卤代烷灭火器

定义

卤代烷灭火器指筒体内充装卤代烷灭火剂的灭火器材，按移动方式分为手提式和推车式两类，按充装药剂的代号则常直接称为 1211 灭火器或 1301 灭火器^[1]。卤代烷是烷烃分子中的一个或多个氢原子被氟、氯、溴、碘等卤素原子取代后生成的化合物，其中具有灭火能力的部分被统称为卤代烷灭火剂，又称 哈龙 灭火剂^[4]。

在国家标准《消防词汇》中，卤代烷灭火剂被定义为具有灭火作用的卤代碳氢化合物的统称，二氟一氯一溴甲烷即登记为 1211 灭火剂^[5]。已见于文献的卤代烷灭火剂品种较多，包括 1011、1202、1211、1301、2402 等，而中国主要发展的是 1211 和 1301 两种^[2]。

原理

卤代烷依靠化学抑制作用灭火。药剂接触高温火焰后分解，产生溴、氟等活性自由基，大量捕捉并消耗燃烧链式反应中的氢自由基、羟基自由基等活性中间体，使链式反应中断，火焰随之熄灭；此外还兼有少量稀释氧气和冷却的作用^[6]。这一机理与单纯依靠冷却或隔绝氧气的灭火方式存在本质差别^[1]。

1211 灭火剂在常温常压下为略带芳香味的无色气体，比空气重，加压或降温后液化贮存于钢瓶，喷射时由瓶内氮气压力驱动^[7]。两种主力药剂在喷射形态上有所不同：1211 喷出后液气比较高，射程约为二氧化碳灭火器的 2 倍，液滴可穿透火焰到达燃烧物表面；1301 沸点低、蒸汽压高，喷出后迅速汽化，射流中气体成分偏多，用于局部平面火灾时效能相对偏低^[8]。

灭火剂浓度达到临界值时即可迅速灭火，以 1211 为例，防护区内药剂浓度达到体积分数约 5% 时，火焰能在数秒内被扑灭^[1]。同样的化学抑制机制也用于固定式卤代烷灭火系统，该系统按灭火方式分为全淹没式和局部应用式，按结构分为有管网和无管网两类^[2]。

发展历程

卤代烷的灭火特性在 20 世纪前期已被认识，最早投入使用的同类产品是四氯化碳灭火器^[3]。1947 年，美国有关机构对已开发的 60 余种卤代烷按灭火性能与毒性做了系统评估，认为 1211 和 1301 的综合性能较为理想，二者随后被大量用于灭火器和灭火系统^[3]。

1997 年版国家标准《手提式灭火器通用技术条件》仍将卤代烷型灭火器列为手提式灭火器的 5 个一级类别之一^[3]。到 2005 年版的 GB 4351.1 中，手提式灭火器改为按水基型、干粉型、二氧化碳和洁净气体 4 类划分，卤代烷型灭火器的位置由洁净气体灭火器取代^[9]。

进入 21 世纪后，淘汰进程按国际承诺推进。中国政府于 1993 年批准实施《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，消防行业成为首个完成整体淘汰的行业^[10]。按《蒙特利尔议定书》及国内淘汰计划，1211 灭火剂于 2005 年、1301 灭火剂于 2010 年先后停止生产^[1]。需要区分的是，停止生产的是灭火剂本身，并不等同于在役设备一律停用^[11]。

2010 年以后，部分特殊领域仍保留哈龙灭火剂的使用。国际民航组织为航空器上的哈龙替代品设定了分阶段时限，如卫生间灭火系统自 2011 年 12 月 31 日起、手持灭火器自 2016 年 12 月 31 日起，新取得适航证的航空器不得再使用哈龙^[12]。联合国环境规划署的评估则显示，航空、石油天然气、核电和军事等持久用途对哈龙 1301 的需求仍在延续，相关存量预计在 2030 年至 2049 年间用尽^[13]。

应用

卤代烷灭火器适用于可燃液体火灾、可燃气体火灾、固体表面火灾以及带电设备火灾，也常用于热塑性塑料火灾^[2]。因灭火后不残留粉末或水渍、不污损被保护物，它曾被重点配置在电子计算机房、通信机房、精密仪器室、文物资料珍藏室、图书档案库等场所^[2]。

在灭火器配置规范中，卤代烷灭火器一度被列为 A 类、B 类、C 类火灾场所的可选器材之一，但同时规定非必要场所不应配置^[14]。在役卤代烷灭火器被撤换时，原位重新配置的灭火器灭火级别不得低于原配卤代烷灭火器的级别。

航空领域是较晚退出的场景之一。国际民航组织曾允许在飞机货舱、发动机舱等位置继续使用哈龙 1301，并着手评估其替代品 2-BTP 在手持灭火器中的适用性^[15]。除灭火器外，同类药剂还以固定系统的形式用于保护机房、发电机房、档案库等不宜用水扑救的区域^[2]。

局限

卤代烷灭火器最突出的局限来自环境属性。1211 和 1301 都含氯或溴，进入平流层后分解出的卤素自由基会破坏臭氧分子，其中 1301 的臭氧消耗潜能值为 10，1211 为 3.0，均远高于二氧化碳等替代气体^[16]。正因如此，这两种药剂被纳入淘汰目录，其产量在中国已分别于 2005 年和 2010 年归零^[3]。

药剂本身具有一定毒性，使用时应避免吸入蒸汽或与皮肤接触，在狭小空间灭火后需通风换气一段时间再进入^[1]。

在灭火能力方面，卤代烷灭火器对固体深层火灾效果有限，通常只能扑救 A 类表面火灾，必要时需将可燃固体破拆后再施救^[8]。1301 因喷射后迅速汽化，用于以灭火级别计的局部平面火灾时效能偏低，这也是 2005 年版灭火器标准中不再列入 1301 灭火器的原因之一^[11]。

替代产品同样存在短板。作为洁净气体灭火剂的六氟丙烷，其扑救 A、B 类火灾的能力明显低于 1211 灭火器，单具灭火器在严重危险级场所可能出现级别不足的情况^[11]。此外，哈龙灭火剂尚无完全等效的替代品，回收与循环使用的哈龙仍是部分特殊用途的依赖来源^[16]。

参见

• 哈龙 —— 卤代烷灭火剂的通用名称，本词条所充装药剂的统称。

• 蒙特利尔议定书 —— 规定淘汰哈龙等消耗臭氧层物质的国际条约。

• 灭火器 —— 卤代烷灭火器所属的消防器材大类。

• 洁净气体灭火器 —— 在灭火器分类中取代卤代烷型灭火器的类别。

• 七氟丙烷 —— 常见的哈龙替代药剂之一，用于固定灭火系统。

• 二氧化碳灭火器 —— 与卤代烷灭火器用途相近的另一类气体灭火器。