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洁净气体灭火新技术的开拓、发展与眺望

论文类型 技术与工程 发表日期 2005-03-01
来源 中国水网
作者
关键词 洁净气体 哈龙(卤代烷) 气体灭火系统 必要场所 非必要场所 哈龙气体替代物 臭氧层 臭氧耗减潜能值 温室效应潜能值 氢氟代烷 哈龙银行
摘要 本文概要阐述了当前我国和国际上有关卤代烷(哈龙)灭火剂及其灭火设备的限用、回收、存贮和替代的技术、政策、法规,以及作者对我国和国际相关规范的认识与理解;重点论述了哈龙的气体替代物(洁净气体)灭火新技术的由来、开拓,及其发展趋势;并及时地对21世纪中国哈龙银行建设的总体方案与管理模式作出了必要的个人初步设想。

唐祝华
公安部上海消防研究所  研究员

  摘要 本文概要阐述了当前我国和国际上有关卤代烷(哈龙)灭火剂及其灭火设备的限用、回收、存贮和替代的技术、政策、法规,以及作者对我国和国际相关规范的认识与理解;重点论述了哈龙的气体替代物(洁净气体)灭火新技术的由来、开拓,及其发展趋势;并及时地对21世纪中国哈龙银行建设的总体方案与管理模式作出了必要的个人初步设想。
  关键词  洁净气体  哈龙(卤代烷) 灭火器  灭火系统  气体灭火系统  必要场所  非必要场所  哈龙气体替代物  臭氧层 臭氧耗减潜能值  温室效应潜能值  惰性气体 二氧化碳 氢氟代烷  哈龙银行  总体方案  管理模式

Deploitation, Development and Prospect of the New Technology on Using the Clean Gas As the Fire-Extinguishing Agents in the 21st Century

Tang  zhu  hua
Shanghai Fire Research Institute Professor

  Abstract The controlled use, recycling, storage and substitute, policies, regulations, and the comprehension of the author to the relevant National Codes in China of Halogenated hydrocarbon (Halon) fire-extinguishing agents and fire-extinguishing equipment in the domestic and overseas are expounded clearly in this paper. At the same time, the beginning, deploitation, and the tendency of the development of using the clean gas, the gas substitutes of Halon, are introduced. Furthermore, the essential tentative idea of the overall plan and the management model of National Halon Bank in China in the next century are raised.
  Keywords  clean gas  Halon(Halogenated hydrocarbon) fire extinguishers  fire extinguishing systems  essential locations  non-essential locations Halon substitutes(alternatives) ozone layer  ODP  GWP  inert gases  carbon dioxide  HFC  Halon Bank

1.引言

  保护人类生态环境,包括保护人类赖以补水生存的饮水源的水质,保护人类赖以吸气生存的空气的质量等等都很重要,而保护大气臭氧层则系可使人类免于感染皮肤癌等致命病症的关键的预防措施之一,亦是为了子孙万代的健康成长和和幸福生活而必须及时办理的重要事务之一。
  因此,保护大气臭氧层既是我国目前的基本国策,也是当今世界各国的共同责任。

2.洁净气体的由来、分类与命名

2.1 由来
  鉴于已在世界各国广泛应用长达半个世纪多的卤代烷灭火剂,诸如哈龙1301、1211、2402等,被发现对大气臭氧层具有明显的破坏作用,因而联合国环境署(UNEP)和世界银行(WB)自1990年以来组织全世界的环保部门和消防部门的工程技术人员与政府官员极力探索和研制不破坏臭氧层而且温室效应较小的替代哈龙用的气体灭火介质―洁净气体。
2.2 分类
  
过渡性或永久性替代哈龙的气体、液化气体类的候选哈龙替代物—洁净气体,在国际上通常可划分为如下几类:
  HBFC ——氢溴氟代烷
  HCFC——氢氯氟代烷
  HFC——氢氟代烷
  CFC——氯氟代烷
  PFC——全氟代烷
  FIC ——氟碘代烷
  IG——惰性气体
2.3 命名法则
  哈龙的各种气体替代物的命名法则主要有:氟里昂、HCFC、FE 等命名方法( 具体解说从略)。为便于读者阅读本文,易于识别,下面将这几种命名法则的比较对照以及若干常用气体替代物的多个‘称呼’的由来的举例说明列入表1之中。

表1  物质代码 (三种哈龙之后为HCFC的命名法则)   化学名称 商标代码 缩写代码 氟里昂命名法则 卤代烷(FE)

