船用固定式高压细水雾灭火系统的研制

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一种船用细水雾灭火系统[实用新型专利]

专利名称：一种船用细水雾灭火系统
专利类型：实用新型专利
发明人：李明,莫英华,王飞,吴喜林,王国彬,邱波,刘安基,伍太申请号：CN201020653304.5
申请日：20101211
公开号：CN202044681U
公开日：
20111123
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种船用细水雾灭火系统，包括动力泵组单元、火灾报警及联动控制系统、连接管路及喷嘴，所述的动力泵组单元出口经电动施放阀连接喷嘴，所述的电动施放阀一端连接气源。

解决了船用细水雾灭火系统替代卤代烷灭火系统及CO灭火系统破坏大气环境的问题。

具有性能可靠，不污染环境、对人员无伤害、电绝缘性好、稳定性高的特点。

适用于扑救主推进器的内燃机（火灾危险部分）、发电内燃机、燃油锅炉和煅烧炉、加热燃油净化器及易于安装燃气管道和排气管道等处所。

申请人：九江中船长安消防设备有限公司,江西省消防工程技术研究中心
地址：332500 江西省九江市湖口县南门路198号
国籍：CN
代理机构：南昌新天下专利商标代理有限公司
代理人：施秀瑾
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船舶细水雾灭火系统研究与分析

一
１细水雾的定义及分类
在美国国家消防协会ＮＰ７０（水雾灭火ＦＡ５细系统规范）中，细水雾定义是：在最小设计工作压力下，距离喷嘴ｌｍ处的平面上，测得的水雾最粗部分的水粒直径Ｄ０９于１０ｍ。．９大００按工作压力，船舶细水雾灭火系统可以分成低
保护区域发生火灾时，火灾探测器将报警信号传
输至监控系统。可以采用自动施放、手动施放以及应急手动施放的方式启动高压细水雾灭火系统，水箱里要保证足够的水量，淡水系统根据水箱中的水
作者简介：林锐（９８）１７一，男，福建邵武人，工程师，硕士，主要从事船舶机械专业设计工作。
３４Ｐ）．５Ｍａ。
的臭氧层，危及地球生存环境和人类健康。因此自
下面对船舶高压和低压细水雾灭火系统进行比
较和分析。
１８年９ பைடு நூலகம் ９７月蒙特利尔议定书》签署以来，世界
各国广泛开展了寻求卤代烷系列灭火剂替代品的研
究工作，细水雾灭火系统是一种利用细水雾喷头在
一
２船舶高压和低压细水雾灭火系统比较和
分析
２１组成及工作原理分析．
定压力下将水流分解成细小水雾的新型灭火系
统，其以高效、安全、无毒、无污染、成本低等特点，在２０世纪９Ｏ年代逐渐成为卤代烷系列灭火剂
替代品之一。

船用消防细水雾喷淋系统

船⽤消防细⽔雾喷淋系统南通航运职业技术学院毕业设计（论⽂）班级专业电⽓⾃动化题⽬船⽤消防细⽔雾喷淋系统学⽣姓名指导教师2010年12⽉23⽇⽬录摘要 (3)1．绪论...............................................................4-6 1.1细⽔雾灭⽕系统产⽣的背景. (4)1.2细⽔雾灭⽕系统发展概况......................................4-5 1.3船舶机舱⽕灾的特点............................................5-6 2细⽔雾灭⽕系统介绍...............................................6-102.1.1细⽔雾的定义.. (6)2.1.2 细⽔雾分类................................................6-7 2.1.3 细⽔雾的成雾原理.........................................7-8 2.1.4细⽔雾灭⽕机理 (8) 2.1.5细⽔雾灭⽕系统性能特点 (8)2.1.6 细⽔雾灭⽕系统上⽹优越性及其与其它灭⽕系统的⽐较........................................................................9-10 2.2细雾灭⽕系统的分类..........................................10-11 2.2.1 按介质分类.. (11)2.2.2 按系统⼯作压⼒分为 (11)2.2.3按应⽤⽅式分为 (11)2.2.4按动作⽅式分为 (11)2.2.5按供⽔⽅式可分为 (11)2.3细⽔雾灭⽕系统适⽤范围和应⽤场所········································································11-122.4⽔滴粒径⼤⼩与灭⽕能⼒的关系····························12-133.0 机舱细⽔雾灭⽕系统设计......................................13-16 3.1.1船舶细⽔雾喷淋系统的重要组成及组成部分的作⽤与要求......................................................................13-16 3.1.2 系统的⼯作原理及控制⽅式. (17)3.1.3系统的动作流程图...........................................17-19 3.2 PLC控制程序的编写.. (19)3.2．1 I/O 分配表....................................................19-24 3.2.2电⽓接线图. (25)3.2.3 PLC 控制程序梯形图........................................25-29 3.2.4程序描述（主机区域）. (29)3.2.5结束语·························································29-30摘要船舶⽕灾是⽕灾的⼀种，它是船舶海难中较常见且危险性较⼤的⼀种事故，随着世界上船舶吨位的增加以及⾃动化程度的提⾼，船舶⽆论在运营还是修理的过程中都会发⽣⽕灾，⽽且⽕灾的危险性也随之增⼤了；船舶⽕灾⼜因为补救条件⽐陆地上差，所以给国家及⼈民⽣命财产造成难以估计的损失，⼜被公认为最难补救的⽕灾之⼀；同时，由于⼈们对安全⽣产和坏境保护的要求越来越⾼，对消防技术也提出了更⾼的要求。

