1簡介
1990年在蒙特利爾協議剛簽訂不久，全球都開始停用Halon氣體。此時，研究人員針對天然氣體的滅火性能進行了一項研究。研究人員根據此次廣泛的研究得出結論：使用純CO2、純或純氬氣作為滅火氣體可以提供性能最好的滅火解決方案。
法國燃燒工程協會（CEA）在1997年關于天然氣體滅火性能的研究結果再次表明，選用純天然氣體作為滅火介質是最正確的選擇。
2滅火性能
氮氣滅火系統的滅火性能主要取決于純N的惰性。隨著純N2的淹沒過程，保護區內的氧氣不斷減少。火焰的氧氣供給被切斷，從而導致燃燒率和火焰底部溫度的降低。當溫度下降到500℃以下時，火焰被撲滅。
法國燃燒工程協會（CEA）的實驗還顯示了另一方面的結果，該結果影響了天然氣體的滅火表現。滅火氣體分子不同的吸熱能力導致天然氣體不同的滅火性能。
到目前為止，滅火性能最好的是CO2，其次是N和IG541。IG55和氬氣的滅火濃度最高。IG541和IG55是預混合天然氣體。IG541含52%的N，40%的氬氣以及8%的CO2，而IG55含50%的N2和50%的氬氣。
氮氣滅火系統使用的純N具有化學惰性，因此，它們對三類典型火災都具有良好的滅火功效：A類火災（可燃固體物質），B類火災（可燃液體），C類火災（可燃氣體）。與化學合成的滅火劑不同的是，氮氣滅火系統還可以撲滅深度火災。
由于氮氣滅火系統選用的純N取自大氣層，因此非常容易制成，在各地都可以方便地獲得。這就確保當系統釋放后可以非常迅速地進行再充裝。
氮氣滅火系統對生態無害，當確認在滅火過程中沒有產生有害物質時，保護區的氣體可以通過排煙系統或窗口直接排出。
3氮氣的應用
像其他天然氣體一樣，N具有化學惰性和弱導電性。這些特性可使氮氣滅火系統對火災危險區進行有效的控制。
氮氣滅火系統應用廣泛，可以對一個或多個保護區進行有效可靠的全淹沒滅火。由于氮氣滅火系統以高壓儲存氣體，所以可以滿足長距離和復雜的管網要求，而這正是化學合成滅火劑所不能實現的。
由于C0：只能限制用于特殊場所，所以N.系統就被廣泛應用，特別是在那些不能完全排除有人員存在的場所，N：系統的優點更是明顯。
對于大多數可燃物質，滅火后氧氣的濃度一般為12%，相當于人在海拔5000m的地方呼吸。經獨立醫療機構證明，如果處在這種環境中的時間不超過60min的話，對人體是沒有不良影響的。
N.是大氣的其中一種成分，它是無毒無害的，我們呼吸的空氣中79%是N。
N2在200bar（1bar=10Pa）的壓力下以氣態儲存在高壓鋼瓶中。它通過噴嘴以氣態的形式噴放到保護區中。在噴放的過程中，不會出現明顯的溫度下降，因此也不會形成水霧，從而方便消防隊員或保安人員在噴放N2進行淹沒滅火后進入保護區。
噴放N，進行滅火時，系統發出的噪音和噴放Halon時相似。
由于N，和空氣的重量相近，所以噴放氣體進行淹沒滅火時，N可以與周圍的空氣很好地進行混合。使用進行滅火可以保證保護區內的空氣穩定，因為N.噴放后在較長一段時間內，保護區內空氣溫度的變化率比較低。這就可以保證，在噴放后的10min的浸漬時間內，保護區仍保持設計的滅火濃度，這也滿足國際設計規范ISO14520的要求，但以上的前提是保護區密封性良好。
如果在氣體噴放的過程中或者噴放之后，有人員因為受傷被迫困在保護區內的話，噴放出來的N也可以沖淡空氣中有毒物質的濃度。科學研究證明，在這種環境下，人體會自動減慢呼吸頻率。
這個也是N與IG541不同的地方之一。IG541含N、氬氣和CO2，IG541噴放之后，保護區內的CO2濃度就會上升到大約3%，會導致呼吸加速，而純N可以使人體自動減慢呼吸頻率。
在國內，已有氮氣氣體滅火系統通過了國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗測試中心的檢驗。
氮氣滅火系統是由通過專用的水力計算程序進行設計的。根據噴嘴的壓力要求對減壓孔板和管網的尺寸進行調節，有關水力計算程序也已通過認證。
4系統原理
當某一防護區發生火災時，首先探測到火災信號的一類探測器將火災信號傳送給控制盤，當火災被另一類探測器確認后，控制盤經延時至30s時啟動火災區域相對應的啟動裝置，向防護區釋放純氮氣滅火劑。在延時階段控制盤將完成相關設備的聯動。如值班人員先于火災探測系統發現火情，可直接按下設置在保護區外的手動釋放裝置或在氣瓶間通過緊急機械手動裝置直接啟動容器閥滅火裝置。
5設計濃度的討論
5.1設計濃度
氮氣滅火系統在國際上已被廣泛使用，可參考NFPA2001《潔凈滅火劑滅火系統標準》或ISO14520-1：
2000《氣體滅火系統（一般要求）》進行設計的。
依據NFPA2001規定：
1）A類火災，由普通可燃物，如木材、布、紙、橡膠或塑料制品引起的火災。用于撲滅此類火的滅火系統，其最小設計濃度應按其滅火濃度的1.2倍確定。
2）B類火災，用易燃液體、油、脂、焦油、油基涂料、油漆或可燃氣體引起的火災。用于撲滅此類火的滅火系統，其最小設計濃度應按其滅火濃度的1.3倍確定。
3）C類火災，由帶電設備引起的火災。用于撲滅此類火的滅火系統，其最小設計濃度不應小于撲滅A類火的滅火系統的滅火濃度值。
NFPA協會最新的會議中確定了有關氮氣、氬氣和FM200系統的設計濃度要求，請見表1：
5.2深層火災
在ISO14520和NFPA2001規范當中，深層火災如檔案或棉花內的火災都歸作A級火。不過，此類情況建議使用高一點的滅火濃度，如法國燃燒工程協會CEA建議對以上三種天然氣體使用51%的設計濃度。
5.3滅火劑用量
表2為NFPA2001規范所列的達到設計濃度所需要的氮氣滅火劑用量。
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