国际标准化组织清洁灭火剂的发展历程

作者介绍

张之立(1968-06),男,汉族,无党派普通群众,籍贯:北京市东城区鼓楼纱络胡同,职称:教授级高级工程师,国家注册公用设备(给水排水)工程师,一级注册消防工程师,一级安全评价师,毕业时间:1989年,毕业学校:武汉城市建设学院(现华中科技大学),所学专业:给水排水。

国际标准化组织清洁灭火剂的发展历程



摘要:较为详细地介绍了国际标准化组织标准ISO14520前后共三版中清洁灭火剂的发展历程。

关键词:ISO14520  清洁灭火剂  卤代烷  惰性气体  氟化酮


1987年9月16日,在加拿大通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,于1989年1月1日起生效。当时首次规定受控的消耗臭氧层物质有两类;其中,第二类即哈龙类物质,包括哈龙12ll、130l和2402等三种物质。

此后在全世界范围内,开始了哈龙替代品——清洁灭火剂的研发工作。

本文着重介绍国际标准化组织标准中清洁灭火剂发展变化情况。

国际标准化组织针对清洁灭火剂制定的标准ISO14520,前后共有三版,分别是2000年版(第一版)、2006年版(第二版)和2015年版(第三版)。


1  ISO14520(2000年版)

2000年,国际标准化组织(ISO)发布了标准《气体灭火系统——物理性能和系统设计 一般要求》(ISO14520-1),此为第一版。ISO14520是由国际标准化组织的消防设备技术委员会下属的气体灭火系统分委员会(ISO/TC21/SC8)制定的。其国际标准分类号是ICS13.220.10(代表“灭火”的类别)。


此后相继发布了第一版的标准《三氟一碘甲烷(FIC-13I1)》(ISO14520-2:2000)、《全氟丙烷(FC-2-1-8)》(ISO14520-3:2000)、《全氟丁烷(FC-3-1-10)》(ISO14520-4:2000)、《HCFC混合A》(ISO14520-6:2000)、《四氟一氯乙烷(HCFC-124)》(ISO14520-7:2000)、《五氟乙烷(HFC-125)》(ISO14520-8:2000)、《七氟丙烷(HFC-227ea)》(ISO14520-9:2000)、《三氟甲烷(HFC-23)》(ISO14520-10:2000)、《六氟丙烷(HFC-236fa)》(ISO14520-11:2000)、《氩气(IG-01)》(ISO14520-12:2000)、《氮气(IG-100)》(ISO14520-13:2000)、《氮气、氩气混合物(IG-55)》(ISO14520-14:2000)和《氮气、氩气、二氧化碳混合物(IG-541)》(ISO14520-15:2000)。并预留一个分标准号:ISO14520-5。


ISO14520(2000年版)共采用13种清洁灭火剂,数量及种类与NFPA2001(2000年版)(第三版)完全相同。


2  ISO14520(2006年版)

2006年,国际标准化组织(ISO)发布了标准《气体灭火系统——物理性能和系统设计 一般要求》(ISO14520-1)的第二版。


在此前后,相继发布了第二版的标准《三氟一碘甲烷(FIC-13I1)》(ISO14520-2:2006)、《全氟乙基异丙基酮(FK-5-1-12)》(ISO14520-5:2006)(注:为第一版)、《HCFC混合A》(ISO14520-6:2006)、《五氟乙烷(HFC-125)》(ISO14520-8:2006)、《七氟丙烷(HFC-227ea)》(ISO14520-9:2006)、《三氟甲烷(HFC-23)》(ISO14520-10:2005)、《六氟丙烷(HFC-236fa)》(ISO14520-11:2005)、《氩气(IG-01)》(ISO14520-12:2005)、《氮气(IG-100)》(ISO14520-13:2005)、《氮气、氩气混合物(IG-55)》(ISO14520-14:2005)和《氮气、氩气、二氧化碳混合物(IG-541)》(ISO14520-15:2005)。


