二十世纪八十年代初,人们认识到哈龙(halon)灭火剂对大气臭氧层有强烈破坏作用,已威胁到人类生存环境,各国相继采取措施,逐步淘汰哈龙灭火剂。从1987年蒙特利尔公约签署以来,关于哈龙替代物灭火剂(洁净气体灭火剂)和相应的灭火系统的研究已经历了10余年的时间。在众多的哈龙替代品中除了二氧化碳以外,我国允许使用的洁净灭火剂主要有三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷、IG541等被国际标准化组织认可、推荐的灭火剂。我国对于哈龙替代物灭火剂的研究还处于起步阶段,目前只对七氟丙烷气体灭火系统进行了一些试验研究,研究内容不是很全面,哈龙替代物灭火系统阻力损失、灭火浓度、管网流动状态、工程应用评价技术等方面的研究还有待提高,我国在哈龙替代物灭火系统的工程应用上还面临很多需要解决的问题。本文在获得大量的国内外资料的基础上,对哈龙灭火剂进行环境影响分析,并对哈龙替代物灭火剂的理化性能与系统组件进行分析与研究,总结出各种灭火剂的灭火机理、优缺点以及适用场所;从哈龙替代物灭火系统对大气、人、保护设备的影响及在储存稳定性、空间占用率方面问题进行系统环境影响分析;通过具体试验验证灭火时间、喷射时间、灭火浓度等设计参数,获得了标准喷头的流量系数和压力与喷射率曲线,为系统设计确定喷头型号提供可靠依据;分析了哈龙替代物灭火剂在管网中的流动状态,确定七氟丙烷为液态单相流,三氟甲烷与二氧化碳为气液两相流,IG541为气态单相流,建立相应的阻力损失计算公式;结合具体设计实例,分析哈龙替代物灭火系统在工程应用中出现相关问题的主要原因,提出了进行工程应用评价研究的必要性和主要工作内容,阐明了工程评价研究工作的开展对相关产品制造标准的完善和补充及国家工程建设修订工作的重要意义。在整个研究过程中,本文从哈龙灭火剂的环境影响、哈龙替代系统的种类、工作原理、系统组件、设计参数、系统设计等方面进行了全面的阐述,使得设计人员对整个哈龙替代物灭火系统有一个更清楚的了解,在工程应用能够起到指导原则与优化设计的作用。