供销售的录影带放映了这样一段画面：一小我私家单独坐在周围围玻璃的电话亭里 ，看起来很松开闲逸并面带微笑的看着镜头。突然之间 ，一股哈龙1301灭火剂烟云充满了整个电话亭。惊讶的是 ，谁人人不但没有受到任何危险 ，并且呼吸正常 ，继续坐在那儿朝观众微笑了数分钟。
令人惊讶的是 ，谁人人没有被灭火剂气体危险 ，由于在谁人时代 ，二氧化碳已经成为一种很普遍的灭火剂了。众所周知 ，若是电话亭内充满了二氧化碳 ，谁人人会窒息而死的。
这段引人注目的影片说明 ，这种新型气体灭火剂(哈龙1301)是与众差别的。它对人们呼吸来说似乎是．**的。这就是哈龙1301展示给千亿国际一个新的规范 ，在正常有人场合内 ，这种清洁、干燥的灭火剂对人们是没有危险的。
现实上 ，哈龙1301是理想的全淹没灭火剂。当灭火剂喷入被�；こ『夏� ，连忙普遍整个场合 ，甚至是狭窄的装备内部的空间 ，而不留下任何剩余物。哈龙1301*适于用来�；ね瓿墒姑闹饕� ，例如盘算机房和通讯装备中心等地方 ，这种灭火剂和空气混淆气体在对人无害的浓度下 ，能有用地灭火 ，且不导电不会破损电器装备。哈龙1301具有这些主要特征 ，堪称**性的灭火剂。
哈龙1301早在20世纪60年月末和20世纪70年月初已在市场出售并且确立了牢靠位置。美国消防协会(NFPA)12A早在1971年**宣布了哈龙1301灭火系统。在厥后的20年间 ，哈龙1301获得了极大的普及 ，并且由于它具有的特征而被普遍应用。
NFPA12A早期版本标准中关于有人场合**是很是简朴的(见表1)。哈龙1301普遍应用的浓度在5％～6％之间。因此 ，灭火剂用于正常有人场合内 ，对职员停留时间没有限制。
表1 1301浓度对职员停留时间的限制
哈龙1301设计浓度/ % | 与有人场合有关的限制 |
≦7 % | 没有限制 |
> 7并≦10 | 可停留时间≦60s |
> 10并≦15 | 非正常有人场合 可停留时间≦30s |
在1987年9月16日美国和其他23个国家配合签署了蒙特利尔议定书 ，1990年美国司法审议通过的空气净化法案接纳该协定书。这些新规则的制订 ，预示了那些造成同温(平流)层的臭氧层破损的消耗臭氧层物质(ODS)产品的逐步停产。同温层内的臭氧层是大气层中主要的较薄的气层 ，主要吸收有害紫外线B放射线。而ODS等化学药品主要是含氯和溴化合物 ，它们都具有一种能破损臭氧层的特有能力 ，称为臭氧消耗潜能值(ODP)。自从哈龙1301问世以来 ，其ODP大于任何人为的ODS。自1994年哈龙1301停产以来 ，已经研制出了不少新型的灭火剂 ，可作为灭火剂的替换物。
许多新型气体灭火剂都具有与哈龙1301相似的特征 ，如低毒、不导电性和“清洁” ，即不留下任何有害剩余物。这些新型“清洁灭火剂”收录于NFPA2001((清洁灭火剂系统》 ，于1994年**宣布。随后的版本在1996年、2000年和*近的2004年2月出书刊行。
现今 ，有人场合**标准已经和*初为哈龙1301制订的标准大纷歧样了。这些标准已应用于各具毒性的13种差别清洁灭火剂。修改标准是基于科学的剖析要领 ，把已经应用于有人场合**标准综合起来举行修订。在高度�；ぶ霸�**时 ，为了抵达消防系统无邪性和本钱效益的*佳化 ，必需相识和准确地应用新标 准。若是准确地使用 ，许多清洁灭火剂可以**地应用于正常有人场合。
1 清洁灭火剂的毒性
