CN1051513A - 含溴二氟甲烷的灭火剂组合物、其制法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了能有效灭火并环境损害最小的灭
火方法,灭火剂组合物及系统。这些方法采用了仅含
溴二氟甲烷的组合物,或者是前者与至少另一种碳氟
灭火剂结合的组合物,许多混合物显示出了协同灭火
效果。另外,可以使用一种相容的推进剂。本发明还
揭示了组合物本身及装载有这种组合物的系统,该组
合物的特征在于具有意外的灭火效果,低毒和低的臭
氧消耗潜能,并且有害的分解产物最少。
Description
本申请是下列美国专利申请的后继申请:申请日:1989、10、10,未决申请号419,132,题目为:用作灭火剂的碳氟化合物组合物;申请日:1990,3,2,未决申请号488,295,题目为:含2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷的组合物及灭火方法;申请日:1989,11,21,未决申请号439,738,题目是:利用氢氟碳化合物灭火的方法及含该成份的混合物;最后提及的申请是美国未决申请396,841号(1989,8,21申请)的后继申请,该申请的题目为:利用氢氟碳化合物灭火的方法及含该成份的混合物。
本发明涉及的是灭火剂组合物,特别是含有溴二氟甲烷的灭火剂组合物。这些组合物显示出了惊人的灭火效果,并且在消防灭火过程中,还具有低臭氧消耗潜能(ODP)、低毒和最小的分解作用等特征。
对化学灭火剂要求具有几个特性,除了灭火效果外,组合物应该相对便宜,容易卸于着火点,并且应该是低毒和低臭氧消耗潜能的。过去,曾对用作灭火剂的各种材料进行过研究,其中一些在商业上已广泛使用。但是,这些化学品一般总是在上述要求的特性的一方面或几方面有欠缺。
已经考察了大量的卤化碳用作灭火剂的可能性,40年代后期,Purdue大学进行了综合性研究,检查了众多的卤化碳。Purdue研究基金会和化学系发表了题为“灭火剂,1947,9,1至1950,6,30最新报告”的文章,Larsen,E.R.在JFF/Fire Retardant Chemistry,第一卷(1974,2)上讨论了“阻燃机理Ⅰ:卤素的作用”。在Purdue实验的第一阶段,试验了四十六种卤化碳使庚烷/空气混合物难于燃烧的能力,这些试验出现了与灭火效果无关的结果。经过初步考察后发现,包括溴二氟甲烷在内的几种化合物性能也不好。在初期试验后,筛选出了几种化合物用作灭火剂。试验了选出来作为灭火剂用的化合物在不同温度、压力和用不同易燃材料(用于二元混合物中)情况下的效果、稳定性、抵抗性和毒性。包括溴二氟甲烷在内的初期试验性能欠佳的几种材料不在这几种选出来作灭火用的材料之列。
从现有技术的角度看,溴二氟甲烷的效果是令人吃惊的。现有技术揭示说卤素在灭火方面的效果顺序是Br>Cl>>F,例如,Ford在“卤代灭火剂”(ACS论文集系列16,华盛顿,DC,1976)所述。Ford和其它人进一步指出,增加第二种卤素原子可以意外地提高效果。这种趋势可以在氟甲烷系列体现出来,正如Cruz等人在Bull.Soc.Chim.Belg.(97卷,1011页,1988)上所讨论的那样,氟甲烷系列的阻燃性能顺序是CF3Br>CFC13>CF2C12>CF3Cl>CF3H>CF4。因此,有人曾预言,用H取代Halon1211(CF2BrCl)中的Cl将会得到一种低效灭火剂,即溴二氟甲烷CF2HBr。然而,我们却意外地发现溴二氟甲烷是一种非常有效的灭火剂,而且事实上以重量计的话,它对扑灭各种类型的火源均优于Halon1211(CF2BrCl 还意外发现,在灭火过程中,只有少量的溴二氟甲烷形成分解产物HX。按照“消防手册”(NFPA,1981)的注解,卤代灭火剂暴露在燃烧的火或表面温度下,有H存在(来自水蒸汽或本身的燃烧过程)时能够发生分解,主要的分解产物包括HF和HBr。按照Knight的US 3,210,430号专利说明,已知提高温度时,溴二氟甲烷上的α位HBr消失,因此可以认为利用溴二氟甲烷灭火是以产生大量的HBr为特征的。与之相反,我们发现在灭火过程中,只有非常少量的HBr产生。例如,在用Halon 1301(CF3Br)或溴二氟甲烷扑灭n-庚烷池内大火时,由溴二氟甲烷生成的HF和HBr均很少。
发现溴二氟甲烷的低毒性也有些意外。按照Clayton在“氟化学周刊”(Fluorine Chemistry Reviews,1967,第1卷)上的介绍,H取代Cl后一般会导致吸入毒性的增加。因此,可以认为溴二氟甲烷的毒性比Halon1211高得多。Hine和Langford在“美国化学协会志”(J.Amer.Chem.Soc.1957,79期,5497)上介绍说,还已知溴二氟甲烷水解后能生成HBr和二氟卡宾CF2,这种现象也会使溴二氟甲烷具有毒性。然而我们发现,溴二氟甲烷(CHF2Br)和Halon 1211对大鼠的4小时LC50值(引起试样组半致死的剂量浓度)分别为108,000和131,000ppm。因此,溴二氟甲烷的毒性与Halon 1211基本相同,灭火时所需的溴二氟甲烷浓度在生命体的安全线上。
过去研究的结果,如Purdue大学的研究已经涉及了一些化合物,主要有溴氯二氟甲烷,溴三氟甲烷和二溴四氟乙烷。这三种化合物的灭火效果在Owens的美国专利4,014,799号上有说明。
溴三氟甲烷和溴氯二氟甲烷以及其它几个化合物由于它们清洁、毒性相对低,价格适中以及比较有效而已经被广泛用作消防灭火剂。然而,人们普遍担心某些商用全卤代化合物,包括溴三氟甲烷和溴氯二氟甲烷在内均呈高臭氧消耗潜能,有些人断言这些化合物具有破坏地球臭氧层的能力,而臭氧层能形成保护层来防御有害紫外线的辐射。很显然,需要一种有效的灭火剂来减少对地球臭氧保护层的威胁。
1963.10.8.公开的US 3,106,530(Glew)披露了利用卤代甲烷水合物的乳化淤渣作灭火剂。水合物与一种乳化剂分散在水中或液态卤代甲烷中。Gambaretto的US 3,479,286还讨论了灭火剂组合物。该专利描述了一种全卤代烷烃与氯氟碳氢化合物组成的二组份系统。日本特许公告58078677公开了包括溴三氟甲烷、二溴三氟乙烷和一种氨基氰衍生物的三组份系统的灭火剂组合物。
其它现有技术参考文献也没有指出用溴二氟甲烷作灭火剂,反而告诫不要用它。例如,在英国专利1,247,919,波兰专利60068,西德专利1,913,405和美国专利2,837,891以及2,885,450中每一篇均提及许多溴甲烷,典型的是全卤代化合物能用作灭火剂,但是这些文献中的任何一篇都未涉及到溴二氟甲烷。日本特许公告59221375指出溴二氟甲烷能用于气溶胶组合物,美国专利2,639,301和4,810,403提出该化合物能用作空调装置的制冷剂。