命名法则 H 1301 三氟一溴甲烷 哈龙1301 BTM F 13 B1 H 1301 H 1211 二氟一氯一溴甲烷 哈龙1211 BCF F 12 B1 H 1211 H 2402 四氟二溴乙烷 哈龙2402 DTE F 114 B2 H 2402 HBFC 22B1 二氟一溴甲烷 哈龙1201   F 22 B1 H 1201 HCFC 22 二氟一氯甲烷 R 22   F 22 H 121 HCFC 123 三氟二氯乙烷 R 123   F 123 H 232 HCFC 124 四氟一氯乙烷 FE 241   F 124 H 241 HFC 23 三氟甲烷 FE 13 TFM F 23 H 13 HFC 125 五氟乙烷 FE 25 FFE F 125 H 25 HFC 236 六氟丙烷 FE 36   F 236 H 36 HFC 227 七氟丙烷 FM 200 SFP F 227 H 37 HFC 134 四氟乙烷 R 134 TFE F 134 H 24 CFC 11 一氟三氯甲烷 R 11   F 11 H 113 CFC 12 二氟二氯甲烷 R 12   F 12 H 122 FC3-1-10 十氟丁烷 CEA 410 TFB F 3-1-10 H 4-10 FC5-1-14 十四氟己烷 CEA 614   F 5-1-14 H 6-14 FIC 13 I1 三氟一碘甲烷 Triodide ITM F13I H 13001

3.哈龙替代物的物化特性和环保特性

3.1 HCFC的物化特性(参见表2)

表2

性能参数

量纲

FC-3-1-10

HCFC

混合 A

HCFC-124

HFC-125

HFC-227ea

HFC-23

HFC-236fa

FIC-13I1

分子量

238.03

92.90

136.5

120

170.03

70.01

152

195.91

沸点 (760mmHg)

-2.0

-38.3

-12.1

-18.5

-16.4

-82.1

-1.4

-22.5

凝固点

-128.2

<107.2

-198.9

-102.8

-131

-155.2

-103

-110

临界温度

113.2

124.4

122.2

66

101.7

25.9

124.9

122

临界压力

kPa

2323

6647

3620

3595

2912

4836

3200

4041

临界比容

cm3/mol

371

162

243

210

274

133

274

225

临界密度

kg/m3

629

577

560.72

572

621

525

555.3

871

液体比热 (25℃)

kJ/kg ℃

1.047

1.256

1.153

1.481

1.184

4.337
(20℃)

1.283

0.592

蒸汽比热【恒压(1atm) 和25℃ 】

kJ/kg ℃

0.804

0.67

0.754

0.794

0.808

0.731
(20℃)

0.844

0.3618

沸点时的蒸发潜热

kJ/kg

96.3

225.6

163.1

164.8

132.6

238.8

160.1

112.4

液体的导热率(25℃)

W/m ℃

0.0537

0.0900

0.0746

0.0634

0.069

0.0527

0.0745

0.07

液体粘度 (25℃)

厘泊

0.324

0.21

0.305

0.143

0.184

0.083

0.306

0.196

相对介电强度【1atm(734mmHg), 25℃ (N2=1.0) 】

2.8

1.32

1.55

0.955
(21℃)

2.00

1.04

TBD

1.41

水在灭火剂中的溶解度(21℃)

%
(w/w)

0.001

0.12

0.07
(25℃)

0.07
(25℃)

0.06

0.05
(10℃)

0.074

(20℃)

1.0062

蒸气压(20℃)

kPa

289.6

948.0

386.0

1371.0

404.0

4270.0

230.0

439.2

  杜邦公司估计值。

3.2 HCFC 混合剂A的组成(参见表 3 )

              表3

   组份名称与代码

质(重)量百分比数

HCFC 22  二氟一氯甲烷

82

HCFC 124  四氟一氯乙烷

9.5

HCFC 123  三氟二氯乙烷

4.75

异丙烯基-1-甲基环己烯(萜烯)

3.75

3.3 惰性气体的物化性质(参见表4)

表4

性能参数 单位 IG-01 IG-100 IG-541 IG-55 分子量 — 39.9 28.0 34.0 33.95 沸点(760mmHg) ℃ -189.85 -195.8 -196 -190.1 凝固点 ℃ -189.35 -210.0 -78.5 -199.7 临界温度 ℃ -122.3 -146.9 — -134.7 临界压力 kPa 4903 3399 — 4150 蒸汽比热【恒压(1atm)和25℃】 kJ/kg ℃ 0.519 1.04 0.574 0.782 沸点时的蒸发潜热 kJ/kg 163 199 220 181 相对介电强度【1atm(734mmHg), 25℃(N2=1.0) 】 — 1.01 1.0 1.03 1.01 水在灭火剂中的溶解度(21℃) a — 0.006% 0.0013% 0.015% 0.006% 蒸气压(20℃ kPa — — 15400 —

