建筑中安裝氣體滅火系統(tǒng)選型與配置技術(shù)等方面的問題
改革開放以來,隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,在工業(yè)與民用建筑工程項(xiàng)目中需要采用氣體滅火系統(tǒng)的場所不斷增多。全面了解與掌握氣體滅火系統(tǒng)的選型與配置技術(shù),為廣大消防部門、消防企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員和建筑給水排水工程設(shè)計(jì)人員所關(guān)注。
由于1211、1301鹵代烷氣體滅火劑在滅火效能、低毒性、性價(jià)比等方面有著明顯的綜合優(yōu)勢,在二十世紀(jì)九十年代以前得到了普遍的推廣和應(yīng)用。在國際國內(nèi)氣體消防領(lǐng)域曾經(jīng)占有十分重要的位置。
隨著人類環(huán)境保護(hù)意識的不斷加強(qiáng),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)上述氣體滅火藥劑被釋放并上升到大氣平流層時(shí),在強(qiáng)烈的太陽紫外線照射下,分解出的Cl、Br自由基與大氣中的臭氧會發(fā)生一系列連鎖反應(yīng),每個(gè)自由基可摧毀10萬個(gè)臭氧分子,嚴(yán)重破壞大氣臭氧層。逐步淘汰鹵代烷氣體滅火劑,開發(fā)并應(yīng)用新型清潔的氣體滅火劑,已成為世界各國氣體消防發(fā)展的必然趨勢。
1 氣體滅火系統(tǒng)的基本術(shù)語
1.1 潔凈氣體滅火劑
滅火后對被保護(hù)對象沒有污損、帶電滅火安全、其臭氧耗損潛能值(ODP)和溫室效應(yīng)潛能值(GWP)等指標(biāo)均能達(dá)到聯(lián)合國環(huán)境署(UNEP)規(guī)定的大氣環(huán)保要求的氣體滅火劑。
1.2 純天然氣體滅火劑
由在大氣中自然存在的氣體組成的滅火劑。例如IG-541、IG-100、IG-55和IG-01等IG類氣體滅火劑。
1.3 氫氟烴類氣體滅火劑
由以鹵素原子中的氟原子取代烷烴分子中的部分氫原子后生成的HFC類氣體滅火劑。例如七氟丙烷、三氟甲烷和六氟丙烷等。
1.4 經(jīng)常有人停留場所
經(jīng)常有人停留或工作,且停留時(shí)間超過5min的建筑物場所。
1.5 短暫有人停留場所
偶爾有人停留或工作,從事抄表記錄、存取貨物或日常巡視等短時(shí)間作業(yè),停留時(shí)間大于1min且小于等于5min的建筑物場所。
1.6 無人停留場所
很少有人停留,僅偶爾從事例行巡查等極短時(shí)間作業(yè),停留時(shí)間小于等于1min的建筑物場所。
1.7 必要場所
需要配置鹵代烷滅火設(shè)施的重要建筑物場所和軍事要害設(shè)施。
1.8 非必要場所
可不必配置鹵代烷滅火設(shè)施的一般建筑物場所。
2 潔凈氣體滅火劑的基本要求
2.1 不破壞大氣臭氧層。
2.2 不產(chǎn)生溫室效應(yīng),或溫室效應(yīng)相對較小。
2.3 在大氣中的存活期限較短。
2.4 對人體無毒害作用,或影響輕微。能用于經(jīng)常有人停留或工作場所。
2.5 不可燃。
2.6 滅火效能高,設(shè)計(jì)滅火濃度較低。
2.7 噴射后能全部汽化,在封閉空間內(nèi)各方向分布迅速、均勻;
2.8 滅火后無固體或液體殘留物,不導(dǎo)電,不擊穿電子電氣設(shè)備,不污損、腐蝕和損毀被保護(hù)場所的設(shè)備、器材、文物。
3 氣體滅火系統(tǒng)的分類
3.1 按滅火劑品種分類
3.1.1 化學(xué)滅火劑系統(tǒng)
(1)鹵代烷1211滅火系統(tǒng)(我國已于2005年停止生產(chǎn)1211滅火劑)
(2)鹵代烷1301滅火系統(tǒng)(我國承諾2010年底停止生產(chǎn)1301滅火劑)
(3)七氟丙烷(HFC-227ea)滅火系統(tǒng)
(4)三氟甲烷(HFC-23)滅火系統(tǒng)
(5)六氟丙烷(HFC-236fa)滅火系統(tǒng)
3.1.2 純天然氣體滅火劑系統(tǒng)
(1)IG-541(N2、Ar、CO2混合氣體)滅火系統(tǒng)
(2)IG-100(N2)滅火系統(tǒng)
(3)IG-55(N2、Ar混合氣體)滅火系統(tǒng)
(4)IG-01(Ar)滅火系統(tǒng)
(5)二氧化碳(CO2)滅火系統(tǒng)
3.2按滅火劑輸送壓力的來源及形式分類
3.2.1 內(nèi)貯壓式氣體滅火系統(tǒng)
滅火劑在儲瓶內(nèi)用驅(qū)動氣體(一般為N2)加壓貯存,系統(tǒng)動作時(shí)靠儲瓶內(nèi)的充壓氣體輸送滅火劑。如:
(1)七氟丙烷滅火系統(tǒng)
(2)六氟丙烷滅火系統(tǒng)
(3)鹵代烷1301滅火系統(tǒng)
3.2.2 外貯壓式氣體滅火系統(tǒng)
