档案库灭火剂选择之探讨

　　□冯吉

　　档案安全是档案工作的底线，也是档案事业的根基。档案库作为收藏档案的专门用房，为了在突发火情时得到最有效、迅速、安全的扑救，必须配备消防灭火系统。对于灭火剂的选用，档案工作者应在了解不同档案库特点和灭火剂特性的基础上作出最恰当的选择。

　　1  灭火剂选择的考虑因素

　　档案载体较为多样，从常见的纸张到织物、木质、动植物皮骨、胶片胶卷、光盘磁盘等。这些物质的火灾危险性等级几乎都为丙类（某些馆库可能存有少量赛璐珞老胶片等乙类物品），此类火情均属A类火灾。档案库中还会存在电气设备和线路，此类火情属E类火灾。故档案库灭火剂在选用时应考虑以下因素：

　　（1）灭火剂能适用于A、E类火灾的扑救。

　　（2）灭火剂喷放后能迅速地扑灭起火源，把火灾控制在初起阶段。

　　（3）应尽量避免灭火剂对档案（特别是珍贵档案）载体的二次伤害和防护区域人员的身体伤害。

　　（4）设备初装成本和后期使用成本在现实中的影响。

　　2  不同档案库与灭火剂的适用

　　依据相关规范，本文在探讨灭火剂选择时将档案库按载体形式和档案珍贵程度分为特藏库、非纸质档案库、其他档案库。

　　2.1  特藏库和非纸质档案库灭火剂的选择

　　存放于特藏库中的档案具有很高的原始记录价值、证明价值和研究价值，它们的形成年代往往较久远，极难被替代。这些珍贵的档案随着时间慢慢老化，进行修复都十分不易，一旦因火灾被毁损，带来的一系列损失难以用金钱衡量。采用非纸质载体的档案，因为载体材质的不同，各自的物理化学性质迥异。用于这两类档案库的灭火剂，既要能迅速地扑灭火源，又不会出现灭火剂和生成物与档案载体发生其他反应的情况。在现有科技条件下，只有惰性气体灭火剂才能达到这样的要求。

　　2.1.1  惰性气体灭火剂的适用分析

　　惰性气体灭火剂目前有4种，分别是：IG-01（氩气）、IG-100（氮气）、IG-55（氩气和氮气）、IG-541（氩气、氮气和二氧化碳气）。目前我国使用率较高的是由52%的氮气、40%的氩气、8%的二氧化碳气组成的IG-541灭火剂。

　　惰性气体灭火剂的特性：适用于固体表面火灾、电气火灾。气体释放后通过把空间氧气含量稀释到15%这一不能支持燃烧的浓度以下，用窒息的物理方式灭火。一般可在60s内扑灭档案载体表面火灾。

　　惰性气体系统的优点：由于其成分来自于大气本身而非人工合成，喷放后也无残留物，故几乎不会对档案载体带来二次伤害。从环保的角度来看，该灭火剂的臭氧层耗损潜能值（ODP）=0，全球变暖潜能值（GWP）=0，不存在大气存留时间的问题，是一种“绿色”灭火剂，同时后期充装成本较低。

　　惰性气体系统的不足：该系统的初装费用可以达到二氧化碳系统的3倍，七氟丙烷系统的9倍，资金需求大。因灭火设计浓度大（大于37%），与其他气体系统相比需要更多的气瓶，需占用更大的存放空间。该系统的气瓶内压力高达15Mp，是所有气体系统里压力最高的，如气瓶存在瑕疵爆炸的风险会更大。惰性混合气体需要严格按比例，灌装操作难度较高，对存储空间的温度也有更高要求。

　　2.2  其他档案库灭火剂的选择

　　其他档案库存放的多为普通纸质档案、图书资料等，结合这类档案库需要被保护的程度，灭火剂还可以在七氟丙烷、二氧化碳、细水雾中选择。

　　2.2.1  七氟丙烷灭火剂的适用分析

　　七氟丙烷灭火剂的特性：适用于固体表面和可熔化的固体火灾、电气火灾。该灭火剂释放后从液态变为气态需吸收大量热量，组成灭火剂的大分子键在断裂吸热的同时还与燃烧中产生的H+、OH-等发生反应，以化学抑制为主、物理冷却为辅的方式来终止燃烧，一般可在10s内扑灭档案载体表面火灾。

　　七氟丙烷系统的优点：该灭火剂灭火效果好、速度快。对档案库的灭火设计浓度只需10%，因此相同面积的防护区采用七氟丙烷比采用惰性气体所需的瓶组数量大约少4.5倍，节省安装空间，初装费用相对低廉。