3.4 惰性气体的组成 (参见表5)

表5

组分代码

体积百分比数

  氮气

  氩气

 二氧化碳

IG 01  

99.9  

IG 100 99.9    

IG 55

50

50  

IG 541

52

40

8

3.5 候选哈龙替代物的环保、灭火、毒理特性(参见表6)

表6

候选哈龙替代物代码 环保特性 灭火特性(体积比 %) 毒理特性(体积比 %) 大气中的存活寿命
(年) ODP

CFC11=1.0 GWP 抑爆惰化浓度
(丙烷) 杯式法灭火浓度
(庚烷) 最小设计灭火浓度 LO

VEL NO

VEL LC50 FC-3-1-10 0.0 5500 10.3或9.9 5.5 6.0 >40 40 >80 2600 HCFC混合剂A 0.05 1600 18.6 9.9   >10.0 10.0 64 16 HCFC-124 0.022 440 8.2 6.6 8.5 2.5 1.0 28 7 HFC-125 0.0 3400 15.7 8.7 10.9 10.0 7.5 >70 41 HFC-227ea 0.0 3800 11.6 6.6 8.6 >10.5 9.0 >80 36.5 HFC-23 0.0 9000 20.2或20.4 12.9 14.4 >50 50 >65 280 HFC-236fa 0.0 9400   6.3 6.9 15 10   226.0 FIC-13I1 0.0001 <1 6.5 3.2 ** 5.0 0.4 0.2 27.4 0.005 IG-01 0.0     37.5 48.8 52 43     IG-100 0.0   42 33.6 43.7 52 43     IG-55 0.0     32.3 42 52 43     IG-541 0.0   49 29.1 37.8 52 43     H1301 12.0 6900 6.0 3.0 5.0 7.5 5.0 >80 65 CO2 0.0   29.5   34.0     65.8  

对商用庚烷燃料,杯式法灭火浓度为6.7%。

**非通过标准杯式燃烧器法而获得数据。

4.理想哈龙替代物的基本要求

4.1 对环境(大气)无危害
4.1.1 不破坏臭氧层,要求:ODP≤0.05,最好ODP=0
4.1.2 不产生温室效应或温室效应较小,要求GWP≤0.1 (CFC 11的GWP=1.0)
4.2 对人体无毒性危害,或仅有轻微影响,最好是相当于哈龙1301的微毒级,能应用于有人场所。要求:替代哈龙用的洁净气体灭火介质的设计灭火浓度小于或等于其NOAEL值,不得大于其LOAEL值。其它略。
4.3 不可燃,灭火效能高,设计灭火浓度低。要求:应接近于哈龙1301;即:设计灭火浓度=5%,且在10秒内能灭火。
周传雄 喷射后能全部汽化,在封闭空间内各向分布迅速、均匀,无固、液相残留物,不导电,不击穿电子电器设备,不污损、腐蚀、破坏被保护现场设备。
4.5 应属可液化的气体或具有与液化气体相类似的物化特性,平时可以液态存贮,充装密度(充装比)较大,亦即其有管网的固定灭火系统瓶组、瓶站的占地面积较小;这一点很重要,因为某些特种场合诸如广播电视发射塔楼等处是没有太多的面积或空间可供选用以便设置数量很多的高压瓶组,而且还需留出便于操作、维修系统的足够位置。另一方面,替代物到战时(灭火)喷射到防护区内应能立即闪蒸成气态,以便其在防护区的空间内的各个方向迅速形成大于或等于设计灭火浓度的均匀、有效的灭火气氛。为此,其沸点和临界温度应低,临界压力和蒸气压宜适中。
4.6 存贮稳定性(包括其耐热稳定性和化学稳定性)良好。
4.7 与弹性密封元件的相容性良好。
4.8 成本低。
  因此,若能完全达到上述8个要求的气体灭火介质才能称为“全代用”或“可直接使用-drop in”的哈龙替代物,也就是说,一点不改动原哈龙灭火设备(包括贮存容器、管道、阀门等的规格、数量),仅仅更换灭火剂。

5.哈龙替代物的发展趋向

5.1 国外哈龙替代物的演化过程  (参见表7)

