气体消防：对七氟丙烷(FM200)气体灭火药剂及其热分解产物的分析4
2.1 HF（氟化氢气体）的毒性
HF是有刺激性气味的气体，在一定的时间内吸入或接触一定浓度的氟化氢气体会对动物及人体造成伤害，试验表明该气体致命浓度为2900ppm/30min（在浓度为2900ppm的环境内暴露30分钟可致命）。
还有其它各个机构的试验也提供了更加保守的浓度极限值，如：
保守致命浓度值为1500ppm/1min和50ppm/30min。
天竺鼠的LC50值为4327ppm/15min
人类TCLO（最小有毒性影响的吸入浓度）为100ppm/1min
IDLH（对生命或健康有危险的极限值）为30ppm，人类在30分钟内脱离该浓度后不会产生伤害症状以及不可恢复的对健康的影响。
NIOSH（国立职业安全与健康研究所）公布的8小时工作日内，平均允许吸入浓度为3ppm。
通常装有火灾自动报警系统的A 类保护区内，FM-200灭火产生的热分解产物短时浓度通常不会超过300ppm，
而人在HF达到3ppm时就会闻到刺激性气味，促使人员迅速离开该区域，从而避免人体吸入更多的HF以及火灾本身所产生的燃烧产物（包括固体灰尘颗粒和有毒的气体产物，如CO、NO等）。而典型电子设备火灾所产生的HF浓度在9-58ppm之间，比对人体有伤害浓度值小两个数量级。（见图6）
从图6中可以看出，扑灭A类火灾所产生的HF浓度要远远低于LC50（LC50值=在某浓度下停留特定时间后有50%试验动物死亡的“浓度/暴露时间”值）曲线，并且要低于DTL（对人体的危险浓度负荷“浓度/暴露时间”值）曲线。
由此可见，通常情况下：
FM-200扑灭A 类火灾的时候所产生的热分解产物浓度，不足以对短时间暴露在此环境下的人体构成威胁。而产生1000ppm以上HF的火灾，其火灾本身的热量及燃烧产物对人体的伤害更大。
图6：
2.2 HF（氟化氢气体）的腐蚀性
l 早在1970年，美国安素、杜邦、Cardox、FENWAL四家公司就联合就酸性气体的影响做过试验。结果显示，在HF浓度为294ppm/小时、HBr浓度为30ppm/小时、HCl浓度为2425ppm/小时的环境下，并未对暴露其中的数据磁带或PC板产生影响。某些磁带出现数据读取错误，原因是火焰过热、固体附着物以及操作不当引起的。结论表明，对于金属及电子仪器，火灾烟气的腐蚀性、灰尘及固体颗粒所引起的危害与哈龙灭火剂的热分解产物所引起的危害相比，更应该值得重视的是前者。今年来，更多的试验（Hirschler）显示，所有烟气都有腐蚀性，由烟气所产生的腐蚀作用甚至还会大于哈龙热分解的酸性气体。
l Robin的试验中将PC板暴露在FM-200灭火后（正庚烷火）的环境中，经过30分钟的浓度为626ppm（所有试验中HF浓度最高的）的HF浸渍后，线路板上除去轻微的焊点失去光泽的现象以外没有任何残余物及任何不良影响。
l Dumayas也通过实验描述了哈龙1301、CEA-410、FM-200灭火后对I/O卡的影响，结论是在暴露于514ppm的HF中6分钟后，重新使用而没有故障产生。浓度升高到2126ppm时，没有永久损害产生。
l NASA（美国航空航天总署）在航天器内的火灾模拟试验中显示，IBM PC机和多功能卡在500-1000ppm的HF中暴露30分钟后取出，90天后检测未见异常。
l Hughes Associates将多功能卡暴露在5000ppm的HF 中15分钟，30天后检测，没有故障出现。
由此可见，通常FM-200系统扑灭A类火灾所产生的HF，不会对电子仪器及设备产生危害。而产生1000ppm以上HF的火灾，其火焰本身的热量对设备及仪器的危害远远大于热分解产物所产生的影响。
1. FM-200的使用
现代化火灾探测系统的应用使得气体灭火系统的使用更加趋于合理和完善，探测系统可以很容易地探测出10千瓦以下的火灾(McKenna)。火灾自动报警系统在火灾初期及时报警并启动气体灭火系统，使得火灾在还没有进入快速增长期时就可以迅速的被扑灭，此时所产生的热分解产物浓度可以被控制在很低的范围内。
灭火系统的灭火速度在保护人员和仪器、设备时是另一个重要因素，因为快速的灭火可以减少火灾释放的热量以及热分解产物量。并且，此时火焰释放的热量危害和燃烧产物（例如烟气、灰尘及燃烧本身产生的有毒气体）的危害将大大小于那些由于灭火系统灭火速度慢而导致火灾持续燃烧时间更长的火灾危害。而FM-200灭火系统的迅速喷放（≤10秒），可以使得灭火剂在更短的时间内充分分布到保护区的各个角落，并且达到其有效灭火浓度，从而快速将火灾扑灭，最终将灭火剂的热分解产物控制在很低的浓度范围内。
在规范允许范围内适当减少系统喷放前的延迟时间或适当提高灭火剂浓度，也可以减少热分解产物的生成。
另外，应该合理的规划保护区内可燃物的存储和堆放方式，例如：采用将纸张等材质的物品整齐堆放的方式，可以减缓火灾初期的火焰增长速度并减少热分解产物的生成；降低保护区内可燃物存储密度，可以有效的防止火灾的迅速扩大和增长，从而减少热分解产物的生成；同时，将不同材质的可燃物分类、分区存储，或者将B类可燃液体和A类可燃固体分开存储，有时也可以减少火灾危害并在一定程度上减少热分解产物的生成。
综上所述，七氟丙烷完全可以应用于诸如计算机房、电子数据处理中心、变配电室、博物馆、图书馆、金库、档案库等类型的火灾保护区。基于火灾自动报警系统的准确、及时的报警；七氟丙烷快速的喷放和灭火；再加上对报警和灭火系统的合理的设计、安装、维护，完全可以将灭火产生的热分解产物浓度减少到最小。既快速灭火，又不对人体、设备及仪器等被保护对象造成损害。
作者：Great Lake，文章2004年汇编完成。由36safety整理。
文章摘自：
M.M.Hirschler,Discussion of Smoke Corrosivity Test Methods: Analysis of Exiting Test andTheir Results, Fire And Materials, vol.10,11(1986). 《关于烟气腐蚀性的测试方法的讨论：对现有测试及其结果的分析》“火灾及材料”杂志1986年10,11期。
M.L.Robin,Large Scale Testing of Halon Alternatives, 1991 International CFC & HalonAlternatives Conference, Baltimore, MD, 1991. 《哈龙1301替代品的大型灭火测试》1991年国际CFC和哈龙1301替代品会议，玛利兰大洲，巴尔第莫。
W.Dumayas,The Effects of Corrosive Thermal Decomposition Products on Input/Output Cards,Produced When Halon Alternatives Are Used to Extinguishing a Heptane Fuel Fire,Hughes Assoc.,Inc,.1993. 《哈龙替代品在扑灭正庚烷火灾的时候产生的热分解产物对输入/输出卡的影响》休斯公司，1993年。
McKenna, L.A.,et al., 通讯中心烟感探测器系统的试验，哈龙替代技术座谈会，1993年11月。
完！
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