基本介紹
- 中文名：七氟丙烷
- 化學式：CF3CHFCF3
- 分子量：170
- 套用：滅火劑
- 性狀：無色無味氣體
- 溶解性：微溶於水
基本簡介,烷的套用,滅火裝置,滅火系統,系統示意圖,套用場所,系統簡介,優點,遵循規範,優缺點,安全術語,貯藏條件,
基本簡介
七氟丙烷（HFC-227ea/FM200）又名海龍氣體1,1,1-2-3,3,3-七氟丙烷, 它的CAS number是431-89-0[ 1 ], 它的結構式是 CF3CHFCF3。是一無色的無氣味氣體狀態的鹵素碳(halocarbon),並且叫做HFC-227, HFC-227ea, FE-227, 和 FM-200, 它的化學式是C3HF7，微溶於水(260 mg/l) 。]七氟丙烷（FM200b]]）物理性能b]
物理性能 | 單位 | 數值 |
化學名稱 | 七氟丙烷 | |
化學分子式 | CF3CHFCF3 | |
分子量 | 170 | |
標準大氣壓下的沸點 | ℃ | -16.4 |
凝固點 | ℃ | -131 |
臨界溫度 | ℃ | 101.7 |
臨界壓力 | Kpa | 2912 |
臨界體積 | CC/mole | 274 |
臨界密度 | Kg/m³ | 621 |
20℃時蒸汽壓 | Bar abs | 3.91 |
20℃時液體密度 | Kg/m³ | 1407 |
20℃時飽和蒸汽密度 | Kg/m³ | 31.173 |
20℃，標準大氣壓時過壓蒸汽的比容 | M³/kg | 0.1373 |
酸度 | %(m/m) | ≤3×10 |
不揮發殘餘物 | %(m/m) | ≤0.01 |
懸浮物或沉澱物 | 不可見 |
烷的套用
由於七氟丙烷不含有氯或溴，不會對大氣臭氧層發生破壞作用，所以被採用來替換對環境危害的哈龍1301和哈龍1211來作為滅火劑的原料看，七氟丙烷滅火器在機房等重要場所作為滅火器材料而廣泛套用。七氟丙烷在大氣中的生命周期約為31年到42年間，而且在釋出後不會留下殘餘物或油漬，亦可透過正常排氣通道排走，所以很適合作為數據中心或伺服器存放中心的滅火劑。通常這些地方都會把一罐含有壓縮了的七氟丙烷的罐安裝在樓層頂部，當火警發生時，七氟丙烷從罐的出氣口排出，迅速把火警發生場所的氧氣排走、並冷卻火警發生處，從而達到滅火的目的。七氟丙烷、S型氣溶膠屬於三大氣體滅火中的兩種。
七氟丙烷雖然在室溫下比較穩定，但在高溫下仍然會分解，分解產生氟化氫，會有刺鼻的味道。其他燃燒產物還包括一氧化碳和二氧化碳。
接觸液態七氟丙烷可以導致凍傷。
七氟丙烷亦可作為發射火箭的濕劑（propellant）。
七氟丙烷被使用在配藥測量的藥量吸入器，例如在哮喘療程中使用的吸入器。
七氟丙烷滅火劑具有良好的清潔性—-在大氣中完全汽化不留殘渣、良好的氣相電絕緣性，適用於以全淹沒滅火方式撲救電氣火災、液體火災或可熔固體火災、固體表 面火災、滅火前能切斷氣源的氣體火災，保護計算機房、通訊機房、變配電室、精密儀器室、發電機房、油庫、化學易燃品庫房及圖書庫、資料庫、檔案庫、金庫等場所。七氟丙烷滅火系統結構合理、動作可靠，已廣泛套用於電子計算機房、檔案館、程控交換機房、電視廣播中心及金融機構、政府機關等重要場所。
滅火裝置
七氟丙烷在常溫下氣態，無色無味、不導電、無腐蝕，無環保限制，大氣存留期較短。滅火機理主要是中斷燃燒鏈，滅火速度極快，這對搶救性保護精密電子設備及貴重物品是有利的。七氟丙烷的無毒性反應（NOAEL）濃度為9%，有毒性反應（LOAEL）濃度為10.5%，七氟丙烷的設計濃度一般小於10%，對人體安全。其特點具有良好的清潔性（在大氣中完全汽化不留殘渣），良好的氣相電絕緣性及良好的適用於滅火系統使用的物理性能。20世紀90年代初，工業已開發國家首選用七氟丙烷替代哈龍滅火系統並取得成功.