表7

国际法规 候选替代物总数 卤代烷类候选替代物 惰性气体候选替代物 增加 删除 备注 NFPA

2001

1994年版 8种

FC-3-1-10

HBFC-22B1 HCFC混合A

HCFC-124

HFC-125

HFC-227ea

HFC-23

IG-541 7种

FC-3-1-10

HBFC-22B1 HCFC混合A

HCFC-124

HFC-125

HFC-227ea

HFC-23   1种IG-541 无 无 首次制定该标准 NFPA

2001

1996年版 11种

FC-3-1-10HCFC混合A

HCFC-124

HFC-125

HFC-227ea

HFC-23

HFC-236fa

FIC-13I1

IG-01

IG-541

IG-55   8种

FC-3-1-10HCFC混合A

HCFC-124

HFC-125

HFC-227ea

HFC-23

HFC-236fa

FIC-13I1 3种

IG-01、IG-541、IG-55

增加4种

HFC-236fa

FIC-13I1

IG-01

IG-55

删除1种

HBFC-22B1

含溴的HCFC类物质不得作为哈龙替代品

NFPA

2001-

2000年版

(自

2000年2

月11

日起

施行)   13种

  9种

FC-2-1-8

FC-3-1-10

HCFC混合A

HCFC-124

HFC-125

HFC-227ea

HFC-23

HFC-236fa

FIC-13I1 4种

IG-01

IG-100

IG-541

IG-55

增加2种

FC-2-1-8

IG-100

无 对应国际标准:   ISO14520-1:2000 FIC-13I1 ISO14520-2:2000 FC-2-1-8 ISO14520-3:2000 FC-3-1-10 ISO14520-4:2000 (原为FC-5-1-14,现已作废) ISO14520-5:2000 HCFC混合A ISO14520-6:2000 HCFC-124 ISO14520-7:2000 HFC-125 ISO14520-8:2000 HFC-227ea ISO14520-9:2000 HFC-23 ISO14520-10:2000 HFC-236fa ISO14520-11:2000 IG-01 ISO14520-12:2000 IG-100 ISO14520-13:2000 IG-55 ISO14520-14:2000 IG-541 ISO14520-15:2000         据悉:NFPA2001技术委员会已同意在以后的版本中增加1种灭火剂:Novec 1230     ISO

14520-2000 目前

NFPA2001-2000的这13种灭火剂均已有国际标准 9种 4种 据悉:

ISOTC21/SC8已同意在ISO14520以后的版本中增加以下2种灭火剂:

NAF S 125

Novec 1230 据悉:

ISOTC21/SC8已同意在ISO14520以后的版本中删除以下3种灭火剂:

FC-2-1-8

FC-3-1-10

HCFC-124
  UNEP

规定:发达国家自1994年起停产哈龙灭火剂;发展中国家(含中国)自2005年起停产哈龙1211灭火剂,自2010年起停产哈龙1301灭火剂 据悉:经UNEP同意,俄罗斯的哈龙2402暂作例外处理 规定:

HCFC124

HCFC混合A只能用到2030年

  EN         规定:

HCFC124

HCFC混合A只能用到2015年

  补充解说 含氯的HCFC类候选替代物系过渡性的哈龙替代物       含溴的HCFC类化合物不得用作哈龙替代物  

5.2 我国哈龙替代物的发展动向
  近年来,我国各地的少数重点工程分别引进了国外的惰性气体灭火系统或七氟丙烷灭火系统,用以替代哈龙1301灭火系统;也有少数厂商已自行研制并生产了七氟丙烷等替代系统的组件。哈龙1211灭火器的气体替代灭火器具尚无什么动静,大多是采用干粉、泡沫、二氧化碳等灭火器来替代之。这是因为自1994年起,我国已明令禁止在非必要场所再配置哈龙灭火器。
  据悉,我国从今年年初开始,正在组织开展国家标准《洁净气体灭火系统设计规范》的编制工作,可能包括:HFC23、HFC 227ea、HFC 236fa、IG 01、IG 55、IG 541等6种替代物;当然,最后应以国家批准的规范版本为准。
5.3 原子的种类和数量对替代物特性的影响
  各种原子的种类和数量对候选哈龙替代物的物化、环保、灭火特性的影响如下所述:
5.3.1 沸点和临界温度随氯原子和碳原子数的增加而上升,随氟原子数的增加而下降。
5.3.2 可燃性
  氢原子数增加,可燃性增大。因此,大多数的全氟氯溴碘烷(即全卤代烷)通常都是不可燃的。按碘、溴、氯、氟的顺序,其对哈龙替代物的灭火效能的影响呈明显降低的趋向。
5.3.3 稳定性
  全氟氯溴碘烷通常都具有良好的耐热稳定性和化学稳定性,其中,全氟代烷的稳定性最高;但是,含氢原子的氯氟代烷的耐热稳定性较差,含氯原子较多者的化学稳定性较低。
5.3.4 毒性
  含氯、溴、碘原子数越少,毒性越小。全氟代烷基本无毒。
5.3.5 环保特性
  含少量的氢原子和不含氯原子的氟氢代烷的环保特性较好,即其破坏臭氧层的可能性较小,温室效应值也较低。因全氟代烷过于稳定,故其在大气中的存活时间太长,虽不破坏臭氧层,但其温室效应值较高。
5.4 发展趋向
  综上所述,就卤代烷族的系列候选哈龙替代物而言,含一个氢原子的氟代烷的综合特性较为理想,比含多个氢原子的氟代烷及其它的气体候选哈龙替代物的性能均较佳,具有一定的开发价值;当然,尚未达到“全代用”哈龙替代物的全部要求,因其亦有不足之处。但是,含一个氢原子的氟代烷(如三氟甲烷)的蒸气压相当高,对存贮容器和管网的耐压强度的要求亦相当高。当然,非哈龙族的惰性气体和二氧化碳等也可作为气体哈龙替代物使用,但并不是本节讨论的主题。
  公安部消防局于2001年8月1日向全国各省、自治区、直辖市消防局发出了公消[2001]217号文《关于进一步加强哈龙替代品及其替代技术管理的通知》,对几种洁净气体灭火剂在我国的政策允许应用情况作出了明确的具体规定,详见表7A。

