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七氟丙烷详解

日期:2021-03-23 15:27:21

七氟丙烷(HFC-227ea/FM200)是一种以化学灭火为主 兼有物理灭火作用的洁净气体化学灭火剂,属于多氟代烷烃,分子式为CF2CHFCF3;它无色、无味、低毒、不导电、不污染被保护对象,不会对财物和精密设施造成损坏。

七氟丙烷能以较低的灭火浓度,可靠的扑灭B、C类火灾及电气火灾;储存空间小,临界温度高,临界压力低,在常温下可液化储存;释放后不含粒子或油状残余物,对大气臭氧层无破坏作用(ODP值为零) ,在大气层停留时间为31~42年,符合环保要求。

中文名

七氟丙烷

熔点

-131°C

别名

1,1.1,2,3.3,3-七氟丙烷

沸点

-16.4 C

化学式

CF3CHFCF3

应用

灭火剂

分子重

170

性状

无色无味气体

CAS登录号

431-89-0

溶解性

微溶于水


目录

1基本简介

2烷的应用

3灭火装置: 灭火系统 系统示意图  系统简介 优点

4遵循规范

5优缺点

6安全术语

7贮藏条件






基本简介

七氟丙烷(HFC-227ea/FM200)又名海龙气体1,1,1-2-3,3,3-七氟丙烷,CASnumber是431-89-0[1],它的结构式是CF3CHFCF3。是一无色的无气味气体状态的卤素碳(halocarbon),并且叫做HFC-227,HFC-227ea,FE-227,和FM-200,它的化学式是C3HF7,微溶于水(260mg/)。]七氟丙烷(FM200])物理性能b

物理性能

单位

数值

化学名称


七氟丙烷

化学分子式


CF3CHFCF3

分子量


170

标准大气压下的沸点

°C

-16.4

凝固点

°C

-131

临界温度

°C

101.7

临界压力

Kpa

2912

临界体积

CC/mole

274

临界密度

Kg/m³

621

20C时蒸汽压

Bar abs

3.91

20C时液体密度

Kg/m³

1407

20C时饱和蒸汽密度

Kg/m&sup3,

31.173

20C,标准大气压时过压蒸汽的比容

M³/kg

0.1373

酸度

%(m/m)

≤3x10

不挥发残余物

%(m/m)

≤0.01

悬浮物或沉淀物


不可见


烷的应用

由于七氟丙烷不含有氯或溴,不会对大气臭氧层发生破坏作用,所以被采用来替换对环境危害的哈龙1301和哈龙1211来作为灭火剂的原料看,七氟丙烷灭火器在机房等重要场所作为灭火器材料而广泛应用。七氟丙烷在大气中的生命周期约为31年到42年间,而且在释出后不会留下残余物或油渍,亦可透过正常排气通道排走,所以很适合作为数据中心或服务器存放中心的灭火剂。通常这些地方都会把一-罐 含有压缩了的七氟丙烷的罐安装在楼层顶部,当火警发生时,七氟丙烷从罐的出气口排出,迅速把火警发生场所的氧=气排走、并冷却火警发生处,从而达到灭火的目的。七氟丙烷、S型气溶胶属于三大气体灭火中的两种。


七氟丙烷虽然在室温下比较稳定,但在高温下仍然会分解,分解产生氟化氢,会有刺鼻的味道。其他燃烧产物还包括一氧化碳和二氧化碳。

接触液态七氟丙烷可以导致冻伤。

七氟丙烷亦可作为发射火箭的湿剂( propellant)。

七氟丙烷被使用在配药测量的药量吸入器,例如在哮喘疗程中使用的吸入器。

七氟丙烷灭火剂具有良好的清洁性一在大气中完全汽化不留残渣、 良好的气相电绝缘性,适用于以全淹没灭火方式扑救电气灾、液体火灾或可熔固体火灾、固体表面火灾、灭火前能切断气源的气体火灾,保护计算机房、通讯机房、变配电室、精密仪器室、发电机房、油库、化学易燃品库房及图书库、资料库、档案库、金库等场所。七氟丙烷灭火系统结构合理、动作可靠,已广泛应用于电子计算机房、档案馆、程控交换机房、电视广播中心及金融机构、政府机关等重要场所。
灭火装置

七氟丙烷在常温下气态,无色无味、不导电、无腐蚀,无环保限制,大气存留期较短。灭火机理主要是中断燃烧链,灭火速度极快,这对抢救性保护精密电子设备及贵重物品是有利的。七氟丙烷的无毒性反应(NOAEL)浓度为9%,有毒性反应,(LOAEL)浓度为10.5%,七氟丙烷的设计浓度-般小于10%, 对人体安全。其特点具有良好的清洁性(在大气中完全汽化不留残渣),良好的气相电绝缘性及良好的适用于灭火系统使用的物理性能。20世纪90年代初, 工业发达国家首选用七氟丙烷替代哈龙灭火系统并取得成功.