系統(tǒng)動作時(shí)滅火劑由專設(shè)的充壓氣體(一般為N2)瓶組進(jìn)行加壓的系統(tǒng)。如上海金盾消防安全設(shè)備有限公司研制生產(chǎn)的外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)(原名稱為備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng))。
3.2.3 自壓式氣體滅火系統(tǒng)
滅火劑依靠其自身飽和蒸汽壓力或充裝壓力進(jìn)行輸送的滅火系統(tǒng)。如:
(1)三氟甲烷滅火系統(tǒng) (2)IG-541滅火系統(tǒng)
(3)IG-100滅火系統(tǒng) (4)IG-55滅火系統(tǒng)
(5)IG-01滅火系統(tǒng) (6)二氧化碳(CO2)滅火系統(tǒng)
3.3按滅火劑貯存壓力分類
3.3.1 高壓系統(tǒng)
20℃時(shí)滅火劑在儲存容器內(nèi)的充裝壓力大于等于5.6MPa的氣體滅火系統(tǒng)。如:
(1)IG-541滅火系統(tǒng) (2)IG-100滅火系統(tǒng)
(3)IG-55滅火系統(tǒng) (4)IG-01滅火系統(tǒng)
(5)5.6MPa七氟丙烷滅火系統(tǒng) (6)高壓二氧化碳(CO2)滅火系統(tǒng)(5.7MPa)
3.3.2 中壓系統(tǒng)
20℃時(shí)滅火劑在儲存容器內(nèi)的充裝壓力小于5.6MPa且大于2.5MPa 的氣體滅火系統(tǒng)。如:
(1)4.2MPa七氟丙烷滅火系統(tǒng) (2)4.2MPa三氟甲烷滅火系統(tǒng)
(3)4.2MPa六氟丙烷滅火系統(tǒng) (4)4.2MPa鹵代烷1301滅火系統(tǒng)
3.3.3 低壓系統(tǒng)
20℃時(shí)滅火劑在儲存容器內(nèi)的充裝壓力小于等于2.5MPa的氣體滅火系統(tǒng)。如:
(1)2.5MPa七氟丙烷滅火系統(tǒng) (2)2.5MPa三氟甲烷滅火系統(tǒng)
(3)2.5MPa六氟丙烷滅火系統(tǒng) (4)2.5MPa鹵代烷1301滅火系統(tǒng)
(5)低壓二氧化碳(CO2)滅火系統(tǒng)(2.1MPa)
3.4按滅火系統(tǒng)的保護(hù)范圍分類
3.4.1 全淹沒系統(tǒng)
滅火劑在規(guī)定的噴放時(shí)間內(nèi)使整個(gè)防護(hù)區(qū)密閉空間達(dá)到設(shè)計(jì)滅火濃度。
除二氧化碳(CO2)以外的其它種類氣體滅火劑均只適用于此系統(tǒng)。
3.4.2 局部應(yīng)用系統(tǒng)
以設(shè)計(jì)噴射率向具體保護(hù)對象噴放滅火劑并持續(xù)一定時(shí)間。
二氧化碳(CO2)是唯一可用于局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的氣體滅火劑。
3.5按有無滅火劑輸送管網(wǎng)分類
3.5.1 有管網(wǎng)系統(tǒng)
滅火劑需經(jīng)由管網(wǎng)(干管及支管)從儲存裝置輸送至噴放組件(噴嘴)才能實(shí)施噴放的系統(tǒng)。
其中一套滅火劑儲存裝置只保護(hù)一個(gè)防護(hù)區(qū)或保護(hù)對象的系統(tǒng)為單元獨(dú)立系統(tǒng);而用一套滅火劑儲存裝置保護(hù)兩個(gè)及兩個(gè)以上防護(hù)區(qū)或保護(hù)對象的系統(tǒng)為組合分配系統(tǒng)。
3.5.2 無管網(wǎng)預(yù)制系統(tǒng)
按一定的應(yīng)用條件將滅火劑儲存裝置和噴放組件等組裝成套且具有聯(lián)動控制功能的氣體滅火系統(tǒng)。如:
(1)七氟丙烷預(yù)制滅火系統(tǒng) (2)高壓二氧化碳(CO2)預(yù)制滅火系統(tǒng)
(3)三氟甲烷預(yù)制滅火系統(tǒng) (4)六氟丙烷預(yù)制滅火系統(tǒng)
4 我國氣體消防領(lǐng)域現(xiàn)行有關(guān)政策法規(guī)
為了保護(hù)大氣臭氧層和人類共同的生存環(huán)境,造福子孫后代,我國政府在1984年和1991年分別簽署了《關(guān)于保護(hù)臭氧層的維也納公約》和《關(guān)于破壞臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》。1991年7月15日,國家保護(hù)臭氧層領(lǐng)導(dǎo)小組成立。先后編制了《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》和《中國消防行業(yè)哈龍整體淘汰計(jì)劃》。承諾2005年停止生產(chǎn)鹵代烷1211滅火劑,2010年底停止生產(chǎn)鹵代烷1301滅火劑。 1993年3月,蒙特利爾多邊基金執(zhí)委會第九次會議討論并通過了《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》。