　　七氟丙烷系统的不足：七氟丙烷在高温下生成氟化氢（HF），这是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水。美国海军研究实验室用七氟丙烷扑灭1至5.5兆瓦的大火来取得HF生成量的数据（除火焰大小外，其它试验条件不变），试验数据显示：火越大，HF的生成量就越多。七氟丙烷喷放时吸热气化使空气中产生水雾气，HF溶于气态水雾会生成有毒、强腐蚀性的氢氟酸。HF与氢氟酸都会对人体皮肤、眼睛、呼吸系统造成难愈的灼伤，氢氟酸对纸张、织物、皮革、甚至玻璃也有腐蚀作用，这也是不推荐珍贵档案等使用其作为灭火剂的重要原因。虽然设备初装成本大大低于惰性气体系统，但灭火剂填充费用高，后期运行成本高，在3次左右的完全喷放运行后，总费用甚至可能超过惰性气体系统。

　　2.2.2  二氧化碳灭火剂的适用分析

　　二氧化碳灭火剂的特性：适用于固体表面和部分固体深位火灾、电气火灾。其在容器中是气、液态共存，喷放时压力骤降并大量吸热变成气态，分布于燃烧物周围稀释空气中的含氧量，同时又因焓降的关系形成干冰粒子，干冰吸热升华降低空间温度，从而利用窒息、冷却的物理方式灭火。一般可在60s内扑灭档案载体表面火灾。

　　二氧化碳系统的优点：二氧化碳本身不会与档案载体发生反应，对纸张的深位火灾也有较好的效果，同时气体费用较便宜，后期使用成本较低。

　　二氧化碳系统的不足：容器中的液态二氧化碳（特别是高压系统）对储存环境温度有较严格的要求，环境温度升高会让部分液态的二氧化碳转为气态，使容器内压力骤升，可能导致容器爆炸。喷放时输送管道也可能因承受不住气化产生的压力而“炸管”。高浓度的二氧化碳喷放还会对未及时撤离人员的生命造成威胁。该系统最长喷放时间可以达到7min，空间温度急剧下降可能让水分子在纸张表面结露，不及时进行清理也可能对档案带来二次损害。

　　2.2.3  细水雾灭火剂的适用分析

　　作为档案库灭火剂的细水雾，是指使用喷头设计工作压力不小于10MPa的喷嘴通过高压产生的水微粒，经喷头喷出的水雾在喷头轴线向下1.0m处的平面上形成的雾滴直径Dv0.99小于100μm（微米）。

　　细水雾灭火剂的特性：适用于固体表面火灾、电气火灾。弥漫在空中的极细水雾遇热体积急剧膨胀，气化后表面积可以达到一般水滴面积的1700倍以上，将燃烧区域整体包围和覆盖，稀释空间含氧量。气化时的吸热又能降低火场温度，从而通过窒息、冷却、热阻隔的多重物理方式来灭火。

　　细水雾系统的优点：其持续喷雾时间在30min以上，水雾能降低火场的烟尘和有毒物质，有利于扑救与人员的逃生。其具有良好的节能环保性、电气绝缘性，在后期使用成本、系统寿命等方面更有着其他灭火系统无法比拟的优势。国家档案局于2021年发布了档案馆细水雾系统的新规范，可以看出其应用于档案库灭火的良好前景。

　　细水雾系统的不足：该系统的灭火速度相比气体灭火方式慢一些。对采用密集柜存放档案的场所，灭火效果会打折扣。其对喷头、管网组件的要求非常高，国产配件的可靠性与国外配件相比还有差距。由于喷放的水雾极细，对水质也有严格要求，不稳定的水质容易造成喷头失效或报废，甚至出现失火时无法喷放的情况，这也是目前该系统普及率不高的主要原因。

　　3  结论

　　综上所述，特藏库和非纸质档案库应把严格保护放在第一位，应直接采用惰性气体灭火剂。对于其他档案库，可视预算和安装场地情况，在洁净气体系统中选择，如日后国产细水雾系统水质处理技术更为成熟，亦看好其成为优选。需要强调的是，任何一种储压式的灭火剂（包括手持灭火器）都必须由专业人员严格按照消防规范进行定期检查排除隐患，避免其本身成为一颗定时炸弹。

　　总之，不管选用哪种灭火剂，都只是档案库消防安全的最后一道防线。在日常工作中强化安全意识，排除消防隐患，让灭火系统没有用武之时，才是档案工作者应该追求的目标。

　　■作者单位：四川省档案馆