一种含氟气体灭火剂组合物

本发明属于环保，具体涉及一种新型清洁高效含氟气体灭火剂组合物。

背景技术：

1、以哈龙1301和1211为代表的哈龙灭火剂因其优秀的灭火能力而被广泛应用于各种场所。其灭火能力优秀的原因在于，哈龙灭火剂中的br·和cl·自由基能够捕捉火场中的氢自由基和氢氧自由基，抑制燃烧中的链式反应，从而达到灭火的目的。然而，研究发现，哈龙灭火剂由于具有相当长的大气存活寿命，在被释放到大气中后，其能到达大气的平流层，在受到短波紫外线辐射后而产生br·、cl·自由基，这些自由基能通过链式反应消耗臭氧，每一个游离的br·或cl·自由基就能破坏数以万计的臭氧分子。因此一系列的条约和法案禁止了哈龙灭火剂的生产，除了个别特殊场所被允许暂时使用哈龙灭火剂之外，其余场所的哈龙灭火剂将全部被替换掉。在哈龙灭火剂退出市场后，开发哈龙替代灭火剂成为了消防技术领域的热点问题。

2、然而，后续开发的一系列灭火剂都具有各种各样的问题。例如，饱和卤代烃因常温下化学性质稳定，在大气中很难降解，大气存活寿命时间(alt)很长，并具有很强的全球增温潜势(gwp)或较高的臭氧消耗潜势(odp)，不符合新型清洁高效灭火气体对环境友好性的要求；虽然仅含有氟元素的氢氟烯烃因其碳碳双键的存在提高了与oh自由基的反应活性使其更易降解，但灭火性能较差。另一方面，氢氟烯烃的灭火能力与其含有氟原子的数量呈正相关，而含有多个氟原子会导致火场中生成大量的hf，致使灭火剂的腐蚀性增强。而含有氯、溴元素的卤代烯烃odp值不完全等于零，仍不符合环保的要求，且引入氯、溴元素会提高灭火剂的沸点，降低气体灭火剂的扩撒性。

3、因此，单一地使用上述任一种物质都难以满足新型清洁高效化学灭火剂对于灭火性能、环保性能等综合要求，需要选取合适的化学灭火剂进行复配，在保证其扩散性能和灭火性能不下降的前提下，提高复配化学气体灭火剂的环境友好性，并降低其在火场的腐蚀性，形成综合性能优良的复配化学气体灭火剂。

技术实现思路

1、有鉴于此，针对现有的单一化学灭火剂无法同时满足灭火性能、环保性能、低腐蚀性、低成本、易储存等要求的问题，本发明专利提供一系列易储存、低成本、具有市场应用前景的洁净化学气体灭火剂组合物。该气体灭火剂组合物以氢氟烯烃为主，辅以其他沸点低、灭火性能等同或更优的化学气体灭火剂，能够降低氢氟烯烃在火场产物的腐蚀性，且对复配化学气体灭火剂的沸点和灭火性能影响较小。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种含氟气体灭火剂组合物，由如下的组分组成：顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(hfo-1336mzz(z))和反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(1336mzz(e))中的一种或两种，按质量百分比占组合物质量的55％～80％。

4、以其他氢氟烷烃/烯烃、氢氟氯烷烃/烯烃、氢氟溴烷烃/烯烃为灭火助剂，按质量百分比占组合物质量的20％～45％。其中，所述其他氢氟烷烃/烯烃、氢氟氯烷烃/烯烃、氢氟溴烷烃/烯烃包括但不限于五氟乙烷、六氟乙烷、六氟丙烷、七氟丙烷、八氟丙烷、六氟丙烯、七氟丁烯、八氟丁烯、一氯四氟乙烷、二氯三氟乙烷、一氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、一氯三氟丙烯、二氯三氟丙烯、一溴三氟乙烷、一溴四氟乙烷、一溴七氟丙烷、一溴六氟丙烷、一溴三氟丙烯、一溴四氟丙烯、一溴五氟丙烯中的一种或多种组合。

5、将所述混合物灌封至同一容器中，充装惰性气体至1.0～2.5mpa，具体灌封压力参考其容器材料、结构、承压特性及应用环境，以确保气体灭火剂组合物快速、完全释放。所述惰性气体灭火剂包括氮气、二氧化碳中的一种或两种。

