全氟己酮消防模块

         一 通信磷酸铁锂电池 PACK 专用YFG/Q-180 复合启动灭火装置

1.1 产品概述

本产品是内置于通讯用磷酸铁锂电池 PACK 的自动灭火装置，可通过自带的温度敏感元件启动，也可通过 BMS（电池管理系统）或其他消防控制系统电信号触发启动。产品采用绝缘、环保的全氟已酮灭剂，可有效扑灭电芯热失控引发的早期锂电池火灾，并起到对电池PACK 快速降温和持续抑制复燃的作用。

1.2 系统特点

（1） 装置采用的全氟己酮灭火剂具有绝缘、高效、无腐蚀、洁净环保的特点，由于其优秀的绝缘性能可在带电环境部署并不会造成电子设备损伤；

（2） 高度可靠的独立主动灭火装置，可高效、迅速将锂电池火灾扑灭在萌芽状态，并可持续抑制复燃；

（3） 装置安装于锂电池 PACK 箱体内部，采用全淹没灭火，更接近火源，灭火效率更高；

（4） 装置无需电源，不受振动、冲撞、气温、粉尘和气流等环境的影响，对锂电池设备的保护更加安全可靠；

（5） 装置采用一体化、小型化、灵活化设计，既可单套使用，也可实现模块化组装， 适用于不同场景小空间或特定空间的灭火防护；

（6） 装置的安装位置、启动方式、感应部件、灭火剂种类、环境要求、寿命要求、振动要求、灭火性能等均满足 T/CAICI 38-2022《通信用磷酸铁锂电池安全技术要求》的规范要求。

1.3 适用范围

全氟己酮灭火系统具有灭火效率高、环保洁净、使用安全、绝缘性能好、对电子精密设备无损伤等综合优势，可扑救A、B、C、E 各类火灾，应用于全区域或局部区域灭火，尤其适用于有人工作但又较为封闭的场所。

*产品适用于通信用磷酸铁锂电池PACK 火灾。

        1.4 灭火机理

全氟己酮灭火剂具有良好的灭火效果，其机理是通过物理和化学两方面的作用灭火，主要由以下三部分构成： 

1）降温灭火：

全氟己酮液体高速雾化喷出后，遇热气化，由于气化热容量大，具有较强的吸热能力， 使火焰快速失去热量，破坏火灾四面体平衡。

       2） 窒息灭火：

全氟己酮比重大，在悬浮下落的过程中，在火焰周边可以隔绝空气中的氧气。3）化学抑制灭火：

可以捕捉燃烧链式反应的自由基，终止火焰传播的链式反应。

         二 装置功能和动作原理

2.1 功能和动作原理示意图

2.1 启动方式

系统的启动可通过自带的温度敏感元件启动，也可通过 BMS（电池管理系统） 或其他消防控制系统电信号触发启动。

三 装置设计构成

3.1 装置设计依据

     1）《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）

2） 《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

3） 《电动汽车用动力蓄电池安全要求》GB38031-2020

4） 《通信用磷酸铁锂电池安全技术要求》T/CAICI 38-2022

5） 《预制式全氟己酮灭火装置》T/CECS 1071-2022

6） 《数据中心用锂离子电池设备产品技术标准》T／DZJN 80-2022

7） 《通信用磷酸铁锂电池组》YD/T 2344.1 第 1 部分：集成式电池组

3.2 装置研发背景

在碳达峰、碳中和背景下，大量的数据中心配套的储能需求猛增，市场上又多以磷酸铁锂电池为主要储能设备。

磷酸铁锂电池PACK 包是组成UPS 机柜的基本单元，PACK 包内的单体磷酸铁锂电池在过充、过载等条件下，电池内部发生化学反应而不断产热，热量聚集致热失控引起火灾甚至爆炸，具有较大的火灾危险性。研究成果表明磷酸铁锂电池的火灾危险性主要体现在：①发生热失控的温度较低（约 140℃）；②在热失控过程产生大量可燃气体，在密闭状态下具有爆炸风险；③电池燃烧温度较高，PACK 包（电池模组）燃烧时温度可达 700℃以上；④单个电池单体的火灾万一失控，将会蔓延至整个PACK 包并极可能引发更大规模的火灾。

针对磷酸铁锂电池 PACK 包内空间较小，锂离子电池的特殊性，对灭火设施提出了巨大挑战，传统的干粉和固定式大型灭火设施无法从根本上中断反应进行。

FYG/Q-180 复合启动灭火装置针对用于移动通讯储能磷酸铁锂PACK 包的自动灭火系统， 自带温度探测器，通过与BMS 电池管理系统或其他各类型消防控制系统启动，有效扑灭电芯热失控引发的早期火灾，起到对 PACK 包快速降温和持续抑制复燃的作用。内充全氟己酮灭火剂，对电子元器件和其他电器设备及周边人员没有伤害。本装置集自动火灾探测与灭火功能于一体，自动启动，8 秒内完成喷放，迅速实现灭火，可快速有效的扑灭锂电池火灾，以避免产生更大的危害。