七氟丙烷灭火装置分为有管网和无管网(柜式、悬挂式)两种。

其中,有管网系统又分为内贮压系统和外贮压系统,其主要区别为灭火药剂的传送距离不同。内贮压系统的传送距离一般不超过30米,外贮压系统的传送距离可达150米。
灭火系统

有管网七氟丙烷灭火系统的气体灭火剂储存瓶平时放置在专用钢瓶间内,通过管网连接,在火灾发生时,将灭火剂由钢瓶间,输送到需要灭火的防护区内,通过喷头进行喷放灭火。

系统示意图

七氟丙烷有管网系统图


七氟丙烷灭火系统,广州AG亚洲娱乐消防

                                                                            七氟丙烷灭火系统

系统组成

七氟丙烷气体灭火系统包括:灭火瓶组、高压软管、灭火剂单向阀、启动瓶组、安全泄压阀、选择阀、压力信号器、喷头、高压管道、高压管件等组成。.

1、灭火瓶组每套灭火瓶组包含灭火剂储存瓶、瓶头控制阀、安全阀、手动阀、压力表、七氟丙烷灭火剂。可根据实际需要选用不同容积的储存瓶。

2、高压软管

高压软管是连接灭火瓶组和灭火剂单向阀的装置。

高压软管,广州AG亚洲娱乐消防

                                                    高压软管PLRG


3
、灭灭剂单向阀

灭火剂单向阀安装在高压软管与集流管之间的装置,防止气体倒流。

气体单向阀,广州AG亚洲娱乐消防

                                            七氟丙烷气体单向阀

4、启动瓶组

启动瓶组里充装氮气,当发生火灾,启动瓶组接到指令时启动气体打开选择阀、瓶头控制阀,释放灭火剂。启动瓶组包含储气瓶、瓶头控制阀、电磁启动器、气体单向阀、安全阀、手动阀、压力表、启动气体。

有管网七氟丙烷气体灭火系统氮气驱动瓶组,广州AG亚洲娱乐消防

                                            氮气(N2)启动瓶组


5
、安全泄压阀

安全泄压阀用于防止系统超压。

安全泄压阀,广州AG亚洲娱乐消防

                 安全泄压阀

6、选择阀

当有管网七氟丙烷灭火系统保护多个分区时,选择阀用来控制灭火剂进入相应的保护区。根据计算管径的大小,选择相应管径的选择阀。型号

气体选择阀,广州AG亚洲娱乐消防

                                               选择阀

 

 


7
、信号压力器

压力信号器反馈灭火剂喷放信号。

信号反馈装置

                                                压力信号器

 

8、喷头PLPT

用于喷放灭火剂。

气体金属喷头,广州AG亚洲娱乐消防

               气体灭火金属喷头

9、高压管道

高压管道用于输送灭火剂。

高压管道,广州AG亚洲娱乐消防



10、高压管件

高压管件用于连接高压管道。


应用场所


1、有管网七氟丙烷气体灭火系统适用于:电子计算机房、图书馆、档案馆、贵重物品库、电站(变压器室)、电讯中心、洁净厂房等重点部位的消防保护。

有管网七氟丙烷气体灭火系统,广州AG亚洲娱乐消防

        有管网七氟丙烷气体灭火装置


2、无管网(柜式、悬挂式)七氟丙烷灭火系统


柜式七氟丙烷灭火器,广州AG亚洲娱乐消防          

        柜式七氟丙烷气体灭火装置

悬挂七氟丙烷气体灭火器,广州AG亚洲娱乐消防

     悬挂式式七氟丙烷气体灭火装置


气体灭火剂储存瓶经过包装成灭火柜,外形美观,平时放在需要保护的防护区内,在发生火灾时,不需要经过管路,直接就在防护区内喷放灭火。

系统简介

无管网(柜式)七氟丙烷气体灭火系统,是轻便可移动式自动灭火的现代化消防设备,其灭火效能高,灭火速度快、毒性低、对设备无污损,灭火装置性能优良,其控制部分可与消防控制中心相衔接。
优点

七氟丙烷(HFC- 227ea) 自动灭火系统是一种高效能的灭火设备, 其灭火剂HFC- -227ea是一 种无色、 无味、低毒性、绝缘性好、无二次污染的气体,对大气臭氧层的耗损潜能值(ODP)为零,是目前替代卤代烷1211、1301 最理想的替代品。
遵循规范