七氟丙烷滅火裝置分為有管網和無管網（櫃式、懸掛式）兩種。
其中，有管網系統又分為內貯壓系統和外貯壓系統，其主要區別為滅火藥劑的傳送距離不同。內貯壓系統的傳送距離一般不超過30米，外貯壓系統的傳送距離可達150米。
滅火系統
有管網七氟丙烷滅火系統的氣體滅火劑儲存瓶平時放置在專用鋼瓶間內，通過管網連線，在火災發生時，將滅火劑由鋼瓶間，輸送到需要滅火的防護區內，通過噴頭進行噴放滅火。
系統示意圖
七氟丙烷有管網系統圖
七氟丙烷滅火系統系統組成
七氟丙烷氣體滅火系統包括：滅火瓶組、高壓軟管、滅火劑單向閥、啟動瓶組、安全泄壓閥、選擇閥、壓力信號器、噴頭、高壓管道、高壓管件等組成。
1、滅火瓶組每套滅火瓶組包含滅火劑儲存瓶、瓶頭控制閥、安全閥、手動閥、壓力表、七氟丙烷滅火劑。可根據實際需要選用不同容積的儲存瓶。
2、高壓軟管
高壓軟管是連線滅火瓶組和滅火劑單向閥的裝置。
高壓軟管PLRG3、滅火劑單向閥
滅火劑單向閥安裝在高壓軟管與集流管之間的裝置，防止氣體倒流。
4、啟動瓶組
七氟丙烷氣體單向閥PLYD啟動瓶組裡充裝氮氣，當發生火災，啟動瓶組接到指令時啟動氣體打開選擇閥、瓶頭控制閥，釋放滅火劑。
啟動瓶組包含儲氣瓶、瓶頭控制閥、電磁啟動器、氣體單向閥、安全閥、手動閥、壓力表、啟動氣體。
啟動瓶組QQP-PL5、安全泄壓閥
安全泄壓閥用於防止系統超壓。
安全泄壓閥QLAQ6、選擇閥
當有管網七氟丙烷滅火系統保護多個分區時，選擇閥用來控制滅火劑進入相應的保護區。
根據計算管徑的大小，選擇相應管徑的選擇閥。型號：
選擇閥PLFPTF7、信號壓力器
壓力信號器反饋滅火劑噴放信號。
壓力信號器PLXH8、噴頭PLPT
用於噴放滅火劑。
9、高壓管道
9、高壓管道
高壓管道用於輸送滅火劑。
10、高壓管件
10、高壓管件
高壓管件用於連線高壓管道。
套用場所
有管網七氟丙烷氣體滅火系統適用於：電子計算機房、圖書館、檔案館、貴重物品庫、電站（變壓器室）、電訊中心、潔淨廠房等重點部位的消防保護。
無管網（櫃式）七氟丙烷滅火系統
氣體滅火劑儲存瓶經過包裝成滅火櫃，外形美觀，平時放在需要保護的防護區內，在發生火災時，不需要經過管路，直接就在防護區內噴放滅火。
系統簡介
無管網（櫃式）七氟丙烷氣體滅火系統，是輕便可移動式自動滅火的現代化消防設備，其滅火效能高，滅火速度快、毒性低、對設備無污損，滅火裝置性能優良，其控制部分可與消防控制中心相銜接。
優點
七氟丙烷（HFC—227ea）自動滅火系統是一種高效能的滅火設備，其滅火劑HFC—227ea是一種無色、無味、低毒性、絕緣性好、無二次污染的氣體，對大氣臭氧層的耗損潛能值（ODP）為零，是目前替代鹵代烷1211、1301最理想的替代品。
遵循規範
氣體滅火系統設計規範GB50370-2005
氣體滅火系統施工及驗收規範GB50263-2007
七氟丙烷還是氣體滅火系統的滅火劑，是符合美國消防協會（NFPA）制定NFPA-2001規範要求的潔淨氣體滅火劑，其特點是“不導電、揮發性強的氣態滅火劑，在使用過程中不留殘餘物”，同時，七氟丙烷潔淨滅火劑對環境無害，在自然中的存留期短，滅火效率高且一定設計濃度下無毒、害，適用於有工作人員常駐的保護區。1996年12月經過國家檢測中心的檢測，它和二氧化碳都是替代鹵代烷的主要產品。
七氟丙烷即FM200，七氟丙烷滅火是採用全淹沒滅火設計，施放滅火時，以化學滅火方式為主。在設計濃度的範圍無火情的狀態下內對人體沒有損害！（設計標準一般是10%，有毒反應是10.5%）
但是首先你要了解系統的工作方式，出現了問題才會有的放矢的解決，其次建議在發現火情需要滅火時，不管是自動還是手動的條件下，都要先讓人員撤離，而且必須考慮以下三個方面：
