" 氮气灭火系统的特性
" G ’ 氮气的物理性质
分子式： 分子量： 沸点： 气体密度 （ ： P O V） 3 P P S A M T U G S V X ／ M P U MW & 4
" G " 氮气的灭火机理
对于大多数可燃物而言， 只要空气中氧的体积浓度降到 燃烧就会终止。通过将氮气注入着火区 M P Y! M Z Y以下时， 域， 使火区中的氮气体积浓度达到X 将火区中 U Y !U O Y 时，
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科 学 8 , % # ’ , #
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浅谈氮气灭火系统的应用
陈国良 周心权
教授
王富宝
（中国矿业大学资源与安全工程学院， 北京）
学科分类与代码： ! " # $ % # & # 基金项目： 国家自然科学基金重点资助 （ ） 和北京市自然科学基金资助 （ ） 。 % # ’ ( & # & # ) * *不断深入， 氮气作为惰性气体灭火的一种， 引起了人们的广泛关注。然
而， 在矿井火灾防治中， 氮气因其来源广泛、 价格低廉， 很早就得到广泛的应用。笔者对氮气灭火系统的特性、 优缺点 及其适用范围进行了分析， 将氮气与其他哈龙替代气体灭火系统进行了比较， 探讨了引起矿井与建筑火灾扑救差异 的原因。针对目前固定式氮气灭火系统应用系统压力较高的特点， 提出使用长距离输送和制氮机供氮的方法， 来降 低因高压力所带来的成本问题。提出使用氮气灭火系统， 建立地铁、 隧道及地下公共设施等地下建筑物大型火灾的 灭火技术。
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! % $ 影响氮气灭火系统应用的影响因素
（ ）系统贮瓶压力大， 随着温度的升高， 泄漏量增大； ! ）由于贮瓶及系统运行时管道的压力高， 对贮瓶及管 （ & 道要求高， 导致系统成本升高； ） 由于缺少应用实例及相关的实验， 导致缺乏氮气灭 （ ’ 火系统相关的技术和经验。
" 常用哈龙替代气体灭火系统的灭火 特性及其与氮气的比较
【关键词】 哈龙替代 气体灭火 氮气灭火系统 隧道火灾
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! % " 氮气灭火系统的特点
（ ）氮气是无色、 无味、 不导电的气体， 其密度近似地等 ! 于空气的密度； ）氮气无毒、 无腐蚀， 它不参与燃烧反应， 也不与其他 （ & 物质反应； ）对臭氧的耗损潜能值为$ （( ） ； （ ’ ) * + $ （ 对全球温室效应影响值为 "）因 为 是 天 然 气 体， （,） ； $ * + $ （ ）氮气在灭火过程中不会分解， 没有分解产物， 因此 . 灭火过程洁净， 灭火后不留痕迹， 使用中对仪器设备无损害； ）氮气以高压的形式存储在气体钢瓶里； （ / ）氮气需要足够坚固的容纳系统， 以承受气体压力， （ 0 硬件需求类似于 1 ( & 系统； （ ）氮气具有与空气近似的密度， 发生火灾时， 在保护 2 空间里能够比哈龙更好地维持其浓度； ）排放时间一般都在 !!& 分钟， 这可能限制其在一 （ 3 些火灾发展迅速场所的应用； ）氮气具有窒息性， 必须考虑人的健康和安全问题。 （ ! $
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氮气与其他常用哈龙替代气体的比较情况如表!所示。
表% 氮气与其他常用哈龙替代品的比较
灭火性能 （杯式燃烧） 灭火剂 灭火浓度 （庚烷， #） . % 2 ! / % / & 3 % ! & $ % " ! & 2 % $ ’ $ % $ ! ’ & % $ 惰化浓度 （丙烷， #） ! ! % . ! ! & % $ ! . $ % $ " 3 % $ & 0 % / ’ 2 % $ ( ) * （1 ） 6 17 ! ! ! $ % $ $ ! $ % $ $ $ $ % $ $ $ $ % $ $ $ 环境影响 ,* （1 ( &） & $ . $ $ ! $ 4 8 9 （年） ’ ! $ ! & $ $ 毒性因素 : ( 4 ; 8 （# ） 3 % $ ’ / % $ ’ " % $ ’ 2 % $ 8 ( 4 ; 8 （# ） " ! $ % .
氧含量体积浓度降低至! 实现火区空气的惰化， " # !! $ #， 从而达到灭火的目的。
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第! ’卷
! % # 氮气的适用范围
由于氮气不导电、 无污染等特性， 使其成为清洁的灭火 、 和 类火灾都有较好的效果， 适宜 气体， 它对于扑救 4、 51 ) 扑救地下仓库、 地铁、 铁路隧道、 控制室、 计算机房、 图书馆、 通讯设备、 变电站、 重点文物保护区等场所的火灾。氮气来 源广泛、 价格低廉， 但由于使用氮气灭火时， 需要降低火区氧 含量来达到灭火的目的， 因此， 它主要适用于无人或人员较 少且能快速撤出的场所。