氣體滅火劑滅火性能測試方法 編制說明

《氣體滅火劑滅火性能測試方法》（征求意見稿）編制說明1一、工作簡況（一）任務來源2023年4月，應急管理部天津消防研究所根據工作需要，提出申報立項。根據國家標準化管理委員會《關于下達2024年第六批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》（國標委發(fā)〔2024〕35號）的要求，推薦性國家標準《氣體滅火劑滅火性能測委托滅火劑分技術委員會（TC113/SC3）承擔組織起草和技術審查任務。（二）制定背景氣體滅火劑因其滅火效率高、無殘留、對設備損害小等特點，是保護關鍵場所不可替代的解決方案，其重要性體現在資產保護、系統(tǒng)連續(xù)性和安全性等方面，隨著蒙特利爾議定書基加利修正案的要求，我國從2024年開始逐步限制并削減部分氫氟碳化物的使用，對氣體滅火劑產品的綜合性能提出了更高的要求，越來越多的新型綠色環(huán)保氣體滅火劑必將應運而生，本標準的修訂具有重要意義：1、氣體滅火劑的滅火濃度和惰化濃度是氣體滅火系統(tǒng)最關鍵的技術參數，本標準的修訂對開發(fā)新型氣體滅火劑，探索滅火劑應用領域提供技術支持，促進氣體滅火劑產品的良性發(fā)展，保證該產品在消防行業(yè)中發(fā)揮切實有效的作用，更好的保護人民生命和財產22、運用本標準可以提升和拓展氣體滅火劑的檢驗能力，支撐消防執(zhí)法規(guī)范化建設，為國家及地方產品監(jiān)督檢驗機構以及強制性和自愿性認證機構提供更加有力的技術支撐；3、本標準方法屬于基礎通用標準，可與強制性產品標準形成配套項目，有利于形成科學合理的消防標準化體系；通過建立和驗證測試裝置并保持今后對試驗方法的持續(xù)關注研究，可以將單純借鑒國外先進方法標準，轉變?yōu)閷υ囼灧椒ㄟM行實質性研究，增強對試驗方法標準化研究實力，提升我國在國際標準化研究工作上的話語權?，F行國家標準GB/T20702-2006《氣體滅火劑滅火性能測試方法》于2006年首次發(fā)布，非等效采納ISO14520-1:2000《氣體滅火系統(tǒng)物理性能和系統(tǒng)設計第1部分：一般要求》，內容為附錄B和附錄D，至今已執(zhí)行12年，作為七氟丙烷滅火劑、六氟丙烷滅火劑產品標準的規(guī)范性引用文件，為氣體滅火劑產品的性能測試提供了技術支持。2023年頒布的ISO14520-1:2023是繼2000年、2006年和2015依據相關領域的實踐經驗，對涉及氣體滅火劑滅火濃度和惰化濃度的試驗方法和技術參數，進行了相應改進和調整，細化了試驗步驟和操作要求，增加了對試驗裝置和試驗條件的控制要求，在試驗結果的描述中增加了更多細節(jié)內容，是目前國際上最為成熟的試驗方法。有鑒于此，本標準也急需進行相應的調整和完善，使技術內容及時更新，技術能力不斷完善，保持與國際最新試驗方法的同步發(fā)修訂后的國家標準將完善測試方法的技術內容，為氣體滅火劑滅火性能評估提供重要的技術手段，使該標準能夠更好地在氣體滅火劑產品研發(fā)領域發(fā)揮重要的作用。（三）起草過程1、初稿編制階段2024年8月23日，國家標準化管理委員會印發(fā)《關于下達2024年第六批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》（國標委發(fā)〔2024〕35號）的要求，正式下達《氣體滅火劑滅火性能測試方法》國家標準修訂計劃（項目編號20242405-T-906）。