气体灭火系统设计规范GB50370-2005

气体灭火系统施工及验收规范GB50263-2007

七氟丙烷还是气体灭火系统的灭火剂,是符合美国消防协会(NFPA)制定NFPA-2001规范要求的洁净气体灭火剂,其特点是“不导电、挥发性强的气态灭火剂,在使用过程中不留残余物”,同时,七氟丙烷洁净灭火剂对环境无害,在自然中的存留期短,灭火效率高且一定设计浓度下无毒、害,适用于有工作人员常驻的保护区。1996年12月经过国家检测中心的检测,它和二氧化碳都是替代卤代烷的主要产品。

七氟丙烷即FM200,七氟丙烷灭火是采用全淹没灭火设计,施放灭火时,以化学灭火方式为主。在设计浓度的范围无火情的状态下内对人体没有损害! (设计标准一般是10%,有毒反应是10.5%)

但是首先你要了解系统的工作方式,出现了问题才会有的放矢的解决,其次建议在发现火情需要灭火时,不管是自动还是手动的条件下,都要先让人员撤离,而且必须考虑以下三个方面:

一是七氟丙烷本身所具有 的毒性,当浓度达到10%以上时,不适的感觉就会出现,时间长了,还会有生命危险。

二是要考虑七氟丙烷在高温下进行分解所产生的分解物可能具有的危害性,这种分解物主要是灭火剂中的氟,在有氢元素存在的情况下会产生具有辛辣气味的氟化氢(HF)。即使其浓度很小,也会给人造成很大程度的不适和伤害。这种分解产物的多少取决于火势的大小和七氟丙烷接触到火或受热面的时间长短,若灭火剂浓度积累很快达到灭火浓度,那么火很快被扑灭,分解物也就很少。

三是保护区中物质燃烧可能产:生的毒=气对人员的伤害也是不可预计的。

参考:七氟丙烷(HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范

第7.0.2条灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。

设置在防护区内的预制灭火装置应有自动控制和手动控制两种启动方式。在自动控制程序中,应安排0~30s可调的延迟喷射的环节。延迟时间的设置,应根据人员安全尽快撤离防护区的需要;对于平时无人工作的防护区,可设为0S。

在灭火设计浓度大于9%的防护区,应增设手动与自动控制的转换装置,当有人进入防护区时,将灭火系统转换到手动控制.位;当人离开时,恢复到自动控制位。

第7.0.3条自动控制装置应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。手动控制装置和手动与自动转换装置应设在防护区疏散出口的门]外便于操作的地方。

机械应急操作装置应设在储瓶间内或防护区疏散出口门外便于操作的地方;并且,其操作方式应经两步完成。

第7.0.4条灭火系统与预制灭火装置的操作与控制,应包括对需联动的开口封闭装置、通风机和防火阀等设备的操作与控制。

设有消防控制中心的场所,各防护区灭火控制系统的动作信息,应传送给消防控制中心。这些信息包括火灾信息捕获灭火动作、手动与自动转换和系统故障等。

优缺点

1.有管网系统经过管网喷放,喷头平均分配,所以喷放均匀,灭火效果好,而无管网一般都是箱体喷头直接喷放,喷放不够均匀;

2、有管网需要单独设置钢瓶间,设置管网,而无管网不需要,如果只保护一个区域,从经济角度有管网系统成本高。

3.如果多个区域,有管网系统可以同-套系统保护多个防护区。不同防护区发生火灾,针对性的喷放,而无管网需要每个防护区单独设置钢瓶和灭火剂,这个时候无管网的价格就比较高了。

4.有管网系统钢瓶在钢瓶间。因为距高远,所以要求压力高,一般4 2MPa.有的是5.6MPa.

5、无管网系统钢瓶在防护区。因为在防护区,所以压力不能太高,所以一般选2。5MPa。
七氟丙烷(FM200)与1301特性比较

特性名称

HFC-227ea(FM200)

Halon(1301)

ODP (臭氧层的耗损潜能值)

0

10

GWP (F11=1) (全球变暖潜能值)

0.4

2.0

毒性LC50(试验4小时后50%的老鼠致死浓度)

>80%

>80%

NOAEL(药剂树身体产生明显影响的最高浓度)

30%

5%

LOAEL(药剂对身体产生明显影响的最低浓度)

10.5%

7.5%

灭火浓度

5.8-6.6%

3.5%

UL/FM认证

接受

不接受

NFPA2001 (美国防火协会2001年标准)

接受

不接受

安全术语

S23Do not breathe vapour.

切勿吸入蒸汽。

s38In case of nsuficient ventilation, wear suitable respiratory equipment.