船舶机舱局部细水雾灭火系统

船舶机舱局部细水雾灭火系统细水雾灭火系统按照应用方式一般可分为全淹没细水雾系统、局部应用细水雾系统和区域应用细水雾灭火系统，其中局部应用细水雾灭火系统是直接向保护对象喷放细水雾，用于保护室内外某一具体防护对象或局部空间的细水雾灭火系统。

下面给大家介绍局部细水雾灭火系统在船舶机舱上的应用情况。

一、局部细水雾灭火系统组成该系统是机舱固定式灭火系统之外的补充，旨在启动全面灭火之外提供一种针对单一设备灭火的措施，而无须关闭发电机、撤离人员或封闭这些处所。

同时，也为准备释放固定式灭火系统提供缓冲时间。

目前，船上的固定式局部水基灭火系统基本采用细水雾灭火系统，该系统采用淡水作为灭火介质，具有环保、易于存储、灭火效果良好、对设备破坏性小等特点。

以最常见的泵式局部细水雾灭火系统为例，系统主要由泵组、控制箱、选择阀、管系、探测警报、喷头等组成，如图所示。

细水雾灭火系统主要由两部分组成，即本地控制部分与控制站部分。

(1)本地控制部分:主要由本地控制箱、淡水柜、淡水柜液位开关、淡水给水泵、高压淡水泵、水泵进口阀、安全阀、电磁阀/气控阀、喷嘴、探头、管线以及声光报警装置等组成，是系统最重要的、也是必不可少的部分。

控制站部分: 主要由一个控制箱组成，在此控制箱上可以实现对各个监控分区域的相关报警与遥控释放，并且船舶火灾系统的信号可以从此进入细水雾灭火系统。

不同种类的控制站控制面板部分如图所示。

二、局部细水雾灭火系统原理细水雾灭火系统成功的关键在于，增加了单位体积水微粒的表面积。

其主要是通过高效率的冷却与缺氧室息的双重作用实施灭火。

细水雾灭火系统主要是从以下几个方面进行灭火:(1)冷却: 细水雾液滴增加了单位体积水微粒的表面积，表面积的增加，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应。