表7A

一般名称 商品名称 化学组成 类别

政策允许情况 HCFC混合A NAF S-Ⅲ CHCLF2(82%)

CHCLFCF3(9.50%)

CHCL2CF3(4.75%)

C10H16(3.75%) HCFC 禁用 HCFC-124 FE-241 CHCIFCF3 HCFC 禁用 HFC-125 FE-25 CF3CHF2 HFC 禁用 FC-2-1-8 CEA-38 C3F8 PFC 禁用 FC-3-1-10 CEA-410 C4F10 PFC 禁用           HFC-23 FE-13 CHF3 HFC 可用 HFC-227ea FM-200 CF3CHFCF3 HFC 可用 HFC-236fa FE-36 CF3CH2CF3 HFC 可用           氩气 IG-01 Ar 惰性气体 可用 氮气 IG-100 N2 惰性气体 可用 氮、氩

混合气体 IG-55 N2(50%) 

Ar(50%) 惰性气体 可用 氮、氩、CO2

混合气体 IG-541 N2(52%)

Ar(40%)

CO2(8%) 惰性气体 可用

6.依据国家规范逐步替代哈龙

6.1 准确把握替代哈龙的尺度
  
在国际淘汰哈龙行动中,我国似应做到:既不超前,也不落后。即,既要履行我国政府以缇约国的身份应承担的国际责任,但也不能过于超前,不能一下子就因此而大大地降低我国重点、要害场所特别是军方的灭火力量(或称消防战斗力)。应正确理解和执行国家规范,依据消防主规范《建筑设计防火规范》(GBJ16-87-95—97) 和《人民防空工程设计防火规范》(GBJ98-87—97)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95—97) 及《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90—97) 等四项国家规范在保护大气臭氧层和人类生态环境专题上的1997年同步局部修订条文,逐步替代与淘汰哈龙。
6.2 正确理解国家规范的条文规定
  
从一年多来的执行情况看,各地设计院和消防部门对上述四项国家规范的1997年局部修订条文的理解和执行并不一致,下文拟以《高规》/《建规》为例来具体阐述:
  以往可用哈龙1301灭火系统的场所,现今已经一分为三:
  7.6.6 / 第8.7.4条  高层建筑的下列房间,应设置水喷雾灭火系统 (本条各款及修订说明可简述为:燃油锅炉房、油浸变压器室等不得再行设计、安装哈龙灭火系统);
  7.6.7 / 第8.7.5条  高层建筑的下列房间,应设置气体灭火系统 (本条各款及修订说明可简述为:一定档次的电子计算机房、广播电视发射塔微波机房、长途通讯机房、市话端局程控交换机房等目前尚允许设计、安装哈龙灭火系统);
  7.6.8 / 第8.7.5A条  高层建筑的下列房间,应设置气体灭火系统,但不得采用哈龙灭火系统 (本条各款及修订说明可简述为:一定档次的图书馆特藏室、档案馆珍藏库、博物馆珍品库等也不得再行设计、安装哈龙灭火系统)。
6.3 关键的问题
  