4.1 根據(jù)《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》和《中國消防行業(yè)哈龍整體淘汰計(jì)劃》,我國各級政府職能部門陸續(xù)制訂、頒發(fā)了“加強(qiáng)哈龍?zhí)娲芳捌涮娲夹g(shù)管理”和《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等一系列政策、法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
另外,北京、上海、廣東、廣西、浙江、江蘇、安徽、陜西、山西、云南、湖南等省、市從1999年到2005年間也陸續(xù)制訂、頒發(fā)了一批有關(guān)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收方面的工程技術(shù)地方標(biāo)準(zhǔn)。
4.2 我國逐步限制和淘汰鹵代烷氣體滅火劑,開發(fā)應(yīng)用新型潔凈氣體滅火劑的指導(dǎo)方針和基本原則:
4.2.1 哈龍?zhí)娲ぷ鞅仨殘?jiān)持對必要場所與非必要場所區(qū)別對待,傳統(tǒng)滅火技術(shù)與哈龍?zhí)娲夹g(shù)并舉。主要原因?yàn)椋?/span>
(1)迄今為止,世界各國還沒有研制出能夠完全達(dá)到甚至超過鹵代烷1211、1301氣體滅火劑的滅火效能、可以完全替代1211、1301的新型氣體滅火劑。
(2)在確保我國哈龍?zhí)蕴ぷ黜樌M(jìn)行的前提下,做到不因哈龍的淘汰而使消防保護(hù)能力有所降低。
4.2.2 禁止使用含氫氯氟烴(HCFC)、含氫溴氟烴(HBFC)、含全氟烴(PFC)類物質(zhì)的氣體滅火劑和五氟乙烷(HFC-125)作為哈龍?zhí)娲贰?/span>
4.2.3 可以使用含氫氟烴類物質(zhì)的氣體滅火劑(如七氟丙烷、三氟甲烷、六氟丙烷)及純天然氣體滅火劑(如IG-541、IG-100、IG-55、IG-01)作為哈龍?zhí)娲贰?/span>
4.2.4 禁止在非必要場所設(shè)計(jì)、安裝、使用哈龍氣體滅火系統(tǒng)。非必要場所可采用傳統(tǒng)滅火技術(shù)(如 CO2、水噴淋、泡沫),也可采用哈龍?zhí)娲鷾缁鸺夹g(shù)。
4.2.5 必要場所既可以使用哈龍1301滅火系統(tǒng),也可以采用哈龍?zhí)娲鷾缁鸺夹g(shù)。
4.2.6 禁止在非必要場所配置鹵代烷1211滅火器,非必要場所應(yīng)選配干粉、泡沫、水系等類型的建筑滅火器。必要場所仍可以配置鹵代烷1211滅火器。
4.2.7 哈龍?zhí)娲a(chǎn)品應(yīng)通過國家消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的型式檢驗(yàn)。未經(jīng)檢驗(yàn)或檢驗(yàn)不合格的國內(nèi)及國外產(chǎn)品不能在國內(nèi)銷售和使用。
4.3我國目前允許使用的氣體滅火劑種類
自上世紀(jì)九十年代初期至今,經(jīng)過近二十年的應(yīng)用實(shí)踐,在氣體消防領(lǐng)域我們已經(jīng)積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn),有了自己比較完整的應(yīng)用理論、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)制造、工程施工、維護(hù)管理、產(chǎn)品質(zhì)量檢測體系。
目前,我國允許使用的氣體滅火劑有七氟丙烷、IG-541、IG-100、IG-55、IG-01、二氧化碳、三氟甲烷、六氟丙烷。限制使用的有1301 、1211(滅火器)。
5.1七氟丙烷
七氟丙烷滅火劑滅火效能高(與鹵代烷1301比較接近),滅火速度快,設(shè)計(jì)滅火濃度低,滅火劑用量較少,不導(dǎo)電,不破壞大氣臭氧層,在常溫下可加壓液化。在常溫常壓條件下能全部揮發(fā),無二次污染,滅火后無殘留物。滅火劑存放的安全性好,儲瓶間占用面積相對較小,是鹵代烷滅火劑比較理想的替代品。
與其它幾種氣體滅火劑相比,七氟丙烷滅火劑價(jià)格相對較高,且存在一定的溫室效應(yīng);內(nèi)貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)輸送距離較短,其有管網(wǎng)系統(tǒng)不太適宜用于保護(hù)儲瓶間與防護(hù)區(qū)之間高差較大、距離較遠(yuǎn)的工程項(xiàng)目。
5.2IG-541
IG-541混合氣體滅火劑無色、無味、無毒,屬于純天然潔凈氣體滅火劑。它不破壞大氣臭氧層,對地球不產(chǎn)生溫室效應(yīng),對大氣、人體及動植物無任何不利影響。電絕緣性好,遇高溫不會分解,無有害物質(zhì)產(chǎn)生,噴放時(shí)溫度變化很小,不會形成濃霧,滅火過程潔凈,滅火后不留痕跡,噴放過程中不會對人體和被保護(hù)對象構(gòu)成傷害。日常維護(hù)成本較低。滅火劑高壓儲存及氣態(tài)輸送成為保護(hù)半徑最大的氣體滅火系統(tǒng)之一。
