探索新型滅火劑NOVEC 1230及其在船舶消防系統(tǒng)中的應(yīng)用

（溫州市鹿城區(qū)消防救援大隊(duì)，浙江溫州 325000）

1 NOVEC 1230理化性質(zhì)及其環(huán)境效應(yīng)

1.1 理化性質(zhì)

NOVEC 1230滅火劑在其使用中，具備較多優(yōu)勢(shì)，比如滅火效率高、濃度低等，這取決于滅火劑所用材料的基本理化性質(zhì)，從其分子式CF3CF2C(O)CF(CF3)2上來(lái)看，該類物質(zhì)屬氟化酮類，其相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到316.4，屬大分子類。在常溫下，該物質(zhì)的物理性質(zhì)表達(dá)為透明、清澈液體，但其較易發(fā)生氣化反應(yīng)，因此其并不屬于危險(xiǎn)品，被使用在化工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)中，且氣化結(jié)果比較完全，基本不會(huì)剩下殘余物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了較高的氣化使用率。

NOVEC 1230物質(zhì)其他的物理性質(zhì)表達(dá)也較為符合滅火劑的相關(guān)制作要求，比如其酸度小于等于3、沸點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下為49℃、凝固點(diǎn)為零下108℃，值得一提的是NOVEC 1230物質(zhì)的絕緣強(qiáng)度達(dá)到了-60/kV，使得該滅火劑能夠在較為復(fù)雜的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)高效滅火性能的展示。

另外經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析表明，NOVEC 1230物質(zhì)其化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象對(duì)金屬、塑料、橡膠等材料并無(wú)較大回應(yīng)，在電子零部件和電力線路中，可達(dá)到不損害目的，并且與大范圍、大體積下的建筑結(jié)構(gòu)材料保持相對(duì)兼容。

1.2 環(huán)境效應(yīng)

傳統(tǒng)中使用的鹵代烷類別下的滅火劑，因?yàn)橛行С煞种泻袖搴吐鹊仍?，使得在反?yīng)過(guò)后，其釋放出的物質(zhì)將影響到周邊及大氣環(huán)境，不利于環(huán)境保持和地球生態(tài)安全，因此需要對(duì)新型、替代滅火劑的化學(xué)組成分析中，嚴(yán)格避免溴和氯元素的出現(xiàn)，確保其滅火行為發(fā)生后，不會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生破壞，臭氧消耗的潛能數(shù)值為0。

同時(shí)需要在NOVEC 1230的設(shè)計(jì)中，應(yīng)關(guān)注溫室效應(yīng)情況，這是滅火劑環(huán)境效應(yīng)中較為重要的一項(xiàng)檢測(cè)因素，在這個(gè)因素的檢測(cè)中，NOVEC 1230和氫氟烴類物質(zhì)滅火劑有所不同，其溫室效應(yīng)的潛能數(shù)值較低。因此可知的是，在大氣環(huán)境中，NOVEC 1230滅火劑其滅火有效物質(zhì)的生存率極低，幾乎在達(dá)到大氣層后，壽命便宣告結(jié)束，因此解決了因滅火而導(dǎo)致的化學(xué)物質(zhì)環(huán)境污染問(wèn)題[1]。

NOVEC 1230能夠以清潔型滅火劑存在，便是因?yàn)槠錅缁鸷蟮沫h(huán)境效應(yīng)保持相對(duì)良好，并且在滅火過(guò)程中，因?yàn)槠溆行镔|(zhì)本身便不具備對(duì)人體產(chǎn)生損害的毒性，所以滅火濃度達(dá)到滅火效果時(shí)的環(huán)境濃度，將遠(yuǎn)低于對(duì)人體產(chǎn)生損害的濃度，體現(xiàn)出其低毒性。

2 NOVEC1230 的滅火原理

2.1 火災(zāi)要素

NOVEC 1230進(jìn)行滅火操作，需要首先對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的燃燒要素進(jìn)行分析，在火災(zāi)中，有著名的“四面體”原理即為火災(zāi)燃燒中所必備的四個(gè)要素。首先是燃料因素，燃料是在火災(zāi)中起到主要燃燒物質(zhì)的因素，通常燃油、汽油等物質(zhì)是火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中需要進(jìn)行緊急判斷的重要參考因素，如何快速掐斷燃料對(duì)火災(zāi)燃燒程度的影響，是滅火原理中需要分析的必要項(xiàng)目之一。其次是氧氣因素，在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中的氧氣存在，將會(huì)對(duì)火勢(shì)起到助燃作用，因此如何避免氧氣的存在及其含量對(duì)于助燃作用，是滅火機(jī)理中的必要分析過(guò)程。然后是熱量因素的考慮，熱量對(duì)于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)筑物有較大損害影響，熱量越高，則滅火難度越大且產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)值越高，往往在熱量過(guò)高的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中，由于未能及時(shí)采取安全進(jìn)場(chǎng)的措施，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)變成一片廢墟，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成極大危害。最后是燃燒連鎖反應(yīng)，燃燒是一系列助力因素下的結(jié)果體現(xiàn)，因此燃燒過(guò)程具備連鎖環(huán)節(jié)，比如可燃物與燃料間的連鎖、燃料與氧氣間的連鎖、氧氣與火花之間的連鎖等，如要徹底達(dá)成滅火目的，應(yīng)將各個(gè)環(huán)節(jié)間的連接切斷。