因此,仍然需求那些高效、最小臭氧消耗潜能和低毒的灭火剂。最好使用这样一种灭火剂,即存在于装置内的灭火剂能在内部发生变化的组合物。与现有技术的教诲相反,我们发现溴二氟甲烷及包含溴二氟甲烷的混合物是有效的,能满足上述要求的灭火剂。
简单地说来,本发明的一个方面是提供一种有效的、低臭氧消耗的灭火方法,该方法包括将溴二氟甲烷或溴二氟甲烷与一种相容推进剂的混合物的灭火剂浓缩物投入燃火点。有代表性的推进剂包括氮气、二氧化碳、三氟甲烷、四氟化碳、氩,以及它们的混合物。本发明还包括含有溴二氟甲烷和一种相容推进剂的灭火剂组合物,所说的组合物的特征在于它具有理想的灭火效果和其它优越的物理特性,例如,较低的臭氧消耗潜能。
本发明的另一方面是提供一种有效的、低臭氧消耗的灭火方法,该方法包括将含有溴二氟甲烷和至少一种其它的碳氟化合物灭火剂的混合物之灭火剂组合物的浓缩物引入燃火点。有代表性的碳氟化合物灭火剂包括溴三氟甲烷、溴氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、氯三氟甲烷、七氟丙烷、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、五氟乙烷、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷、二溴二氟甲烷、二溴四氟乙烷、氯五氟乙烷、2-溴-1,1,1,2-四氟乙烷、C2F6、C3F8、C4F10、1-溴-1,1,2,2-四氟乙烷、1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷,以及它们的混合物。本发明还提供了以灭火效率高和臭氧消耗潜能低为特征的灭火剂组合物,该组合物包括溴二氟甲烷和至少一种其它的碳氟化合物灭火剂之混合物。所说的混合物还可以包含一种相容的推进剂。
在具体实施方案中,本发明的组合物在70°F下,相平衡压力为大约45-600磅/平方吋。在一些实施方案中的组合物臭氧消耗潜能约小于3.0,甚至低于约1.0。本发明的其它实施方案中的组合物基本是由溴二氟甲烷和推进剂组成的,或是由溴二氟甲烷、推进剂和至少一种其它的碳氟化合物灭火剂组成的。上述灭火剂臭氧消耗潜能低,灭火效果良好。
本发明还涉及到装载有上述组合物的灭火系统,并涉及灭火方法,该方法包括将一定灭火量的,包含任意上述限定成份的灭火剂组合物由压力容器卸入燃火区。
本发明的目的在于提供快速、高效,并能减少大气臭氧层消耗的灭火方法和组合物。
本发明的另一个目的是提供灭火剂组合物,该组合物只含溴二氟甲烷,或是该化合物与一种或多种其它碳氟化合物成份的混合物,溴二氟甲烷本身及所得混合物作为灭火剂具有意外的效果,并且具有相当低的臭氧消耗潜能和毒性。
本发明的其它目的和优点将体现在下面的详细说明中。
图1是按照本发明的一种情况而设计的具有总溢流系统的房间围墙透视图。
图2是用于本发明的一种手提式灭火器的示意截面图。
为了达到进一步理解本发明的实质的目的,在本说明书中给出了本发明的优选方案,并使用了专门用语,但应理解这决不是对本发明范围的限制,本领域技术人员一般所知的变化、改进以及本发明内容的进一步应用均应属于本发明范围。
本发明提出了具有惊人效果的灭火方法及组合物。灭火剂组合物包括溴二氟甲烷以及溴二氟甲烷与其它碳氟化合物灭火剂的混合物。在本发明之前,现有技术提出溴二氟甲烷不能用于灭火。但是,现已发现溴二氟甲烷是一种非常有效的灭火剂,而且它还具有理想的低臭氧消耗潜能(ODP)。
另外,溴二氟甲烷与其它灭火剂的混合物也具有优异的灭火质量和低臭氧消耗潜能。还进一步发现,本发明的一些灭火剂混合物的效果比人们对单独几个化合物的组合所预计的效果要好。这种协同结果使本发明的混合物能出人意外地用作灭火剂。
还已证明,本发明的各种含溴二氟甲烷的组合物毒性低且具有最小温度依赖性,对扑灭各种类型的火源都是有效的。更重要的是,已经证明含溴二氟甲烷的这类组合物能取代装置内的高臭氧消耗潜能灭火剂。
溴二氟甲烷分子式为CHF2Br,结构式如下:
溴二氟甲烷可以通过很多方法而制得。其中如US 3,210,430(Knight)所述,在铬型催化剂存在下,用HF将溴仿氟化。
溴二氟甲烷的突出优点之一是综合有效率,低ODP和可接受的毒性三者,而现有技术中的灭火剂一般因缺少这些特性之一或几个而不够理想。因此,溴二氟甲烷是一种装于适当装置中的优质灭火剂。相比较而言,已知的灭火剂,如溴三氟甲烷(Halon 1301),以重量计,还是比较有效的,但是它们的ODP却相当高,为环保所不能接受。本发明的溴二氟甲烷组合物降低了ODP值,而且在人体安全线上,即浓度小于约10%(v/v)时,有突出的效果。
从地球大气层臭氧消耗的角度看,本发明因采用溴二氟甲烷而具有显著优点。尽管尚未归纳于具体理论,但据信溴二氟甲烷中的取代H使之比较全卤代甲烷,如溴三氟甲烷和溴氯二氟甲烷而不够稳定,因此,其不容易穿透同温层,或存留在该区域,所以,它的臭氧消耗潜能显著地低于比较稳定的化合物,如CHF2Br或CF3Br例如,已经测定出溴二氟甲烷的臭氧消耗潜能小于溴三氟甲烷的十分之一。
本发明的灭火剂组合物一般臭氧消耗潜能小于约3.0,最好是小于约1.0。对此,纯化合物的ODP可用弗吉尼亚大学G.Dana Babson研究的如下法则计算:
ODP=AEP〔(#Cl)B+C(#Br)〕D(#C-1)
在上述表达式中,P为光解系数,如果不存在使分子发生对流层光解作用的特殊结构特征,P=1.0。反之,P=F、G或H,如下常数表所示:
常数表
常数 名称 值
A 标准化常数 0.446
B Cl的指数 0.740
C Br的乘数 32.000
D 碳的常数 1.120
E H的系数〔无H时为1.0〕 0.0625
F 双取代Br-C-Cl的光解系数 0.180
G 双取代Br-C-Br的光解系数 0.015
H 邻位取代Br-C-C-Br的光解系数 0.370
Babson方法得到的臭氧消耗潜能(ODP)值与按“大量卤化碳对同温层臭氧破坏的相对效率”(D.J.Wuebbles,Lawrence Livermore实验室报告UCID-18924,1981,1月发行)上介绍的较复杂方法计算所得值很接近。
本发明的各种组合物具有优良的灭火特性及综合物理性能,如沸点和蒸汽压,处理和使用特性完美地结合于一体,如清洁以及极好的卸料散布构形,合理的毒性以及低的臭氧消耗潜能。选择适当的组合物成份以便能够利用现有的设备,而不必更换昂贵的金属器械,也还可以将卸料灭火剂的温度依属性降到最低,这样可以扩大组合物的潜在灭火应用范围。另外,可以通过选择溴二氟甲烷与其它成份(或多种成份)的配比使配制出的本发明混合物具有理想的低ODP或其它最佳的物理性能。
