CN110950734A

CN110950734A - 一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂及其应用

Info

Publication number: CN110950734A
Application number: CN201911000628.0A
Authority: CN
Inventors: 陶杨; 周孝瑞; 车任超
Original assignee: Zhejiang Nuoya Fluorine Chemical Co ltd
Current assignee: Zhejiang Nuoya Fluorine Chemical Co ltd
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2020-04-03

Abstract

本发明公开了一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂及其应用，本发明的全淹没式清洁灭火剂包含灭火有效量的全氟‑4‑甲基‑2‑戊烯。在应用方面，本发明的全淹没式清洁灭火剂别适用于风力发电机、5G基站、无人高压配电柜等无人场所的灭火中，灭火操作安全性好。本发明所提供的清洁灭火药剂的有效成分全氟‑4‑甲基‑2‑戊烯，其臭氧消耗潜能值(ODP)为0，温室效应潜能值（GWP）为20，符合国际上对清洁灭火药剂的环保要求。

Description

一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂及其应用

技术领域

本发明涉及灭火剂领域，具体涉及一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂及其应用。

背景技术

卤代烃类灭火药剂，俗称哈龙（Halon）灭火剂。由于其灭火浓度低、灭火效率高、不导电等优异的性能曾被广泛使用。但由于其会对大气臭氧层的破坏，造成大气臭氧层空洞。因此全球发起取消ODS（臭氧层消耗物）的使用的运动。联合国环境计划署于1987年制定了《关于破坏臭氧层物质的蒙特利尔协定书》，最后明确规定：发达国家淘汰CFCs和哈龙灭火剂的时间为2000年1月1日，发展中国家为2010年1月1日。我国于2005年和2010年分别对1211和1301灭火剂全面禁用。

后由美国大湖公司开发的七氟丙烷灭火剂，商品名为FM200。其使用性能不亚于哈龙灭火剂，且其臭氧消耗潜能值（ODP）为0。但是其GWP值（温室效应潜能值）高达3880，大气存留时间为36.5年。联合国于1997年12月在日本京都签订了《京都议定书》，将七氟丙烷灭火剂列为受限物质之一。

在2001年5月，由美国3M公司推出一款全氟己酮灭火药剂。该灭火药剂具有灭火效率高、电绝缘性能好、环保性能好、毒性低、使用后无残留等优点，获得美国环保署新替代物政策（SNAP）认可，被批准用于有人场所。但由于其合成工艺复杂，导致其生产成本比较高。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂及其应用，本发明的灭火剂为全淹没式灭火药剂，其灭火效率高、环保性能好、电绝缘性能好，且使用后无残留。

所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于包含灭火有效量的全氟-4-甲基-2-戊烯。

所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于还包含有惰性气体作为驱动气体。

所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于所述惰性气体选自氮气或CO₂。

所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于所述全氟-4-甲基-2-戊烯的制备方法包括以下步骤：

1）在反应釜中加入氟化钾、冠醚和乙腈溶剂，在密闭条件下开启搅拌，通入六氟丙烯气体于30±5℃下进行反应；

2）步骤1）反应结束后，反应液静置分层，分离除去上层的乙腈相，即得所述的全氟-4-甲基-2-戊烯产品。

所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于步骤1）中，氟化钾、冠醚和六氟丙烯的质量比为4~6 : 2~3 : 350~450。

一种全淹没式清洁灭火剂的应用，其特征在于所述全淹没式清洁灭火剂应用在风力发电机、5G基站或无人高压配电柜等无人场所的灭火中。

所述的一种全淹没式清洁灭火剂的应用，其特征在于按照正庚烷杯式燃烧法测试，所述全淹没式清洁灭火剂的最低灭火浓度为4.09%~4.18%。

相对于现有技术，本发明取得的有益效果是：

1）本发明所提供的清洁灭火药剂全氟-4-甲基-2-戊烯的臭氧消耗潜能值(ODP)为0，温室效应潜能值（GWP）为20，符合国际上对清洁灭火药剂的环保要求。

2）依据GB/T 1408.1-2016绝缘材料-电气强度测试方法，对本发明所提供的清洁灭火药剂全氟-4-甲基-2-戊烯进行测试时，其介电强度为78.9kV测试距离为3mm，该检测的数据结果大于全氟己酮。本发明所提供的清洁灭火药剂全氟-4-甲基-2-戊烯的电绝缘性能更好，因此本发明的清洁灭火药剂全氟-4-甲基-2-戊烯特别适用于风力发电机、5G基站、无人高压配电柜等环境的灭火工作中，操作安全性好。