NFPA2001版包括两大类气态清洁气体灭火剂：惰性气体灭火剂和卤代烃气体灭火剂。这两类灭火剂所造成的康健危害是完全差别的。使用惰性气体所造**员康健危害是缺氧。 缺氧是人组织和器官内氧含量缺乏的症状。人缺氧可因由于吸入氧气浓度低的空气。
惰性清洁灭火剂灭火机理是：灭火剂取代火场的氧气 ，使燃烧熄灭。灭火爆发的缺氧情形给人造成了潜在的危险。这种潜在危险的水平与在缺氧情形下氧气浓度和人呼吸时间的是非有关系。人在极低氧气浓度下(低于8％)停留有潜在致命的危险。
有人场合对卤烃类灭火剂的*主要康健危害是引发心脏敏感症状。心脏敏感症状是这样被界说的：当停留在某些高浓度有机化学情形中 ，人等哺乳动物的心脏就会泛起心室特另外或是过早的缩短症状。这种心脏敏感症状在肾上腺素渗透时加剧。心脏敏感症状可导致心律不齐、心律失常 ，甚至是殒命。
众所周知 ，自从19世纪初期以来人们就已经知道了吸人某些镇痛剂 ，例如氯仿等可使心脏对肾上腺素变得特殊敏感。现在 ，Afar知道了其他卤烃化物也可以造故意脏的敏感症状。
若是人吸入含卤代烃清洁灭火剂气体的空气 ，某些卤代烃气体会通过肺部进入人体血液中。人体血液消融卤代烃气体的浓度与吸人空气中该卤代烃类气体的浓度和停留的时间是非有关。若是职员停留的时间足够长时 ，那么该职员血液消融卤代烃气体的浓度抵达平衡。若是血液中浓度(卤代烃气体)足够高时 ，心脏就会因肾上腺素渗透而变得敏感。当这种肾上腺刺激抵达一个较高水平时 ，心脏可能会泛起心律不齐、心律失常等症状。
NFPA2001中使用到了两个阈值的看法来资助界说有人场合**的须要条件。无毒性反应的*高浓度(NOAEL)是在有毒的毒物或心理效应不被视察出来的灭火剂*高浓度；有毒性反应的*低浓度(LOAEL)是在有毒的毒物或心理效应能被视察出来的灭火剂*低浓度。
关于惰性清洁灭火剂来说 ，NOAEL和LOAEL值是凭证灭火剂设计浓度体现且与响应的氧浓度有直接关系。
关于卤代烃灭火剂来说 ，NOAEL和LOAEL值是凭证灭火剂设计浓度体现且与由心脏迅速症状试验测出的灭火剂浓度有直接关系。而心脏敏感症状试验是遵照DuPont3早期制订的标准试验协议中的划定 ，以试验小猎狗为依据。
NFPA2001(2004年版)列出了所有常用清洁灭火剂的NOAEL和LOAEL值(见表2)。
表2清洁灭火剂的NOAEL和LOAEL值
清洁灭火剂 | NOAEL (灭火剂浓度/ %) | LOAEL (灭火剂浓度/ %) |
FC-3-1-10 | 40.0 | > 40.0 |
FK-5-1-12 | 10.0 | > 10.0 |
HCFC Blend A | 10.0 | > 10.0 |
HCFC-124 | 1.0 | 2.5 |
HFC-125 | 7.5 | 10.0 |
HFC-227ea | 9.0 | > 10.5 |
HFC-23 | 30.0 | > 50.0 |
HFC-236fa | 10.0 | 15.0 |
FIC-1311 | 0.2 | 0.4 |
IG-01 | 43.0 | 52.0 |
IG-100 | 43.0 | 52.0 |
IG-541 | 43.0 | 52.0 |
IG-55 | 43.0 | 52.0 |
2 有人场合**标准的生长
