气体灭火系统的种类和各自的优势解析-念海消防

我们来全面解析一下气体灭火系统的种类和各自的优势。

气体灭火系统主要用于保护不能用水灭火的贵重设备或场所，如数据中心、通信机房、档案馆、图书馆、变电站、易燃液体储存区等。其核心原理是通过物理或化学方式，在保护区快速释放灭火气体，降低氧气浓度、隔绝空气或中断燃烧链反应，从而达到灭火目的。

一、气体灭火系统的主要种类

根据灭火剂类型，现代常用的气体灭火系统主要可分为以下几大类：

1.惰性气体灭火系统

这类系统使用自然界存在的惰性气体作为灭火剂，通过物理方式将保护区内的氧气浓度稀释至不支持燃烧的水平（通常从21%降至12%-15%）。

常见药剂：

IG-541（氮气、氩气、二氧化碳的混合气体）：最常见的惰性气体灭火剂，成分来自大气，环保且对人体相对安全。

IG-100（纯氮气）：只使用氮气，更纯净。

IG-55（氩气和氮气混合）。

工作原理：物理窒息。通过高压将大量气体喷放，稀释氧气。

特点：

环保无毒：药剂是大气成分，无温室效应，臭氧耗减潜能值为零。

对人体相对安全：喷放后，保护区内的氧气浓度仍能维持人员短时间逃生所需（但仍有窒息风险，必须撤离）。

无残留：喷放后无冷凝、无残留物，对设备无二次损害。

2.化学洁净气体灭火系统（HFCs）

这类系统使用人工合成的化学灭火剂，通过化学方式中断燃烧的链式反应来灭火。它们是哈龙替代品的主流。

常见药剂：

七氟丙烷（HFC-227ea/FM200）：应用最广泛的洁净气体，灭火效率高，储存压力适中。

六氟丙烷（HFC-236fa）

工作原理：化学抑制。在高温下分解，与燃烧产生的自由基结合，中断燃烧链反应。

特点：

灭火效率高：所需灭火设计浓度较低，钢瓶数量相对较少，节省空间。

电气绝缘性好：不导电，适用于带电设备。

对臭氧层无破坏（ODP=0）：但具有较高的全球变暖潜能值（GWP）。

有轻微毒性：其在高温下分解产生的氟化氢（HF）等物质具有刺激性，需在喷放后充分通风。

3.二氧化碳灭火系统

这是最传统的气体灭火系统之一，通过高浓度二氧化碳窒息灭火，并有一定的冷却效果。

分类：

高压二氧化碳系统：灭火剂储存在高压气瓶内（约5.17MPa）。

低压二氧化碳系统：灭火剂储存在带制冷装置的低温罐内（约2.07MPa，-18°C），适用于大保护区域。

工作原理：物理窒息和冷却。二氧化碳瞬间喷放，能迅速降低氧气浓度并对火焰有轻微的冷却作用。

特点：

成本较低：灭火剂本身非常便宜。

灭火速度快，效果好：对深位火灾和有复燃风险的火灾尤其有效。

高毒性：二氧化碳浓度达到10%即可使人死亡。喷放时，保护区必须无人，且需设置延时喷放和声光警报。

有冷凝风险：高压喷射时可能产生“干冰”，对精密设备有一定影响。

4.卤代烷（哈龙）灭火系统

注意：此类系统因严重破坏臭氧层，已被《蒙特利尔议定书》在全球范围内禁止生产和新增安装，仅在某些必要的军事或航空等特殊场合允许保留现有系统。

常见药剂：哈龙1301、哈龙1211。

特点：灭火效率极高，毒性低，曾是理想的气体灭火剂。但由于其高ODP值，已被淘汰。

5.其他新型替代药剂

全氟己酮（Novec1230/FK-5-1-12）：被誉为“最环保”的洁净气体灭火剂。

特点：ODP=0，GWP=1（极低），大气存活寿命极短（5天）。灭火浓度对人体安全，可在有人的情况下使用（但仍不建议）。是当前技术最前沿和环保的选择之一，但成本较高。

二、气体灭火系统的共同优势与各类别优势对比

共同优势（相对于水系统）：

1.无损灭火：灭火后无残留，不会损坏电子设备、精密仪器、文档、文物等水敏性资产。

2.电绝缘性好：适用于扑救电气火灾，可在带电情况下灭火（需根据系统设计确定是否断电）。

3.灭火速度快：气体能在短时间内弥漫整个空间，迅速扑灭火焰。

4.全淹没式保护：能渗透到保护区的每一个角落，包括设备机柜内部。

各类别系统优势对比总结：

三、如何选择合适的气体灭火系统？

选择时应综合考虑以下因素：

1.保护对象的价值和特性：是设备、资料还是混合场所？

2.人员安全：保护区是否经常有人？人员撤离的难易程度？

3.环保要求：项目是否有严格的碳排放或环保要求？

4.空间限制：是否有足够的空间安装钢瓶？

5.总体成本：包括设备初投资、安装成本、维护成本和药剂充装成本。

6.当地法规：遵守国家和地方的消防设计规范。

简单决策参考：

首选平衡点：七氟丙烷系统因其高效和适中的成本，是目前最主流的选择，尤其适用于数据中心和通信机房。

极致安全环保：选择惰性气体（IG-541）或全氟己酮。

预算有限且无人区域：可考虑二氧化碳系统，但必须确保安全措施万无一失。

希望这份详细的解析能帮助您全面了解气体灭火系统。在实际项目中，务必咨询专业的消防工程师进行设计。