浅议气体灭火系统及在电气火灾中的应用

董家睿，胡佳新，李基民，刘俊，邱方驰，彭毅

（深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000）

目前，所有能够使用的气体灭火系统，都是由化学气体和惰性气体所组成，这两种气体的有效结合能够让灭火救援活动更具多样性，加强对火灾情况的判断，制定有效的标准，在火灾事故发生后及时进行扑救。与以往灭火系统相比，气体灭火系统能不断提升火灾救援的实际效果、效率和质量，还能够确保不会对周边相关物品造成损坏和污染，对消防效果进行保障的同时减少经济财产的损失。气体灭火自身具有较为良好的绝缘性，因此在电气火灾中的应用较为广泛，使用气体灭火能够在最快速度内扑灭电气故障引发的火灾问题，还能够确保电气设备的完整性和良性，因此是现阶段在电力企业、高层电气设备间中最常安装的系统。

1 现阶段常见的气体灭火系统

1.1 洁净气体灭火系统

洁净气体主要是以气体的形式存在，自身具有易挥发、不导电的基本特性，在实际使用的过程中也不会有残留物的存在，在气体研制的过程中主要是以美国国家消防协会制定的相关标准作为基础依据，对气体形式进行一系列规定的气体灭火系统。在灭火的过程中有效地将洁净气体进行使用，灭火效果和各项性能都较为良好，主要具有两个方面的优势：首先，洁净气体在对电气火灾灭火的过程中具有较为良好绝缘性，并且无毒无害；其次，在洁净气体蒸发过后，空气中不会有残渣的存在，对空气造成的影响程度较小。使用洁净气体来设计灭火系统，主要会使用到洁净气体的物理原理进行救援，在火灾发生区域中使用洁净气体能欧降低空气中含氧量，从而阻断火势燃烧和蔓延的基础条件，确保能够有效的将火源熄灭。现阶段，我国使用的洁净气体主要包括：烟烙尽、七氟丙烷、三氟甲烷、二氧化碳，其中的烟烙尽与七氟丙烷是在气体灭火系统中最常用的洁净气体。

（1）烟烙尽。烟烙尽灭火系统主要使用的是氮气、氩气、二氧化氮共同组成的气体进行灭火，在气体混合的过程中需要严格按照相应比例来进行，这样也能够有效地降低火灾现场空气中氧气的浓度，从而隔绝火灾燃烧的基本条件，更好的保证快速将火源熄灭。在使用烟烙尽气体进行灭火的过程中，气体无色无味、不具有毒性和导电性，并且烟烙尽也是惰性气体的一种，在实际灭火之后不会在空气中残留有毒物质，对周边环境的危害较小，整个灭火救援的过程中都展现出良好的清洁性能。但是使用烟烙尽进行灭火的实际情况来看，烟烙尽需要使用大量的储存罐进行，需要占据大部分面积，尽管烟烙尽可以高压进行存储，在实际释放的过程中不仅噪音较大，而且也会对走遍维护结构和保护物造成不同程度的损坏。

（2）七氟丙烷。七氟丙烷作为清洁气体在进行灭火的过程中，主要是使用化学原理进行灭火，同时也会使用一定的物理效果进行救援。在灭火救援的时候，七氟丙烷能够阻断火势满眼的基本条件，在使用时喷射的液体会转变成气体状态，不断吸收空气中含有的大量热量，进而对救援区域进行保护，降低区域内的温度，并且七氟丙烷会降低空气中含氧量，更好的保证不会出现火势蔓延的情况。七氟丙烷气体由于自身的压力较低，在设计的过程中，不会使用过多的七氟丙烷气体，因此在救援工作结束之后不会有大量的残留物存在。在实际应用中并不会对人体造成严重的损害，是现阶段灭火产品中清洁环保性最高的产品。有效地将七氟丙烷进行使用，不会对空气质量造成影响，能够快速地对火势进行控制和扑灭。但是，七氟丙烷由于自身的特性在使用结束后会产生一定的温室效应，如果空气中气体含量较高在有明火的情况下，就会产生氢氟酸物质，这种物质会对现场的金属设备以及玻璃表面造成一定的腐蚀。因此，在使用七氟丙烷救援的时候，需要将气体浓度控制在标准范围内，确保气体不会产生油位物质，并且如果火灾救援时间较差，七氟丙烷气体也不能长时间进行使用，同时七氟丙烷的成本造价较高，不能进行远距离地输送，因此适用范围、使用时常和使用空间都会受到限制。