对比试验表明,在相对比溴氯二氟甲烷(Halon 1211)为基料的灭火剂组合物稍长些的卸料期间内,本发明的溴二氟甲烷组合物能保持均匀排料,尽管在给定温度下,溴二氟甲烷的蒸汽压比Halon 1211高。溴二氟甲烷组合物还具有良好的行程特性,因此显著优于溴三氟甲烷(Halon 1301),后者挥发太快。由于在同样温度下,溴二氟甲烷组合物的平衡压相对Halon 1301组合物为低,所以可以利用容器以及相对Halon 1301组合物所需设备而言的低压设备来盛装和卸出本发明的组合物。
对比试验还表明,溴二氟甲烷组合物的出料流比Halon 1211或Halon 1301组合物的更具有内聚力,这就提供了特别优越的效果。内聚力好的出料散布构型通过以物理方式置换高温燃烧产物及来自燃料的氧源而能迅速将火“扑灭”。这就能更快地和/或用更少量的灭火剂扑灭燃火。
就本发明的第一个方面来说,提供的灭火剂组合物只含溴二氟甲烷,或是与一种推进剂的组合物。在有关实施例中,灭火剂基本上是由溴二氟甲烷组成的,或是由溴二氟甲烷与推进剂组成的。
为了生产用于常规灭火剂的有效组合物,最好将溴二氟甲烷与一种推进气混合以便得到一种含灭火剂成份和相容推进剂的气、液相混合物。相容性是说,推进剂不参与反应,是稳定的,并对溴二氟甲烷没有干扰,而且在适中的重量百分比时它能提供适宜的压力,以便在给定灭火系统和条件下能足以推动溴二氟甲烷进入火点。适用于这类混合物的气体包括氮气、二氧化碳、三氟甲烷、四氟化碳、氩,以及它们的混合物,或者是包括空气的其它气体。
根据应用来要求确定灭火剂组合物,有很多溴二氟甲烷与推进气体的混合物都是适用的。为了使组合物能在自发压力下从常规灭火器中有效地释放出来,溴二氟甲烷和推进剂的相对比例以在70°F时,两相混合物之间的平衡压力在约45-600磅/平方吋为宜,但最好是在约100-400磅/平方吋。在许多实际应用时,把溴二氟甲烷和推进剂的二元混合物转化为溴二氟甲烷的重量份数至少为约70%(重量)。在上述范围内的配比能保证高效灭火质量,包括在环境温度范围的有效作用,还能使臭氧消耗潜能大大地低于一般现有技术的化合物,包括溴三氟甲烷或溴氯二氟甲烷在内。
根据本发明的另一方面,灭火剂组合物包括溴二氟甲烷与一种碳氟化合物灭火剂的混合物。碳氟化合物灭火剂可以是各种已知范围内的任一种,所说的含氟化合物能与溴二氟甲烷形成稳定的、有效的混合物。例如,典型的已知碳氟化合物是那些在小于约12%(v/v)时有效的化合物,这类碳氟化合物包括溴三氟甲烷、溴氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、氯三氟甲烷、七氟丙烷(1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷和1,1,1,2,2,3,3-七氟丙烷)、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、五氟乙烷、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷、二溴二氟甲烷、二溴四氟乙烷、氯五氟乙烷、2-溴-1,1,1,2-四氟乙烷、C2F6、C3F8、C4F10、1-溴-1,1,2,2-四氟乙烷,1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷,以及它们的混合物。
一般说来,溴二氟甲烷可以部分取代灭火剂组合物中所用的其它卤代烷烃,换言之,对现有技术中的单组份灭火剂,可以添加溴二氟甲烷以形成灭火剂混合物。对包括二种或多种已知灭火剂的组合物,可以用溴二氟甲烷部分或全部取代这些组份中的一种。这样做的好处是能改变已知灭火剂组合物的全部特性,如提高灭火效率和/或降低ODP或毒性。因此,可以说在制备用作灭火剂的混合物时,溴二氟甲烷的使用方式是非常灵活的。
对溴二氟甲烷混合物来说,溴二氟甲烷和碳氟化合物的相对混合量并不严格,它取决于对整个组合物的特性要求。也就是说,某些应用情况要求较低的毒性,而另一些情况可能要求尽可能好的灭火效果,所以,不必要求具体的化合物比例。
重要的是还发现,溴二氟甲烷具有能与其它碳氟化合物形成协同混合物的特性,尤其是,采用溴二氟甲烷的各种灭火剂组合物的效果超过对组份的简单加权平均值的预期效果,具体结果在后面的实施例中有说明。
例如,现已发现溴二氟甲烷与七氟丙烷组合具有协同作用。正如试验所测定的(见表11A),熄灭一燃烧杯火焰,空气中溴二氟甲烷的百分比(v/v)必须是约3.9%,而单独用七氟丙烷,必须是6.0%。这两种成份的组合效果明显高于两组份的简单加权平均值。如,50%(摩尔)溴二氟甲烷和50%七氟丙烷的混合物,欲扑灭火焰,空气中所需的混合物体积百分数仅为4.2%,而预定值为5.0%,说明效率增加16%。根据本发明,特别优选的混合物是那些相对于两组份加权平均值的预期灭火效率至少提高约10%的混合物。
可以将溴二氟甲烷与各种已知的灭火剂,如Halon 1301(CF3Br)、Halon 1211(CF2BrCl)、Halon 1202(CF2Br2)或Halon 2402(BrCF2CF2Br)混合而制得有效的灭火剂混合物,这类混合物最好包括一种相容的推进剂,如氮气、二氧化碳、三氟甲烷(CF3H)、四氟甲烷(CF4)或氩。
含有溴氯二氟甲烷(Halon 1211)的组合物其臭氧消耗潜能最好小于约1.5,并且含有约5%-35%(重量)的溴氯二氟甲烷。含溴三氟甲烷(Halon 1301)的组合物其臭氧消耗潜能(按Babson方法计算)最好低于约3.0,并且含有约0.9%-15%(重量)的溴三氟甲烷。对某些溢流系统和其它应用来说,组合物最好含约5%-15%(重量)的溴三氟甲烷。
还可以通过将溴二氟甲烷与氢碳氟化合物,如CF3CHFCF3、CF3CF2CF2H、CF3CHFCF2H、CF3CH2CF3和CF3CF2H混合,并最好有一种相容推进剂存在,如氮气、氩、二氧化碳、CF3H或CF4而制得有效的灭火组合物。现已发现由溴二氟甲烷与上述饱和的、较高氟化的C1、C2和C3氢碳氟化合物组合而得到的混合物是特别有效的灭火剂。因为这些氢碳氟化合物不含溴或氯,所以它们的臭氧消耗潜能为0。另外,由于这些化合物含有氢原子,所以它们在较低气压中即很容易断裂,因此而不会对充满温暖气体的温室造成威胁。CHF2Br和七氟丙烷的混合物也是特别优选的,因为这些化合物在很宽的温度范围内具有基本相同的蒸汽压,所以,含该混合物的组合物在出料和其它使用过程中仍然保持相对稳定。
