基于HFC-125的混合气体灭火剂的灭火性能研究(2)
4.3 HFC-125和氮气的协同灭火机制 18
4.4 本章小结 19
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
1 绪论
1.1 研究意义及背景
1、哈龙灭火剂现状分析
哈龙是Halon的音译, 泛指含含溴元素或氯元素的卤代烷烃, 主要是指1211( CF2 ClBr) 和1301 ( CF3Br)两种气体灭火剂。通过卤代物在火焰的高温中分解产生活性游离基, 消除文持燃烧所必须的自由基而中断燃烧过程的链锁反应而灭火为哈龙灭火剂的主要灭火机理。哈龙1301灭火介质在上世纪中叶在灭火介质市场上占据了主导地位，由于其具有毒性低、对灭火现场无污染、不导电、并且可以高效的实施全淹没灭火等优点[1-3]。然而，由于哈龙灭火介质对大气臭氧层存在严重破坏作用，联合国通过一系列公约对其生产和使用等方面做出了严格的限制[4-5]。大量的实验研究证明,消防行业大量使用哈龙灭火剂，将导致太阳光中的紫外线UV-B、UV-C照射地球表面的强度增大, 对人类的健康、生物、环境造成极大危害，原因是其释放后将在大气中长期存在,当漂移到大气平流层后，受到太阳紫外线UV-C 的照射分解产生Br或Cl自由基，从而对臭氧层造成很大消耗[6]。
因此，国际上就展开了Halon替代型灭火剂的研究与开发，目前所谓的新型灭火剂就是指Halon替代型灭火剂。
2、哈龙替代产品的分类及特点
现存的替代物分子可以概括地分为下列几类[7]：
（1）惰性气体，以安素公司开发的烟烙尽（IG541）为代表；
（2）氟代烷（HFC），全氟代烷（PFC）等合成化合物，以FM200（七氟丙烷HFC227ea）为代表；
（3）其他类：如水喷雾，烟雾灭火剂，二氧化碳，其中以第一种和第二种应用的广泛。
3、HFC-125的由来
卤代烷中的四氯化碳早在1900年便作为手提式灭火剂。到了20世纪20年代末，人们发现一溴甲烷的灭火效率比四氯化碳更高，从而在30年代末英国空军对其进行了广泛使用，二战期间德国空军和海军又对其大量投入使用。同时，一溴一氯甲烷也在30年代末进入了军方视野。30年代末至40年代末，美国对其进行了全面评估，并最终被美国空军所使用。尽管溴甲烷和一溴一氯甲烷具有很高的灭火效率，但其相对高的毒性迫使美国军方开始寻找兼有灭火效率高和毒性低等性能的灭火技术。美国普渡大学作为军方资助对象，在40年代末对超过60种卤代烷替代物进行了评估，并最终筛选出四种：Halon 1301、Halon 1211、Halon 1202和Halon 2402。其中的Halon 1301和Halon 1211由于其高灭火效率、低残留物、低毒性、低导电性和能长期贮存稳定性等众多的优点而得到广泛使用，Halon 1301主要用于全淹没灭火和手提式灭火，而Halon 1211主要应用于喷射式灭火[8]。
Halon 1301和Halon 1211这两种灭火剂会对臭氧层造成强烈的破坏，是由于其ODP值高，性能稳定，沸点较低，释放后能够漂移进入大气臭氧层。此外它们的温室效应指数都很高，温室效应作用非常明显。故在联合国环境署(UNEP)1987年9月制定的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》中明确指出把这两种灭火剂作为破坏臭氧层的受控物，在非必要场所逐步停止使用，并到2010年将全面禁止生产和使用这两种哈龙类灭火剂。
而后研究出了一种新型哈龙替代灭火剂—1，1，1，2，2—五氟乙烷（HFC-125）可满足各项指标，并在国外一些军用、民用飞机已逐步投入使用。
1.3 本论文的工作