熱氣溶膠滅火系統(tǒng)

1、熱氣溶膠滅火系統(tǒng)通常所說的氣溶膠是指以空氣為分散介質(zhì)，以固態(tài)或液態(tài)的微粒為分散質(zhì)的膠體體系，如煙和霧。而煙是固體為分散相，霧是液體為分散相。我們的氣溶膠滅火劑屬于這兩種的混合物。氣溶膠滅火劑按其產(chǎn)生的方式分為兩類，即以固體混合物燃燒而產(chǎn)生的熱氣溶膠滅火劑和以機械分散方法產(chǎn)生的冷氣溶膠滅火劑。熱氣溶膠滅火裝置內(nèi)放有熱氣溶膠滅火劑發(fā)生劑，是國內(nèi)外發(fā)展非常成熟的技術(shù)。本節(jié)主要介紹熱氣溶膠滅火系統(tǒng)。熱氣溶膠滅火劑是一種由氧化劑、還原劑及添加劑組成的固體化學混合藥劑，可通過燃燒反應產(chǎn)生固氣混合滅火劑，現(xiàn)市場上主要有K型、S型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)。冷氣溶膠滅火劑目前主要有超細干粉滅火劑，在這里不作詳細介紹。1

2、、 滅火機理熱氣溶膠滅火劑發(fā)生劑的燃燒產(chǎn)物（固氣混合滅火劑）中含40%的固體組分（如K2O、K2co3、KHCO3、SrO等）和60%的惰性氣體組分（N2和CO2）,一般認為，含固體顆粒氣溶膠同干粉滅火劑相似，是通過若干機理協(xié)同發(fā)揮滅火作用（以K型滅火劑為例）：（1）吸熱分解的降溫作用。由于在較短時間內(nèi)氣溶膠中的固體顆粒吸收了火源所放出的一部分熱量，使火焰溫度降低，輻射到燃燒表面和用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量會減少，燃燒反應會得到一定程度的抑制。（2）固體顆粒表面對鏈式反應的抑制作用（固相化學抑制作用）。氣溶膠中的固體顆粒具有很大的表面積和表面能，在火場中被加熱和發(fā)生裂解需要一定

3、的時間，并不可能完全被裂解或氣化。固體顆粒進入火場后，受可燃物裂解產(chǎn)物的沖擊，由于它相對于活性基團H、OH和O的尺寸要大的多，故活性基團與固體顆粒表面相碰撞時，被瞬間吸附并發(fā)生以下化學作用：K2O+2HKOHKOH+HKO+H2OKO+HKOHK2CO3+2H2KHCO3通過上述化學作用達到消耗燃燒活性自由基團的目的，另外吸附了可燃物裂解產(chǎn)物而未被氣化分解的微粒，可使得可燃物裂解的低分子產(chǎn)物不再參與產(chǎn)生活性自由基的反應，這將減少自由基的產(chǎn)生，從而抑制燃燒速度。(3)氣相化學的抑制作用。在熱的作用下，氣溶膠中的固體顆粒離解產(chǎn)物可能以蒸氣或陽離子形式存在，在瞬間可能與燃燒中的活性基團H、OH和O發(fā)

4、生多次以下鏈式反應：K+0HHKOHK+OKOKOH+OHKO+HOKOHH-K+HO如此反復大量消耗活性基團，并抑制活性基團之間的放熱反應，從而將燃燒的鏈式反應中斷，使燃燒得到抑制。(4)惰性氣體稀釋氧作用。氣溶膠滅火劑滅火產(chǎn)物中含有氮氣、二氧化碳、水蒸氣等氣體，對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋作用，有利于滅火。2、 主要特點氣溶膠的擴散沒有方向性，無論噴射方向或噴口的位置如何，在很短的時間內(nèi)能很快擴散到保護空間的各部位，以全淹沒的方式滅火，并可以繞過障礙物在火災空間有較長的駐留時間，滅火效率高；(2)滅火劑點燃后燃燒時間短、燃燒速度快，滅火速度快，滅火劑用量少；(3)毒性和腐蝕性小，對臭氧層無耗