(2)室息: 吸收热的雾滴汽化，汽化后体积膨胀约1700倍，从而稀释了火焰附近氧气的浓度，降低了空气中的氧含量，室息了燃烧反应。

(3) 由于水蒸气进入火场稀释易燃蒸汽，便混合蒸汽不能燃烧。

高压细水雾介绍

汽化时间
0.6m2
620s
6.0 m2
6.2s
60.0 m2
0.062s
600.0 m2
0.0062s
吸热效率为水喷淋的数百万倍
自由下落速度 9.2m/s 4.0m/s 0.35m/s
0.003m/s
细水雾
细水雾历史
三个发展阶段第一阶段：1940年左右至1987年 1987 年《蒙特利尔条约》细水雾作为最具潜力的哈龙气体替代获得广泛关注第二阶段：1988年至2001年上世纪九十年代初国际海事协会IMO 要求增强船舶火灾防护能力，有力促进了细水雾替代喷淋技术发展 1996 年，细水雾规范（ NFPA 750, Standard on Water mist Fire Protection Systems
细水雾
水系灭火系统
雏 19世纪初叶，西方资本主义社会迅速发展，人们首先研究和设置了城市供水管网系统，这就是固定式或半固形定式水灭火系统的雏形。
诞 1812年，英国第一次出现了用穿孔管道安装在建筑物屋顶下方，管道一方与压力水源相接，发生火灾后手动
生
打开控制阀门，使水从管道的小孔喷洒到被保护部位进行灭火的装置，这种装置是世界上最早的固定式喷水灭火系统。
），获准为美国国家规范第三阶段：2002年至今大力发展阶段：各领域、场所的应用研究，标准和规范的编制、修订与完善；较为广泛的应用
细水雾
细水雾灭火实验录像
灭火机理
细水雾——高效吸热冷却作用
吸热速度快
同样体积的水，经高速雾化作用，被分解成许多细小的水滴，其结果产生巨大的作用表面积，热吸收效率急剧增加，能快速冷却燃烧反应，快速灭火。
吸热量大

机舱加装高压细水雾灭火系统的设计

１引言
在某型护卫舰的改装设计中，虑到哈龙类考灭火产品的禁用情况，以及民船上采用细水雾灭火系统取代卤代烷灭火系统的成功经验，定为决该舰的机舱处加装１套高压细水雾灭火系统。原舰船的机舱段已有１１２１卤代烷固定式灭火系统，考虑将细水雾灭火系统作为主要固定式灭火系统的前期灭火手段，能在火灾发生后立即启动，可在
研究确定高压细水雾灭火系统在舰船中应用的必要性。关键词：细水雾；灭火；舱；船机舰
中图分类号：６４８Ｕ６．８文献标识码：Ａ文章编号：６３—３８（０７０６０１７１５２０）４— ８— ３
使用情况，细水雾灭火系统进行阐述。综合分析高压细水雾灭火系统相对于中压及低压细水雾灭火系统的对
优越性，结合改装舰船的实际情况，机舱加装的高压细水雾灭火系统进行全程的设计考虑。提出进一步并对
ＤｅｉｎｏｉｈＰｒｓｅｎｅＷａｅｐｒｎｋｉｇＳｓｅｓｇｆＨｇｅｓｄＦｉｔｒＳｉｌｎｙｔｍ
ｉｈｎｔｅＥｎｇｎｅＲｏｍｉｏ
ＣｈｙｎＷａｎ — ｕｎａｉＳｕ— ａｇＦｕｈａ
ｋｉｇｓｓｅｆｒｆｒｘｉｇｓｎｎｓｒａｅｎｖｌｓｉｓｌｎｙｔｍｏｅｅｔｎｕｉｈｉｇｉｕｆｃａａｈｐｗｅｅｐｅｅｔｄｏｉｅｔｔｅａｔａｉｒｒｓｎｅｃｍｂｎｄｗｉｈｈｃｕｌｃｎｉｏ．Ｔｈｉｈｐｅｓｄｆｎｔｒｓｒｎｌｎｙｔｍｈｔｈｄｍｏｅａｖｎａｅｈｎｍｅｉｏｄｔｎｉｅｈｇｒｓｅｅｗａｅｐｉｋｉｇｓｓｅｔａａｒｄａｔｇｓｔａｄｕｍｎｉａｄｌｗｒｓｅｎｔｒｓｒｎｌｎｙｔｍｒｎｌｚｄ．Ｔｈｏｇｈｅｉｎｃｎｓｄｒｔｎｏｈｎｅｏｐｅｓｄｆｅｗａｅｐｉｋｉｇｓｓｅｗｅｅａａｙｅｉｒｕｈｔｅｄｓｇｏｉｅａｉｆｔｅｆｏｉｗａｅｐｒｎｌｎｙｔｍｎｔｌｄｉｈｎｉｅｒｏｆｒｓｉｓｈｅｅｓｔｏｍａｕｔｅｔｙｏｔｒｓｉｋｉｇｓｓｅｉｓａｌｎｔｅｅｇｎｏｍｈｐ，ｔｅｎｃｓｉｔｋｅｆｒｈｒｓｕｄｎｅｏｙｔｅｓｓｅｗａｏｈｏｗａｄｈｙｔｍｓｂｒｕｇｔｆｒｒ．Ｋｅｒｓ：ｆｎｔｒｓｒｎｌｎｆｒｘｉｇｉｈｎｇ；ｎｉｅｒｏ；ｓｐｙｗｏｄｉｅｗａｅｐｉｋｉｇ；ｅｅｔｎｕｓｉｉｅｇｎｏｍｈｉ