关于惰性清洁灭火剂和卤代烃两种清洁灭火剂而言 ，在正常有人场合和非正常有人场合停留一连时间与NOAEL和LOAEL值有直接关系。在美国情形�；ぞ�(EPA)建设的专家委员会的协助下 ，确定了两种清洁灭火剂的NOAEL和LOAEL值和停留时间之间的特殊关系。
NFPA2001早期版本揭晓了人停留于惰性清洁灭火剂的**限制 ，其内容很是简朴并且颇具限制性(见表3)。
表3有人场合对惰性清洁灭火剂的**限制
灭火剂设计浓度/ % | 场合情形 | 停留时间限制 | 注释 |
≤43 | 正常有人 | 无限制 | |
>43 | 无人 | 不允许停留 | |
≥43 >43并≤53 | 有人 | 不允许停留 | B类燃料危害破例 |
*后 ，EPA召集人组织缺氧专家小组委员会研究NFPA2001涉及的种种惰性清洁灭火剂爆发缺氧情形给人造成的心理影响。该小组委员会1995年**举行聚会并于1997年再次召开聚会。该小组委员会的事情效果被正式列入NFPA手艺委员会审查通过的一系列意见中。因此 ，修订了标准中的有人场合限制。表4列出了现在有人场合**限制。
NFPA2001早期版本宣布了有人场合关于卤代烃清洁灭火剂的**限制与惰性清洁灭火剂的**限制相同。它们都很是简朴并颇具限制性 ，表5列出了这些限制。
表4 现在有人场合**限制
灭火剂设计浓度/ % | 氧气/ % | 场合情形 | 停留时间限制 |
≤43 | ≥12 | 正常有人 | 5min |
>43并≤52 | < 12并≥10 | 正常有人 | 3min |
>52并≤62 | < 10并≥8 | 无人 | 30s |
>62 | < 8 | 无人 | 不允许停留 |
表5有人场合对卤代烃清洁灭火剂的**限制
灭火剂设计浓度/ % | 场合情形 | 停留时间限制 | 注释 |
≤NOAEL | 正常有人 | 无限制 | |
> NOAEL | 无人 | 不允许停留 | |
≤LOAEL | 有人 | 不允许停留 | B类燃料危害破例 |
看一下这些限制是怎样应用于哈龙1301 ，恰恰说明这些标准是怎样具有限制性的。哈龙1301NOAEL值为5％ ，LOAEL值7．5％。在正常有人场合内 ，*常使用的设计浓度为5％～6％且对停留时间无限制(见表1)。凭证清洁灭火剂限制(见表5) ，只在非正常有人场合内 ，允许哈龙1301灭火系统设计浓度>5％。
凭证NFPA12A中有人场合划定 ，已经装置了许多哈龙1301系统 ，以提供�；ふＳ腥顺『纤璧拿鸹鸺僚ǘ�>5％。使用这些系统的30多年履历批注：这些系统用于有人场合是**的。这一事实着重说明：需要更多地相识有人场合关于卤代烃清洁灭火剂的**方面的科学知识。
1995年 ，EPA召集心脏防护专家小组委员会评估有关有人场合关于卤代烃灭火剂**方面的科学。该小组委员会建议进一步开展研究以接纳基于**的心理(PBPK)模子手艺 ，建设有人场合关于卤代烃清洁灭火剂**限制的要领。PBPK模子手艺剖析了**与人体两者之间在吸收、漫衍、代谢和渗透方面的交互作用。PBPK模子要领应用于建设有人场合**品级方面。
PBPK研究导致了一个修订的和校正的PBPK模子要领 ，以便定量评估人体短时间停留于卤烃清洁灭火剂场合的情形。往人体模子输入给定清洁灭火剂 ，与犬类心脏爆发了3～5次特殊跳动(界说为灭火剂的LOAEL)时代动脉血液中的灭火剂浓度有关。通过使用小猎犬举行标准的心脏敏感测试 ，可确定灭火剂的LOAEL值。