一是七氟丙烷本身所具有的毒性，當濃度達到10%以上時，不適的感覺就會出現，時間長了，還會有生命危險。
二是要考慮七氟丙烷在高溫下進行分解所產生的分解物可能具有的危害性，這種分解物主要是滅火劑中的氟，在有氫元素存在的情況下會產生具有辛辣氣味的氟化氫(HF)。即使其濃度很小，也會給人造成很大程度的不適和傷害。這種分解產物的多少取決於火勢的大小和七氟丙烷接觸到火或受熱面的時間長短，若滅火劑濃度積累很快達到滅火濃度，那么火很快被撲滅，分解物也就很少。
三是保護區中物質燃燒可能產生的毒氣對人員的傷害也是不可預計的。
參考：七氟丙烷（HFC-227ea）潔淨氣體滅火系統設計規範
第7.0.2條 滅火系統應設自動控制、手動控制和機械應急操作三種啟動方式。
設定在防護區內的預製滅火裝置應有自動控制和手動控制兩種啟動方式。 在自動控制程式中，應安排0～30s可調的延遲噴射的環節。延遲時間的設定，應根據人員安全儘快撤離防護區的需要；對於平時無人工作的防護區，可設為0s。
在滅火設計濃度大於9%的防護區，應增設手動與自動控制的轉換裝置，當有人進入防護區時，將滅火系統轉換到手動控制位；當人離開時，恢復到自動控制位。
第7.0.3條 自動控制裝置應在接到兩個獨立的火災信號後才能啟動。手動控制裝置和手動與自動轉換裝置應設在防護區疏散出口的門外便於操作的地方。
機械應急操作裝置應設在儲瓶間內或防護區疏散出口門外便於操作的地方；並且，其操作方式應經兩步完成。
第7.0.4條 滅火系統與預製滅火裝置的操作與控制，應包括對需聯動的開口封閉裝置、通風機和防火閥等設備的操作與控制。
設有消防控制中心的場所，各防護區滅火控制系統的動作信息，應傳送給消防控制中心。這些信息包括火災信息捕獲滅火動作、手動與自動轉換和系統故障等。
優缺點
1、有管網系統經過管網噴放，噴頭平均分配，所以噴放均勻，滅火效果好，而無管網一般都是箱體噴頭直接噴放，噴放不夠均勻；
2、有管網需要單獨設定鋼瓶間，設定管網，而無管網不需要，如果只保護一個區域，從經濟角度有管網系統成本高。
3、如果多個區域，有管網系統可以用同一套系統保護多個防護區。不同防護區發生火災，針對性的噴放，而無管網需要每個防護區單獨設定鋼瓶和滅火劑，這個時候無管網的價格就比較高了。
4、有管網系統鋼瓶在鋼瓶間。因為距離遠，所以要求壓力高，一般4.2MPa。有的是5.6MPa。
5、無管網系統鋼瓶在防護區。因為在防護區，所以壓力不能太高，所以一般選2.5MPa。
七氟丙烷（FM200）與1301特性比較
特性 名稱 | HFC－227ea（FM200） | Halon(1301) |
ODP（臭氧層的耗損潛能值） | 0 | 10 |
GWP（F11=1）（全球變暖潛能值） | 0.4 | 2.0 |
毒性LC50（試驗4小時後50%的老鼠致死濃度） | >80% | >80% |
NOAEL（藥劑對身體產生明顯影響的最高濃度） | 30% | 5% |
LOAEL（藥劑對身體產生明顯影響的最低濃度） | 10.5% | 7.5% |
滅火濃度 | 5.8~6.6% | 3.5% |
UL/FM認證 | 接受 | 不接受 |
NFPA2001（美國防火協會2001年標準） | 接受 | 不接受 |
安全術語
S23Do not breathe vapour.
切勿吸入蒸汽。
S38In case of insufficient ventilation, wear suitable respiratory equipment.