船舶细水雾灭火系统应用分析

船舶细水雾灭火系统的应用分析
摘要：本文介绍了细水雾灭火系统的定义、灭火机理、系统特点，阐述了msc/circ.913 的规定灭火试验要求，来探讨船用单相流高压细水雾的灭火机理及应用的可行性。

关键词：细水雾；单相流高压细水雾；灭火机理；灭火系统中图分类号：tu998.13+2 文献标识码：a 文章编号：
1 概述
在《1974solas 公约2000修正案》明确规定2002年7月1日后铺舭龙骨的船舶，500总吨及以上客船和2000总吨及以上货船，容积超过500m3的a类机器处所，除应装设固定式灭火系统外必须加装固定式水基局部灭火系统，而单相流高压细水雾灭火系统满足了这一规范的要求，国外已经逐步在船舶机器处所中开始应用。

而随着我国造船工业的快速推进，到2015年我国将成为世界造船第一大国，作为船舶消防的细水雾灭火技术的应用与研究必将获得重大发展。

2系统定义
2.1 细水雾定义
何谓细水雾？按照nfpa750《细水雾系统标准》（2000版），采用体积百分比直径，其定义为：在距喷嘴下端1 米处的平面上，测得的dv0.99小于1000um用于工程中的细水雾，一般dv0.5小于200um 或dv0.9 小于400un。

2.2 单相流高压细水雾。

船用细水雾灭火系统用海水轴向柱塞泵设计及其实验研究

助项目（０９２３。２０００）
作者简介：阮俊（９４）男，１８一，湖北鄂州人，硕士研究生，主要从事水液压技术及其可靠性的研究工作。
滑性差、蚀性强等特点，压水泵的研制对材料性腐高
能、加工工艺和设计理论提出了更高的要求。目前，国
内高压水泵的研究还仅仅停留在实验室阶段，研究所的样机性能还远未达到实用化的要求。本文研制的高压水泵主要应用于船用细水雾灭火
泵的优点，用格莱圈结构实现油水分离，满足滚动轴承油润滑的需要，采既又保证输出高压水的可靠密封，配
流阀采用径向布置结构，吸入阀和压出阀位于同一径向孔内，于密封件的更换与维修，别适合于维护使便特空间比较小的船舱。实验结果表明，泵各项性能指标均能满足设计要求。该关键词：塞泵；柱油水分离；流阀；配高压细水雾
（．中科技大学机械学院，１华湖北武汉
４０７；．３０４２武钢冷轧厂，湖北武汉
１０２）０１４
４０８；３００
３北京工业大学机电学院，北京．
摘
要：文研制了一种船用高压细水雾系统的海水泵。该泵综合了曲柄连杆柱塞泵和斜盘轴向柱塞该
收稿日期：０９１—３２０ —０１
水泵结构型式主要有等离心式泵，曲柄连杆三柱

水基喷雾灭火系统在轮船应用的研究

水基喷雾灭火系统在轮船应用的研究随着全球海上运输业的不断发展，船舶安全营运变得愈来愈重要，自上世纪80年代以来，因船舶火灾爆炸造难事故的比重逐年上升，火灾对船舶的安全威胁很大，易造成重大损失，甚至严重影响海洋环境。

根据IMO《国际海上人命安全公约》规定，船舶机舱可采用CO2、高（低）泡沫和水基喷雾3种固定灭火系统。

根据IMO海安会第71次会议通过的“适用于A类机器的固定式水基喷雾灭火系统认可导则（MSC/Circ913）”，在今后新造船舶中，要求必须在A类机器处所安装使用水基喷雾灭火系统。