2006年版比2000年版删除了三个标准:《全氟丙烷(FC-2-1-8)》(ISO14520-3:2000)、《全氟丁烷(FC-3-1-10)》(ISO14520-4:2000)和《四氟一氯乙烷(HCFC-124)》(ISO14520-7:2000)。即删除了三种清洁灭火剂:全氟丙烷、全氟丁烷和四氟一氯乙烷。


同时,增加了一个标准:《全氟乙基异丙基酮(FK-5-1-12)》(ISO14520-5:2000)。即增加了一种清洁灭火剂:全氟乙基异丙基酮。第一版中预留的分标准号,在第二版中分给了全氟乙基异丙基酮。


国际标准化组织(ISO)在第一版执行过程中,曾设想在删除全氟丙烷、全氟丁烷和四氟一氯乙烷的同时,增加全氟乙基异丙基酮和NAF S 125。但最终在第二版中未采用NAF S 125。NAF S 125由五氟乙烷(HFC-125)和异丙烯基-1-甲基环己烯(一种萜烯)(C10H16)组成。按重量比,五氟乙烷占99.85%,异丙烯基-1-甲基环己烯占0.15%。


3  ISO14520(2015年版)

2015年,国际标准化组织(ISO)发布了标准《气体灭火系统——物理性能和系统设计 一般要求》(ISO14520-1)的第三版。

此后相继发布了第三版的标准《三氟一碘甲烷(FIC-13I1)》(ISO14520-2:2016)、《全氟乙基异丙基酮(FK-5-1-12)》(ISO14520-5:2016)(注:为第二版)、《HCFC混合A》(ISO14520-6:2016)、《五氟乙烷(HFC-125)》(ISO14520-8:2016)、《七氟丙烷(HFC-227ea)》(ISO14520-9:2016)、《三氟甲烷(HFC-23)》(ISO14520-10:2016)、《六氟丙烷(HFC-236fa)》(ISO14520-11:2016)、《氩气(IG-01)》(ISO14520-12:2015)、《氮气(IG-100)》(ISO14520-13:2015)、《氮气、氩气混合物(IG-55)》(ISO14520-14:2015)和《氮气、氩气、二氧化碳混合物(IG-541)》(ISO14520-15:2015)。

2015年版与2006年版中的清洁灭火剂完全一样,没有增加、也没有删除任何一种清洁灭火剂。


4  ISO14520现行版(2015年版)中清洁灭火剂一览表


表1  ISO14520(2015年版)中清洁灭火剂一览表


符号

中文名称

英文名称

化学式

FIC-13I1

三氟一碘甲烷

Trifluoroiodide

CF3I

FK-5-1-12

十二氟-2-甲基-3-戊酮

(全氟乙基异丙基酮)

Dodecafluoro-2-methylpentan-3-one

CF3CF2C(O)CF(CF3)2

HCFC混合A

三氟二氯乙烷

HCFC-123  (4.75%)

二氟一氯甲烷

HCFC-22  (82%)

四氟一氯乙烷

HCFC-124  (9.5%)

异丙烯基-1-甲基环己烯

C10H16  (3.75%)

Dichlorotrifluoroethane


Chlorodifluoromethane


Chlorotetrafluoroethane


Isopropenyl-1-methvlcyclohexene

CHCl2CF3


CHClF2


CHClFCF3


CH3(C6H8)C3H5

HFC-125

五氟乙烷

Pentafluoroethane

CHF2CF3

HFC-227ea

七氟丙烷

Heptafluoropropane

CF3CHFCF3

HFC-23

三氟甲烷

Trifluoromethane

CHF3

HFC-236fa

六氟丙烷

Hexafluoropropane

CF3CH2CF3

IG-01

氩气

Argon

Ar

IG-100

氮气

Nitrogen

N2

IG-55

氮气 (50%)

氩气 (50%)

Nitrogen

Argon

N2

Ar

IG-541

氮气 (52%)

氩气 (40%)

二氧化碳 (8%)