IG-541混合氣體滅火劑設(shè)計(jì)滅火濃度較高,滅火劑用量較多。對滅火藥劑的混合配比、儲氣瓶、管路、閥門、噴嘴、儲瓶間的要求較為嚴(yán)格,系統(tǒng)的設(shè)備制造及安裝工藝相對復(fù)雜。
5.3二氧化碳(CO2)
二氧化碳滅火系統(tǒng)是成熟的滅火技術(shù)。美國早在1928年就頒發(fā)了二氧化碳滅火規(guī)范,我國從二十世紀(jì)五十年代開始應(yīng)用二氧化碳滅火系統(tǒng)。
二氧化碳對大多數(shù)物質(zhì)沒有腐蝕破壞作用,不導(dǎo)電,滅火迅速徹底,滅火后能很快散逸,不留痕跡,不污損物品,沒有水漬損失。
二氧化碳滅火劑來源廣泛,價(jià)格低廉,并可長期儲存。與其它幾種純天然氣體滅火劑相比,它的滅火效能最好。是唯一可用于局部應(yīng)用系統(tǒng)的氣體滅火劑。除固體表面火災(zāi)以外,也適宜用于固體物質(zhì)深位火災(zāi)及可熔化固體物質(zhì)火災(zāi)。
二氧化碳滅火系統(tǒng)對防護(hù)區(qū)面積和容積沒有具體限制。高壓系統(tǒng)輸送距離較遠(yuǎn)。
二氧化碳滅火設(shè)計(jì)濃度較高,滅火劑用量較多;儲瓶間或儲罐間需要的面積較大;對地球環(huán)境會產(chǎn)生溫室效應(yīng);對人有窒息毒害作用,不適宜用于經(jīng)常有人工作或停留的場所;在釋放過程中因?yàn)橛泄虘B(tài)CO2(干冰)存在,會使防護(hù)區(qū)溫度急劇下降,對精密儀器和精密設(shè)備造成影響。
5.4三氟甲烷
三氟甲烷滅火劑無色、無味、不導(dǎo)電,藥劑毒性低。它不含溴元素和氯元素,不破壞大氣臭氧層。滅火速度快,效能高。滅B類火用量較少。噴射后無殘留物,對設(shè)備無污損。其毒副作用小于鹵代烷1211、1301滅火劑,對人的不安全性低于七氟丙烷。具有在寒冷、酷熱環(huán)境都能使用的特點(diǎn)及價(jià)格優(yōu)勢。
由于三氟甲烷在20℃時(shí)的飽和蒸汽壓(4.18MPa)遠(yuǎn)高于七氟丙烷(0.39MPa),有很好的氣化性能和流動性能,無需采用氮?dú)庠鰤杭纯勺孕袊姺拧?/span>
三氟甲烷滅火設(shè)計(jì)濃度高于七氟丙烷,所以滅火劑計(jì)算用量也要大于七氟丙烷。
5.5IG-100(N2)
IG-100是純天然氣體,無色、無味、無毒、具弱導(dǎo)電性,是地球大氣層的主要成分,屬于完全意義上的潔凈氣體滅火劑。IG-100滅火過程迅速徹底,滅火效能在純天然氣體滅火劑中僅次于二氧化碳。適用于保護(hù)經(jīng)常有人工作和停留場所。
氮?dú)饪梢詮目諝庵蟹蛛x制取,來源廣泛,各地工礦企業(yè)、制氧廠都有充足的氮?dú)鈦碓?,充裝費(fèi)用低廉。
5.6六氟丙烷
六氟丙烷不含溴元素和氯元素,對大氣臭氧層無破壞作用。其毒性非常低,對人體安全,可以在有人工作場所使用。六氟丙烷無腐蝕性,并具有良好的氣相絕緣性。
6 化學(xué)滅火劑的滅火機(jī)理
長期以來,對七氟丙烷、三氟甲烷、六氟丙烷等化學(xué)滅火劑的滅火機(jī)理,人們都習(xí)慣表述為“化學(xué)抑制”或“化學(xué)反應(yīng)”。但國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)2000年頒發(fā)的國際標(biāo)準(zhǔn)《氣體滅火系統(tǒng)--物理性能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)》ISO14520則明確:七氟丙烷、三氟甲烷、六氟丙烷主要以物理方式(窒息、隔離)和部分化學(xué)方式滅火。
7 氣體滅火系統(tǒng)選型配置技術(shù)要點(diǎn)
7.1 設(shè)計(jì)選型應(yīng)掌握的基本原則
7.1.1 對不宜用水保護(hù)或滅火的建筑物場所方可考慮設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。
7.1.2 氣體滅火系統(tǒng)選型時(shí)應(yīng)注意安全適用,潔凈環(huán)保,技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,符合國家方針政策。
7.2如何選用潔凈氣體滅火劑
7.2.1 對大氣層和水土等地球自然環(huán)境應(yīng)無危害。
7.2.2 不得破壞大氣臭氧層,其臭氧耗損潛能值ODP應(yīng)小于等于0.05,ODP=0者應(yīng)優(yōu)先選用。
7.2.3 不產(chǎn)生溫室效應(yīng)或溫室效應(yīng)相對較小,其溫室效應(yīng)潛能值GWP宜小于CO2,GWP=0者應(yīng)優(yōu)先選用。