因此，水基喷雾灭火系统在船舶上得到了广泛的应用。

近年来，随着环保对新型灭火器的要求进一步提高，除了要求保全财产尽可能保持原先的使用价值以及对臭氧层无破坏作用以来，还要求不产生温室效应。

由于水雾分子不像密集水流那样紧紧连在一起，具有较好的电气绝缘性，因此，在灭火过程中可以保证设备正常运行而不受到损坏。

另外，船舶水雾灭火还有获取灭火介质容易、无污染环境等优点。

因此，细水雾灭火技术以其灭火迅速、消耗少、破坏性小、适用于特殊火灾（如船舶机舱等）以及不会危害环境及人员等特点，近年来受到国际上的广泛研究并受到专家、学者的极大关注。

目前，国外在细水雾灭火技术方面技术上领先的国家主要有美国、英国、加拿大、芬兰、挪威等。

美国从20世纪70年代就对该项技术进行了研究并以推广使用，芬兰Marioff公司自1991年开始研究高压单相水雾灭火系统，澳大利亚Phirex公司研制出FOGEX系列高压水雾灭火系统，挪威Sprinklerhuset公司开发了MISTEX的水雾灭火系统，德国的FOGTEC公司也生产高压水雾灭火系统，已被英国的Eurotunnel公司采用，还有英国等国家也在该项技术上做了大量的研究工作。

国外船舶配套厂还展开展船舶机舱局部水基灭火系统的自动检测及自动喷洒（水雾）的研究，已有几个厂家相继生产出相应的产品，如SEMCO、KASHIWA、YAOK等品牌，已取得IACS成员的各家船级社的认可。

详解船舶各种固定式灭火系统的试验方法和要求

详解船舶各种固定式灭火系统的试验方法和要求1、简述1.1船上需设置的固定式灭火系统主要有:水灭火系统、压力水雾系统、高压二氧化碳系统、低压二氧化碳系统、机器处所的低倍泡沫灭火系统、机器处所的高倍泡沫灭火系统、自动喷水器灭火系统及甲板泡沫灭火系统。

1.2按本社规范的有关规定,除应装设水灭火系统外,每艘船上应根据其种类、大小、用途、航行区域及载货种类,尚需相应设置上述固定式灭火系统中的一种或几种灭火系统。

1.3本章仅对客船、货船、油船、高速船及海上平台上最常装设的固定式灭火系统中的CO2(高压二氧化碳)灭火系统、甲板泡沫灭火系统和机舱局部水雾灭火系统等从检查及试验等方面,作较为详细的说明。

2、高压CO灭火系统高压CO2灭火系统是船舶最常用的一种固定灭火系统,也是验船师和各供方公司日常接触最多需检查和试验的灭火系统对高压CO2固定灭火系统应二年进行一次称重并作下列检查和试验:2.1控制装置二氧化碳系统控制装置应满足下列要求:(1)应设置两套独立的控制装置,以将二氧化碳释放至被保护处所,并确保警报装置的动作其中,一套控制装置应用于开启安装在将气体输送至被保护处所的管路上的阀门,另一套控制装置应用于将气体从所储存的容器中排出。

(2)两套控制装置应布置在一个释放箱内。

在该箱的特定部位应设醒目标记如果装有控制装置的释放箱平时被锁住的话,用于开启释放箱的钥匙应置于没有玻璃面板的盒子里,该盒子应置放在释放箱附近的明显位置处。

2.2管路畅通和密性试验2.2.1在码头或机舱里用耐压在1.0Mpa以上夹线胶管引压缩空气至二氧化碳间,并与总管或分配阀箱上所设压缩空气吹洗接头连通,中间加装控制阀1只,阀后加装1.6Mpa压力表1只。

2.2.2管路密性试验(每4至5年进行一次):将各支管CO2排除口密封,打开空气控制阀对每条支管分别单独进行气密试验,当表压达到0.69Mpa时,将空气控制阀关死并进行15分钟保压试验,管路不得渗漏和变形。

