Środek gaśniczy HFC227ea

Oferujemy Państwu pełen zakres zabezpieczeń przeciwpożarowych, a w szczególności Stałe urządzenia Gaśnicze oparte na gazach w tym HFC227ea (znane również pod nazwą FM200) oraz gazach obojętnych.

Na naszych stronach zapoznamy Państwo z zagdnieniami związanymi ze  środkami gaśniczymi, zasadami ich działania, budowy systemu gaśniczego oraz wymagań dotyczących pomieszczeń chronionych (opracowane na podstawie pracy dyplomowej SGSP Aleksandra Parys 2007 r).

Środek gaśniczy HFC227ea (FE227TM oraz FM-200®)

Historia gazowych środków gaśniczych
Przez wiele lat do gaszenia pożarów był powszechnie stosowany halon 1301, uważany za jeden z najbardziej efektywnych środków gaśniczych o szerokim zakresie zastosowań. Szybko gasił pożary różnych klas. Był szczególnie skuteczny w przypadku zabezpieczania cennych dóbr, ponieważ nie powodował jakichkolwiek uszkodzeń wartościowego sprzętu. Stwierdzono jednak, ze wywiera on niekorzystny wpływ na środowisko, przyczyniając się do niszczenia warstwy ozonowej w stratosferze.

Protokół Montrealski, ratyfikowany przez Polskę w 1990 roku zakazywał od 1994 roku produkcji oraz importu halonu 1301 oraz 1211 na teren UE. Na podstawie Dyrektywy Europejskiej nr 2037/2000 zakazano wykorzystywania halonów do ponownego napełniania gaśnic oraz stałych urządzeń gaśniczych oraz nakazano wycofać do końca 2003 roku z istniejących urządzeń. Ograniczono stosowanie halonów jedynie do statków, samolotów, urządzeń wojskowych oraz miejsc, gdzie może grozić skażenie radiologiczne. Gaśnice halonowe może również wykorzystywać straż pożarna i policja do ratowania płonących ludzi.
W niemal we wszystkich krajach zaprzestano produkcji halonów i rozpoczęto poszukiwania zastępczego środka gaśniczego, które doprowadziły do wprowadzenia na rynek czystych środków gaśniczych. Jednym z nich był HFC-227ea, który szybko stał się jednym z najczęściej stosowanych zamienników halonu 1301.
Firma Great Lakes rozpoczęła sprzedaż HFC-227ea pod koniec lat 80-tych jako zastępnik halonu 1301. W 1992 roku po raz pierwszy użyto nazwy handlowej FM-200® oraz rozpoczęto procedurę sprzedaży na większą skalę, w ten sposób dziś środek ten znany jest na całym świecie.
W 2001 roku firma DuPont wypuściła na rynek własny produkt HFC-227ea pod nazwą FE227TM. W związku z chaosem wokół procedur patentowych dotyczących HFC-227ea firmy podpisały porozumienie co do sprzedaży tego środka ze względu na jego szczególne zastosowanie w ochronie przeciwpożarowej.
  • FM-200® jest nazwą stosowaną przez Great Lakes Chemical Corporation.
  • FE227TM jest nazwą stosowaną przez E.I. DuPont de Nemours and Company.

Pod względem chemicznym FE227TM oraz FM-200® są identyczne.

Charakterystyka chemiczna
HFC 227ea (1,1,1,2,3,3,3 - heptafluoropropan, CF3CHFCF3)


W stanie wolnym HFC-227ea jest gazem bezwonnym i bezbarwnym. Gaz ten przechodzi w stan ciekły, sprężony pod ciśnieniem w butlach. Dla temperatury 200C ciśnienie to wynosi około 25 lub 42 bar (w zależności od producenta urządzeń).

