S型热气溶胶气体、七氟丙烷气体，属同一类气体灭火系统，又有着各自不同的特性。本文将从两者发展历程、灭火机理、应用环境、灭火效果、日常维护等多方面进行阐述，帮助企业更清晰地认识、合理地选择气体灭火装置。此外，针对气体灭火装置的产品现状，简单对比分析了两种气体灭火装置的优缺点，以供参考。

　　1 气体灭火系统发展简介

　　1.1热气溶胶气体灭火系统

　　该技术在我国出现于20世纪六十年代早期。最初，由天津公消所自主研发，针对甲、乙、丙三类液体储罐火灾进行实践改良。当时，热气溶胶系统是一种全新的灭火理念，由于在进行灭火操作时会出现烟雾和细小的固体颗粒，因此又被称为烟雾灭火技术。因当时该技术局限性，仅在少数的特定火灾场所使用。随着热气溶胶灭火装置的研究不断深入，第二代K型热气溶胶逐渐被研制成功，最后通过北京理工大学研究人员进行技术改进和完善，K型热气溶胶技术逐渐被应用。其主要物质便是钾盐，钾盐在吸收大量热量后会发生气化，从而形成大量的钾离子，然后同空气中的水分进行结合，形成具有较强导电性的物质。这些物质附着在电子设备上后，极易造成电子设备出现短路、故障等现象，在应用范围上仍存在一定的局限性。为了更好地解决二代S型热气溶胶系统存在的问题，陕西坚瑞消防股份有限公司在原有技术上不断进行创新，最终开发了三代S型气溶胶灭火装置，用锶盐取代了钾盐，其电阻值远远大于钾盐形成的导电物质，因此，能够很好地避免对电子设备的损坏。当前，国内热气溶胶灭火装置主要采用第三代S型热气溶胶。

　　1.2 七氟丙烷气体灭火系统

　　七氟丙烷气体，由美国大湖化学公司最先研发完成，其商品名称FM-200，化学名称HFC-227ea，直到2008年引入国内。起初，工程应用中多采用管网式系统。随着国内多家企业不断地从事技术研究和生产创新，预制式七氟丙烷灭火装置以其自身优势，也已占有很大一部分市场份额。在一些小型防护区内，预制式俨然有一种取代管网式的趋势。

　　2 灭火装置原理和特点

　　对于火灾事故，其发生原因可从燃烧四要素进行分析，主要是可燃物、氧化剂、温度和未受抑制的链式反应。只有同时满足上述四个条件，才会出现燃烧反应。总体来讲，灭火机理就是想方设法将这四个条件中的一个或多个消除殆尽，从而终止燃烧反应。

　　2.1 S型热气溶胶灭火装置

　　S型热气溶胶，主要以常压下固体形式储存。灭火装置动作时，需通过电爆管式启动器对储存的固体物质进行引燃，随之固态物质进行自身氧化还原反应，从而形成大量S型热气溶胶烟气。其烟气轻微低毒，主要是N2和一些CO2等，在灭火时，亦不会产生有害物质。但由于灭火物质的形态为气、固两相流，因此无法进行组合分配系统(管网式系统)。S型热气溶胶灭火装置原理图如图1所示。

　　S型热气溶胶灭火机理：初期，金属盐微粒会在高温环境下发生热熔等物理现象，从而吸收大量热量，降低周围环境温度，使可燃物质因无法获得足够热量支撑燃烧反应持续进行，抑制新燃烧自由基的生成;随之，由于金属盐微粒体积较小，具有较大表面积，能够和燃烧物进行更加全面接触，而金属盐热熔后能产生气化，形成更多金属离子，其组成元素与燃烧自由基发生化学反应，使燃烧自由基变为不可燃烧物质;另外，灭火物质中含有大量氮气等不易燃物质，能够稀释空气中氧气浓度，抑制可燃物的燃烧反应，最终达到灭火的效果。

　　预制式S型热气溶胶灭火装置，属于常压喷放系统。在灭火时，不会出现气流冲击现象，对保护对象几乎没有破坏效果。然而，由于其喷放状态为常压，扩散速度较慢，喷放后出现一定的向上扩散趋势，因此可以应用在非封闭空间防护区。

　　由于S型热气溶胶灭火装置无需外部动力直接进行灭火操作，因此在制造时所需成本较少。其内部物质会在化学反应产生的挤压力作用下喷放，由于压力较低，喷放时间会相对较长，一般持续90～120 min。喷放状态时，其喷口温度大约在80～169 ℃ 之间，属于高温气体，应避免因高温烟气伤人事故。灭火操作完成后，室内气体无污染、无毒害，可直接进行空气交换，处理方便快捷。