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［摘要］介绍了高压细水雾的特点、ＯＡＳＬＳ公约及ＭＳＣ通函的相关要求、用固定式高压细水雾灭火系统船
的组成、作原理及设计要求．工该研究成果对细水雾灭火系统的设计、制造与实船布置具有指导意义．
性气体发生器．
２固定式局部水基灭火系统启动时不需要关闭）
设备无破坏等突出的优点，已成为国际上消防行业的最新发展方向，被公认为是卤代烷灭火系统的理
想替代品．
发动机、撤离工作人员或者对该处所进行封舱，但要
在被保护处所和机器处所发出光报警信号和独特的声响报警信号．
［章编号］１０ — ４８（０８０—０４０文０３６４２０）２０９ —３
船用固定式高压细水雾灭火系统的研制
万会雄，黄海波，黄辉 ห้องสมุดไป่ตู้
（１华中科技大学机械科学与工程学院，北武汉４０７；湖３０４２武汉理工大学物流工程学院，湖北武汉４０６）３０３
２１系统组成．
际海事组织海上安全委员会通函（称ＩＣ简ＭＯＭＳ
通函）要求．的
固定式局部高压细水雾灭火系统是由泵组单元、区阀１、分３压力开关１、６细水雾喷头２、流阀２节
求和性能试验应符合第９３号通函（ＣＣｒ．１ＭＳ／ｉｃ
１相关要求
船用固定式高压细水雾灭火系统必须满足国际海上人命安全公约（称ＳＬ简ＯＡＳ公约）的要求和国
９３的规定．１）
２系统组成及工作原理
维普资讯
第２３卷第２期
Ｖ０．．１２３ＮＯ２
湖北工业大学学
报
２００８年４月
Ａｐ．０ｒ２０８
ＪｕｎｌｆＨｕｅｉｅｓｔｆＴｃｎｌｇｏｒａｂｉＵｎｖｒｉｏｅｈｏｏｙｏｙ
１１ＳＬＳ约要求．ＯＡ公
［稿日期］２０ — １ —０收０７２１［者简介］）￣（９３，，北汉川人，中科技大学博士研究生，汉理工大学副教授，研究方向：液控制作Ｙ１６一）男湖华武电
由于高压细水雾灭火系统的技术含量高，目前国内的生产厂家极少，存在着巨大的市场空缺．据统计，止至２０截０３年底，国现有船舶总量２中４万多
艘，重６０，全部改装成细水雾灭火系统，载 ×１ｔ如
系统．
维普资讯
第２卷第２期３
万会雄等
船用目定式高压细水雾灭火系统的研制
９５
１、水口１、警灭火控制器１、制盒１１排２报７控８及火灾探测器２４等组成，其原理见图１Ｅ．图１中泵组单元是由高压水泵７电动机８进、、水过滤器２高压过滤器９溢流阀４电磁阀５电接、、、、
３若机器处所有人值班，）仅要求该系统能手动释放；是无人值班的机器处所，若要求能做到自动和
手动释放＿．】］
１２ＭＳ通函要求．Ｃ．
约需要１０２００套以上；预计在未来１０年，每年的需
求量在２００套的基础上还会有一定地增长．０因此，自主研发高压细水雾灭火系统对保护环境、高经提
为极为迫切的需要．
局部水基灭火系统用来保护的处所为：舶主推进船
和发电所用的内燃机上有失火危险的部分；炉前锅
部；焚烧炉有失火危险的部分；热燃油净化器；加惰
以细水雾为灭火剂的灭火系统具有灭火机理先
进、灭火效率高、安全、无危害、对环境无污染以及对
１对于２０）０７年７月１日以后建造的国际航行的５０ｔ０以上的客船和２００ｔ０以上的货船，当其Ａ
类机器处所的容积超过５０时，０ｍ。所装设的固定式
剂的灭火系统．国于１９我９１年加入了该公约，即随制定了“ 国消防行业哈龙整体淘汰计划” 因而，中．寻找一种能够替代卤代烷的环保、效的灭火剂便成高
济效益具有重要意义．
固定式局部高压细水雾灭火系统中细水雾喷头的技术要求和性能试验应符合经ＩＣ第７８ＭＯＭＳ２
号通函（ＣＣｒ．７８修正的第６８号通函ＭＳ／ｉ２）ｃ６
（ＣＣｒ．６）ＭＳ／ｉ６８的有关规定，ｃ而整个系统的技术要
［键词］细水雾；部水基灭火系统；船布置关局实［图分类号］ＴＨ１７中３［献标识码］文：Ａ
１８９７年联合国环保公约 “ 特利尔公约 ” 蒙明确
提出：求世界各国在２要１世纪初淘汰以哈龙为灭火