[发明专利]灭火组合物和灭火方法

说明书

本申请是申请号为07/417654、申请日为1989年10月4日的美国专利申请的后续申请。

本发明涉及的是用于防止和熄灭由于可燃物料燃烧引起的火灾的组合物。特别是，它涉及使用“安全”的组合物，对人类就象目前使用的灭火剂一样安全但对环境是绝对安全的。尤其是本发明的组合物对臭氧层的耗尽过程没有或只有很轻微的影响;并且对以“温室效应”闻名的全球变暖过程没有或有很小的促进作用。虽然这些组合物在这些领域里具有最小的影响，但是它们对于防止和熄灭火灾，特别是封闭空间的火灾是非常有效的。

为了成功地防止或熄灭火灾，必须考虑两个重要因素：（1）将易燃物与空气隔离;（2）避开或降低燃烧继续进行所需要的温度。所以，可以用灭火毯或用泡沫覆盖燃烧表面以使易燃物与空气中的氧气隔绝来熄灭小型火灾。在将水泼在燃烧表面以熄灭火灾的通常方法中，关键是将温度降低到燃烧不能继续下去的温度。显然，在用水的情况下，也出现易燃物与空气相隔绝或隔离的现象。

灭火所使用的具体方法取决于许多方面，例如，火灾的位置，所涉及的易燃物，火灾的规模等。在固定的封闭场所例如计算机房、地下仓库、珍贵图书的图书室、石油管线泵送站以及类似地方，目前常用的是卤代烃灭火剂。这些卤代烃灭火剂不仅对这些火灾有效，而且对房间或它所容纳的东西几乎没有破坏作用。这可与当使用常规的泼水方法时所造成的有时会超过火灾危害的众所周知的“水灾”形成对照。

目前最常用的卤代烃灭火剂是含有溴的卤化碳，例如溴三氟甲烷（CF₃Br，Halon1301）和溴氯二氟甲烷（CF₂ClBr，Halon1211）。这些含溴的灭火剂在扑灭正在扩展的火时被认为是非常有效的，因为在燃烧中升高的温度下，这些化合物分解生成含有溴原子的产物，它有效地干扰自身维持的自由基燃烧过程并由此熄灭火灾。这些含溴的卤化碳可以从便携式设备或从由火焰检测器引发的自动的室内喷射系统来施放。

在许多情况下，都涉及封闭的空间。这样，火灾可能发生在室内、地下室、封闭的机动车、炉车、容器、贮罐、料仓等之类的区域。在仍允许人们占用的封闭空间的大气中，有效量的灭火剂的使用涉及两种情形。一种情形是，灭火剂被引入封闭空间以熄灭现存的火焰;第二种情形是提供一种一直存在的气氛，该气氛含有火焰熄灭剂、或更准确地说是防火剂，其含量可使火焰既点不着又不能维持。因此，在U.S.专利3844354中Larsen建议在完全喷射系统（TFS）中使用氯五氟乙烷来熄灭在固定的封闭处的火灾，将氯五氟乙烷引入固定的封闭处以保持它的浓度小于15%。另一方面，在U.S.专利3715438中，Huggett公开了在固定的封闭处造成一种气氛，它适于居住，但不能维持燃烧。Huggett提供的气氛基本上由空气、选自四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷以及它们的混合物的全氟化碳和按需要补充的氧气所组成。

人们还已经知道，含溴的卤化碳如Halon  1301可以用于提供一种适于居住但不维持燃烧的气氛。然而，由于含溴导致的高成本以及对人的毒性即在较低浓度下心脏敏感作用（例如：Halon  1301不能在7.5-10%以上使用），这使得对于长期使用来说含溴的材料缺乏吸引力。

近年来，甚至关于溴化的卤化碳灭火剂的使用的更严重的缺陷已经出现。同温层臭氧层的枯竭、特别是氯氟化碳（CFC）的作用已经引起了开发其它致冷剂、溶剂、开花剂等的极大的兴趣。现在人们相信，含溴的卤化碳如Halon1301和Halon1211在臭氧层的枯竭过程中至少与氯氟化碳的活性一样。

全氟化碳如上面引用的由Huggett建议的那些，被认为并不象氯氟化碳对臭氧枯竭过程具有那样大的影响，它们的非常高的稳定性使得它们对另一环境领域“温室效应”可能有影响。这种效应是由气体积累引起的，气体的积累提供了防止热传递的遮挡层，并导致了不希望的地球表面的变暖。

所以，需要一种有效的灭火组合物和灭火方法，既可以提供安全的人类居住环境而且该组合物对同温层臭氧枯竭过程或对“温室效应”有很小或没有促进作用。

本发明的目的是提供这样一种灭火组合物;并提供一种在固定的封闭处防止和控制火灾的方法，该方法是通过将有效量的所述组合物引入所述的固定封闭处来实现的。