具体的这类化合物是化学式为CxHyFz的化合物,其中,x为2或3;y为1或2;z为5、6或7;当x为2时,y为1,z为5;当x为3时,z为6或7。属于这类的氢碳氟化合物包括七氟丙烷(CF3CHFCF3)、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(CF3CH2CF3)、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(CF3CHFCHF2)以及五氟乙烷(CF3CHF2)。
这些氢碳氟化合物无毒且加工经济,例如,根据GB902,590号专利所述,采用将商用六氟丙烯(CF3CF=CF2)与无水HF进行反应便很方便地制得七氟丙烷。同样,将无水HF与五氟丙烯(CF3CH=CF2)反应便可以合成1,1,1,3,3,3-六氟丙烷。通过使六氟丙烯(CF3CF=CF2)加氢可制得1,1,1,2,3,3-六氟丙烷。通过将氢氟酸加入四氟乙烯(CF2=CF2)内便可以获得五氟乙烷。
优选的溴二氟甲烷与氢碳氟化合物的混合物含有至少约10%(以混合物重量计)的氢碳氟化合物。在这类混合物中氢碳氟化合物的用量高会进一步降低ODP至最低,其结果对环境产生不利影响。含氢碳氟化合物的组合物以臭氧消耗潜能小于约0.9为宜,并最好含约5%-90%(重量)的氢碳氟化合物。
沸点约为-17℃的七氟丙烷与溴二氟甲烷是非常容易混溶的,因此,其混合物中基本上可以含任意比例的七氟丙烷和溴二氟甲烷。这类组合物最好含约1%-99%(重量)的七氟丙烷。含七氟丙烷的组合物其ODP最好低于0.9。
还可以通过将溴二氟甲烷与氢氯碳氟化合物如CF3CHFCl、CF2HCF2Cl、CF3CHCl2或CHF2Cl混合,并且在有或者没有一种相容推进剂如氮气、三氟甲烷、四氟化碳、氩或二氧化碳存在下制得有效的灭火剂组合物。含氢氯碳氟化合物的组合物以ODP小于约0.9为宜,并最好含约5%-90%(重量)的氢氯碳氟化合物。
将溴二氟甲烷与2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷(CF3CHFCl)(该卤代烷烃也称为CFC124)组合能得同样有效的混合物。CFC124分子量为136.48,沸点为-12℃。制备CFC124的方法是现有技术已知的,例如,在欧州专利申请No313,061(1989)中说明,用HF将CCl2=CCl2氟化可以制得2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷。另一种制备方法是使KF/甲酰胺与CF2=CFCl反应,如美国化学协会杂志(第82卷,3091页,1960)所公开报导。
溴二氟甲烷和2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷(CFC124)的混合物在低浓度时即有效,当然,在高浓度时也是有效的。所用浓度在某种程度上取决于火源性质、燃烧材料和使用环境。相同沸点的两种化合物能够使组合物出料或其它的使用基本保持恒定。含约5%-99%(重量)CFC124和约95%-1%(重量)溴二氟甲烷的混合物是特别优选的。
有效的灭火剂混合物还可以通过将溴二氟甲烷与C2F6、C3F8、C4F10、1-溴-1,1,2,2-四氟乙烷、1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷中的一种或几种混合而制得。每种组份的比例及使用浓度与前述混合物相同。
溴二氟甲烷与2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷的混合物因它们具有低的ODP而特别引人注意。按Babson模式计算,2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷的ODP为0.03。据信2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷中的H使该化合物不稳定,并具有较低的ODP,因为其分子在较低的大气压中,很容易断裂。
选择本发明组合物的浓度时要考虑的是保持着火地区无毒以及无麻醉情况。化合物的50%致死浓度(LC50)即为使一试验组中的50%死亡的化合物浓度(化合物体积/空气体积);50%的麻醉剂量(AD50)即为使一试验组中的50%被麻醉的浓度。例如,2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷的LC50为44.7%v/v,AD50为15.5%v/v(见Davies等人在Int.J.Quantum Chem:Quantum Biology Symp No.3,171(1976)上的报告)。溴二氟甲烷/CFC124混合物的适当用量比的选择也将受到上述因素的影响。例如,对有人的地方,使用比以低于15%(v/v)为宜,最好低于10%(v/v)。
在本发明中还提供了这样的混合物,即混合物中包含溴二氟甲烷和一种如前所述的选自碳氟化合物的组份以及包括推进剂的第三种组份。推进剂可以是任一种能与其它成份相容并能结合使用的化合物,这在前面也有说明。这类推进剂包括氮气、二氧化碳、三氟甲烷、四氟化碳和氩,其它相容的推进剂或其它化合物也可以用来与本发明的灭火剂混合。
为将臭氧消耗允许值降到最低,优选含非碳氟化合物推进剂如氮、氩或二氧化碳的组合物。在这些推进剂中,氮是最好的,因为它的合理价格和低介电常数之间有很好的均衡关系。从价格角度考虑,二氧化碳也是好的,但在使用场合中灭火剂的导电性是或可能是一个问题的时候,它不是优选的。含这类非碳氟化合物推进剂的组合物,其中推进剂的比例低些为宜,一般在0.1%-5%(重量),这些组合物一般臭氧消耗潜能小于1.0。
混合有推进气的溴二氟甲烷组合物是一种灭火剂与推进剂的气、液相混合物。按照应用场合,溴二氟甲烷组合物与推进剂气体在很宽范围内的混合都是可以的。为了提供一种能在自发压力下从灭火器中有效释放出来的组合物,溴二氟甲烷组合物与推进剂的相对比例应该是在70°F下,两相混合物之间的平衡压在约45-600磅/平方吋,最好在约100-400磅/平方吋范围内。可以采用较高的压力,但这会增加设备成本。对于多数使用场合,转算成溴二氟甲烷的重量份数,至少为约70%(重量)。在上述配比范围内能保证高效灭火质量,包括在环境温度范围内的有效作用,同时,臭氧消耗潜能确实低于许多现有技术中的灭火剂,如溴三氟甲烷或溴氯二氟甲烷。
本发明优选的组合物是含溴二氟甲烷、氮和下列成份之一的混合物,即Halon 1211、Halon 1301、七氟丙烷和CFC124。在这些组合物中,各组份的比例已有说明。对含Halon 1211的混合物,氮气含量一般为约0.3%-10%(重量),对含Halon 1301的混合物,氮气含量一般约为0.1-10%(重量)。