5、損。ODP、ALT、GWP均為0,是綠色環(huán)保型的滅火劑；是鹵代烷的理想替代物；（4）因為含能材料本身燃燒時可提供能量，不需要采用耐壓容器，具有良好的穩(wěn)定性，可長期貯存。3、 適用范圍1）適用范圍氣溶膠滅火系統(tǒng)為全淹沒全方位滅火系統(tǒng)，適用于撲滅下列火災類別：甲、乙、丙類液體火災，如炫類（包括汽油、煤油、柴油等油品）、醇類、酮類、酯類、苯及其他有機溶劑等；可燃固體物質(zhì)表面火災，如紙張、木材、織物等的表面火災；電氣設備火災，如發(fā)電機、變壓器、旋轉(zhuǎn)電氣設備及電子設備等；滅火前能切斷氣源的氣體火災。2）熱氣溶膠滅火系統(tǒng)不適用于撲滅下列物質(zhì)引起的火災：無空氣仍能燃燒的易燃化學物質(zhì)，如硝化纖維、硝酸甘油脂、

6、火藥、硝酸鉀等化學物質(zhì)與強氧化劑的火災；活潑金屬、金屬氫化物等物質(zhì)，如鉀、鈉、鎂、鈦、錯、氫化鉀、氫化鈉等的火災；過氧化氫、聯(lián)氨等能自行分解的化學物質(zhì)；可燃固體物質(zhì)的深位火災；不應設置在人員密集場所、有爆炸危險性的場所及有超凈要求的場所；K型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)不得用于電子計算機房、通訊機房等場所。（二）系統(tǒng)的組成和主要構(gòu)成1、滅火系統(tǒng)主要包括三部分：氣溶膠滅火裝置、氣體滅火控制裝置和火災探測報警裝置。圖1、氣溶膠滅火系統(tǒng)直觀立面圖1一放氣指示燈；2一氣體滅火控制器；3緊急停止按鈕；4探測器；5一聲光報警器；6QL20以火裝置；1）滅火裝置主要由引發(fā)器、氣溶膠發(fā)生劑和發(fā)生器、冷卻裝置（劑）、反饋元

7、件、箱體等組成。 引發(fā)器一般有電子引發(fā)器或熱引發(fā)器兩種，提供給氣溶膠發(fā)生劑燃燒反應所必需的初始能理的部件。 氣溶膠發(fā)生劑是由氧化劑、還原劑及添加劑組成的固體化學混合藥劑。氧化劑提供燃燒時所需要的氧；還原劑在煙火藥燃燒時產(chǎn)生所需要的熱量和產(chǎn)生所需的氣體產(chǎn)物；添加劑則使藥劑具有一定的可塑強度并起還原劑的作用。此外還有一些附加成分用以產(chǎn)生滅火所需的固體微粒和惰性氣體成分。氧化劑和還原劑是組成滅火劑的基礎。 發(fā)生器一般是用于盛放引發(fā)器、引燃劑、氣溶膠發(fā)生劑的組件。 冷卻裝置（劑）一般由消焰冷卻室和冷卻室組成，冷卻室內(nèi)一般裝有具有吸熱降溫作用的冷卻劑。 反饋元件將滅火裝置啟動信號反饋給氣體滅火控制器或啟

8、動器，控制器或啟動器輸出釋放反饋信號使釋放顯示燈亮，警示人員切勿進人防護區(qū) 箱體只起保護裝飾作用，根據(jù)不同型號一個箱體可裝數(shù)個發(fā)生器。1 .氣溶膠發(fā)生劑2 .信號反饋裝置3 .降溫劑4 .導線5 .接線端子圖2:熱氣溶膠滅火裝置結(jié)構(gòu)示意圖6 .噴口圖3:熱氣溶膠滅火裝置示意圖2）報警裝置包括：感煙探測器、感溫探測器、放氣指示燈、聲光報警盒、緊急啟停按鈕等。3）控制裝置一般均具有雙回路火警探測報警功能，提供故障報警輸出、火警報警輸出，可貯存火警、操作記錄等。（三）系統(tǒng)設計與控制方式熱氣溶膠滅火系統(tǒng)依據(jù)公安部消防局組織公安部天津消防研究所會同有關(guān)單位共同編寫了氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范GB50370-2