3.3 YFG/Q-180 全氟己酮灭火装置组成

表 3-3 YFG/Q-180 全氟己酮灭火装置组成

            3.4 系统主要部件介绍

            3.4.1 灭火剂储存容器

用途：用于储存全氟己酮灭火剂

结构：高强度不锈钢壳体，高性能防腐蚀材料。

3.4.2 产气启动组件

用途：用于产生高压气体。

结构：高强度不锈钢材料，安装在壳体内。

3.4.3 雾化喷头

用途：用于向防护物处喷放全氟己酮灭火剂，控制灭火剂流量和方向。结构：高强度不锈钢材料，安装在壳体出口。

3.4.4 反馈信号收集装置

用途：用于储存热能启动反馈信号开关。

安装：安装在热敏线靠瓶体罐口上部 5CM 处，安装时与热敏线贴合。

3.4.5 反馈信号线及BMS 接口用途：当启热动装置时，热元器件动作给出开关信号安装：由反馈信号收集装置内引出。

         热敏线用途：用于探测火灾，启动装置喷放药剂。

         安装：由壳体内产气启动组件引出。

   3.5 全氟己酮灭火剂

早在 20 世纪 70 年代，前苏联的科学家就已经经合成出了全氟己酮作为中间体，但并没有大规模的投入生产，直到 2001 年美国的 3M 公司将。其作为代替哈龙和氟代烷类的灭火剂后，其商品名为Novec 1230。全氟己酮化学名为全氟-2-甲基-3-戊酮，在NFPA 和ISO 14520 标准中命名的方式是FK-51-12，在国内目前已有部分厂家在进行全氟己酮灭火剂的工业化生产。

1） 不导电

全氟己酮室温下为液体，它在液态和气态下都是不导电的，一个大气压，21℃，2.7mm电极间距条件下，全氟己酮饱和蒸汽的绝缘击穿电压是 15.6kv，是干燥氮气的 2.3 倍；相同条件下，液态全氟己酮击穿电压为 48kv。

2） 吸热

全氟己酮的性质与许多代哈龙替代品相似，但有一个主要不同点，这种化合物在常规环境条件下是一种液体。全氟己酮的沸点为 49.2℃，它的蒸汽压比其它灭火剂要低得多， 全氟己酮的蒸发热非常低，大约比水低 25 倍。这一点，再加上比水高 12 倍的蒸气压，导致

全氟己酮的蒸发速度比水快50 倍以上。这使得试剂可非常快速地从液体状态转变为气体状态。当通过喷嘴排除时，全氟己酮流体将迅速蒸发并均匀分布在整个受保护空间。

  3） 环保

全氟已酮受到紫外线的作用，能够快速发生分解，在大气中的残存时间为 3～5 天，GWP 值约为 1。由于其不含溴或氯，对臭氧层不会造成破坏（ODP 值是 0），这一环保性能是哈龙灭火剂及其他卤代烃替代品所的，也保证了全氟己酮能够被长期使用。

全氟己酮的环保参数与哈龙及其替代物的比较：

4） 安全

全氟己酮灭火剂安全无毒，灭火浓度低，安全余量高，使用时更安全。

        四 主要技术参数

4-1、 YFG/Q-180 全氟己酮灭火装置技术参数表

  4-2、 YFG/Q-180 全氟己酮灭火装置结构尺寸图

        五 安装方式

如上图所示，YFG/Q-180 锂电池灭火装置壳体上有四个直径 3.5 圆孔，使用M3 螺丝固定在电池PACK 内，调整瓶体方向使得雾化喷头正对电池。

将热敏线感温组件插入快插接头并将热敏线敷设入电池内部，连接喷放反馈接头至 BMS 接口处即可。

根据《通信用磷酸铁锂电池安全技术要求》，YFG/Q-180 锂电池灭火装置安装于电池PACK 内部，安装支架根据锂电池 PACK 包具体设计可以做定制调整。如有必要，需对灭火装置提供保护措施防止物理损伤。            

六 使用、维护和检查

6.1 使用

1） 系统安装完毕，应按相关规范及要求，对系统进行检查、调试，经验收合格后方可交付使用；

2） 根据标准规定，灭火系统的运行使用应由经过专业培训的人员负责；

3） 使用人员，必须熟悉本系统的性能，动作程序，工作原理、结构以及工作状态；

4） 本系统灭火完毕后，应及时联系厂家更换，进行系统检查，使其正常工作，方可继续使用；

5） 使用过程中若发现问题，请及时与本公司联系。

6.2 维护与检查

1） 每月检查系统组件，应无碰撞变形及其他机械性损伤，表面无锈蚀，保护涂层完好，安全标识应完整；

2） 维护人员，必须由专业人员进行，做好详细记录，及时解决具体问题；

3） 每月检查操作装置对应的铭牌标识，应准确、完整、清晰；

4） 每月检查热敏线，不应有裂纹及老化现象；

5） 每季度检查启动装置连接接口应紧固；

七 注意事项

1） 灭火系统的运行使用、维护检查等应由经过专业培训的人员负责；

2） 严禁自行拆卸系统部件，避免碰伤设备及误喷放；

3） 本产品应避免接近热源，搬运、安装过程中，应轻装轻卸，防止碰撞、震动；

4） 灭火装置为一次性使用，不允许重复使用或充装；

5） 更换灭火装置，必须和厂家的材质、形状、规格、性能等相同，不得随意替代；

6） 本产品发现破损变形时严禁使用；

注：若有不明之处，请联系本公司，公司提供全面的技术和服务。