　　2.2 七氟丙烷灭火系统

　　七氟丙烷主要以高压液态形式储存，系统形式分为预制式和管网式两种类型。灭火装置动作时，需利用自身高压喷射而出。七氟丙烷是一种有较强绝缘性质的气体，无色无味。在一定压力下呈现液态，便于运输和储存，同时还具有洁净和安全的特性。如图2所示

　　七氟丙烷灭火机理：火灾发生后，喷头喷出的液态物质会迅速气化为气态，同时吸收大量热量，降低燃烧物质周围的温度，消弱燃烧的必备条件;随后，七氟丙烷气体中大量大分子物质，在高温环境下出现分子链断裂现象，断裂过程会吸收大量热量，继续消耗防护区热量;然后，灭火物质通过热分解产生大量自由基，与空气中可燃自由基快速组合，降低空气中燃烧自由基含量，抑制火灾的持续发生;另外，灭火物质中含氧量非常少，喷射充满防护空间后，会大大降低燃烧物周围的氧浓度，阻断燃烧反应链。

　　七氟丙烷气体在进行灭火时，具有速度快和效果好的特点，是一种比较优质的灭火药剂。然而使用时需注意其在空气中的含量，当浓度大于10.5%时，会出现一定的毒性，会对人体会造成损伤。同时七氟丙烷气体在高温作用下，可产生大量氟化氢，与空气中水分结合形成强酸性物质。因此灭火完成后，气体排放应特别注意安全问题。

　　七氟丙烷气体生产和储存的成本较高，管网式灭火系统在操作时较为复杂，占用空间较大，后期维护费用高，因此市场推广方面受到较大阻碍。 　　3 S型热气溶胶与七氟丙烷特性分析及对比

　　3.1 灭火机理

　　S型热气溶胶灭火机理是以化学抑制为主、物理方式为辅;七氟丙烷灭火机理是以物理方式为主、化学抑制为辅。但核心机理都是：吸热降温、抑制燃烧自由基、稀释氧含量。

　　3.2 应用环境

　　两者其灭火物质都是绝缘物质，对环境无危害，从可防护场所的功能来讲基本一致。但S型热气溶胶灭火装置属常压喷放，可用于非密闭防护区;七氟丙烷灭火装置属高压喷放，对防护区的密闭性要求较高。

　　3.3 灭火时两者区别

　　1)两者从灭火效果来讲，相差无几。同属气态物质，灭火完成后无现场残留物，但灭火完成后排空防护区气体时，应注意七氟丙烷系统有可能会产生大量氟化氢;

　　2)七氟丙烷属高压喷放，速度较S型热气溶胶快，灭火及时性更强。但高压喷放对环境、及设备会有破坏影响，且高压储存本身就属危险源，存在一定安全隐患;

　　3)相对S型热气溶胶来说，七氟丙烷生产、运输、安装成本较高，但相对较大防护区，具有组合分配式的优势;

　　4)七氟丙烷管网式灭火系统，在多个防护区应用时，可减少气体储备总量，但需设置独立气瓶间，系统复杂等原因，选用时应作综合比较分析。

　　3.4 日常维护

　　1)预制式S型热气溶胶灭火装置：灭火剂常压固态贮存，装置部件少，易检修，维护率很低，后期费用较三者中最低。后期主要费用，为更换过期的灭火剂，S型热气溶胶有效期一般为6年。

　　2)预制式七氟丙烷灭火装置：灭火剂为高压(一般为2.5MPa)液态贮存，装置部件少，易检修，维护率较低，维护费用较三者中居中。后期主要费用，为补充漏失的灭火剂及部件更换。钢瓶有效期为30年。

　　3)管网式七氟丙烷灭火系统：灭火剂为高压(一般为4.2MPa)液态贮存，装置部件多，检查较复杂，维护率较高，维护费用较三者中最高。后期主要费用，为补充漏失的灭火剂、增压氮气及部件更换。钢瓶有效期为30年。

　　4 总结

　　作为两种市场上，高度认可的两种灭火气体，都有其一定的实用性和优缺点。无法直接对比出绝对的高下之分，如何根据实际需要去正确分析、合理选择，才是我们相关设计人员、企业人员专业素质的体现。我们要通过不断学习研究、工程实践，探索和推动气体灭火系统的创新发展。

　　当然，选择气体灭火系统时，绝不仅限于以上两种气体。例如，最近市场上出现的超细干粉灭火装置，采用氮气驱动。有温控、电控和超导启动三种方式，双重保险，快速反应，全淹没效果好，灭火速度快，灭火效率高。所有好产品和创新，都应成为我们学习和思考的对象，并应为更好的产品创新，作不懈地努力。