Symbol:
Wzór:

Znane nazwy handlowe:

HFC-227ea
CF3CHFCF3
(1,1,1,2,3,3,3 - siedmiofluoropropan)
FM-200®, FE227TM
1 2
Ciężar cząsteczkowy 170,03
Temperatura wrzenia -16,360C
Temperatura zamarzania -131,00C
Stężenie gaśnicze w palniku stożkowym 6,1 [%]
Minimalne stężenie projektowe 7 [%] - wg NFPA 2001
7,9 [%] - wg ISO14520
Zastosowane w projekcie stężenie projektowe 7,9%
NOAEL - najwyższe stężenie bez skutku toksycznego 9 [%] 1)
LOAEL - najniższe stężenie ze skutkiem toksycznym 10,5 [%]
ODP - potencjał zubożania ozonu 0
GWP - Global Warming Potential 2900
ALT - czas życia w atmosferze (lat) 31 - 42
Projektowany czas wypływu środka gaśniczego 6 - 10 s (wg NFPA 2001 i wymagań producenta)
Ciśnienie magazynowania 360 Psi lub 24,8 bar
Toksyczność ostra LC50
(4 godziny - szczur)
>800,000 ppm
Główne zalety Najczęściej stosowany zamiennik Halonu. Mała powierzchnia składowania. Minimalny wzrost ciśnienia spowodowany wyładowaniem środka. Bezpieczny dla środowiska i życia człowieka
Główne wady Stosunkowo niski współczynnik NOAEL względem stężenia projektowego.

1) Dopuszczalny czas ekspozycji ludzi przy stężeniu w zakresie <9,0 % stężenia HFC227ea w pomieszczeniu to 5 minut, zgodnie z NFPA 2001, Tablica A-1-6.1.2(a) oraz uwaga nr 2 do tabeli [1.4.4].
Tabela 1. Charakterystyka chemiczna HFC227ea

Mechanizm gaszenia

Środkiem gaśniczym o nazwie HFC-227ea jest siedmiofluoropropan będący wodoro fluoropochodną węglowodorów mający symbol CF3CHFCF3.
Jest to aktywny środek gaśniczy. Powoduje bardzo szybkie gaszenie płomieni poprzez połączenie mechanizmów fizycznych i chemicznych. Mechanizm fizyczny tłumienia płomieni polega głównie na zdolności środka do absorbowania ciepła, co powoduje obniżenie temperatury płomienia i zwalnia rodnikową reakcję łańcuchową występującą w płomieniu. HFC 227ea również oddziałuje chemicznie poprzez przerwanie reakcji łańcuchowej odpowiedzialnej za rozprzestrzenianie się ognia.

Gaz HFC-227ea gasi pożary grupy:
  • A - ciał stałych: drewno, papier itp.
  • B - cieczy palnych,
  • Pożary urządzeń elektrycznych pod napięciem.

Środek ten jest popularnym w świecie zamiennikiem halonu. W przeciwieństwie do halonu jest nieszkodliwy dla warstwy ozonowej oraz przy stężeniach gaśniczych nieszkodliwy dla ludzi. Projektowe stężenie gazu w pomieszczeniach z urządzeniami elektrycznymi lub elektronicznymi wystarczające do ugaszenia pożaru (zgodnie z aktualnie obowiązującą normą ISO 14520) wynosi 7,9%. Stężenie to jest o ponad 30% wyższe od stężenia zdolnego ugasić pożary klasy A, B oraz pożarów urządzeń pod napięciem, uzyskanego podczas prób laboratoryjnych i prób w pełnej skali (wynosi ono 6,1%).
Właściwości gaśnicze HFC-227ea zostały przebadane m.in. przez amerykańskie instytuty UL (Underwriter's Laboratory) oraz FMRC (Factory Mutual Research Corporation). Na podstawie przeprowadzonych testów pożarowych zostały ustalone i zatwierdzone poziomy skutecznych stężeń gaśniczych dla różnych materiałów. Przykładowo przyjmowane stężenie gaśnicze dla pomieszczeń elektronicznego przetwarzania danych (EPD) wynosi 5,8%.