6、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

7、1.本发明公开的气体灭火剂组合物中的主要成分，顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(hfo-1336mzz(z))和反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(1336mzz(e))是一种价格低廉、无毒、易储存、易运输，灭火性能等同于七氟丙烷的化学灭火气体，其标准杯式燃烧器实验对丙烷火的灭火浓度为5.9％～7.7％(同等条件下七氟丙烷灭火浓度为7.9％)；本发明的气体灭火剂组合物中的助剂成分，均为优选过的、灭火性能较好的化学灭火气体。因此，本发明所述的气体灭火剂组合物灭火性能是优良的、可预期的，其中部分组合物具有协同灭火效果，比单一使用的灭火效果更有效，适用于扑灭各种a、b、c、e类初期火灾。

8、2.本发明公开的气体灭火剂组合物中的主要成分，顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(hfo-1336mzz(z))和反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(1336mzz(e))是一种沸点接近或低于常温、释放后易汽化的化学气体灭火剂；且本发明的气体灭火剂组合物中的助剂成分，均为优选过的、沸点接近或低于常温、释放后易汽化的化学气体。因此，本发明所述的气体灭火剂组合物的沸点基本小于等于常温，在设计充压条件下能够快速释放并汽化，在低温环境下仍然适用。

9、3.本发明公开的气体灭火剂组合物中的主要成分，顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(hfo-1336mzz(z))和反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(1336mzz(e))及其灭火产物易挥发、无残留，且不含hbr、hcl等具有腐蚀性的物质，对火场的设备设施腐蚀较小；另一方面，本发明公开的气体灭火剂组合物中的部分助剂成分含氯、溴原子较少，且质量占比较少，产生的hbr、hcl也较少，因此，本发明所述的气体灭火剂组合物的火场腐蚀性总体较低，能够大大降低单一使用氯代/溴代化学灭火气体对火场的腐蚀效果。

10、4.本发明公开的气体灭火剂组合物中的主要成分，顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(hfo-1336mzz(z))和反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(1336mzz(e))是一种无毒、易降解、低gwp值、零odp值、清洁环保的新型洁净化学灭火气体，能够大大优化气体灭火剂组合物的环保性能，降低对火场中人员的毒性危害，并提高了气体灭火剂组合物对环境友好性。

11、5.本发明公开的气体灭火剂组合物中的主要成分和灭火助剂均具备工业化生产条件，原料易得，生产成本较低；并且该组合物在所述充装压力下可液化储存于压力容器中，易储存，易运输，且长期不会变质，总体成本较低。

技术特征：

1.一种含氟气体灭火剂组合物，其特征在于，所述含氟气体灭火剂组合物是以顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯hfo-1336mzz(z)和反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯1336mzz(e)中的一种或两种为灭火主剂，以其他氢氟烷烃/烯烃、氢氟氯烷烃/烯烃、氢氟溴烷烃/烯烃为灭火助剂，以惰性气体为推进气体，充装至指定压力，确保气体灭火剂组合物快速、完全释放。

2.根据权利要求1所述的含氟气体灭火剂组合物，其特征在于，所述含氟气体灭火剂组合物主要由以下组分组成，按质量百分比计：

3.根据权利要求1或2所述的含氟气体灭火剂组合物，其特征在于，所述灭火助剂包括五氟乙烷、六氟乙烷、六氟丙烷、七氟丙烷、八氟丙烷、六氟丙烯、七氟丁烯、八氟丁烯、一氯四氟乙烷、二氯三氟乙烷、一氯七氟丙烷、二氯六氟丙烷、一氯三氟丙烯、二氯三氟丙烯、一溴三氟乙烷、一溴四氟乙烷、一溴七氟丙烷、一溴六氟丙烷、一溴三氟丙烯、一溴四氟丙烯、一溴五氟丙烯中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1或2所述的含氟气体灭火剂组合物，其特征在于，所述惰性气体包括氮气、二氧化碳中的一种或两种，且所述惰性气体的添加量取决于最终充装压力，压力为1.0～2.5mpa。

技术总结本发明属于消防技术领域，具体涉及一种含氟气体灭火剂组合物，该气体灭火剂以顺式‑1,1,1,4,4,4‑六氟‑2‑丁烯(HFO‑1336mzz(Z))和反式‑1,1,1,4,4,4‑六氟‑2‑丁烯(1336mzz(E))为主要成分，以其他氢氟烷烃/烯烃、氢氟氯烷烃/烯烃、氢氟溴烷烃/烯烃为次要成分，以惰性气体为推进气体，充装至指定压力，确保气体灭火剂组合物快速、完全释放。本发明公开的气体灭火剂的灭火性能好，对环境友好，降低了火场腐蚀性，且性质稳定可在钢瓶中长期储存，适用于扑灭各种A、B、C、E类初期火灾。技术研发人员：张肖,王星语,刘正宏,刘士奇受保护的技术使用者：中国民航大学技术研发日：技术公布日：2024/3/17