2.2 滅火原理

火場(chǎng)滅火原理的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)從上文分析的火災(zāi)四面體理論出發(fā)，切實(shí)將滅火劑使用在四個(gè)不同因素中。比如針對(duì)燃料因素，應(yīng)及時(shí)切斷所有不同種類的燃料供應(yīng)，杜絕燃燒續(xù)航能力；針對(duì)氧氣因素，應(yīng)及時(shí)分析氧氣源頭和具體濃度，采取杜絕或稀釋氧氣濃度方法，將助燃效果削弱；針對(duì)燃燒連鎖反應(yīng)因素，滅火時(shí)應(yīng)將滅火行為放大，打斷不同燃燒因素間的相互作用效果，化復(fù)雜燃燒環(huán)境為簡(jiǎn)單燃燒現(xiàn)象，降低滅火難度[2]。

在NOVEC 1230進(jìn)行滅火階段的氣化反應(yīng)后，可釋放出該物質(zhì)的氣體狀態(tài)，在與火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中的空氣結(jié)合后，反應(yīng)生成氣態(tài)混合物，由于該種混合物質(zhì)的熱容含量要遠(yuǎn)比空氣大，所以在高熱量的空氣中，其可吸收較多環(huán)境熱量。

3 船舶消防系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 船舶布置

氣體滅火系統(tǒng)采取固定式模式，將在船舶的使用中實(shí)現(xiàn)最大應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)榇鞍l(fā)生火災(zāi)，便意味著在海面行駛中需要及時(shí)進(jìn)行滅火措施的落實(shí)，否則將會(huì)導(dǎo)致較大規(guī)模的船舶功能受損，最終引起船毀人亡慘劇發(fā)生。另外船舶的獨(dú)特建造特點(diǎn)，便影響手持滅火裝置的使用，大型船舶發(fā)生火災(zāi)，需要大量滅火劑使用，手持或是含量較小滅火器材，將不能在第一時(shí)間起到滅火效果，因此需要固定式、大含量的NOVEC 1230物質(zhì)滅火，在船舶滅火措施進(jìn)行中，起到最佳效果。

3.2 操作系統(tǒng)

該NOVEC 1230滅火系統(tǒng)在某船舶的應(yīng)用使用中，其主要用途是將各個(gè)機(jī)艙、艙室進(jìn)行有效保護(hù)，因?yàn)楣潭ㄊ綔缁鹣到y(tǒng)其作用范圍較大，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃階段便需要對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)內(nèi)，安置較多含有該滅火物質(zhì)的鋼瓶結(jié)構(gòu)，保證滅火劑的絕對(duì)充足。

3.3 控制氣瓶

系統(tǒng)另有充裝34.5bar壓力氮?dú)獾臍馄坑米鳒缁饎┽尫诺尿?qū)動(dòng)控制氣瓶?？刂茪馄亢拖嚓P(guān)電氣裝置安裝在釋放箱內(nèi)，打開(kāi)釋放箱則自動(dòng)發(fā)出報(bào)警并關(guān)閉被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)裝置[3]?？刂茪馄康氖褂?，將電氣裝置與該固定式滅火裝置進(jìn)行了良好融合，確保一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該系統(tǒng)能維持較高靈敏度，可以在第一時(shí)間通過(guò)電氣裝置，對(duì)船舶的應(yīng)急報(bào)警裝置通電，發(fā)出火災(zāi)信號(hào)。并且在該過(guò)程中，對(duì)原有釋放滅火劑的系統(tǒng)流程不會(huì)產(chǎn)生阻礙，完整意義上進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)警操作，保護(hù)船舶系統(tǒng)，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)可提高穩(wěn)定性。

3.4 釋放管路

在滅火劑釋放階段，滅火劑的釋放箱被布置于被保護(hù)區(qū)域外部分，該部分的交通動(dòng)線較為便利，可接近消防控制站和氣體儲(chǔ)存室。當(dāng)釋放命令發(fā)出時(shí)，釋放控制箱將引出兩條控制管線路，其中一根用于驅(qū)動(dòng)通向各個(gè)被保護(hù)區(qū)域的分配閥，另一根連接區(qū)域內(nèi)第一個(gè)鋼瓶瓶頭閥上的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。當(dāng)滅火劑被釋放時(shí)，釋放箱的控制流程是首先扳動(dòng)箱內(nèi)右側(cè)的球閥，由此開(kāi)啟分配閥，然后扳動(dòng)左側(cè)球閥開(kāi)啟瓶頭閥。釋放管路上另外安裝一套可自動(dòng)釋放的延時(shí)單元，以此來(lái)確保釋放報(bào)警操作后，保證觸發(fā)時(shí)間控制預(yù)留出最少20s延時(shí)，由此滿足了滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

4 結(jié)論

綜上，NOVEC 1230滅火劑在其使用中，能充分保持較高滅火效率且對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并無(wú)腐蝕等毒害作用、不對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生損害的基礎(chǔ)上，因此NOVEC 1230滅火劑憑借其針對(duì)性的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保主題下的高效使用方式。