Bezpieczeństwo dla ludzi

Kwestia bezpieczeństwa ludzi, ochrony danych, cennych urządzeń, a także innych zasobów niezbędnych do prowadzenia działalności, powinna być traktowana priorytetowo. W obecnych czasach jest to bezwzględnie konieczne. Szybkość reakcji jest podstawową cechą gazu HFC-227ea i daje margines bezpieczeństwa, niezbędny zwłaszcza w przypadkach, gdy czas odgrywa istotną rolę
Dzięki wszechstronnym badaniom, HFC-227ea został uznany i zatwierdzony na całym świecie przez instytucje zajmujące się ochroną zdrowia. Po przeprowadzeniu ponad 70 testów toksyczności, znane jest więcej informacji na temat wpływu HFC-227ea na zdrowie i bezpieczeństwo ludzi, niż o jakimkolwiek innym zamienniku halonu 1301. Testy te udowodniły nawet, że HFC-227ea jest bardziej bezpieczny dla ludzi niż Halon 1301. Bezpieczeństwo HFC-227ea potwierdza zastosowanie go jako propelantu w dozownikach inhalatorów farmaceutycznych np. dla astmatyków.
Zatwierdzony przez U.S. EPA (Agencję Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych), poziom stężenia gazu HFC-227ea bezpieczny dla ludzi jest znacznie wyższy od ustalonych poziomów skutecznych stężeń gaśniczych. W publikacji Federal Register z 12 maja 1993 r., agencja ta uznała, iż HFC-227ea w stężeniu
do 9%, można stosować w pomieszczeniach zajmowanych przez ludzi bez żadnych ograniczeń, a w stężeniu do 10,5% przy ograniczeniu czasu ekspozycji ludzi na jego działanie. (Stężenia LOAEL i NOAEL podane w Tabeli 1)
Zarówno środek gaśniczy pod nazwą handlową FM200® jak i FE227™ posiadają atest Państwowego Zakładu Higieny i jest dopuszczony do stosowania na terenie Polski. (Załącznik 2)

Bezpieczeństwo dla środowiska

Jedną z istotnych kwestii dla ochrony środowiska jest wpływ, jaki wywiera na nie działalność człowieka. Jest on mierzony przy pomocy tzw. globalnego efektu cieplarnianego. Badając wpływ na środowisko naturalne gazu HFC-227ea, wzięto pod uwagę bezpośredni i pośredni wpływ systemu gaśniczego, środka gaśniczego oraz zasadę działania instalacji. Badania wykazały, iż HFC-227ea posiada tzw. zerowy potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP=0).

EPA (Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych) stwierdza, że "HFC-227ea nie usuwa ozonu ze stratosfery. Ponadto HFC-227ea jest najbardziej efektywny ze związków typu HFC, proponowanych jako zamienniki halonu 1301."
Federal Register, Tom. 58, nr 9012 maj 1993 r.

Poniżej wymienione są inne powody, dla których HFC-227ea został uznany za całkowicie bezpieczny dla środowiska:

  • HFC-227ea ma najkrótszy czas rozkładu w atmosferze (31-42 lata) spośród zamienników halonu 1301, należących do związków typu HFC.
  • Powstające podczas pożaru produkty spalania są bardziej szkodliwe dla środowiska niż sam środek HFC-227ea po wyzwoleniu.
  • Wpływ na globalny efekt cieplarniany systemu HFC-227ea będącego w użytku ponad 15 lat jest porównywalny do wpływu żarówki o mocy 100 Wat pracującej przez 15 lat lub do przejechania 2.400 km samochodem.

Zastosowania

Systemy gaśnicze HFC-227ea skutecznie gaszą pożary klas A, B i C, a gaz HFC-227ea jest całkowicie nieszkodliwy dla elektroniki i innego cennego sprzętu. Szybki rozwój technologii informatycznych i telekomunikacyjnych przyczynia się do ciągłego powstawania nowych obszarów zastosowań HFC-227ea.

Poniżej podane są przykłady zabezpieczanych obiektów i pomieszczeń.