在该试验中 ，给小猎狗(通常是6只狗)注射肾上腺素(肾上腺素是合成肾上腺素) ，其效果提高了特殊心跳的敏感性。注射的肾上腺素剂量约莫10倍于狗自身所能天生的量。狗的心脏响应通过心电图(ECG)一连纪录下来。
然后检测试验狗 ，以确定试验时清洁灭火剂的浓度。呼入灭火剂与空气的混淆气体5min后 ，这些狗接受了第2次肾上腺素注射。这可确定狗吸入的灭火剂浓度是否使心脏敏感。若是有反应 ，ECG将显示心律失常与肾上腺素注射同时爆发。若是检出心律失常 ，将抽取狗的血液样品并丈量狗动脉血液中的灭火剂浓度。若是未检出心律失常 ，应在较高的灭火剂浓度条件下重复上述试验直到泛起心律失常时为止。爆发心律失常的*低灭火剂浓度是LOAEL值。未爆发心律失常的*高灭火剂浓度是NOAEL值。
狗停留在清洁灭火剂场合5min后 ，把测其动脉血液中清洁灭火剂的LOAEL值输入PBPK模子。这值是人在PBPK模子的目的值。PBPK模子用于展望人在一定浓度清洁灭火剂场合下 ，停留多长时间 ，其动脉血液才华抵达这目的值。此时的值关于人停留在该浓度清洁灭火剂的场合是**的。
NFPA2001已多次修订其有人场合**标准 ，以引入正在开发的PBPK模子的应用。2004年版本的**标准列于表6。
凭证NFPA12A中有人场合划定 ，已经装置了许多哈龙1301系统 ，以提供�；ふＳ腥顺『纤璧拿鸹鸺僚ǘ�>5％。使用这些系统的30多年履历批注：这些系统用于有人场合是**的。这一事实着重说明：需要更多地相识有人场合关于卤代烃清洁灭火剂的**方面的科学知识。
1995年 ，EPA召集心脏防护专家小组委员会评估有关有人场合关于卤代烃灭火剂**方面的科学。该小组委员会建议进一步开展研究以接纳基于**的心理(PBPK)模子手艺 ，建设有人场合关于卤代烃清洁灭火剂**限制的要领。PBPK模子手艺剖析了**与人体两者之间在吸收、漫衍、代谢和渗透方面的交互作用。PBPK模子要领应用于建设有人场合**品级方面。
PBPK研究导致了一个修订的和校正的PBPK模子要领 ，以便定量评估人体短时间停留于卤烃清洁灭火剂场合的情形。往人体模子输入给定清洁灭火剂 ，与犬类心脏爆发了3～5次特殊跳动(界说为灭火剂的LOAEL)时代动脉血液中的灭火剂浓度有关。通过使用小猎犬举行标准的心脏敏感测试 ，可确定灭火剂的LOAEL值。
在该试验中 ，给小猎狗(通常是6只狗)注射肾上腺素(肾上腺素是合成肾上腺素) ，其效果提高了特殊心跳的敏感性。注射的肾上腺素剂量约莫10倍于狗自身所能天生的量。狗的心脏响应通过心电图(ECG)一连纪录下来。
然后检测试验狗 ，以确定试验时清洁灭火剂的浓度。呼入灭火剂与空气的混淆气体5min后 ，这些狗接受了第2次肾上腺素注射。这可确定狗吸入的灭火剂浓度是否使心脏敏感。若是有反应 ，ECG将显示心律失常与肾上腺素注射同时爆发。若是检出心律失常 ，将抽取狗的血液样品并丈量狗动脉血液中的灭火剂浓度。若是未检出心律失常 ，应在较高的灭火剂浓度条件下重复上述试验直到泛起心律失常时为止。爆发心律失常的*低灭火剂浓度是LOAEL值。未爆发心律失常的*高灭火剂浓度是NOAEL值。
狗停留在清洁灭火剂场合5min后 ，把测其动脉血液中清洁灭火剂的LOAEL值输入PBPK模子。这值是人在PBPK模子的目的值。PBPK模子用于展望人在一定浓度清洁灭火剂场合下 ，停留多长时间 ，其动脉血液才华抵达这目的值。此时的值关于人停留在该浓度清洁灭火剂的场合是**的。