3）通过正庚烷杯式燃烧法，测得本发明全氟-4-甲基-2-戊烯的最低灭火浓度为4.1%，其最低灭火浓度低于全氟己酮。

4）本发明的清洁灭火药剂全氟-4-甲基-2-戊烯可由六氟丙烯经一步反应制得，全氟-4-甲基-2-戊烯的反应收率可达到96%以上。全氟-4-甲基-2-戊烯的生产成本低于全氟己酮灭火剂。但全氟-4-甲基-2-戊烯的半数致死浓度LC₅₀稍高于全氟己酮，因此全氟-4-甲基-2-戊烯仅限应用于无人场所的灭火。

5）本发明的全氟-4-甲基-2-戊烯可用氮气或二氧化碳作为驱动气体，灭火剂的流动性好，灭火处理时操作方便。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1：

全氟-4-甲基-2-戊烯合成按以下步骤进行：

1）1L的反应釜中加入5.32g氟化钾、2.48g冠醚和100ml乙腈，盖上反应釜的釜盖，开启搅拌，并通入400g六氟丙烯气体，控制反应温度在30±2℃下进行反应；

2）步骤1）反应结束后，将反应液静置分层，分离除去上层的乙腈相，即得所述的全氟-4-甲基-2-戊烯产品。反应结果为：得到全氟-4-甲基-2-戊烯产品395g，其纯度为98.8%，收率为96.33%。

上述全氟-4-甲基-2-戊烯的合成过程中基本不产生废液，分离出的乙腈可重复利用，全氟-4-甲基-2-戊烯的合成成本低。

实施例2：

按照正庚烷杯式燃烧法（测试标准GB/T 20702-2006），测试全氟-4-甲基-2-戊烯的最低灭火浓度，测试按以下步骤进行：

1）将正庚烷倒入燃料供应罐中；

2）将正庚烷导入杯中，调节液面水平与杯顶部距离在5mm～10mm内；

3）运行杯的加热装置，使正庚烷达到25±3℃温度。在此过程中，调节杯中燃料液位，使其在燃料测温装置的上方。

4）调节空气的流量为10L/min；

5）点燃燃料；

6）通入灭火剂前，燃料应预燃90s。在此期间将杯中燃料的液位调至距杯顶1mm之内；

7）开始通入全氟-4-甲基-2-戊烯灭火剂。逐渐增加灭火剂的流量，直至火焰熄灭的时候记录灭火剂和空气的流量。增加灭火剂流速会导致灭火剂的浓度增加，每次增加灭火剂的流量时，灭火剂的浓度增幅不宜超过2%。在灭火剂流量调整后，应等一段时间（60s），使得在气体混合管中新比例的灭火剂和空气能到达杯的位置。在此过程中，液位保持在距杯的顶部1mm内。

测试结果显示：当火焰熄灭时，全氟-4-甲基-2-戊烯灭火剂气体流量为0.428L/min，空气流量为10L/min ，则全氟-4-甲基-2-戊烯的最低灭火浓度为4.10%

实施例3：

与实施例2相同的方法操作，不同之处在于将空气流速调至30L/min；

测试结果显示：当火焰熄灭时全氟-4-甲基-2-戊烯灭火剂气体流量为1.28L/min，空气流量为30L/min，则全氟-4-甲基-2-戊烯的最低灭火浓度为4.09%。

实施例4：

与实施例3相同的方法操作，不同之处在于将燃料杯中的燃料加热至93℃；

测试结果显示：当火焰熄灭时全氟-4-甲基-2-戊烯灭火剂气体流量为1.31L/min，空气流量为30L/min，则全氟-4-甲基-2-戊烯的最低灭火浓度为4.18%。

对照例1：

与实施例3相同的方法操作，不同之处在于将灭火剂替换为全氟己酮；

测试结果显示：当火焰熄灭时全氟己酮灭火剂气体流量为1.40L/min，空气流量为30L/min，则全氟己酮的最低灭火浓度为4.46%。

对照例2：

与实施例4相同的方法操作，不同之处在于将灭火剂替换为全氟己酮；

测试结果显示：当火焰熄灭时全氟己酮灭火剂气体流量为1.415L/min，空气流量为30L/min，则全氟己酮的最低灭火浓度为4.50%。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims

1.一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于包含灭火有效量的全氟-4-甲基-2-戊烯。

2.如权利要求1所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于还包含有惰性气体作为驱动气体。

3.如权利要求2所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于所述惰性气体选自氮气或CO₂。

4.如权利要求1所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于所述全氟-4-甲基-2-戊烯的制备方法包括以下步骤：

5. 如权利要求4所述的一种在无人场所使用的全淹没式清洁灭火剂，其特征在于步骤1）中，氟化钾、冠醚和六氟丙烯的质量比为4~6 : 2~3 : 350~450。

6.一种全淹没式清洁灭火剂的应用，其特征在于所述全淹没式清洁灭火剂的应用在风力发电机、5G基站或无人高压配电柜的灭火中。