FM-200 (HFC-227ea)自動滅火設備
Inergen (IG-541)自動滅火設備

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
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  簡介
  氣霧式滅火技術始於20世紀60年代中期的前蘇聯國家,在這一階段的技術特色是氣霧的產生藥劑主要是以鉀的硝酸鹽、氯酸鹽及過氯酸?等作為主氧化劑,此一技術發展至今經歷了30多年的時間,許多國家都對該技術進行了深入的研究及改進,因而出現了眾多及形式不同的滅火藥劑。氣霧式滅火系統依氣霧產生方式可分為Condensed Aerosol(濃縮型氣霧)及Dispersed Aerosol(分散型氣霧)二種,濃縮型氣霧系統係指由固體混合藥劑經化學反應而產生完全分離且直徑小於10微米的固體微粒子及氣體物質所組成的滅火媒介物。分散型氣霧系統則係指由直徑小於10微米的化學微粒子所組成的滅火媒介物,先存放於鹵化碳化合物或惰性氣體加壓的滅火劑儲存容器,後經驅動源將微粒子散佈於防護區。
  目前各國所生產製造的系統多為濃縮式氣霧系統,其主要是由氧化劑、還原劑(或稱可燃劑)、黏合劑及其他添加劑等物質所組成的固體混合藥劑,儲存於一般容器中,在經由啟動電流或熱的引發下,固體混合藥劑進行燃燒反應而產生滅火用氣霧。氣霧經由不規則的布朗運動迅速的彌漫於防護空間而達到滅火。氣霧組成成份,依固體混合藥劑設計中所選用之材料不同而存在一定之差異,但基本之組成卻無太大的差別,一般是由以下二部份組成:一種是固體微粒子,主要是金屬氧化物,碳酸及碳酸氫;另外一種是氣體,主要是N2、少量的CO2以及微量的CO、NOx、O2、水蒸氣和極少量的碳氫化合物。實際固體微粒子與氣體之組成量依固體混合藥劑之組成成分而定,而多數氣霧中固體微粒子約佔氣霧總重量的40%(體積比約2%),其餘約60%為氣體(體積比約98%)。
  因氣霧系統的固態混合藥劑組成一般都不含鹵素,因此不會產生鹵素自由基,所以其ODP值為O。另因其僅產生極少量的CO2與碳氫化合物,故其GWP與ALT值均為O。
  滅火特性
  氣霧式自動滅火設備應用於全區域放射時,不同於一般氣體滅火設備之滅火設計濃度係採用體積百分比來表示,氣霧式自動滅火設備,因其產生滅火用氣霧的藥劑係以固態混合物之形式儲存,所以為了設計使用的方便,滅火設計乃採單位空間體積內特定類型火災所需要的固態混合藥劑量,單位為 g/m3。其中所謂的“特定類型火災”是指A、B、C類等火災。每一製造廠商之設計不同,單位空間體積所需的藥劑量亦有不同,但可歸納約為≦100 g/m3
氣霧式自動滅火設備滅火原理為利用吸熱作用及抑制連鎖反應將火撲滅。依照滅火設計所需的藥劑量(≦100 g/m3),其產生的惰性氣體量對空間中的氧濃度幾乎不影響,因此其產生的惰性氣體起不了窒息滅火作用。真正起滅火作用的乃是氣霧中少量而高度分散且細小的固體微粒子。

例如:固體微粒子在火場中的熱熔解、氣化、分解等的吸熱作用;固體微粒子對火場中自由基的消除反應。茲就說明如下:
1. 吸熱作用
  目前各國所生產的氣霧式自動滅火設備,其固態混合藥劑中的氧化劑佔混合藥劑總重量的60%以上,其中氧化劑又多以KNO
3為主,所以其產生的固體微粒子主要是K2O、K2CO3和KHCO3,此三種物質在火焰上均會產生強烈的吸熱反應。K2O在溫度大於350℃時就會分解,K2CO3的熔點為891℃,超過此溫度就會分解,KHCO3在100℃開始分解,200℃完全分解。另外,K2O和C在高溫作用下亦會進行吸熱反應。因而,上述固體微粒子能夠吸收火場的部份熱量,而使得火場溫度降低,則輻射到用於氣化可燃物分子和將已經氣化的可燃物分子列解成自由基的熱量將減少,燃燒反應速度將得到一定的限制。
2.抑制作用:
  通過上述一系列的吸熱反應之後,固體微粒子所分解出的K將與火場中的H*、O*和OH*反應,以消耗火場中自由基,使燃燒得到抑制。

  
   氣霧式自動滅火設備,除固態混合藥劑組成成份略有不同外,其基本構件大致相同。一般而言,要使儲存於容器中的固態混合藥劑點燃迅速反應產生氣霧的方式不外乎有下列三種方式:

1. 電啟動:由系統中的滅火控制盤輸出一個電流至氣霧式滅火裝置,點燃固
 體混合藥劑,而達到釋放氣霧的目的。



2. 熱感線引燃:當外部溫度超過172℃時(依各廠商設計之不同而有不同之溫度) 將引燃連接在固體混合藥劑的熱感
 線後,熱感線點燃固體混合藥劑而釋放氣霧。
3. 熱啟動:若上述1.2啟動方式故障,溫度超過300℃時(依各廠商設計之不同而有不同之溫度),將自行點燃容器內
 固體混合藥劑,釋放出氣霧。
  另有關氣霧式自動滅火設備之設計需求及規定則依中央消防主管機關及各製造廠商技術手冊之規定為主。

  適用場所
氣霧式自動滅火設備可適用於A、B、C類火災,一般常見應用場所:
■ 配電盤箱體。
■ 電腦機房、電信機房。
■ 車用引擎室、遊艇及飛機引擎室、發電機室。
■ 中央控制室、數據資料室。
■ 易燃液體儲存室、一般工業危險區域。
■ 其他經中央消防主管機關認可之場所。

參考資料
1. NFPA2010:Standard on Aerosol Fire Extinguishing Systems,2006。
2. 郭鴻寶、岳大可,氣溶膠滅火技術,2005.5.1,化學工業出版社、安全科學與工程出版中心出版發行。
3. Firepro Fire Extinguishing Aerosol Systems。
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