2024年9月，主編單位應急管理部天津消防研究所組織籌備標準修訂項目組參編單位及參編人員，確定組織架構。9月底以線上會議的形式召開標準立項啟動會。經過充分討論，編制組討論通過《項目實施方案》，確定了標準修訂具體任務、任務分工和下一步工作計劃。(2)文獻調研階段（2024.10-2025.01）項目組收集了與氣體滅火劑滅火性能測試方法相關國際先進標準，如ISO14520系列標準、美國消防協會NFPA2001及美國保險商實驗室標準UL2166。項目組翻譯并研究了上述國外標準，厘清了ISO14520-1與本項目標準方法的關系，分析了NFPA標準與本項目標準技術內容差異。(3)標準研討、試驗驗證階段（2025.01-2025年1月，按照《項目實施方案》，項目組成員位浙江諾亞氟化工有限公司召開線下技術工作會議，結合國內氣體滅火劑產品發(fā)展現狀，確定了本標準需修訂的具體任務、任務分工和下一步工作計劃。2025年2月，項目組收集了參編單位及部分氣體滅火劑生產企業(yè)用于產品質量控制用杯式燃燒器裝置及惰化裝置的結構特點及使用情況。2025年2月-4月，項目組選取典型氣體滅火劑開展試驗驗證工作。針對本次修訂技術性變化內容進行可行性驗證。2025年4月底，應急管理部天津消防研究所在參編單位內部發(fā)送標準征求意見稿及標準編制說明。參編單位對標準修訂進度、驗證試驗、編制說明等重要技術內容達成一致意見，確定了標準征求意見稿及其編制說明。二、國家標準編制原則、主要技術要求的依據及理由（一）編制原則為了適應國家標準化管理工作的需要，標準工作組遵循GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草化文件為基礎的標準化文件起草規(guī)則》、GB/T20001.4-2015《標準5編寫規(guī)則第4部分：試驗方法標準》等系列國家標準的要求，完成本標準的制定工作。標準的主要技術內容修訂原則為以我國GB/T20702-2006標準14520-1:2023相關技術內容。（二）標準主要技術內容修訂變化及依據1.技術變化及變化依據與GB/T20702-2006相比，本標準主要技術變化詳見表3。增加了引言無無增加了本方法適用性的說明，滅火濃度和惰化濃度是氣體滅火劑滅火性能的關鍵表征指標，為氣體滅火劑工程應用提供重要參考，在實際工程設計中，還需考慮滅火系統(tǒng)的配置、環(huán)境條件、安全余量等多重本文件描述了杯式燃燒法測定氣體滅火劑滅火濃度步驟和試驗報告，描述了惰化球法測定氣體滅火劑惰化濃度的試驗原理、裝置、材料、步驟和試驗報本文件適用于氣體滅火劑及潛在氣體滅火劑滅火濃本標準規(guī)定了使用杯式燃燒器確定氣體滅火劑滅可燃氣體和可燃液體火時，滅火劑在空氣中滅火濃度的試驗方法和在三元體系基于燃燒性曲線數據，測定滅火劑的惰化濃度的試本標準適用于氣體滅火劑滅火濃度和惰化濃度的測1修改范圍內容表述更2符合試驗方法標準范6件GB/T3723工業(yè)用化學產GB/T33102純甲烷和高GB/T5907消防基本術語增加了2個規(guī)范性引用原規(guī)范性引用文件已修訂，標準編號及標準名氣體滅火劑通過物理或化學作用抑制燃燒、使火焰熄滅的能力，主要包括滅無/增加了氣體滅火劑滅火高沸點氣體滅火劑是指在常溫常壓下呈液態(tài)，沸點高于30℃的氣體滅火介質，需通過增壓汽化后以無/新增加高沸點氣體滅火4氣體滅火劑滅火濃度測試4劑滅火濃度測試方法”濃度測試方法”4.1試驗在同軸流動的空氣流中心位置處，圓形儲存罐(杯)中燃料燃燒形成擴散火焰，在空氣中加入氣體滅本附錄提出了使用杯式燃燒器確定氣體滅火劑滅可燃氣體和可燃液體火時，滅火劑在空氣中滅火濃度在同軸流動的空氣流中心位置處，圓形杯中燃料燃燒擴散的火焰被在這一空氣中加入的氣體滅火劑撲用杯式燃燒器確定氣體滅火劑滅可燃氣體和可燃液體火時，滅火劑在空氣中滅火濃度的試驗方法?！