9、005進行設計。1、熱氣溶膠滅火系統(tǒng)設計的主要技術(shù)參數(shù)如下：滅火技術(shù)方法：全淹沒；系統(tǒng)設計工作壓力：常壓；噴射時間：充裝氣溶膠發(fā)生劑W1Kg,其噴射時間w40s;其余的滅火裝置w120s;噴射滯后時間：<5s; 噴口氣溶膠溫度：落地式滅火裝置噴口前5mmfe<180C；懸掛式滅火裝置噴口前5mmfcW200C； 熱氣溶膠滅火裝置箱體表面溫度：落地式滅火裝置w100C;懸掛式滅火裝置<200C; 工作環(huán)境溫度范圍：-20C-+55C;相對濕度不大于95%; 系統(tǒng)啟動方式：自動、手動。2、防護區(qū)的要求防護區(qū)應以單個的相對封閉空間劃分，其非密封度不超過0.6%，以m3為單位。同一區(qū)

10、間的吊頂層和地板下需同時保護時，可合為一個防護區(qū)；當超過0.6%,或有開口天窗時，應設防火卷簾或手動和自動關(guān)閉裝置對開口部位在實施滅火時進行封閉。一個防護區(qū)設置的熱氣溶膠滅火系統(tǒng)，其裝置數(shù)量不宜超過10臺。同一防護區(qū)內(nèi)的熱氣溶膠滅火系統(tǒng)裝置多于1臺時，必須能同時啟動，其動作響應時差不得大于2s。單臺熱氣溶膠滅火系統(tǒng)的防護區(qū)，其高度不宜大于6.0m。熱氣溶膠滅火系統(tǒng)裝置的噴口宜高于防護區(qū)地面2.0m。一個防護區(qū)的面積不宜大于500m2,且容積不宜大于1600m3。防護區(qū)圍護結(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0.25ho防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強，不宜低于1200

11、Pa防護區(qū)設置的泄壓口，宜設在外墻上。泄壓口面積按下式計算：式中：Q滅火劑設計用量（Kg）屋防護區(qū)圍護構(gòu)件允許壓強，單位Pa;S一泄壓口面積，單位cnt噴放滅火劑前，防護區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口應能自行關(guān)閉。?采用氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)，應設置火災自動報警系統(tǒng)。?防護區(qū)溫度范圍：-20C+55C;相對濕度不大于95%。?防護區(qū)應有保證人員在30s內(nèi)疏散完畢的通道和出口。并設急照明與疏散指示標志。?防護區(qū)的門應向疏散方向開啟，并能自動關(guān)閉；用于疏散的門必須能從防護區(qū)內(nèi)打開。?滅火后的防護區(qū)應通風換氣，地下防護區(qū)和無窗或設固定窗扇的地上防護區(qū)，應設置機械排風裝置，排風口宜設在防防護區(qū)的下部并應直通室外。

12、?經(jīng)過有爆炸危險及變電、配電室等場所的管網(wǎng)、殼體等金屬件應設防靜電接地。?設有消防控制室的專場，各防護區(qū)滅火控制系統(tǒng)的有關(guān)信息，應傳送給消防控制室。3、氣溶膠滅火劑用量計算滅火系統(tǒng)用量的計算公式為：W=C2*Kv*V式中W-滅火劑設計用量（Kg）;C2一滅火劑設計密度（Kg/m3）;、一八、一3V一防護區(qū)凈容積（m）;Kv一容積修正系數(shù)。V<500m3,Kv=1.0;500<V<1000m3,Kv=1.1;V3>1000m,Kv=1.2。通訊機房和電子計算機等場所的電氣設備火災，S型熱氣溶膠的滅火設計密度：>130g/m3;電纜隧道（夾層、井）及自備發(fā)電機房火災，