通风不良时,须佩戴适当的呼吸器。

七氟丙烷气体灭火系统的安装注意事项

七氟丙烷是国内开发较早的哈龙替代物之一,由于性能与哈龙相似,符合人们长期使用哈龙灭火系统的习惯,且灭火效能也较高,因此七氟丙烷是目前哈龙替代产品中应用最多、技术相对最成熟的洁净气体灭火系统。

有管网灭火系统七氟丙烷作为灭火剂其灭火过程要通过物相的改变,由液相到气相再经分解来完成,其灭火是物理作用化学作用参半。

物理作用主要是冷却,就化学作用而言,卤素原子活性基中以氟的自由基半径最小,捕捉燃烧中活性基H+、OH-的能力低;加之产生的HF稳定(这正是HF生成量大的原因之一),不像HBr和H有再次捕捉OH-活性基的作用,所起到的燃烧断链作用就小。故七氟丙烷的化学灭火作用低于哈龙1301、1211。

七氟丙烷化学灭火作用产生的分解产物HF是其主要的负面作用。HF有一定的毒性,在潮湿条件下的腐蚀性,达到一定浓度对人体及设备会造成损害。

七氟丙烷气体灭火系统的安装是不是也有一-定的危险 ?七氟丙烷气体灭火系统在安装过程中需要注意哪些,我们简单谈一谈。

七氟丙烷气体灭火系统可以分为有管网七氟丙烷气体灭火系统和无管网七氟丙烷气体灭火系统。

无管网七氟丙烷气体灭火系统现场安装比较简单,只需要将柜式气体灭火系统安装在指定位置,然后将驱动线与火灾自动报警控制器连接,即可完成了气体自动灭火系统的安装。

有管网七氟丙烷气体灭火系统现场安装比较无管网的气体灭火系统要求要高点。

首先,气体灭火瓶组宜设在专用储瓶间内。储瓶间宜靠近防护区,并应符合建筑物耐火等级不低于二_级的有关规定及有关压力容器存放的规定,且应有直接通向室外或疏散走道的出口。储瓶间和设置预制灭火系统的防护区的环境温度应为-10C~50C。

同时对管道及管道附件应符合下列规定: .

1、输送气体灭火剂的管道应采用无缝钢管。其质量应符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T8163、《高压锅炉用.无缝钢管》GB5310等的规定。无缝钢管内外应进行防腐处理,防腐处理宜采用符合环保要求的方式。

2、输送气体灭火剂的管道安装在腐蚀性较大的环境里,宜采用不锈钢管。其质量应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976的规定。

3、输送启动气体的管道,宜采用铜管,其质量应符合现行国家标准《拉制铜管》GB1527的规定。

4、管道的连接,当公称直径小于或等于80mm时,宜采用螺纹连接;大于80mm时,宜采用法兰连接。钢制管道附件应内外防腐处理,防腐处理宜采用符合环保要求的方式。使用在腐蚀性较大的环境里,应采用不锈钢的管道附件。

系统组件与管道的公称工作压力,不应小于在最高环境温度下所承受的工作压力。

灭火剂输送管道的施工,无缝钢管采用法兰连接时,应在焊接后进行内外镀锌处理。已镀锌的无缝钢管不宜采用焊接连接,与选择阀等个别连接部位需采用法兰焊接连接时,应对被焊接损坏的镀锌层做防腐处理。

管道穿过墙壁、楼板处应安装套管。穿墙套管的长度应和墙厚相等,穿过楼板的套管长度应高出地板50mm。管道与套管间的空隙应采用柔性不燃烧材料填塞密实。

管道末端喷嘴处应采用支架固定,支架与喷嘴间的管道长度不应大于500mm。公称直径大于或等于50mm的主干管道,垂直方向和水平方向至少应各安装一个防晃支架。 当穿过建筑物楼层时,每层应设一-个防晃支架。当水平管道改变方向时,应设防晃支架。

灭火剂输送管道安装完毕后,,应进行水压强度试验和气压严密性试验。

灭火剂输送管道在水压强度试验合格后,或气压严密性试验前,应进行吹扫。吹扫管道可采用压缩空气或氮气。吹扫时,管道末端的气体流速不应小于20m/s,采用白布检查,直至无铁锈、尘土、水渍及其他脏物出现。

灭火剂输送管道的外表面应涂红色油漆。

喷嘴的安装,安装在吊顶下的不带装饰罩的喷嘴,其连接管管端螺纹不应露出吊顶;安装在吊顶下的带装饰罩的喷嘴,其装饰罩应紧贴吊顶。喷嘴安装时应逐个核对其型号、规格和喷孔方向,并应符合设计要求。

最后,调试与验收。具体的气体灭火系统的调试与验收可参见《气体灭火系统施工及验收规范》(GB50263-97)中的要求。
贮藏条件

七氟丙烷不易反应,是一种稳定的材料。液化气体作为抛射剂时稳定,必须贮藏于金属罐中,并置于阴凉干燥处。

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