本发明特别优选的组合物是为取代现有系统中Halon 1211和Halon 1301而配制的组合物,适于取代Halon 1211,如手提式灭火器内的Halon 1211的组合物以配制成在70°F下,相平衡压力在约100-200磅/平方吋为宜。一般适于取代大型固定式溢流系统内的Halon 1301的组合物以配制成在70°F下,相平衡压力在约300-400磅/平方吋为宜。
溴二氟甲烷组合物可以按其它卤代烃灭火剂所用的各种方法使用,包括用于溢流系统,专门化系统和便携式系统,这些将在后面作更详细的描述。所述灭火剂组合物的使用方法包括那些已知的使用其它卤代烃,如Halon 1211和Halon 1301的方法。这些方法采用的实施系统一般包括一灭火剂供料装置,一个将灭火剂由容器释放或推动的机构以及一个或多个出料喷嘴以使将灭火剂施加在受害地区或直接喷在燃烧的物体上。系统还可以包括其它部件,如一个或几个探测器,遥控和局部报警器,管网、机械和电子联锁装置以阻止通风等等,以及方向控制阀等。该系统可以是固定式的或便携式的,一般来说,在室温下,灭火剂和推进剂可以被加压高达600磅/平方吋。例如,参照图1,其表示的是一典型的房间使用系统,房间11包括一升高了一定位置的地板12及顶板13,自动着火探测器14安装在顶板和地板中,必要时便触发灭火系统。灭火系统包括贮存缸15、管路16和出料喷嘴17,控制盘18与灭火系统的探测器相连以便触发之。
因此,本发明的组合物可以用于全溢流灭火系统,在系统中,灭火剂被引入一密闭区域(如房间或其它封闭区内),以足以灭火的浓度将火区包围。全溢流系统可用于如计算机房、控制室、特殊贮藏区、机械空间等处。在全溢流系统中,设备、装置、或房间或封闭区都可备有灭火剂供源、适当的管路、阀门控制器,因此,如果需扑灭燃火时,可以自动和/或手动将适当浓度的灭火剂引入。局部实施系统排出的灭火剂以高浓度局部包围燃烧物体以扑灭燃火。经常使用局部系统,因为封闭区不适于采用全溢流系统。这类实例包括用于压力器,缸、喷雾室以及电子转换器。对特别使用场合或危险区,如飞机、军事运载工具,急用发电机等等则常常采用专门的系统。
进一步举例说,通过使用常规便携式灭火设备,例如“消防手册”中介绍的设备,可以很方便地将本发明的组合物用于局部操作系统。对这类系统,一般是通过手动直接将灭火剂施加在火上或是用带有软管和喷嘴的较大的可移动式装置直接喷洒。通常是用适宜的推进气来增加便携式灭火器中的压力,以确保灭火剂能完全从灭火器中被推出。按照本发明,可以在环境条件下,将系统方便地加压至任何要求的压力,直到约600磅/平方吋。
根据本发明的灭火方法,将一定抑制燃烧剂量的灭火剂组合物排入着火区足够的一段时间,以熄灭燃火。施加的灭火剂量可以是彻底扑灭火的或者仅仅是抑制而已。在抑制火势的情况中,可以将火限制在一定的可控制空间内,尔后另外使用溴二氟甲烷组合物或用其它灭火材料或方法将火彻底扑灭。在两种情况的任一种中,都呈示出了溴二氟甲烷的灭火效果。在此术语“灭火剂量”包含抑制和扑灭两种意思。
事实上,使用的最低浓度是火可以被抑制或扑灭的任何浓度,确切的最低浓度取决于火源性质、燃烧材料、具体的灭火剂组合物、燃烧条件以及环境和操作方式。但是,一般说来,当组合物至少是约2%(v/v),最好是至少约4%(v/v)时,能达到最佳效果。最大使用量将受到费用以及对生命体的潜在毒性等因素的限制,在有人地区,组合物的最高浓度为约15%(v/v);而在无人地区,可以采用高达约25%(v/v)的较高浓度,具体浓度可以根据实际的燃烧材料,使用的灭火剂以及燃烧条件而加以确定。根据本发明,组合物的优选灭火浓度为约4%-10%(v/v)。
开始,即当灭火剂开始被排出时,容器内的灭火剂组合物是一种灭火剂成份与推进剂的液、气相混合物,并且在可能高于着火现场的环境温度下,两相之间的平衡压力一般为45-600磅/平方吋,最好是100-400磅/平方吋,随着灭火剂排出,压力下降。但是,开始容器内的组合物最好维持在一基本压力上,一直到容器内还有明显的液相剩余物。应该保持一定的基本压力,直到有效剂量的灭火剂施加到着火现场。
图2详细地示意出了一种便携式灭火器,该灭火器包括一筒体21,其内装有本发明的组合物灭火物料23。溴二氟甲烷组合物在用之灭火的现场环境温度下,保持在45-600磅/平方吋,最好是100-200磅/平方吋压力下。提供一定量的灭火剂使之足以扑灭燃火,由此而熄灭燃火或将其抑制在可控制水平。灭火物料是一种气体和液体相的混合物,在前述压力和温度下,其基本上是平衡的。
由启动机构27操纵的卸料阀25能使灭火剂组合物由容器中释放出来,并且卸料锥形口29适于将灭火剂直接卸入着火区。另外,灭火器的卸料阀可以装在软管或喷嘴上以便为灭火剂导向。类似于图中的结构,但灭火剂有一相对较大的装载容器,典型是能装有相平衡压为200-500磅/平方吋的载荷,这类结构可以装配在可移动式或固定式系统中,这些系统是为扑灭大火而设计的。
灭火器系统的启动装置有四种基本类型:手动式(如拉栓)、热感式(类似于热触发喷洒头)、电子感应式(触发-螺线管)和安全膜。卸料温度一般在-40°~120°F(50℃)。典型的大型固定式或移动式系统包括诸如将灭火剂装入系统的填料阀等装置。
本发明的混合物可以由单筒或装有溴二氟甲烷和辅助料以及有也可以没有一种推进剂的适当容器释放出来,另外,这些组份可以分别贮存在各个容器中,在释放进入着火点前,通过汇集管或混合装置而预混合。因此,任何所要求的混合物都可以有效地释放到着火点。
下面的具体实施例将进一步说明本发明,但是,应该理解这些实施例是对本发明的详细说明,而不是限制。在下面的实施例中,除非另有说明,百分比均指重量百分比,所有的ODP值均是按Babson方法计算而来的。
实施例1
制备本发明的灭火剂组合物,即将溴二氟甲烷与氮气按表1编号B-1、B-2和B-3给出的比例混合。这些组合物具有低的ODP适用于常规系统的相平衡压力,并且是有效的灭火剂。类似的溴二氟甲烷与二氧化碳、氩和四氟化碳的混合物也能得到同样好的组合物。
又如表1所示,将溴二氟甲烷、氮气与Halon 1211(H-1211)或Halon 1301(H-1301)之一混合而制得组合物,这些组合物,列为T-1至T-6,也是好的灭火剂,但ODP稍高些。
表1
组合物编号 wt%CHF2Br wt%其它成份 ODP
B-1 99.1 0.9%N20.88
B-2 99.5 0.5%N20.88
B-3 99.5 0.1%N20.88
T-1 70.0 29.5%H-1211
0.5%N21.40