13、K型和S型熱氣溶膠的滅火設計密度：>140g/m3；K型和S型熱氣溶膠對其他可燃物的滅火密度應經(jīng)試驗確定，（依據(jù)檢測報告上單位體積的滅火劑用量）滅火浸漬時間應符合下列規(guī)定：木材、紙張、織物等固體表面火災，應采用20min;（b通訊機房、電子計算機房等防護區(qū)及其它固體表面火災，應采用10min。其他因素的修正，防護區(qū)的非密封度為大開0.3%時，每增加0.1%,所用滅火劑用量應增加20%。以下為氣溶膠滅火劑用量設計快速計算表氣溶膠滅火劑用量表K用量弋積v'''''-Xkg/m3）被保括防<500<1000<1600計算機房檔案室（S型

14、）0.130.1430.156電纜隧道發(fā)電機房（K型）0.140.1540.1684、系統(tǒng)工作程序與控制方式系統(tǒng)工作程序如圖4所示。防護區(qū)應設手動與自動控制的轉(zhuǎn)換裝置。當人員進入防防護區(qū)是，應能將滅火系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為手動控制方式；當人員離開時，應能恢復為自動控制方式。防護區(qū)外應設手動、自動控制狀態(tài)的顯示裝置。氣溶膠滅火系統(tǒng)的操作與控制，應包括對開口封閉裝置、通風機械和防火閥等設備的聯(lián)動操作與控制。氣溶膠滅火系統(tǒng)有如下二種控制方式：自動控制將火災自動報警系統(tǒng)控制器上的控制方式選擇鍵撥到自動“位置”時，滅火系統(tǒng)處于自動控制狀態(tài)。當保護區(qū)發(fā)生火情，感溫、感煙兩路火災探測器同時發(fā)出火災信號，報警控制器即發(fā)出

15、聲光報警信號，同時發(fā)出聯(lián)動指令，關(guān)閉聯(lián)鎖設備，經(jīng)過一段延時（30s）,火災現(xiàn)場人員撤離。延遲時間結(jié)束，向裝置控制系統(tǒng)發(fā)出滅火指令啟動，釋放滅火劑，實施滅火。手動控制將火災自動報警控制器上控制方式選擇鍵撥到“手動”控制狀態(tài)。當保護區(qū)發(fā)生火情時，按下手動控制盒或控制系統(tǒng)上的啟動按鈕，即可按規(guī)定程序啟動滅火系統(tǒng)，釋放滅火劑，實施滅火。緊急啟/?？刂疲寒敱Ｗo區(qū)發(fā)生火情而控制系統(tǒng)不能發(fā)出滅火指令時，應通知有關(guān)人員撤離現(xiàn)場，關(guān)閉聯(lián)動設備，開啟緊急啟動按鈕，釋放滅火劑，實施滅火。當發(fā)生火災報警，在延時時間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)火險時，不需啟動滅火系統(tǒng)滅火，可按下手動控制盒或控制系統(tǒng)上的緊急停止按鈕，即可阻止控制系統(tǒng)滅火指

16、令的發(fā)出。報遹報督t火警式證_r-TIr1L±Jd|自平，和|一電費I區(qū)用電源肩動祀/言:百安審-ST共聞門一斤二喳射滅火則I通風攪氣I1滅火I圖4QL200氣溶膠滅火系統(tǒng)工作程序圖5、設計示例以通信基站滅火為例：某通信基站長、寬、高分別為6.1m、4.5m和3.3m,不可封閉的非天窗開口面積為0.45m2,采取江西三星氣龍新材料股份有限公司生產(chǎn)的QL200氣溶膠滅火系統(tǒng)給予保護，現(xiàn)進行滅火系統(tǒng)設計。1)滅火劑用量計算基站凈容積(V)計算由于通信機房內(nèi)設備占用容間容積很小，一般可將其忽略不計，故通信基站的凈容積即為基站房間的容積，所以V=6.1X4.5X3.3=90.76(m3)(1