不少单位或人员对《高规》的7.6.7 /《建规》的第8.7.5条的理解和执行有误,过于超前。其实,该条“未限制哈龙1301灭火系统的使用”(请看该条的条文说明)。即:在该条限定的场所内设计和配置1301灭火系统是符合国家规范的规定的,合法; 消防部门建审同意、认可之,也是符合国家规范的规定的,亦合法。除非甲方不想采用之,设计院不愿设计之,或消防部门不肯审批之。
  所以说:目前有人认为在上述的必要场所不得设计、配置哈龙1301灭火系统不仅是不符合我国现行、有效的国家规范规定的,而且也是相当过分的超前行为。
  另外,我国政府自1996年起已经在考虑筹建国家哈龙银行,1998年经UNEP、WB正式批准和资助,我国启动了中国哈龙银行建设前期准备的5个技术援助 ( TA ) 项目。与世界各发达国家类同,但在时间上已经滞后,中国哈龙银行的任务之一就是为必要场所定期、限量供给精品哈龙。上述国家规范限定的少数重点工程或要害场所若经国家级哈龙必要场所专家评审技术委员会审核,应当可评为必要场所。因此,其哈龙1301灭火剂的来源无疑是可以保证的。1997年9月在UNEP 1998 TA项目的立项、审核过程中,我们答复WB专家的传真询问时,就理直气壮地回答:我国政府不仅发布过【1994】094号文,并批准、发布了四项国家规范1997年局部修订条文,并且已经开始施行,及时、有效地履行修订后的《蒙特利尔议定书》。与国外相比,中国一点也不落后,但亦不超前。
  因此,在没有适用的替代系统之前,过于超前地淘汰、替代我国军方和国家重点民用建筑工程的哈龙1301系统,有可能会大大地不利于我国的消防安全工作。据悉,我国的和不少其他国家的消防部门人员亦持类同见解。可巧的是,1999年2月1日,公安部消防局向全国31个省、自治区、直辖市公安厅消防局发出了公消字[1999]031号文‘关于逐步淘汰哈龙固定灭火系统和哈龙灭火器有关问题的通知’。该文第二条中规定:在非必要场所禁止再安装使用哈龙固定灭火系统,必要场所可以继续安装使用哈龙固定灭火系统,……。
6.4 停止生产哈龙灭火剂和停止使用哈龙灭火设备的区别
  近二年来,我国有的省部级设计院在论证电信大楼通讯机房气体灭火系统的选型报告中,提出了在2010年停止使用哈龙1301系统的见解,这样理解是有误的,也是过于超前的。我国政府承诺的是:自2005年起停止生产哈龙1211灭火剂,自2010年起停止生产1301灭火剂。
  试想,在我国如此广阔的国土上,有那么多的哈龙1211灭火器和哈龙1301灭火系统,到2005年或2010年一下子都不让使用了,我们有那么多的适用灭火设备来替代之吗?我们有那么大的经济力吗?特别是这么多的哈龙1301灭火系统若都同时不许使用的话,那就必须同步、全部拆除,新装适用的替代系统,其工作量与所需费用则是特别特别地大。即使是依据国家标准GBJ140-90规范1997年局部修订条文关于等效、定点替代的规定,采用磷酸铵盐干粉灭火器和/或轻水泡沫灭火器来同时、全部替代哈龙1211灭火器,那量大面广和无处不有的替代工作量以及所需费用都将是大得不得了的。
  这个问题似应如此理解:在停止生产哈龙灭火剂之后,除必要场所哈龙灭火设备需求的精品哈龙由国家哈龙银行定期、限量供给之外,非必要场所的哈龙灭火设备因无精品哈龙供给,则会渐渐地自然淘汰,这是一个逐步淘汰的过程。
6.5 不得配置哈龙灭火设备的有关规定
6.5.1 在非必要配置哈龙灭火器的场所不得选用哈龙灭火器,宜选用磷酸铵盐干粉灭火器或轻水泡沫灭火器等其它类型的灭火器。
6.5.2 在非必要配置哈龙灭火系统的场所不得选用哈龙灭火系统,宜选用水(喷淋、喷雾、超细水雾、水幕等)灭火系统、二氧化碳灭火系统、HFC灭火系统、惰性气体灭火系统等适用于特定场合的灭火系统。
6.5.3 尚未确定的其它非必要配置哈龙灭火设备的场所的确定应按国家消防主管部门和国家环保主管部门的有关规定执行。
6.6 禁止随意排放哈龙的有关规定
6.6.1 已配置在工业与民用建筑及人防工程内或各类交通工具/军用装备上的所有哈龙灭火设备,除用于必要灭火之外,不得随意向大气中排放。
6.6.2 严格控制哈龙灭火、回收、存贮、充装设备等的泄漏;
6.6.3 在哈龙灭火器质量检测时不得冷喷哈龙用于测定喷射时间和喷射距离,亦不得热喷哈龙用于测定灭火时间;
6.6.4在哈龙灭火系统工程验收时不得冷喷哈龙用于测定封闭空间的密封性和室内哈龙浓度,更不得热喷哈龙进行灭火试验;
6.6.5 在消防训练和消防演习时不准喷射哈龙;
6.6.6 在哈龙灭火设备定期维修、水压试验或作报废处理时,必须使用经国家认可的哈龙回收净化装置来回收哈龙灭火剂。
6.6.7 在必需喷射哈龙以测定关键数据的特殊情况下,可考虑采用物化性能和流体特性与哈龙相当接近但是其臭氧耗减潜能值即ODP值必须为零的替代流体物质作冷喷试验。
6.7 哈龙灭火器的等效替代
6.7.1 在非必要场所已配置的哈龙灭火器,当其已经喷射灭火或已超过规定的使用年限,或在定期检查时发现其有明显的损伤和腐蚀等缺陷已达不到产品质量标准要求时,即在其产生泄漏甚至破裂之前应及时将其撤换,并应作报废处理。
6.7.2 凡已确定撤换哈龙灭火器的非必要场所,应在其原设置位置重新配置其它类型灭火器。重新配置的灭火器应遵守等效替代的原则,等效替代的宗旨是保障第一线基本(扑灭初起火灾的最低)灭火力量。依据国家标准GBJ 140-90《建筑灭火器配置设计规范》第四章、第六章的规定及其1997年局部修订条文第4.0.10条、第4.0.11条及附录八的规定进行配置设计计算。
6.7.3 哈龙灭火器的等效替代举例 (详见表8 )