T-2 79.4 20.0%H-1211
0.6%N21.24
T-3 94 5.6%H-1211
0.4%N20.98
T-4 98.6 0.9%H-1301
0.5%N21.00
T-5 85.0 14.8%H-1301
0.2%N22.87
T-6 76.6 23.0%H-1301
0.4%N23.96
实施例2
制备试验系统,即将表2所给组合物装入容器中,在每种试验容器内均填装到底部向上一半处,对商购系统来说这是最低限度的填充量,最高限度的推进剂含量。表2还给出了在70°F下,每种组合物的相平衡压力。这些组合物在出料和效果方面都显示出是好的灭火材料。
实施例3
采用Ford在“卤代灭火剂”(ACS专题集系列16,ACS,华盛顿、DC,1975,第16页)上介绍的用燃烧碗法来确定扑灭n-庚烷、n-丁烷和甲醇火焰所需的溴二氟甲烷(CHF2Br)浓度。将溴二氟甲烷蒸气与空气混合,并引入玻璃燃烧杯内的火焰中,慢慢增加溴二氟甲烷浓度直到气流恰好使火焰熄灭。表3-5给出了有关数据,还给出了按重量计所需的溴二氟甲烷的量。灭火剂浓度、%v/v按下列关系式计算:
%(v/v)= (气流中灭火剂(cc/min))/(气流中灭火剂+气流中空气(cc/min)) ×100
将体积数换算成毫克/升,按下述关系式作:
毫克/升= ((灭火剂浓度,%体积)×(10)×分子量(MW))/24.5
其中MW=灭火剂的分子量,为便于比较,Halon 1301(CF3Br)和Halon 1211(CF2BrCl)的结果也列在了表3-5中。
表3
熄灭n-庚烷火焰
灭火剂 空气流 需要的灭火剂 灭火剂浓度
cc/min cc/min %v/v mg/L
CHF2Br 16,200 649 3.9 208
CF2BrCl 16,200 546 3.3 222
CF3Br 16,200 510 3.1 188
表4
熄灭n-丁烷火焰
灭火剂 空气流 需要的灭火 灭火剂浓度
cc/min 剂cc/min %v/v mg/L
CHF2Br 16,200 489 2.9 155
CF2BrCl 16,200 420 2.5 168
CF3Br 16,200 396 2.4 146
表5
熄灭甲醇火焰
灭火剂 空气流 所需的灭火 灭火剂浓度
cc/min 剂cc/min %v/v mg/L
CHF2Br 16,200 1297 7.4 396
CF2BrCl 16,200 1184 6.8 458
CF3Br 16,200 1030 6.0 365
正如表3-5所证明的,对熄灭典型的B类燃料,以重量为单位计,该溴二氟甲烷比Halon 1211更有效。
实施例4
将溴二氟甲烷(9磅)装入Ansul型SYO941便携式灭火器中,并装入足够的氮气使筒内总压达到125磅/吋2。为便于比较,将Halon 1211(CF2BrCl,9磅)装入完全相同的另一灭火器中,用氮气使总压力达到125磅/吋2。按照UL标准1093中的第26节做排放试验,结果如表6所示。
表6
释放周期试验
灭火剂 载荷量 释放出的 释放时间 范围
% 灭火剂% 秒 呎
CHF2Br 9 100 11.0 14
CHF2Br 9 100 12.0 14.5
CHF2Br 9 100 12.1 14.5
CF2BrCl 9 100 11.0 13
CF2BrCl 9 100 11.2 15
CF2BrCl 9 100 11.2 15
正如表6所示,CHF2Br和CF2BrCl的平均释放周期分别为11.7和11.1秒,还得到了类似的射程范围。结果说明这两种灭火剂的释放时间及涉及范围基本上是相同的。比较起来,将9磅溴二氟甲烷装入带有喷嘴,但比Ausul装置小的Amerex1211灭火器,压力为195磅/吋2(用氮气),并且装配有一个短的锥形卸料器,11.3秒内100%的灭火剂被释放,涉及范围16.5呎。
由装有9磅Halon 1211,装料压力为125磅/吋2的Ansul SY0941灭火器中排料目前需要12.0+1.0秒,CHF2Br也能满足这些要求,经观察,CHF2Br射流比Halon 1211的要集中。
实施例5
根据ANSI/UL711,灭火器灭火试验及评价标准进行A类火灾灭火试验。按照标准中第4.6至4.16小节包括的步骤和要求作A类火灾试验,按标准中的表4.2和4.3作好木垛结构及点火设计。所有的试验均是在一个火灾试验房内进行的,该房是用预应力混凝土建造的,占地30×40呎高50呎,屋顶装有带可调式百叶窗的圆顶以便控制通风条件。将溴二氟甲烷装入Ansul SY 0941灭火器,用氮气使压力达到125磅/吋2,试验结果列于表7中。
表7
扑灭A类大火
灭火剂 载荷量磅 释放出的灭火剂% 释放时间秒
CHF2Br 9 100 9.5
CHF2Br 9 100 8.4
CHF2Br 9 100 9.4
CHF2Br 7#8盎司 100 8.5
CHF2Br 7#8盎司 100 9.0
录象带分析表明,CHF2Br几乎是即刻就能熄灭A类火灾,并且在要求的10分钟等待期间,很容易防止复燃。另外,观察到CHF2Br射流比Halon 1211的要更集中,这对灭火效果是有利的。释料流的内聚力增加导致了火灾的迅速“被扑灭”,在其过程中,高温燃烧产物和氧以物理方式与燃料隔离,因此,能用相对少量的灭火剂将火灾扑灭,这由本实施例的表7可以看出来,其中,减少CHF2Br载荷量能够象较大负载量一样迅速熄灭火灾,这种迅速扑灭火灾的情况说明CHF2Br对A类火灾的扑灭比Halon 1211更有效。在另一个有关B类火灾的试验中,采用Amerex 1211灭火器,释放溴二氟甲烷灭火剂6磅13盎司(75.6%)成功地熄灭了火灾。B类火灾试验是按ANSI/UL711标准中的第5节进行的。
实施例6
用Argus型全溢流灭火系统作溴二氟甲烷与Halon 1211性能的对比试验,所说系统主要是用于纺织厂纺织机械消防的。按照批准的Halon 1211工厂通用规范,作该应用试验。系统填装CHF2Br或Halon 1211,并用氮气使压力达到150磅/吋2所有的试验都是在门外进行的,即,将灭火剂通过不同的构型的管道释放到不同大小的密闭箱体中。记录下释料时间和直到熄灭火的总过程的时间。用等量(按重量计)对二个产品进行试验,结果概括在表8中,该表中试验编号前的字母表示试验中所用的具体箱体大小和管形。
按照试验,卸料后,在灭火剂容器中检测不出残留的灭火剂。在容器装料中除了载荷平衡压有些不同外,观察不到任何差异。在平衡和非平衡两个系统中,溴二氟甲烷组合物的流动与溴氯二氟甲烷组合物的一样好。未试验测定喷嘴设计对CHF2Br组合物释放的影响,但喷嘴涉及范围比Halon 1211提供的好些。在阀密闭箱体中两种产品很好混合。未观察到设备和阀有问题。