迸c范圍重復內試驗裝置由下述部分組輸送裝置應以氣體形式向表述試驗裝置的各部件，標準格式更規(guī)范，7——輸送系統(tǒng)，……“高沸點氣體滅火劑或混合型氣體滅火劑應通過輸送系統(tǒng)充分氣化?！敝帽饺紵鬏斔陀写硇愿鞑考拿枋稣Z句，使輸送需要通過較為復雜的管路（包括進樣器、加熱部件等因此將“輸送裝置”改成“輸送系統(tǒng)”；增加了對于新型高沸點氣體滅火劑及混合型氣體滅火劑充分氣化的要求。4.3試驗試驗用材料應滿足下述要/1.利用標準列項的格式表述試驗材料，標準格2.修改了試驗材料的描述語句，使表述更加簡滅火劑……不要用氮氣加4.4試驗4.4.1.1采用可燃液體作為采用可燃液體作為燃料測定氣體滅火劑滅火濃度的b）啟動……A.4.4調節(jié)空氣的流量為A.4.10在空氣的流量分別的試驗步驟，使燃料溫度技術指標，簡化試驗流程1）刪除了空氣流量分步驟，將空氣流量固定2）刪除了燃料升溫的4.4.1.2采用可燃氣體作為用于氣體燃料……步驟如a）氣體燃料……燃氣的A.5.11在火焰高度分別為技術指標，簡化試驗流程2）更改了火焰高度單位“mm”8b）將氣體燃料……火焰高度達到大約80mm，預高沸點氣體滅火劑滅火濃無/新增高沸點氣體滅火劑包括輸送系統(tǒng)改進，及高沸點氣體滅火劑滅火4.4.2.1適用于高沸點氣4.4.2.2高沸點氣體滅火4.5試驗c)測試條件，包括以下內2)實驗室溫度或進入煙囪底部的空氣溫度（如果不在試驗報告中增加了測試條件的要求，包括大氣壓力、溫度、空氣濕在利用替代方法計算滅火劑滅火濃度時，要充分考慮氣體體積流量、密度與測試試驗條件的5氣體滅火劑惰化濃度測試氣體滅火劑惰化濃度測定將原標準的兩個規(guī)范性附錄在正文獨立成章：“5氣體滅火劑惰化濃度測試方法”氣體滅火劑惰化濃度試驗1.利用標準列項的格式表述試驗裝置各組成部件，標準格式更規(guī)范，2.修改了各部件的描述9氣體滅火劑惰化濃度的試b）將……即為氣體滅火劑的惰化濃g)若試驗操作與本文件規(guī)刪除“測試濃度即為氣體滅火劑的惰化濃度?！睂⑵淞腥朐趫蟾嬷屑润w現了試驗結果，也明確了數據獲得的主要參數條件。該條款的增加也與滅火濃度測試的試驗報告保持高沸點氣體滅火劑得輸送系統(tǒng)示意圖無/高沸點氣體滅火劑或混合型氣體滅火劑應通過輸送系統(tǒng)充分汽化，在導入高沸點氣體滅火劑應具備滅火劑進樣量可公規(guī)范公式中各量值代CS——空氣源中的氧氣1)更改了采用可燃液體作為燃料測定氣體滅火劑滅火濃度方法中的空氣流量，刪除了采用可燃液體作為燃料測定氣體滅火劑滅火濃度方法中不同空氣流量的試驗步驟。變化內容：將空氣流量從原標準規(guī)定的“10L/min刪除了原標準規(guī)定的采用不同空氣流量測定滅火濃度的試驗步驟。通過對大量實驗數據分析發(fā)現，不同空氣流量對測試結果的影響較小，且在實際應用中，空氣流量通常保持恒定。因此，刪除不同空氣流量的試驗步驟可以簡化測試流程，提高測試效率。