1.2 气溶胶气体灭火系统

气溶胶气体灭火系统的结构以及灭火原理。气溶胶气体主要是以固态的形式存在，在使用中会从固体转变成气体，因此属于烟雾类型的灭火系统，在系统组成中多数都是化学原材料。在灭火系统中将气溶胶进行有效的存储，当火灾安全事故发生后，及时做出反应在火灾区域喷射气溶胶，这也从侧面证明气溶胶灭火系统不用安装管道网络。因此，气溶胶灭火的过程中，通过化学反应有效地降低火灾发生区域内的温度，隔绝火灾区域空气中氧气的含量。

气溶胶气体灭火系统的优点和缺点。在气溶胶灭火的过程中，并不会降低空气中的氧气含量，不具有毒害性，不会威胁到人们的生命健康，可以在各种火灾形式中进行使用。但是在气溶胶灭火系统使用中，因为系统属于烟雾灭火设备，灭火中会有大量的烟雾释放，同时烟雾的浓度相对较高，会对周边自然环境造成影响，不利于火灾现场人们的有序逃生。因此，在人员集中程度较高的公共场所，不能使用气溶胶气体灭火系统。另外，气溶胶气体灭火系统不会自然蒸发，在灭火完成之后会在灭火设备表面形成粘附物，碳酸盐和水等物质都是灭火时经常会喷射的物质，在灭火的时候，极为容易有化学产物的生成，金属盐的导电性和腐蚀性都较为强烈，这样的物质不断增多会对灭火设备实际使用寿命造成严重影响。同时，气溶胶胶体在喷射的过程中，喷射的速度较慢，在喷射后因为烟雾的重量较轻，会不断向上方聚集，不能很好的在火灾发生区域平均进行分配。这些缺点都导致气溶胶气体灭火系统在公共场所，比如商场、超市、电影院等人员密集地带不适用。

2 气体灭火系统在生产中出现的问题

2.1 气体灭火系统的设计不够科学合理

在气体灭火系统设计的过程中，产品的O型密封圈槽尺寸较宽、密封效果与实际要求不符，导致密封圈在高压喷射过程中很容易被冲出，导致气体泄漏问题十分严重。惰性气体灭火系统设计过程中，减压设备不能够完全实现减压效果，导致高压喷射的过程中喷嘴容易掉落，这样的情况也会让现场人员时刻处于危险状态下。柜式气体的灭火系统在设计时，设计人员过于在乎能够贮存气体的溶剂，导致实际喷嘴设计不够科学合理，实际喷射时间超出标准的时间范围，对灭火效果造成影响。

2.2 材料质量存在问题

多数企业为了能够获取更高的经济效益，在灭火系统制造过程中经常会缩减成本，导致制作材料质量不符合标准要求，这样也会让灭火系统的关键零件受到影响，不符合使用的相关标准和要求。在多数低压二氧化碳消防灭火系统中，多数零件的耐低温性能不足，在系统开启之后很难关闭，并且系统的安全阀门和回弹压力也不符合相关要求和标准，最终导致气体出现泄露等严重的安全问题。质量问题如果不能得到相关企业的重视，在电气火灾发生的第一时间内无法开展火势控制工作，对后续的救援和逃生都会造成严重影响。

2.3 选择的材质不合理

部分企业在对灭火系统材质选择的过程中，没有一定的科学性以及合理性，在定期检查的时候系统部件出现严重磨损问题，导致咬合不充足最终在使用中发生阀门杆断裂的问题。通常情况下，气体灭火器的各种关键零件都要具备较强的防腐蚀性能，但是企业为了能够提升经济效益，经常会选择耐腐蚀性较差的材质进行使用，导致阀芯出现锈蚀问题，让气体不断泄露，在实际灭火过程中出现错误操作。除此之外，喷嘴材料的耐温性不强，在灭火过程中温度过高或者过低都会出现裂纹，导致喷射效果受到严重的影响。