如表8所示,在试验的各种结构中,发现以重量单位计,CHF2Br相当于或好于Halon 1211的效果。对结构A来说,可以看出Halon 1211的效果仅稍好一些,以重量单位计。但对结构E和H来说,同样重量的Halon 1211却不能熄灭火。试验Ⅰ2和Ⅰ3表明,溴二氟甲烷达到的效果优于溴氯二氟甲烷,尽管前者的重量仅为后者的85%。
实施例7
本实施例用以说明CHF2Br在全溢流系统中的使用情况,并说明在灭火过程中,溴二氟甲烷产生的分解产物,HX量很低。
用类似于Sheinson等人在“火与燃烧性能”(第12卷,229页,1981)上介绍的方法测定分解产物。在116立方呎密闭空间内,n-庚烷火池被总溢流5%的CHF2Br熄灭,随着人工触发释料,在10-20秒内分配系统可以释放5-7%(体积)灭火剂,位于室顶部的喷嘴将灭火剂分散在整个密闭空间内。点燃燃料,使之预燃,然后,将足够的CHF2Br释放出来,使之在21℃下达到5%的浓度。利用分布在密闭室不同高度的Sensidyne实时连续HF分析仪监测HF量,由一个外径为6mm的金属管经过一个墙孔从室中央取出气体样品,样品收集于特氟隆收集器内,该收集器内装PH为5的缓冲液以及Orion溴化物专用电极测过的HBr。这样试验的结果列在表9中,为便于比较,用同样的系统检验了Halon 1301。
表9
在全溢流过程中产生的HF和HBr
灭火剂 着火范围*释料时间 HF,峰 HBr,峰
(秒) ppm ppm
CHF2Br 0.077 10 5.9 <4
CHF2Br 0.077 20 5.9 <4
CF3Br 0.077 20 12.7 25.6
CHF2Br 0.077 20 103 8.6
CF3Br 0.077 20 >120 44
*每1000立方呎密闭室内的着火面积,平方英尺。
如表9所示,对一定的着火面积和释料时间来说,CHF2Br分解产生的HF和HBr比Halon 1301的少。
实施例8
本实施例证明了溴二氟甲烷与氢碳氟化合物之混合物的效果。按实施例3的说明,用n-庚烷燃料,在一燃烧杯装置中试验溴二氟甲烷与氢碳氟化合物的各种混合物,表10-13给出了试验结果。在表10A、11A和12A中,熄灭火所需的剂量是以空气中的v%表示的,即灭火剂量(ext)%=〔灭火剂cc/(灭火剂cc+空气cc)〕×100;在表10B、11B和12B中,熄灭火所需的灭火剂量是以添加到空气中的%表示的,即添加到空气中的%=(灭火剂cc/空气cc)×100。除了混合物的摩尔组份百分比外,我们在表10-13中给出了每种灭火剂的体积百分数和在灭火时的混合物总体积百分数,以及每种灭火剂的重量浓度和灭火时的总重量浓度(mg/L)。这些表也说明了各种混合物能够得到的ODP值范围,一个给定混合物的ODP是由每种灭火剂的重量百分比乘以它自身的ODP后的总和计算得来的,也就是Babson的计算方法。例如,50∶50(重量)的CHF2Br和CF3Br混合物其ODP为(0.5×0.89)+(0.5×14.26)=7.6。
数据证明,用溴二氟甲烷与各种氢碳氟化合物的混合物能有效的熄灭燃火,并且证明,已经具有低ODP的CHF2Br能够进一步降低ODP,但并不明显降低混合物的灭火能力。例如,表11B所示,43∶57(重量)的CHF2Br和CF3CHFCF3混合物在浓度为4.4%(v)时熄灭n-庚烷火焰,而用纯溴二氟甲烷时为4.0%(v)。这表明,灭火所需的总体积增加了10%(释放的总mg/L增加25%,而ODP下降了56%。
CHF2Br与CF3H的混合物是特别有用的,并可以观察到较大的协同效果。例如,52∶48(摩尔)CHF2Br和CF3H的混合物使ODP降低了34%,而灭火所需的总灭火剂重量仅增加1%,事实上,对含约60-95%(重量)CHF2Br的组合物来说,所需的灭火剂总重量实际上比两个纯灭火剂中的任何一个都要少。
对大多数氢碳氟化合物来说,灭火所需的混合物体积百分比明显低于以单个组份的灭火能力而计算的值。表14给出了理论上必需的组合物量与实际中发现的选择混合物的必需用量的百分比差值。
表14
混合物 组合物 灭火浓度 体积%
mol% 理论值 实际值 %差值
CHF2Br 52
CF3H 48 8.0 5.1 36
CHF2Br 50
CF3CF2H 50 6.2 5.0 21
CHF2Br 50
CF3CHFCF3 50 5.0 4.2 16
CHF2Br 71
CF3CHFCl 29 4.2 3.8 9
实施例9
本实施例说明了溴二氟甲烷与灭火剂Halon 1301和1211混合物的效果,根据实例8的方法检测混合物,结果列于表15和16中。
数据证明,溴二氟甲烷与灭火剂Halon 1301和1211的混合物能得到有效的灭火结果,ODP能大幅度降低,而无损效果。例如,用76∶24(摩尔)的CHF2Br和CF3Br混合物相对纯的CF3Br来说ODP能降低69%,而相对CF3Br本身来说,所需的灭火剂总重量仅高了5%。
实施例10
本实施例说明了CHF2Br与氢氯碳氟化合物,如CFC124(CF3CHFCl)或CHF2Cl之混合物的灭火效果,按照实例8的方法来试验这些混合物,其结果在表17和18中给出。
数据证明,溴二氟甲烷与氢氯碳氟化合物的混合物可以有效地熄灭火灾,而且还能明显减少臭氧消耗。例如表17A所示,71∶29(摩尔)的CHF2Br和CF3CHFCl混合物相对于纯的CHF2Br来说,ODP降低28%,浓度为3.8%(v)时能熄灭n-庚烷火焰,在有人地区,浓度要限制在约10%以内。
基于上述内容,可以看出本发明的几个目的是可以达到的,其它良好的结果也是可以实现的。上述方法、组合物和系统可能有各种改变,都应属于本发明的范围,上述说明书的所有内容以及附图只是对本发明的详细说明而不是限制。
Claims (30)
1、一种能降低臭氧消耗、高效灭火的方法,该方法包括如下步骤:
a.将一定灭火浓度的,基本由溴二氟甲烷或由溴二氟甲烷与一种相容推进剂之混合物组成的组合物引入燃火点;
b.保持组合物的灭火浓度直到火被扑灭。
2、根据权利要求1的方法,其特征在于步骤a包括将组合物由压力容器中释放出来。
3、根据权利要求2的方法,其特征在于组合物包括溴二氟甲烷和一种相容的推进剂,所说的容器内的组合物开始时,在环境温度下,包含相平衡压力在45-600磅/吋2范围内的液、气两相混合物。
4、根据权利要求3的方法,其特征在于所说容器内的组合物开始基本上是由溴二氟甲烷和一种选自下组成分的推进剂组成的:氮气、二氧化碳、三氟甲烷、四氟化碳、氩以及它们的混合物,所说的组合物其臭氧消耗潜能小于约1.0。
5、一种能降低臭氧消耗,高效灭火的方法,该方法包括如下步骤:
