全氟己酮灭火剂,是目前国际消防届认可的最有效灭火剂之一,具有灭火效率高、降温速度快、绝缘性强、环保洁净、安全系数大等优势,在美国、欧洲等发达国家和地区已应用了20多年。近年来,我国也开始逐步应用。由于全氟己酮极易吸收水分发生反应,产生酸性物质,长期存放会腐蚀储存容器及瓶头阀等部件,造成灭火产品损坏或泄漏,严重者会发生物理爆炸,造成伤人、破坏事故。因此,全氟己酮灭火产品在应用中的含水率控制非常重要,直接影响到产品自身安全和使用安全。
山东天康达安防科技有限公司作为全氟己酮应用的领军企业,早在3年前就开始进行灭火产品的腐蚀性试验。在悬挂式七氟丙烷碳钢瓶内(未做防腐处理)敞开倒入5kg全氟己酮灭火剂,充纯氮加压至2.5MPa,静置990天打开,发现有4处约1cm2的侵蚀点。通过实验证实如果不控制含水率,会造成普通碳钢材质容器腐蚀,影响产品安全。
全氟己酮灭火产品中的水分主要来源于四个方面。一是灭火剂自身含水,根据即将颁布的《全氟己酮灭火剂》国家标准和国际标准ISO14520,质量合格的全氟己酮含水率是≤0.001%。二是驱动气体氮气含水,根据国家标准《纯氮、高纯氮和超纯氮》(GB/T 8979-2008)规定含水率为:纯氮≤0.0015%、高纯氮≤0.0003%、超纯氮≤0.00005%。三是储存容器的吹扫、除杂、干燥和置换等处理不彻底含水。四是全氟己酮应用灌装过程中不封闭,接触空气吸收水分。
以最常用的储压式全氟己酮灭火装置为例,全氟己酮与驱动氮气混装在储存容器内。如果储存容器充分干燥,采用纯氮充压、封闭式灌装,正常情况下驱动氮气体积小于灭火剂体积(质量比相差更大),因此混合后的整体含水率要小于两者含水率的简单相加值,理论上灌装后含水率<0.0025%;若选用高纯氮或超纯氮,含水率还可更低。全氟己酮灭火产品中含水率越低越安全,因此采用封闭工艺和专用灌装线进行含水率控制非常关键。
目前山东天康达公司自主研发出封闭式应用灌装,获得国家发明专利(《一种封闭式全氟己酮灭火剂灌装方法》:ZL 2019 1 324310.8),组装了国内第一条封闭灌装生产线。其他生产企业基本不掌握封闭灌装工艺,不具备封闭灌装条件,多数是开敞式灌装,必然会吸收空气中的水分。特别是夏天,空气湿度可达90%以上,开敞灌装根本无法控制含水率,难以保证产品自身的安全性。
2022年6月1日实施的产品团体标准《预制式全氟己酮灭火装置》(CECS10171-2022)要求:“充压气体应采用高纯氮或超纯氮”,“充装后灭火装置中灭火剂含水率不应大于0.004%”。若按高纯氮充压并封闭灌装,理论上充装后含水率小于0.0015%,适当放宽可控制在0.002%。标准中“0.004%”是否为安全数值不得而知,但显然是为非封闭灌装留出了余量。同时对灭火剂储存容器也仅原则性规定“容器材料应与全氟己酮灭火剂相容”,没有给出具体材质,也未说明含水率数值和相容性材料的关系。
由于全氟己酮的应用在国内刚刚起步,配套标准还不完善,市场上的灭火产品质量良莠不齐,设计、施工随意性大,无法保证产品安全性和起到应有作用。为有序推进全氟己酮灭火产品的科学应用,中国消防协会正在组织相关标准的制订。该标准将严格规定封闭灌装和含水率的控制,明确与全氟己酮相容储存容器的具体材料,提出产品应用的相关要求,达到提高灭火产品安全和工程应用规范的目的。相信随着标准的出台,会有效约束全氟己酮应用市场,使灭火产品更好的发挥作用。