2.4 气体灭火系统的加工没有严格进行检验

在生产加工部分灭火系统零件的过程中，因为对产品质量检验不够严谨，导致部分零件的实际尺寸与标准出现偏差，这样的情况也会对气体灭火系统产品质量造成影响，导致灭火系统的各项性能和效果受到严重影响。

3 气体灭火系统在电气火灾的应用对比

随着现阶段城市化建设的不断发展，城市内部各种建筑不断增多，在这样的情况下不仅带动着社会经济的提升，促进建筑行业的发展，也让电力企业面临着发展的难题和全新机遇。经济水平的提升，让人们日常生活、工作、娱乐、生产等方面对电气设备使用数量逐渐增多，电气设备数量增多也代表电力资源使用负荷不断增加，这样的情况很容易导致电气火灾问题的发生，并且近年来我国电气火灾安全事故数量不断增多，不仅给相关企业、城市居民的经济财产和生命安全造成影响，还会对社会稳定发展造成严重的影响。电气火灾的发生，不仅会让火灾现场多数电气设备出现漏电现象，还会有一定的隐蔽性、连续性的基本特点，所以在电气火灾发生的第一时间内很难发现，一旦火灾情况被发现，那么救援活动的开展就会遇到较为严重的阻碍，威胁人们的生命安全和财产安全。

在现阶段的发展过程中来看，电气火灾的发生阶段中，消防部门主要是对救援过程加以重视，为了能够更好地保证电气火灾发生后的实际救援效果，随着技术的不断创新，气体灭火系统在各个建筑物中有着广泛应用。利用气体灭火系统对电气火灾进行救援的过程中，设计人员和相关技术人员需要对实际救援现场的环境、情况、设备组成情况进行考虑，根据综合性的因素选择有效的气体灭火系统，对气体的环保性和救援安全性、实际使用效果和使用效率综合性的进行考虑，确保所选择的气体能够符合救援环境的基本情况。在使用气体灭火系统对电气火灾现场进行救援的阶段中，能够有着良好的救援效果，并且灭火的实际速度较快，并且这两种气体的灭火效果以及各项功能都要高出七氟丙烷灭火系统许多，所以在实际电气火灾救援工作中，这两种气体会优先进行选择。其中，烟烙尽气体灭火系统因为气体属于惰性气体结构，因此在灭火的过程中不会有雾状和露结的情况出现，能够更加科学合理的预防灭火过程中，对电气设备、财产和人员造成损害，确保需要解救对象的安全性和稳定性。从灭火的实际角度来看，烟烙尽气体经常会在电气救援中进行使用。

除此之外，如果电气火灾需要在最短时间内进行救援，需要使用七氟丙烷和气溶胶气体灭火系统，利用化学原理对电气火灾进行救援，科学合理的对火灾现场的实际温度进行控制，减少被保护设备受到高温影响，导致设备出现损坏问题，2种气体的实际使用中，都能够将火源进行冷却，不断吸收空气中的热量。气溶胶气体在喷射中也会有惰性气体的生成，有效的减少火灾现场烟气的含量，所以在特殊时期内，需要将七氟丙烷与气溶胶结合在一起进行火灾救援活动，这样也能够具有更加良好的灭火效果。

4 结语

在现阶段较为常见的集中灭火系统中，都各自具备独特的优点和缺点，因此在对灭火系统进行设计的过程中，需要根据实际发展情况，并将实际情况作为参考依据，对不同环境下的灭火系统进行选择，对灭火系统的经济性和适用性进行保障。并且在电气火灾发生的过程中，有效地使用气体灭火系统，特别是在一些特定的场所中，都能够有着较为良好的应用效果，对设备的保护效果较为良好，能够及时地隔绝火势的不断蔓延，为消防救援活动的开展争取更多时间。