17、)滅火劑用量計算滅火劑設計用量(W計算W=C2*Kv*V=0.13X1X90.76=11.8(Kg)備注：(機房宜取0.13g/m3,配電室宜取0.14g/m3);V<500mKv=1.0;根據(jù)供應商產(chǎn)品系列進行歸整，選用三臺4KgQL200滅火裝置2） 控制系統(tǒng)設計選用單區(qū)氣體滅火控制器一臺，感溫探測器、感煙探測器、緊急啟停按鈕、聲光報警器和噴放指示燈各一臺，系統(tǒng)設計示意圖如圖5所示圖例：YI感溫探測器IW感煙探測器巨I聲光報警器叵二I緊急啟停按鈕QL200QL200氣溶膠滅火裝置區(qū)|放氣指示燈滅火控制器控制模塊圖5QL200氣溶膠滅火系統(tǒng)設計示意圖6、安裝要求應按工程設計圖紙安裝氣溶

18、膠滅火系統(tǒng)；熱氣溶膠滅火裝置的臺數(shù)按設計需要滅火劑用量配置；安裝時應根據(jù)防護區(qū)內(nèi)布局，將熱氣溶膠滅火裝置均勻地布置于防護區(qū)內(nèi)或選擇其他有利于釋放滅火的位置；熱氣溶膠滅火裝置正前方1.0m內(nèi)，背面、側(cè)面和頂部0.2m內(nèi)不得有設備、器具或其他可能阻礙滅火劑噴射的障礙物；熱氣溶膠滅火裝置的連接（以QL200為例）裝置上接線端子的布局見圖6,由于江西三星氣龍新材料股份有限公司生產(chǎn)的熱氣溶膠滅火裝置，采用了氣溶膠滅火系統(tǒng)防誤噴安全裝置專利技術(shù)（ZL2004200117562，即熱氣溶膠滅火裝置端子排中1#端子與3#端子之間連接一根BVR0.4mm2綠色導線，作為短接保護，在系統(tǒng)投入使用前不會啟動，只有系

19、統(tǒng)整體調(diào)試合格投入使用時將其剪斷；安裝連接時先將同一釋放點上各臺QL200熱氣溶膠滅火裝置上的接線端子按下列方法進行連接：a）將各臺的啟動回路端子1#和3#采取串聯(lián)方式連接；b）將各臺的釋放反饋端子5#、6#采取串聯(lián)方式連接；c）將各臺的4#接地端子牢固連接后，與接地系統(tǒng)的公用接地點連接。安裝時不得擅自拆卸熱氣溶膠滅火裝置，以免損傷或造成滅火劑密封結(jié)構(gòu)的破損，影響正常使用；1©2if3456lZh紅色啟動回路黃色黑色白色白色短路線_LJ三釋放反饋地圖6接線端子排布局圖安裝時熱氣溶膠滅火裝置暫不與系統(tǒng)控制部分連接；系統(tǒng)內(nèi)各功能單元之間的電氣連接線采用暗管穿線方式或線梢布線方式，連接導線

20、應采用多股銅芯絕緣導線，其截面積不小于1mm2。裝置與控制器（或啟動器）之間連接應采用屏蔽電纜，電纜兩端屏蔽層應與接地端子可靠連接。每臺滅火裝置均應具備啟動反饋功能。探測器吸頂安裝，聲光報警器距地>1.8m安裝、放氣指示燈距門楣20cm處。?現(xiàn)場緊急啟停按鈕距地1.5m安裝，緊急啟停按鈕旁應設置醒目的警告標o?線型的選擇：與滅火裝置的連線采用RVVP21.5的屏蔽電纜，其它連線可采用線截面積n1.0mm的多股銅芯線。7調(diào)試1）氣溶膠滅火系統(tǒng)施工安裝完畢后，調(diào)試前先按GB50263-2007氣體滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范及火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范GB50116中的相關(guān)內(nèi)容檢查產(chǎn)品及安裝施