通風不良時，須佩戴適當的呼吸器。
七氟丙烷氣體滅火系統的安裝注意事項
七氟丙烷是國內開發較早的哈龍替代物之一，由於性能與哈龍相似，符合人們長期使用哈龍滅火系統的習慣，且滅火效能也較高，因此七氟丙烷是目前哈龍替代產品中套用最多、技術相對最成熟的潔淨氣體滅火系統。
七氟丙烷作為滅火劑其滅火過程要通過物相的改變，由液相到氣相再經分解來完成，其滅火是物理作用化學作用參半。
物理作用主要是冷卻，就化學作用而言，鹵素原子活性基中以氟的自由基半徑最小，捕捉燃燒中活性基H+、OH-的能力低；加之產生的HF穩定（這正是HF生成量大的原因之一），不像HBr和HI有再次捕捉OH-活性基的作用，所起到的燃燒斷鏈作用就小。故七氟丙烷的化學滅火作用低於哈龍1301、1211。
七氟丙烷化學滅火作用產生的分解產物HF是其主要的負面作用。HF有一定的毒性，在潮濕條件下的腐蝕性，達到一定濃度對人體及設備會造成損害。
七氟丙烷氣體滅火系統的安裝是不是也有一定的危險？七氟丙烷氣體滅火系統在安裝過程中需要注意哪些，我們簡單談一談。
七氟丙烷氣體滅火系統可以分為有管網七氟丙烷氣體滅火系統和無管網七氟丙烷氣體滅火系統。
無管網七氟丙烷氣體滅火系統現場安裝比較簡單，只需要將櫃式氣體滅火系統安裝在指定位置，然後將驅動線與火災自動報警控制器連線，即可完成了氣體自動滅火系統的安裝。
有管網七氟丙烷氣體滅火系統現場安裝比較無管網的氣體滅火系統要求要高點。
首先，氣體滅火瓶組宜設在專用儲瓶間內。儲瓶間宜靠近防護區，並應符合建築物耐火等級不低於二級的有關規定及有關壓力容器存放的規定，且應有直接通向室外或疏散走道的出口。儲瓶間和設定預製滅火系統的防護區的環境溫度應為-10℃~50℃。
同時對管道及管道附屬檔案應符合下列規定：
1、輸送氣體滅火劑的管道應採用無縫鋼管。其質量應符合現行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163、《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310等的規定。無縫鋼管內外應進行防腐處理，防腐處理宜採用符合環保要求的方式。
2、輸送氣體滅火劑的管道安裝在腐蝕性較大的環境裡，宜採用不鏽鋼管。其質量應符合現行國家標準《流體輸送用不鏽鋼無縫鋼管》GB/T14976的規定。
3、輸送啟動氣體的管道，宜採用銅管，其質量應符合現行國家標準《拉制銅管》GB1527的規定。
4、管道的連線，當公稱直徑小於或等於80mm時，宜採用螺紋連線；大於80mm時，宜採用法蘭連線。鋼製管道附屬檔案應內外防腐處理，防腐處理宜採用符合環保要求的方式。使用在腐蝕性較大的環境裡，應採用不鏽鋼的管道附屬檔案。
系統組件與管道的公稱工作壓力，不應小於在最高環境溫度下所承受的工作壓力。
滅火劑輸送管道的施工，無縫鋼管採用法蘭連線時，應在焊接後進行內外鍍鋅處理。已鍍鋅的無縫鋼管不宜採用焊接連線，與選擇閥等個別連線部位需採用法蘭焊接連線時，應對被焊接損壞的鍍鋅層做防腐處理。
管道穿過牆壁、樓板處應安裝套管。穿牆套管的長度應和牆厚相等，穿過樓板的套管長度應高出地板50mm。管道與套管間的空隙應採用柔性不燃燒材料填塞密實。
管道末端噴嘴處應採用支架固定，支架與噴嘴間的管道長度不應大於500mm。公稱直徑大於或等於50mm的主幹管道，垂直方向和水平方向至少應各安裝一個防晃支架。當穿過建築物樓層時，每層應設一個防晃支架。當水平管道改變方向時，應設防晃支架。
滅火劑輸送管道安裝完畢後，應進行水壓強度試驗和氣壓嚴密性試驗。
滅火劑輸送管道在水壓強度試驗合格後，或氣壓嚴密性試驗前，應進行吹掃。吹掃管道可採用壓縮空氣或氮氣。吹掃時，管道末端的氣體流速不應小於20m/s，採用白布檢查，直至無鐵鏽、塵土、水漬及其他髒物出現。
滅火劑輸送管道的外表面應塗紅色油漆。
噴嘴的安裝，安裝在吊頂下的不帶裝飾罩的噴嘴，其連線管管端螺紋不應露出吊頂；安裝在吊頂下的帶裝飾罩的噴嘴，其裝飾罩應緊貼吊頂。噴嘴安裝時應逐個核對其型號、規格和噴孔方向，並應符合設計要求。
最後，調試與驗收。具體的氣體滅火系統的調試與驗收可參見《氣體滅火系統施工及驗收規範》（GB50263-97）中的要求。
貯藏條件
七氟丙烷不易反應，是一種穩定的材料。液化氣體作為拋射劑時穩定，必須貯藏於金屬罐中，並置於陰涼乾燥處。