a.将一定灭火浓度的溴二氟甲烷与一种碳氟化合物灭火剂的混合物引入着火点;
b.保持混合物的灭火浓度直到火被扑灭。
6、根据权利要求5的方法,其特征在于混合物基本上是由溴二氟甲烷和碳氟化合物灭火剂组成的。
7、根据权利要求5的方法,其特征在于在70°F下,混合物的相平衡压力为45-600磅/吋2。
8、根据权利要求5的方法,其特征在于灭火浓度小于约15%(v/v)。
9、根据权利要求5的方法,其特征在于混合物包括溴二氟甲烷和一种碳氟化合物灭火剂,后者选自下组物质:溴三氟甲烷、溴氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、氯三氟甲烷、七氟丙烷、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、五氟乙烷、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷、二溴二氟甲烷、二溴四氟乙烷、氯五氟乙烷、2-溴-1,1,1,2-四氟乙烷、C2F6、C3F8C4F10、1-溴-1,1,2,2-四氟乙烷,1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷以及它们的混合物。
10、根据权利要求9的方法,其特征在于碳氟化合物灭火剂是溴氯二氟甲烷。
11、根据权利要求9的方法,其特征在于碳氟化合物灭火剂是溴三氟甲烷。
12、根据权利要求9的方法,其特征在于碳氟化合物灭火剂是七氟丙烷。
13、根据权利要求9的方法,其特征在于碳氟化合物灭火剂是2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷。
14、根据权利要求5的方法,其特征在于所说的步骤a的引入包括:
向装有混合物的密闭容器加压;
在压力下,由容器释放出混合物以使混合物分布在大气中与火进行接触。
15、一种具有低臭氧消耗潜能,且混合有一种推进剂的溴二氟甲烷含量至少为70%(重量)的灭火剂组合物,所说的组合物包括在70°F下,相平衡压在45-600磅/吋2范围的液、气相混合物。
16、根据权利要求15的组合物,其特征在于所说的推进剂包括一种选自下组的气体:氮气、二氧化碳、三氟甲烷、四氟化碳和氩气。
17、一种具有高效灭火能力及低臭氧消耗潜能的灭火剂组合物,该组合物包括溴二氟甲烷与一种碳氟灭火剂的混合物。
18、根据权利要求17的灭火剂组合物,其特征在于在70°F下,组合物的相平衡压为45-600磅/吋2。
19、根据权利要求17的灭火剂组合物,其特征在于组合物基本上是由溴二氟甲烷与碳氟化合物灭火剂的混合物组成的。
20、根据权利要求17的灭火剂组合物,其特征在于组合物还含有一种相容的推进剂。
21、根据权利要求17的灭火剂组合物,其特征在于碳氟化合物灭火剂选自溴三氟甲烷、溴氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、氯三氟甲烷、七氟丙烷、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、五氟乙烷、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷、二溴二氟甲烷、二溴四氟乙烷、氯五氟乙烷、2-溴-1,1,1,2-四氟乙烷、C2F6、C3F8、C4F10、1-溴-1,1,2,2-四氟乙烷、1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷以及它们的混合物。
22、根据权利要求21的灭火剂组合物,其特征在于混合物基本上是由溴二氟甲烷与一种选自下组成份的碳氟化合物灭火剂组成的:溴三氟甲烷、溴氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、氯三氟甲烷、七氟丙烷、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、五氟乙烷、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷、二溴二氟甲烷、二溴四氟乙烷、氯五氟乙烷、C2F6、C3F8、C4F10、1-溴-1,1,2,2-四氟乙烷、1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷以及它们的混合物。
23、根据权利要求22的灭火剂组合物,其特征在于碳氟化合物灭火剂是溴氯二氟甲烷。
24、根据权利要求22的灭火剂组合物,其特征在于碳氟化合物灭火剂是溴三氟甲烷。
25、根据权利要求22的灭火剂组合物,其特征在于碳氟化合物灭火剂是七氟丙烷。
26、根据权利要求22的灭火剂组合物,其特征在于碳氟化合物灭火剂是2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷。
27、根据权利要求21的灭火剂组合物,其特征在于该组合物还含有一种相容的推进剂。
28、一种灭火系统,包括:
一个容器;
在所说的容器内装有一种灭火剂组合物;
将一定灭火浓度的所说组合物由容器释放到着火点的装置,
所说的灭火剂组合物具有高效灭火及低臭氧消耗潜能的特征,其基本上是由下列成份组成:
a.溴二氟甲烷,
b.溴二氟甲烷与一种相容推进剂的混合物,
c.溴二氟甲烷与一种选自下列成份的碳氟化合物灭火剂的混合物:溴三氟甲烷、溴氯二氟甲烷、氯二氟甲烷、氯三氟甲烷、七氟丙烷、1,1,1,2,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、五氟乙烷、2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷、二溴二氟甲烷、二溴四氟乙烷、氯五氟乙烷、2-溴-1,1,1,2-四氟乙烷、C2F6、C3F8、C4F10、1-溴-1,1,2,2-四氟乙烷、1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷以及它们的混合物,或
d.溴二氟甲烷、碳氟化合物灭火剂和相容的推进剂的混合物。
29、根据权利要求28的灭火系统,其特征在于灭火剂组合物基本上是由溴二氟甲烷和一种选自下组成份的推进剂组成的:氮气、二氧化碳、三氟甲烷、四氟化碳、氩以及它们的混合物,该混合物的臭氧消耗潜能小于1。
30、根据权利要求28的灭火系统,其特征在于所说的释放装置包括用以向含有相容推进剂之容器内所说灭火剂组合物加压的机构。
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