  • Komunikacja
    • Wieże kontroli lotów
    • Kontenery teleinformatyczne
    • Stacje przekaźnikowe telefonii komórkowej
    • Przekaźnikowe stacje kontenerowe
    • Centra telekomunikacji satelitarnej
    • Centrale telefoniczne
    • Serwerownie dostawców usług internetowych - Pomieszczenia kontroli w studiach telewizyjnych i radiowych
  • Przemysł
    • Komory bezechowe do badań
    • Laboratoria badawcze
    • Pomieszczenia czyste
    • Pomieszczenia kompresorów
    • Strefy podwyższonego ryzyka
    • Komory badań środowiskowych
    • Rafinerie
    • Platformy wiertnicze
    • Przepompownie
    • Instalacje gazu i ropy naftowej
    • Mieszalnie farb
    • Drukarnie - Zakłady przemysłu włókienniczego
  • Medycyna
    • Sale operacyjne
    • Aparaty do rezonansu magnetycznego
  • Elektronika i Elektryka
    • Rozdzielnie energetyczne
    • Serwerownie z urządzeniami przetwarzania i przesyłania danych
    • Sterownie
    • Pomieszczenia kontroli elektrowni konwencjonalnych i nuklearnych
    • Dyspozytornie systemów energetycznych
    • Dyspozytornie elektrowni
    • Bazy danych i archiwa
    • Obudowane generatory i turbiny
    • Magazyny części elektronicznych
    • Pomieszczenia transformatorów
    • Pomieszczenia UPS - Skarbce banków
  • Dziedzictwo Kultury
    • Galerie Sztuki
    • Archiwa
    • Projektornie kinowe (np.: IMAX®)
    • Zabytkowe budynki
    • Biblioteki - Muzea
  • Transport
    • Symulatory lotów
    • Statki
    • Pojazdy wojskowe
    • Jachty
Ograniczenia stosowania

HFC-227ea jest stosowany na całym świecie ze względu na wysoką efektywność gaszenia oraz fakt, że jest czystym środkiem bezpiecznym dla ludzi i środowiska. Stąd też nigdzie nie ma całkowitego zakazu jego stosowania. Jednak w niektórych krajach wprowadzono pewne ograniczenia stosowania HFC-227ea.

Dania. W Dani istnieje ogólny zakaz, obowiązujący od 1977 roku, stosowania chemicznych środków gaśniczych. Zakaz wprowadzono ponad 10 lat przed wynalezieniem HFC-227ea. Nie obejmował on halonu 1301 oraz halonu 1211, jednak wyjątek ten nie dotyczył związków typu HFC. Zakaz w takiej postaci wprowadzono, aby umożliwić rozwój instalacji na gazy obojętne produkowane w Danii. Doprowadziło to do zawyżania kosztów instalacji, a w niektórych przypadkach do powrotu do mniej bezpiecznych instalacji na CO2. Z tego powodu w Danii nadal jeszcze funkcjonują niektóre z instalacji halonowych, które w innych warunkach zostałyby zastąpione gazem HFC-227ea. W Islandii obowiązuje podobny zakaz.

Szwajcaria. W Szwajcarii dopuszczono do stosowania związki typu HFC w specyficznych sytuacjach, tzn. w samolotach, pojazdach wojskowych, elektrowniach jądrowych, a także w tych przypadkach, gdy jest to najlepsze rozwiązanie techniczne.

Włochy. We Włoszech zainwestowano w rozwój związków typu HCFC z przeznaczeniem stosowania ich jako zamienniki halonu. Pod względem technicznym nie był to dobry wybór, gdyż wkrótce odkryto, że związki tego typu przyczyniają się do niszczenia warstwy ozonowej i z tego też powodu Unia Europejska zabroniła ich stosowania w ochronie przeciwpożarowej. We Włoszech zakaz ten nie został wprowadzony, ale uchwalono przepis o wycofaniu wszystkich chemicznych środków gaśniczych do 2009 roku.
 
     
 
 
o firmie | oferta | projekt | kontakt | mapa strony
 
 

projekt: ADF Studio | hosting: USLUGI.IT