7.2.4 對人體應(yīng)無毒性危害,或僅有輕微影響。無毒或微毒者應(yīng)優(yōu)先選用。
7.2.5 不可燃,滅火效能較高。設(shè)計(jì)滅火濃度接近5%(體積百分?jǐn)?shù))和在10s內(nèi)能滅火者應(yīng)優(yōu)先選用。
7.2.6 噴射后應(yīng)能全部汽化、閃蒸,在防護(hù)區(qū)封閉空間內(nèi)各方向(上、下、左、右)分布迅速、均勻。
7.2.7 不導(dǎo)電,其擊穿電壓和絕緣電阻的性能應(yīng)合格。
7.2.8 滅火后不得含有固相或液相殘留物,對被保護(hù)對象、場所和設(shè)備應(yīng)無污損。
7.2.9 存儲穩(wěn)定性好。包括耐熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,對金屬的腐蝕性應(yīng)較小。
7.2.10 與彈性密封元件有良好的相容性,長久貯存應(yīng)不泄漏。
7.3氣體滅火系統(tǒng)適用與不適用火災(zāi)類型應(yīng)注意的幾個(gè)方面
7.3.1 對于棉毛、織物、紙張等固體物質(zhì)的深位火災(zāi),只能采用二氧化碳全淹沒滅火系統(tǒng)。
7.3.2 二氧化碳是唯一可用于局部應(yīng)用系統(tǒng)的氣體滅火劑。
局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)只能用于撲滅不需封閉空間條件的具體保護(hù)對象的表面火災(zāi)(如鋼廠軋機(jī)生產(chǎn)線、印刷作業(yè)流水線、電站、烘干設(shè)備流水線、浸漬油槽、汽車制造廠噴漆作業(yè)生產(chǎn)線等工部工位的局部保護(hù)),而不能用于撲滅固體物質(zhì)的深位火災(zāi)。
7.3.3 氣體滅火系統(tǒng)適用于撲救電氣設(shè)備火災(zāi)、固體表面火災(zāi)、液體(油類)火災(zāi)和滅火前可切斷氣源的氣體火災(zāi)。這是從廣義角度規(guī)定的。具體來說,應(yīng)是指不適宜用水保護(hù)或滅火的場所和對象。如電器和電子設(shè)備、通訊設(shè)備、可燃易燃的液體和氣體、貴重物品和財(cái)產(chǎn)的保管場所等。
7.3.4 氣體滅火系統(tǒng)都適用于撲救液體火災(zāi)(B類火災(zāi));二氧化碳、三氟甲烷還適用于撲救石蠟、瀝青等可熔化的固體火災(zāi)。但對于IG-541滅火系統(tǒng),由于其滅火效能相對較低,在高壓噴放時(shí)可能導(dǎo)致可燃易燃液體飛濺及汽化,有造成火勢蔓延擴(kuò)大的危險(xiǎn),故一般不提倡將其用于撲救主燃料為液體的火災(zāi)。
7.3.5 對于氣體火災(zāi),無論選擇哪一種氣體滅火系統(tǒng),均要求在滅火劑噴放前能切斷氣源供給。即在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)關(guān)注并提醒燃?xì)鈱I(yè)設(shè)計(jì)人員在燃?xì)夤艿郎显O(shè)置緊急事故自動切斷裝置?!兑?guī)范》明確指出:采取這一措施的主要目的,是為了防止可燃?xì)怏w過量積聚引起爆炸;其次是為了防止可燃、助燃?xì)怏w不斷逸出沖淡滅火劑濃度,降低滅火效果。
7.4氣體滅火系統(tǒng)對防護(hù)區(qū)的基本要求
7.4.1 采用全淹沒氣體滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)宜以單個(gè)封閉空間劃分;同一區(qū)間的吊頂層和架空地板下需同時(shí)保護(hù)時(shí),可合并為一個(gè)防護(hù)區(qū)。
7.4.2 防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門、窗的耐火極限均不宜低于0.5h ;吊頂?shù)哪突饦O限不宜低于0.25h 。
7.4.3 氣體滅火系統(tǒng)啟動時(shí)會向防護(hù)區(qū)噴放大量滅火氣體,引起防護(hù)區(qū)內(nèi)氣壓瞬間升高。除此以外,火災(zāi)燃燒產(chǎn)生的熱量也會使氣壓有所上升,噴放時(shí)火勢越大,持續(xù)時(shí)間越長,壓力升高就越明顯。因此,《規(guī)范》明確要求防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(內(nèi)外壓強(qiáng)差)不宜低于1200Pa 。
防護(hù)區(qū)內(nèi)吊頂?shù)脑试S壓強(qiáng)一般達(dá)不到上述要求,故不將其視為防護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu),而應(yīng)將吊頂以上部分的空間容積計(jì)入防護(hù)區(qū)總?cè)莘e中。同樣,電子計(jì)算機(jī)房中的架空地板下也應(yīng)這樣考慮。