21、工質(zhì)量，確認合格后，才能開始進行調(diào)試。各設備之間的連接線應正確無誤；線路中各回路之間的絕緣電阻應不小于20MQ;調(diào)試順序是：氣體滅火控制器或啟動器一一聲光報警器一一手動啟停開關(guān)（盒）聯(lián)動控制部分；單獨調(diào)試熱氣溶膠滅火裝置；滅火系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。2）調(diào)試時熱氣溶膠滅火裝置不接入系統(tǒng)，而是以假負載（電阻）接入替代之。3）調(diào)試工作內(nèi)容及方法參見施工現(xiàn)場的各種設備使用說明書。4）調(diào)試工作應按要求逐項進行，并做好記錄，出現(xiàn)故障應及時排除。8運行整個系統(tǒng)調(diào)試正常至少要試運行10天，投入正常運行前，由施工人員檢查控制器啟動信號輸出端有無信號電壓，在確定無信號輸出后，將每臺熱氣溶膠滅火裝置中1#端子與3#端子之間的B

22、VR0.4mm2綠色導線剪斷（確保兩端子間不短路），用萬用表或其他測試儀表分別檢查啟動電路總電阻是否合格。確定合格后方可將熱氣溶膠滅火裝置正式接入系統(tǒng)投入使用。9、保養(yǎng)、維修1）氣溶膠滅火系統(tǒng)經(jīng)驗收合格投入運行后，用戶應做好日常維護、保養(yǎng)工作，以確保平時安全可靠，發(fā)生火情時能正常啟動噴射釋放氣溶膠撲滅火災，杜絕誤啟動和不啟動現(xiàn)象的發(fā)生。在日常維護保養(yǎng)過程中若發(fā)現(xiàn)有可能造成誤啟動或無法啟動的預兆，或控制部分有嚴重故障，應通知工程施工單位并由施工單位派人員檢查維修。2）氣溶膠滅火系統(tǒng)的維護保養(yǎng)人員應由經(jīng)過專門培訓并考核合格的人員承擔。3）滅火系統(tǒng)投入使用時，應具備下列技術(shù)資料：經(jīng)批準的竣工驗收申請

23、報告；設計圖紙及設計說明書；施工記錄和設計變更文字記錄；調(diào)試報告；系統(tǒng)主要組件的使用說明書、驗收報告或出廠合格證?？⒐を炇請蟾妫粶缁鹣到y(tǒng)的操作規(guī)程、檢查、維護記錄圖表；4）氣溶膠滅火系統(tǒng)驗收合格后除施工人員和維護保養(yǎng)人員外，其他人不得去操作或拆卸及調(diào)節(jié)系統(tǒng)各功能單元的開關(guān)、接線等。5）日常檢查維護：每月不少于兩次，工作內(nèi)容主要為：對滅火裝置、火災探測器、火災自動報警控制器等全部系統(tǒng)組件，進行外觀檢查。各部件的型號、規(guī)格、數(shù)量，應符合設計文件的要求。系統(tǒng)部件應無碰撞變形及其它機械性損傷，表面應無銹蝕，保護涂層應完好，銘牌應清晰，手動操作裝置的鉛封和安全標志應完整?？刂破麟娫垂╇娛欠裾＃瑐溆秒娫词欠裾?。各部分的電氣連接是否正常、有無斷路、短路現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)異常應及時處理，排除故障，檢查維護工作應及時做好記錄。6）每年應對滅火系統(tǒng)進行兩次全面檢查。檢查內(nèi)容和要求除按月檢規(guī)定的檢查外,還應檢查以下內(nèi)容：防護區(qū)的開口情況，防護區(qū)的用途及可燃物的種類、數(shù)量、分布