表8

灭火器
型式 哈龙1211灭火器 磷酸铵盐干粉灭火器 灭火剂
充装量
(kg) 灭火级别 灭火剂
充装量
(kg) 灭火级别 灭A类火 灭B类火 灭A类火 灭B类火 手提式
灭火器 0.5 — 21B 1 1A 21B 1 — 21B 1 1A 21B 2 (0.5A) 21B 2 1A 21B 3 (0.5A) 34B 3 2A 34B 4 1A 34B 4 2A 55B 6 1A 55B 5 3A 89B

推车式
灭火器 20 (2A) 144B 25 4A 183B 25 (2A) 144B 35 4A 183B 40 (3A) 183B 50 6A 297B

7.中国哈龙银行建设的个人初步设想

7.1 哈龙银行机构建制总体方案的设想
7.1.1 三级机构建制
  ⑴ 1个国家级哈龙银行(中心站)
  ⑵ 5个大区级哈龙支行(大区站)
  ⑶ 12个省级哈龙站
7.1.2 中国哈龙银行建设总体布局方案的全国区划示意图见图1。
(***:图1中的‘重庆’之后应加‘市’;此图可用末页的竖版图)
7.1.3 隶属关系(详见表9和图2)
7.2 哈龙银行运行机制和管理模式的设想
7.2.1 任务和分工
  ⑴ 国家级哈龙银行(中心站)负责全国总体管理。
  ⑵ 大区级哈龙支行(大区站)分别负责本区的哈龙回收、存储、精制、销毁以及定期限量供给该区必要场所所需的精品哈龙。因此,大区级哈龙支行的规模较大,哈龙存储量亦较大。
  ⑶ 省级哈龙站分别负责该省及其兼管地区的哈龙回收和哈龙粗品的临时存储,定期将哈龙粗品运送至相应的上级哈龙支行。因此,省级哈龙站的规模较小,哈龙存储量也较小。
  待哈龙数据全国普查的统计报告完成后,当可确定各哈龙支行和各省级哈龙站的规模。
7.2.2 运行机制和管理模式(详见图3)
7. 3 筹建哈龙银行应注意的问题
7.3.1 加拿大国防部哈龙银行有一个教训,就是因为过多地回收、存贮哈龙1211而今造成被动局面。也就是说:今后国际上(包括加拿大)的军事设备和重点民用建筑工程的必要场所均主要采用和存贮哈龙1301,并非哈龙1211。目前,该银行存贮了这么多的哈龙1211,不仅需保管好,不得泄漏,而且今后如何进行处置则麻烦很大。因为,若想销毁哈龙1211,并且必须使其分(裂)解产生的气体产物完全达到排放标准(否则环保部门不许向大气中排放),其所需费用远远高于哈龙1211本身的价值,这项庞大的费用,不论对加拿大还是世界上其它哪一个国家恐怕都是难以承受的重负。
7.3.2 我国的国土辽阔广大,哈龙的用户和用量虽然呈现东部沿海发达地区用户多、用量大,中西部地区用户少、用量小的大体分布趋势,但在各个地区的用户都相当分散,相对除水之外的灭火剂而言亦属量大而面广,特别是对哈龙灭火器而言,甚至可以说是到处皆有;因此,哈龙支行和哈龙省级站在全国的设置与分布不能过于集中,但也不能太分散;考虑到我国目前的人力、物力(设备)和财力,当应将哈龙粗品的提纯和处理(报废等) 以及哈龙精品的存贮和交易的业务交由哈龙支行来办理;不能由每个省级站都去从事精制、处理、报废或交易哈龙的工作。