在空氣流量為40L/min的條件下，測試結果更加穩(wěn)定可靠，且能夠更好地反映氣體滅火劑的實際滅火性能。這一更改旨在簡化實驗過程，提高測試結果的重復性和可比性，同時確保測試結果的準確性和可靠2)刪除了采用可燃液體作為燃料測定氣體滅火劑滅火濃度方法中加熱燃料條件下的試驗步驟。變化內容：跟原標準相比刪除了“燃料溫度保持在低于其沸點加熱燃料會使燃料的物理和化學性質發(fā)生變化，從而引入一系列復雜的干擾因素。當燃料被加熱時，其蒸發(fā)速率會顯著增加，這意味著在相同的時間內，會有更多的燃料蒸汽進入燃燒區(qū)域，改變燃燒的強度和速度。加熱還可能導致燃燒產物的成分發(fā)生改變。在不同溫度下，燃料的燃燒反應機理會有所不同，可能會產生更多的一氧化碳、二氧化碳以及其他復雜的有機化合物。這些燃燒產物的變化會影響氣體滅火劑與燃燒區(qū)域的相互作用，干擾對氣體滅火劑滅火濃度的準確測定。另外，燃燒產物形成的煙霧等會影響對滅火效果的觀察和判斷。刪除加熱燃料的步驟，可以避免這些因加熱引起的燃料性質變化和復雜的干擾因素，使試驗環(huán)境更加穩(wěn)定和可控，從而獲得更加準確和可靠的試驗結果，更真實地反映氣體滅火劑在常規(guī)條件下的滅火性能，為氣體滅火劑的研發(fā)、生產和應用提供更準確的數據支持。3)刪除了采用可燃氣體作為燃料測定氣體滅火劑滅火濃度方法中不同火焰高度的試驗步驟。變化內容：將火焰高度從原標準規(guī)定的“4cm、6cm、8cm、10cm、12cm”更改為固定的火焰高度80mm。刪除了原標準規(guī)定的采用不同火焰高度測定滅火濃度的試驗步驟，同時修改了火焰高度的單位。火焰高度是影響燃燒反應和滅火劑滅火效果的重要影響因素。不同的火焰高度會導致燃燒區(qū)域的溫度分布、氧氣濃度分布以及氣流狀態(tài)等方面存在差異。例如，較低的火焰高度（原標準中的4cm）可能使燃燒處于相對穩(wěn)定但熱量集中在較小區(qū)域的狀態(tài)，而較高的火焰高度（如12cm）則可能使燃燒更為劇烈，熱量分散范圍更廣，且與周圍環(huán)境的熱交換更為復雜。將火焰高度統(tǒng)一固定為80mm，能夠使每次試驗的燃燒條件在火焰方面達到高度一致，消除了因火焰高度變化帶來的燃燒狀態(tài)不確定性。這樣可以確保在相同的燃燒環(huán)境下評估氣體滅火劑的滅火濃度，減少試驗誤差，提高試驗結果的重復性和可比性，使得不同實驗室或不同批次的試驗數據更具一致性和可信度。另外，國際先進標準ISO14520-1附錄B中也采用80mm火焰高度作為試驗條件。毫米作為國際通用單位，提高精確度并避免單位混淆（原標準文本同時使用cm和mm）。4)增加了氣體滅火劑滅火濃度測試方法“試驗報告”中相關試驗條件的要求，在氣體滅火劑惰化濃度測試方法部分新增“試驗報告”。變化內容：在滅火濃度測試方法試驗報告中增加了對測試條件供應至煙囪的空氣濕度”。這些試驗條件對測試結果具有顯著影響。通過嚴格控制這些條件，可以確保測試結果的準確性和可重復性。例如，實驗室溫度的變化可能導致滅火劑性能的變化，從而影響測試結果，特別是在利用替代方法計算滅火劑滅火濃度時，要充分考慮氣體體積流量、密度與測試試驗條件的關系。在惰化濃度測試方法條款中增加了試驗報告條款，在報告中既體現了試驗結果，也明確了數據獲得的主要參數條件，增加了試驗裝置、試驗用滅火劑、燃料及空氣情況、點火環(huán)境、點火裝置等主要參數條件，該內容的增加也與滅火濃度測試試驗報告保持一致。