NFPA2001已多次修订其有人场合**标准 ，以引入正在开发的PBPK模子的应用。2004年版本的**标准列于表6。
表6有人场合对清洁灭火剂**限制
灭火剂设计浓度/ % | 场合情形 | 停留时间限制 | 注释 |
≤NOAEL | 正常有人 | 5min | 不需要PBPK数据 |
> NOAEL并LOAEL | 正常有人 | PBPK模子限制相当于设计浓度和5min | 需要PBPK数据 |
> NOAEL并LOAEL | 正常有人 | PBPK模子限制相当于设计浓度并少于5min | 条件： ⑴AHJ批准 ⑵疏散时间盘算 ⑶遵照PBPK模子停留时间限制 |
> LOAEL | 无人 | PBPK模子限制相当于设计浓度 | 需要PBPK数据 |
≤LOAEL | 无人 | 60 s | 不需要PBPK数据 |
> LOAEL | 无人 | 30s | 不需要PBPK数据 |
下面先容的例子有助于说明表6中与使用PBPK模子数据有关的规则。
建议将卤代烃清洁灭火剂X应用于设计浓度为10％的正常有人场合。该灭火剂的NOAEL值为8％ ，LOAEL值为9．5％。凭证早先的有人场合**标准 ，建议的设计仅用于非正常有人场合 ，由于设计浓度凌驾了LOAEL值。别的 ，设计必需确保在灭火剂排放前 ，房间内职员必需疏散。现在 ，让我们把PBPK模子用于这个例子。PBPK模子需要在LOAEL浓度为9．5％时 ，以丈量泛起心律不齐的狗动脉血液中灭火剂浓度作为输入。该值输人PBPK模子 ，是作为10％的希望设计浓度。PBPK模子盘算职员停留时间 ，这个时间可允许人体动脉血液中灭火剂的浓度与试验狗的输入值一样。效果都是6min。
在这个例子中 ，PBPK模子确定 ，职员可在10％的灭火剂浓度中停留6min而平安元恙。表6第2行适用于这一情形。这一效果批注 ，建议的设计可**地用于正常有人场合 ，不需要专门的批准 ，或提出特殊的应用条件。只管PBPK模子展望6min**时间 ，但该系统设计必需限制职员停留时间为5min。
稍微改动一下这个例子 ，以说明有人场合**标准的其他划定。假定PBPK确定：人在灭火剂浓度10％的场合内仅停留3min是**的。表6第3行适用这种情形。同时必需知足附加的条件才华允许推荐的设计浓度应用于正常有人场合 ，必需举行疏散时间盘算 ，以证实有人场合内的所有职员能在3min内撤离(相当于PBPK模子效果)。别的 ，必需获得治理部分的批准。
3 附加说明
若干附加说明可能是有资助的。这些标准旨在预防职员停留在所有清洁灭火剂的场合内。NFPA2001一样平常要求清洁灭火剂系统配有预排放报警和延时装置 ，以助职员在灭火剂排放之前 ，从�；こ『夏谑凳笔枭�。
表6归纳综合的标准包括了PBPK模子数据和不需要PBPK模子数据的卤代烃清洁灭火剂。该标准意味着：职员无意中停留在排放后的任何清洁灭火剂的时间不会凌驾5min。NFPA2001标准的目的是：清洁灭火剂系统只能用于职员可在5min内能疏散的场合。这适用惰性和卤代烃清洁灭火剂系统。NFPA2001(2004年版)新修订的有人场合关于清洁灭火剂**标准是基于科学与医学专家小组委员会的意见 ，并基于普遍的研究。人们必需相识这些标准并稳重地用于种种清洁灭火剂灭火系统的设计。
杨伟民张勇编译自《美国消防协会》
杂志2004第9期