Nitrogen

Argon

Carbon dioxide

N2

Ar

CO2


5  ISO14520各版中清洁灭火剂变化一览表


表2  ISO14520历次版本中清洁灭火剂的演变历程


《气体灭火系统——物理性能和系统设计》(ISO14520)

清洁灭火剂总数

卤代烷类清洁灭火剂数量

氟化酮灭火剂数量

惰性气体

灭火剂数量

所增加的灭火剂

所删除的灭火剂

说明

2000年版

(第一版)

(自2000年8月1日至2006年2月14日施行)

13种

(FC-2-1-8、FC-3-1-10、 HCFC混合A、HCFC-124、HFC-125、HFC-227ea、HFC-23、HFC-236fa、FIC-13I1、IG-01、IG-100、IG-541、IG-55)

9种

(FC-2-1-8、FC-3-1-10、 HCFC混合A、HCFC-124、HFC-125、HFC-227ea、HFC-23、HFC-236fa、FIC-13I1)

0

4种

(IG-01、IG-100、IG-541、IG-55)

0

0

已作废

13种灭火剂的数量和种类,与NFPA2001(2000年版)(第三版)完全一样

2006年版

(第二版)

(自2006年2月15日至2015年12月7日施行)

11种

(FK-5-1-12、 HCFC混合A、HFC-125、HFC-227ea、HFC-23、HFC-236fa、FIC-13I1、IG-01、IG-100、IG-541、IG-55)

6种

(HCFC混合A、HFC-125、HFC-227ea、HFC-23、HFC-236fa、FIC-13I1)

1种

(FK-5-1-12)

4种

(IG-01、IG-100、IG-541、IG-55)

FK-5-1-12

FC-2-1-8

FC-3-1-10

HCFC-124

已作废

除了原有的卤代烷类清洁灭火剂和惰性气体灭火剂两类外,增加了氟化酮灭火剂。

比美国NFPA2001(2008年版)(第五版)少HFC混合B和HCFC-124两种灭火剂

2015年版

(第三版)

(自2015年12月8日施行)

11种

(FK-5-1-12、 HCFC混合A、HFC-125、HFC-227ea、HFC-23、HFC-236fa、FIC-13I1、IG-01、IG-100、IG-541、IG-55)

6种

(HCFC混合A、HFC-125、HFC-227ea、HFC-23、HFC-236fa、FIC-13I1)

1种

(FK-5-1-12)

4种

(IG-01、IG-100、IG-541、IG-55)

0

0

现行版

清洁灭火剂的种类和数量,与2006年版相同

比美国NFPA2001现行版(2015年版)(第七版)少HFC混合B和HCFC-124两种灭火剂


注:1. 英国是完全采用ISO14520,其标准号为BS ISO14520。

2. 乌克兰是等效采用ISO14520。


5  国际标准化组织标准中清洁灭火剂的特点:

    从2000年的第一版到2015年的第三版,ISO14520中的清洁灭火剂具有以下特点:

5.1  既考虑到含氢、氯的哈龙替代品系过渡性替代品,又考虑到其综合性能,所以,采取了部分淘汰、部分保留的措施。现在,国际标准化组织(ISO)已淘汰了四氟一氯乙烷,但仍保留着HCFC混合A。


关于HCFC的禁用问题,根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,缔约国以1989年的HCFC消费量加2.8%CFC消费量的总和(折合到ODS量,吨)作为基准,自2004年1月1日起,削减35%;自2010年1月1日起,削减65%;自2015年1月1日起,削减95%;自2020年1月1日起,削减95.5%(其余0.5%仅用于现有设备的维修);自2030年1月1日起,削减100%。


5.2  清洁灭火剂从开始的两个种类(卤代烷类清洁灭火剂和惰性气体灭火剂)扩展到现在的三个种类(卤代烷类清洁灭火剂、惰性气体灭火剂和氟化酮灭火剂)。

5.3  所采用的全氟代烷,在2000年版中为两种,即全氟丙烷(FC-2-1-8)和全氟丁烷(FC-3-1-10)。但到2006年版时,全部给删除了。从此,全氟代烷全部被国际标准化组织(ISO)淘汰了。