這里所指的防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu),既包括防護(hù)區(qū)四周墻體、地面及頂板,也包括防護(hù)區(qū)的門、窗及門、窗上的玻璃。
7.4.4 對于全淹沒氣體滅火系統(tǒng),均需要在防護(hù)區(qū)設(shè)置泄壓口,并安裝不小于泄壓計(jì)算面積的成品泄壓閥。其作用為一方面當(dāng)防護(hù)區(qū)因滅火劑噴放壓力升高到一定值時(shí),通過泄壓口將部分空氣和滅火劑及時(shí)向防護(hù)區(qū)外釋放,以保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全;另一方面,防止因滅火劑噴放時(shí)壓力升高造成防護(hù)區(qū)門、窗爆破導(dǎo)致滅火失敗,火勢蔓延失控。
七氟丙烷、二氧化碳、三氟甲烷、六氟丙烷滅火劑比空氣重,為了減少滅火劑從泄壓口流失,上述氣體滅火系統(tǒng)的泄壓口應(yīng)開在防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上部位。
泄壓口宜設(shè)在外墻上。也就是說,如防護(hù)區(qū)存在外墻,應(yīng)設(shè)在外墻上;當(dāng)防護(hù)區(qū)無外墻時(shí),也可設(shè)在與走廊相鄰的內(nèi)墻上。
防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的門、窗及門、窗上的玻璃不能作為泄壓口。
7.4.5防護(hù)區(qū)的環(huán)境溫度
7.4.6 對于二氧化碳滅火劑,一個(gè)組合分配系統(tǒng)保護(hù)5個(gè)及5個(gè)以上防護(hù)區(qū)或保護(hù)對象時(shí),應(yīng)有備用量,且備用量不應(yīng)小于系統(tǒng)設(shè)計(jì)用量。
除二氧化碳以外的氣體滅火劑,一個(gè)組合分配系統(tǒng)所保護(hù)的防護(hù)區(qū)則不應(yīng)超過8個(gè)。
7.5 氣體滅火劑的輸送距離
7.5.1 常用氣體滅火劑的輸送距離
常用氣體滅火劑的輸送距離
氣體滅火系統(tǒng)名稱
滅火劑輸送形態(tài)
滅火劑輸送距離
7.5.2 這里說的滅火劑輸送距離,是指滅火劑輸送管道的推薦性當(dāng)量長度。
對于外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng),上海金盾消防安全設(shè)備有限公司曾在207m當(dāng)量長度的輸送管網(wǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)并成功滅火。但考慮到這一試驗(yàn)數(shù)據(jù)是在較理想條件下(基本為水平管道,各方面準(zhǔn)備充分等)得出的,而實(shí)際應(yīng)用場所的條件遠(yuǎn)比火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室要差,且不明確因素較多,故在上表中是按≤150m當(dāng)量長度推薦的,留有較多的余地。如在具體工程中經(jīng)過精確計(jì)算,也可以大于這一推薦值。
7.5.3氣體滅火劑垂直輸送距離的當(dāng)量補(bǔ)償
(1)七氟丙烷、三氟甲烷、六氟丙烷氣體滅火劑當(dāng)垂直輸送上升配管長度超過4m 時(shí)應(yīng)予補(bǔ)償。補(bǔ)償系數(shù)宜采用1.05~1.15。
(2)七氟丙烷、三氟甲烷、六氟丙烷氣體滅火劑垂直輸送下降配管和長度不超過4m 的上升配管可不進(jìn)行補(bǔ)償。
(3)IG-541、二氧化碳、IG-100、IG-55、IG-01等純天然氣體滅火劑垂直輸送上升及下降配管均不進(jìn)行補(bǔ)償。
8 氣體滅火劑儲瓶間凈空高度與環(huán)境溫度要求
8.1 儲瓶間凈空高度要求:有梁時(shí)梁底高度不宜小于2.5m,無梁時(shí)板底高度不宜小于2.8m。
8.2 儲瓶間環(huán)境溫度應(yīng)符合下表要求:
9 滅火劑設(shè)計(jì)用量計(jì)算公式中的海拔高度修正系數(shù)
七氟丙烷、IG-541、IG-100、三氟甲烷和六氟丙烷的滅火劑設(shè)計(jì)用量計(jì)算公式中均有海拔高度修正系數(shù)k。海拔高度越高的地區(qū),k值越小。這是因?yàn)殡S著海拔高度的不斷增高,空氣也逐漸稀薄,大氣壓力逐漸降低,空氣中的氧氣含量逐漸減少,氣體滅火劑噴放后在防護(hù)區(qū)內(nèi)的擴(kuò)散速度加快,控火、滅火更有效,滅火劑用量也可以相應(yīng)減少。
國內(nèi)《規(guī)范》等同采用了國際標(biāo)準(zhǔn)《氣體滅火系統(tǒng)-物理性能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)》ISO14520和美國標(biāo)準(zhǔn)《潔凈氣體滅火劑滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》NFPA2001的規(guī)定。其原則是:當(dāng)防護(hù)區(qū)所處地區(qū)海撥高度的大氣壓相差超過11%時(shí),滅火劑設(shè)計(jì)用量應(yīng)進(jìn)行修正。