表9  中国哈龙银行总体布局方案及隶属关系一览表

国家哈龙银行及
大区级哈龙支行 所辖省级行政区数 省级
哈龙站 所在城市 兼管省、自治区、直辖市 国家哈龙银行     上海市 全国哈龙信息管理,大区级哈龙支行和省级哈龙站的业务指导与总体管理 北京支行 8   北京市 华北、东北地区5省2市1区
兼北京市省级站 辽宁省 沈阳市 内蒙古区 黑龙江省 哈尔滨市 吉林省 天津市 天津市 河北省、河南省 西安支行 6   西安市 西北地区4省2区
兼陕西省省级站,兼管山西省 甘肃省 兰州市 宁夏区 青海省 西宁市 新疆区 重庆支行 5   重庆市 西南地区3省1市1区
兼重庆市省级站 四川省 成都市 西藏区 云南省 昆明市 贵州省 广州支行 5   广州市 华南地区4省1区
兼广东省省级站 广西区 南宁市   海南省 海口市   湖北省 武汉市 湖南省 杭州支行 7   杭州市 华东地区6省1市
兼浙江省省级站,兼管江西省、福建省 江苏省 南京市 山东省、安徽省 上海市 上海市   总计5个大区级哈龙支行 31个省、自治区、直辖市 12个
省级哈龙站    


8.结论

8.1 为了保护大气臭氧层和人类生态环境,应当限制使用和逐步淘汰哈龙等ODS物质。
8.2 为了避免显著削弱中国军方和国家要害场所的消防战斗力,筹建中国哈龙银行是必要的。世界各发达国家都已建有国家哈龙银行,旨在为哈龙必要用户定期、限量供给哈龙精品。
8.3 由于对‘全代用’的理想哈龙替代物的要求相当高,因此,选择与决策之的难度也不小;或许同上世纪中叶选定哈龙1301一样,也要历经半个世纪。
8.4 中国哈龙银行建设的前期准备工作难度较大,完全照搬国外的模式肯定行不通,但是,一点都不学习发达国家先走一步的经验,则更不利于筹建工作。
8.5 到21世纪末,如果有哪一位宇宙、天体、或大气等专业的物理学家能够最后证实破坏臭氧层并非哈龙的作用,而且使得世界上的大多数科学家都肯相信,同意,从而证明了当今少数几位科学家认为是自然原因在破坏臭氧层的少数派见解;那么,我们就有可能白忙活了十年或几十年;但这也并非是什么憾事,起码锻炼了人才,增强了环保意识。

参考文献

1 《蒙特利尔议定书》修正案 / 92-08
2 中国国家整体淘汰哈龙行动计划 / 97-10
3 国家标准GBJ 16-87《建筑设计防火规范》1997年局部修订条文
4 国家标准GB 50045-95《高层民用建筑设计防火规范》1997年局部修订条文
5 国家标准GBJ 98-87《人民防空工程设计防火规范》1997年局部修订条文
6 国家标准GBJ 140-90《建筑灭火器配置设计规范》1997年局部修订条文
7 国家标准GBJ 140-90《建筑灭火器配置设计规范》1997年局部修订条文宣贯与解说/《消防技术与产品信息》第98-01期
8 《卤代烷的回收、存贮与替代》/《消防技术与产品信息》第 98-02期
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10 《卤代烷的发展趋向》/《消防技术与产品信息》第91-05期
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12 《保护臭氧层-为了子孙万代》/上海科技出版社95-07
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14 《气体消防技术》/中国建筑工业出版社 96-08
15 《卤代烷灭火系统》/上海科技出版社 92-07
16 中华人民共和国公安部和国家环保总局1994年11月11日联合发布的公通字【1994】094号文【关于在非必要场所停止再配置哈龙灭火器的通知】,
17 公安部消防局1999年02月01日发布的公消字【1999】031号文【关于逐步淘汰哈龙固定灭火系统和哈龙灭火器有关问题的通知】
18 国际标准ISO/DIS 11602-1999《移动式灭火器选择、配置、检验、维修规范》
19 美国规范NFPA10-1994《移动式灭火器选择、配置、检验、维修规范》
20 美国规范NFPA2001-1996《洁净气体灭火系统设计规范》
21 National Halon essential uses panel / Draft Terms of Reference /Strategy for Ozone Protection in Australia  (98-10)

1999-08-18第一稿
2003-07-18修订稿
2003-08-12修改稿


作者简介: 唐祝华,男,公安部上海消防研究所。
邮编:200438
地址:上海市杨浦区民京路918号
021—6523-0430
电子信箱:sfritang@ mail.online.sh.cn

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