5）增加了高沸點氣體滅火劑滅火濃度測試方法。高沸點氣體滅火劑具有滅火性能高、環(huán)境友好等優(yōu)勢，目前應用范圍廣泛，但是高沸點氣體滅火劑常溫下為液態(tài)，無法直接用傳統(tǒng)的杯式燃燒器測定氣體滅火劑滅火濃度，本次修訂增加了相應的設備改造內容，以及新增加滅火劑汽化的試驗步驟。使用標準杯式燃燒器測試了典型氣體滅火劑（低沸點氣體滅火劑以七氟丙烷為例，高沸點氣體滅火劑以全氟己酮為例）的最低滅火濃度?？扇細怏w燃料采用甲烷，甲烷流量為0.34L/min，初始火焰高度約80mm，驗證了火焰高度為80mm時滅火濃度測試方法的有效性；可燃液體燃料采用正庚烷，空氣流量為40L/min時，氣體滅火劑的滅火濃度的試驗。具體實驗數據見表4。試驗結果與文獻、其他標準報道數據一致。12a標準測試結果為5次平行試驗平均值。三、與法律法規(guī)及其他強制性標準的關系，配套推薦性標準的制定情況（一）與法律法規(guī)及其他強制性標準的關系本標準對于多種氣體滅火劑和氣體滅火系統(tǒng)可能涉及的法律法規(guī)及技術標準均可提供重要的技術支持，屬于基礎通用項目，可與強制性標準的配套使用，已經被強制性國家標準GB25971-2010《六氟丙烷（HFC236fa）滅火劑》、GB18614-2012《七氟丙烷20201879-Q-450，正在批準發(fā)布）列為規(guī)范性引用文件，詳見表5。該標準與其他標準協調一致，未發(fā)現交叉、重復或矛盾之處。123/本試驗方法廣泛應用于氣體滅火劑滅火性能評價，同時適用于CF3I滅火劑、FK-5-1-12滅火劑、IG-01滅火劑、HCFC/A滅火劑、滅火劑，氣體滅火劑滅火濃度與惰化濃度為氣體滅火系統(tǒng)實際設計濃度技術指標確定具有重要指導意義。此外，本標準作為氣體滅火劑基礎性試驗方法標準，對新型氣體滅火劑性能評測起到重要作用，氣體滅火劑的滅火濃度和惰化濃噴放方式及安全性評估。（二）配套推薦性標準的制定情況本標準為推薦性國家標準，無配套的推薦性標準。四、與國際標準化組織、其他國家或地區(qū)有關法律法規(guī)和標準的對比分析（或與測試的國外樣品、樣機的有關數據對比情況）（一）與國際、國外同類標準技術內容的對比情況在標準制訂過程中收集了相關的國際標準和國外先進標準。報批標準采用國際標準情況國際標準ISO14520-1標準的歷次版本發(fā)布情況為：——2000年首次發(fā)布為ISO14520-1:2000《氣體滅火系統(tǒng)-物理性能和系統(tǒng)設計-第1部分：一般要求》，2002年發(fā)布ISO14520-1:2000/Cor1:2002《氣體滅火系統(tǒng)-物理性能和系統(tǒng)設計-第1部分：一般要求-技術修改單1》；——2006年ISO14520-1:2006《氣體滅火系統(tǒng)-物理性能和系統(tǒng)設計-第1部分：一般要求》第二版發(fā)布，2007年發(fā)布ISO14520-1:2006/Cor1:2007《氣體滅火系統(tǒng)-物理性能和系統(tǒng)設計-第1部分：一般要求-技術修改單1》；——2015年ISO14520-1:2015《氣體滅火系統(tǒng)-物理性能和系統(tǒng)設計第1部分：一般要求》第三版發(fā)布；——2023年ISO14520-1:2023《氣體滅火系統(tǒng)物理性能和系統(tǒng)設計第1部分：