11 氣體滅火劑輸送管網(wǎng)計(jì)算
11.1 氣體滅火劑輸送管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜,計(jì)算過程非常繁瑣,不可能依賴傳統(tǒng)手工方法進(jìn)行精確計(jì)算。
11.2 方案和初步設(shè)計(jì)階段,可以按照有關(guān)《規(guī)范》、手冊中的公式、例題對管網(wǎng)滅火劑流量、減壓孔板孔口孔徑、管網(wǎng)阻力損失、管徑、噴嘴壓力等進(jìn)行粗略計(jì)算。
11.3 施工圖設(shè)計(jì)階段,宜在氣體滅火系統(tǒng)生產(chǎn)供應(yīng)商或氣體消防工程公司的配合下采用由其提供的計(jì)算方法或?qū)iT計(jì)算軟件進(jìn)行滅火劑輸送管網(wǎng)的計(jì)算。
12 氣體滅火劑輸送管網(wǎng)要求
12.1 管材
氣體滅火劑輸送管道應(yīng)采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅無縫鋼管,鍍鋅層厚度不宜小于15μm。安裝在腐蝕性較大環(huán)境里的氣體滅火劑輸送管道應(yīng)采用無縫不銹鋼管。
12.2 管道連接方式
12.2.1 氣體滅火劑輸送管道DN≤80mm宜采用螺紋連接;DN≥100mm宜采用法蘭連接。管道連接件應(yīng)內(nèi)外壁熱浸鍍鋅。腐蝕性環(huán)境應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)管件。
12.2.2 螺紋連接時(shí),可采用聚四氟乙烯膠帶或厭氧膠帶作為密封材料。法蘭連接時(shí),一般采用金屬墊圈密封。
13 無管網(wǎng)預(yù)制滅火系統(tǒng)
13.1 柜式無管網(wǎng)滅火裝置是一種預(yù)制的、按一定應(yīng)用條件將滅火劑儲存裝置和噴放組件等預(yù)先設(shè)計(jì)、組裝成套且具有聯(lián)動控制功能的全淹沒滅火系統(tǒng)。與有管網(wǎng)滅火系統(tǒng)相比,具有安裝靈活、無管網(wǎng)阻力損失、滅火速度更快、效果更好等特點(diǎn)。
13.2 預(yù)制滅火裝置直接設(shè)置在防護(hù)區(qū)內(nèi),不需要另外布置儲瓶間。適用于計(jì)算機(jī)主機(jī)房、檔案室、貴重物品庫、電信數(shù)據(jù)中心等面積較小的防護(hù)空間。對原有建筑進(jìn)行功能改造需設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)時(shí),采用預(yù)制滅火裝置更經(jīng)濟(jì)、更合理、更快捷。
13.3 柜式無管網(wǎng)預(yù)制滅火裝置的設(shè)置要求
13.3.1 單機(jī)服務(wù)面職宜控制在50m2左右。如防護(hù)區(qū)面積較大,應(yīng)采用多臺分散布置方法。但一個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)的設(shè)置數(shù)量不宜超過10臺。
13.3.2 同一個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)的預(yù)制滅火裝置多于一臺時(shí),應(yīng)能同時(shí)啟動。其動作響應(yīng)時(shí)差不應(yīng)超過2s。
14 氣體滅火系統(tǒng)的操作與控制
14.1 有管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動控制、手動控制和機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動方式;柜式(無管網(wǎng))預(yù)制滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動控制和手動控制兩種啟動方式。
14.2 采用自動控制啟動方式時(shí),根據(jù)人員安全撤離防護(hù)區(qū)的需要,應(yīng)有不大于30s的可控滅火劑延遲噴射;對于平時(shí)無人工作的防護(hù)區(qū),可設(shè)置為無延遲滅火劑噴射。
14.3 設(shè)有消防控制室的工程項(xiàng)目,應(yīng)將各防護(hù)區(qū)滅火控制系統(tǒng)的火警信息、滅火動作、手動與自動轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)設(shè)備故障信息等相關(guān)信息傳送至消防控制室。
