##滅火#

今天這篇文章，我們來看看一項滅火技術 —— 熱氣溶膠滅火技術的前世今生。

在談論這項技術之前，我們先來看看一個關于環保的話題 —— 臭氧層空洞。衆所周知，太陽紫外線對地球和人類是有很大的傷害的。

當紫外線強烈作用于皮膚時，可發生光照性皮炎，皮膚上會出現紅斑、癢、水疱、水腫等情況，嚴重的還可引起皮膚癌。

當紫外線作用于中樞神經系統時，可出現頭痛、頭暈、體溫升高的情況。作用于眼部時，可引起結膜炎、角膜炎，稱為光照性眼炎，還有可能誘發白内障。

太陽紫外線會産生高溫，損害人體健康（圖片來源：攝圖網）

而萦繞在天穹的臭氧層，其作用之一正是有效吸收強烈的太陽光紫外線，保護地球上的生物免受短波紫外線的傷害。

但是人類卻在步入工業化與現代化的進程中，悄然無息地破壞着臭氧層。這樣的行為有很多，比如在生活中，使用以氯氟烴為發泡劑所制成的紙和塑膠産品；使用含有氟利昂制冷劑的冰箱；駕駛車輛排放汽車尾氣破壞臭氧層；在生産中，大量産生消耗臭氧層物質（ODS）的化學制品被廣泛使用......

種種破壞臭氧層的行為屢見不鮮，1985年，英國科學家首先發現南極臭氧層出現空洞。根據歐洲航天局衛星的最新測量結果顯示，臭氧空洞在2020年10月2日的面積甚至有2500萬平方公裡，大緻相當于兩個半中國的國土面積。

南極臭氧空洞示意圖（來源：NASA）

上文中，筆者提到了消耗臭氧層的物質，英文縮寫叫"ODS"。也提到了氟利昂制冷劑。如果氟利昂制冷劑是其中一種使用比較廣泛的ODS，那麼哈龍滅火劑（含溴、氯鹵代烷類滅火劑的總稱）則是當仁不讓的消耗臭氧潛能值（ODP值）最高的物質。

其滅火機理和破壞臭氧層的機理在于：鹵代物在火焰的高溫中分解産生活性自由基Br-和Cl-，消除維持燃燒所必需的自由基，使燃燒過程的鍊鎖反應中斷而滅火，屬于化學抑制滅火。哈龍當中含有的氯和溴，在大氣中受到太陽光輻射後，分解出氯、溴的自由基，這些化學活性基團與臭氧結合奪去臭氧分子中的一個氧原子，引發一個破壞性鍊式反應，使臭氧遭到破壞，從而降低臭氧濃度，産生臭氧空洞。

以下是一些數據：

哈龍1301的ODP值為10，是目前需要淘汰的家用空調制冷劑R22的182倍，回收1噸哈龍1301相當于少使用182噸的R22制冷劑。

哈龍1211的ODP值為3，是目前需要淘汰家用空調制冷劑R22的54倍。

假設回收500噸哈龍，1301和1211各半，能夠減少排放8250噸ODP，是HCFCs(含氫氯氟烴)2013-2015年淘汰總量（4867ODP噸）的1.7倍。

簡而言之，就是回收處置了好幾艘廢船的氟利昂制冷劑，都可能不如一艘船上幾瓶小小的哈龍滅火劑對臭氧層的破壞力大。

哈龍滅火劑（圖片來源：網絡）

因此，雖然哈龍滅火劑具備高效低毒等優勢，但由于其對臭氧層及大氣環境的破壞，國際社會也在積極探索能夠替代哈龍滅火劑的滅火産品。熱氣溶膠滅火就在這時逐漸“浮出水面”，為世人所知。

氣溶膠滅火系統是由氣溶膠滅火裝置與報警控制系統組成。因其是固态存儲，省略了高壓鋼瓶、閥門等大量複雜的設備，因此具有安裝簡便、免維護、安全無毒等特點。按照滅火藥劑配方的不同，分為S型、K型、其他型三類。

氣溶膠滅火器（圖片來源：網絡）

第一代氣溶膠滅火劑，是在20世紀60年代初在我國誕生的，也稱之為“煙霧滅火技術”，是由公安天津消防研究所的科研人員完成，早期主要用于撲滅甲、乙、丙類液體儲罐火災。

在當時，這已經是一項不同于以往的全新的滅火技術，既有煙又有霧、既有細小的固體顆粒，又有水蒸氣和N₂、CO₂滅火氣體形成的氣溶膠物質用于滅火。

第二代氣溶膠滅火劑，是一種鉀鹽類氣溶膠滅火技術，稱之為“K型氣溶膠滅火技術”。在20世紀60年代中期出現在前蘇聯。

該氣溶膠發生劑中主要采用鉀的硝酸鹽作為主氧化劑，其噴放物滅火效率高，但其噴放物中的固體微粒主要是碳酸鉀、碳酸氫鉀、氧化鉀這三種物質，極易吸濕，形成一種粘稠狀的導電物質----氫氧化鉀溶液。這種物質對電子設備有很大的損壞性，故K型氣溶膠自動滅火裝置不能使用于電子設備及精密儀器的場所。

舉個例子，假如使用K型氣溶膠滅火，比方說在電力的戶外箱體櫃體内部使用的話，使用完畢之後櫃子裡是會産生雜質的。布子一抹一層灰（髒東西），不符合綠色環保的理念。

滅火原理（圖片來源：網絡）

由于第二代氣溶膠滅火劑存在一定的缺陷，目前市面上這方面的滅火劑已基本被淘汰。取而代之的是第三代氣溶膠滅火劑，也就是“S型氣溶膠滅火技術”。

這種氣溶膠，是一種锶鹽類氣溶膠滅火技術，主要是以硝酸锶作為主氧化劑，硝酸鉀作為輔氧化劑。和K型氣溶膠滅火技術相比，其優勢在于它不僅保證了滅火的高效率以及合理的噴發速度，同時由于硝酸锶的幾種分解産物，不會像K型氣溶膠一樣，吸收空氣中的水分而形成具有導電性和腐蝕性的電解質液膜。因此是可以在精密儀器上進行操作的。

此外，其内部的氧化锶熔點高達2450℃，遠高于滅火劑生産反應溫度區，固體微粒含量少且不易沉降，因此它比K型熱氣溶膠更環保潔淨。

以下是使用熱氣溶膠自動滅火裝置滅火的視頻：