15 氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型要點(diǎn)(小結(jié))
15.1 根據(jù)防護(hù)區(qū)面積大小、數(shù)量多少選型
防護(hù)區(qū)面積較小的宜采用無管網(wǎng)預(yù)制滅火裝置;面積較大的宜采用有管網(wǎng)滅火系統(tǒng)。
單元獨(dú)立系統(tǒng)只在僅有一個(gè)防護(hù)區(qū)時(shí)采用;有多個(gè)防護(hù)區(qū)時(shí)宜采用組合分配系統(tǒng)。
15.2根據(jù)儲瓶間位置與防護(hù)區(qū)之間的距離遠(yuǎn)近選型
距離較近的,可采用七氟丙烷、三氟甲烷、六氟丙烷或二氧化碳滅火系統(tǒng);距離較遠(yuǎn)的,宜采用IG-541、IG-100或外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)。
15.3氣體滅火系統(tǒng)適用火災(zāi)場所
15.3.1 固體表面火災(zāi)。二氧化碳滅火系統(tǒng)還可用于撲救棉毛、織物、紙張等固體物質(zhì)深位火災(zāi)。
15.3.2 液體火災(zāi)。二氧化碳、三氟甲烷還可用于撲救石蠟、瀝青等可熔化的固體物質(zhì)火災(zāi)。
15.3.3 滅火前可切斷氣源的氣體火災(zāi)。
15.3.4 電氣設(shè)備火災(zāi)。
15.3.5 二氧化碳既可用于全淹沒滅火系統(tǒng),也可用于局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)。
15.4氣體滅火系統(tǒng)不適用火災(zāi)場所
15.4.1 硝化纖維、硝酸鈉等氧化劑或含氧化劑的化學(xué)制品火災(zāi)。
15.4.2 鉀、鎂、鈉、鈦、鋯、鈾等活潑金屬火災(zāi)。
15.4.3 氫化鉀、氫化鈉等金屬氫化物火災(zāi)。
15.4.4 過氧化氫、聯(lián)胺等能自行分解的化學(xué)物質(zhì)火災(zāi)。
15.4.5 七氟丙烷、IG-541、三氟甲烷、IG-100不適用于撲救可燃固體物質(zhì)的深位火災(zāi)。
15.4.6 IG-541一般不提倡用于撲救主燃料為液體的火災(zāi)。
15.5根據(jù)防護(hù)區(qū)人員工作與停留情況選型
七氟丙烷、IG-541、三氟甲烷、IG-100、六氟丙烷可用于經(jīng)常有人工作或長時(shí)間停留的場所;
二氧化碳不適宜用于經(jīng)常有人工作或停留的場所。
15.6氣體滅火劑輸送距離由遠(yuǎn)到近排序
IG-541、IG-100、外貯壓式七氟丙烷;
高壓二氧化碳;
三氟甲烷、低壓二氧化碳;
內(nèi)貯壓式七氟丙烷、六氟丙烷。
15.7氣體滅火劑滅火效能由高到低排序
七氟丙烷,六氟丙烷,三氟甲烷,二氧化碳,IG-100,IG-541。
15.8氣體滅火劑儲瓶間(儲罐間)需用面積由小到大排序
七氟丙烷,六氟丙烷,三氟甲烷,高壓二氧化碳,IG-100,IG-541,低壓二氧化碳。
15.9滅火劑價(jià)格與系統(tǒng)工程造價(jià)比較
15.9.1 氣體滅火劑價(jià)格由低到高排序:二氧化碳,IG-100,IG-541,三氟甲烷,七氟丙烷,六氟丙烷。
15.9.2 柜式(無管網(wǎng))預(yù)制滅火系統(tǒng)每m3防護(hù)區(qū)容積工程造價(jià)約需120~260元。
15.9.3 有管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)每m3防護(hù)區(qū)容積工程造價(jià)約需280~550元。
? ? ? ? 江蘇智淼氣體滅火有限公司是一家氣體滅火系統(tǒng)整合,氣體滅火設(shè)計(jì),組裝,調(diào)試等專業(yè)的氣體滅火系統(tǒng)集成商,我們的產(chǎn)品分“有管網(wǎng)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)”、“無管網(wǎng)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)”我們與數(shù)多家氣體控制主機(jī)商深度合作,有利達(dá)氣體控制系統(tǒng),海灣氣體控制盤,北大青鳥,泰和安等氣體滅火控制系統(tǒng)品牌,智淼君安自主氣體滅火控制柜,本公司專業(yè)從事七氟丙烷、氣溶膠、超細(xì)干粉、IG541氣體、 二氧化碳、泡沫等滅火系統(tǒng)的銷售、安裝及售后服務(wù)為一體的高科技民營企業(yè)。公司技術(shù)力量雄厚,擁有一支專業(yè)的工程設(shè)計(jì)和安裝技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍,并建立了完善的質(zhì)量保障和售后服務(wù)管理體系,江蘇氣體滅火管網(wǎng):http://www.967445.com/;氣體滅火服務(wù)熱線:4006-598-119