有關(guān)氣體滅火系統(tǒng)滅火劑備用量的探討

有關(guān)氣體滅火系統(tǒng)滅火劑備用量的探討論文名稱：有關(guān)氣體滅火系統(tǒng)滅火劑備用量的探討

作者：石崢嶸

摘要：本文主要就氣體消防滅火劑的備用問題進(jìn)行了探討，并針對工程實(shí)例，提出了解決問題的方法。

關(guān)鍵字：氣體滅火備用量設(shè)置條件設(shè)置方式啟動(dòng)方式

近年來，氣體消防設(shè)備的應(yīng)用較為廣泛，筆者在設(shè)計(jì)和施工中，發(fā)現(xiàn)人們對滅火劑備用量問題存在較模糊認(rèn)識(shí)，相關(guān)國家規(guī)范也沒有提出具體設(shè)計(jì)要求。本文在此作一探討。備用量的設(shè)置條件氣體滅火劑種類較多，但得以廣泛應(yīng)用的僅有二氧化碳、鹵代烷（1211、1301）以及近幾年從國外引進(jìn)的七氟丙烷（FM200）和煙烙盡（INERGEN）等。氣體滅火劑一般高壓貯存在滅火劑瓶內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)滅火劑已施放或泄露、設(shè)備檢修或設(shè)備故障等情況時(shí)，可能造成系統(tǒng)保護(hù)中斷。設(shè)置備用量的目是為了保證防護(hù)的連續(xù)性。我國規(guī)范提出：重點(diǎn)保護(hù)對象的防護(hù)區(qū)或超過一定防護(hù)區(qū)數(shù)量的組合分配系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置滅火劑備用量。重點(diǎn)保護(hù)對象是指性質(zhì)重要、發(fā)生火災(zāi)后損失大、影響大的場所，對這些場所有必要進(jìn)行不間斷保護(hù)。組合分配系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)數(shù)量增多，系統(tǒng)可靠性降低，火災(zāi)發(fā)生的機(jī)率增加，也有必要進(jìn)行不間斷保護(hù)。在國外，有的國家要求組合分配系統(tǒng)必須設(shè)置備用量，甚至有的國家不允許采用組合分配系統(tǒng)。根據(jù)我國和國外相關(guān)規(guī)范，將不同滅火劑的備用量設(shè)置條件列表如下：

鹵代烷

（1211、1301）二氧化碳七氟丙烷（FM2200）煙烙盡（INERRGEN）需設(shè)置備用量的組組合分配系統(tǒng)統(tǒng)防區(qū)個(gè)數(shù)大于八個(gè)大于四個(gè)大于八個(gè)大于八個(gè)需設(shè)置備用量的重重點(diǎn)保護(hù)對象象1、中央級電視發(fā)射射塔微波室；；2、超過一百百萬人口城市市的通信機(jī)房房；3、大型電子子計(jì)算機(jī)房或或貴重設(shè)備室室；4、省級或藏藏書超過200萬冊圖書館館的珍藏室；；5、中央及省省級的重要文文物、資料、檔檔案庫。注：七氟丙烷和煙烙盡組合分配系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置備用量的最大防區(qū)個(gè)數(shù)僅作參考。備用量的數(shù)量備用量是為了保證系統(tǒng)防護(hù)的連續(xù)性，其中包括撲救二次火災(zāi)，因此備用量不應(yīng)少于設(shè)計(jì)用量。備用量的設(shè)置有關(guān)備用量的設(shè)置方法，規(guī)范中只提出了備用量的貯存容器應(yīng)能與主貯存容器交換使用，至于具體設(shè)置方式，未作規(guī)定，國內(nèi)很多生產(chǎn)廠家也不能做出正確的說明。實(shí)際中，備用系統(tǒng)的設(shè)置存在著兩種不同的情況，以下作詳細(xì)說明：1、通過主動(dòng)瓶啟動(dòng)滅火瓶組的系統(tǒng)。目前很多進(jìn)口設(shè)備為此種形式，滅火瓶組由主動(dòng)瓶和從動(dòng)瓶組成，啟動(dòng)信號(hào)開啟主動(dòng)瓶組容器閥，主動(dòng)瓶組的高壓氣體再啟動(dòng)從動(dòng)瓶組。它的一用一備系統(tǒng)設(shè)置只需將滅火瓶組對稱加倍，并在集流管上增加單向閥。主備系統(tǒng)的切換通過手動(dòng)或自動(dòng)切換盒實(shí)現(xiàn)。具體方式見圖一。2、通過啟動(dòng)瓶啟動(dòng)滅火瓶組的系統(tǒng)。目前國產(chǎn)設(shè)備一般為此種形式，滅火瓶由高壓啟動(dòng)瓶中的高壓氮?dú)怛?qū)動(dòng)。啟動(dòng)瓶中的壓力一般達(dá)5MPa以上，啟動(dòng)瓶的故障率是相當(dāng)高的，筆者考察過幾個(gè)國內(nèi)大廠產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)它們的啟動(dòng)瓶普遍存在掉壓現(xiàn)象，且電磁閥故障率較高。在筆者所調(diào)查的工地中，啟動(dòng)瓶的故障率比滅火瓶組的故障率高出一倍以上。單個(gè)滅火劑貯瓶的掉壓可能僅會(huì)對滅火效果產(chǎn)生影響，但啟動(dòng)瓶掉壓或電磁閥故障會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。很多單位在設(shè)計(jì)備用量時(shí)沒有考慮啟動(dòng)瓶的備用，這是一種錯(cuò)誤的做法，正確的設(shè)計(jì)方式見圖二。四、啟動(dòng)方式的實(shí)現(xiàn)筆者查閱了大量的國內(nèi)外資料，發(fā)現(xiàn)目前的備用系統(tǒng)均是通過手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)，這種設(shè)置方式無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并不適合于無人值班和重要場所的保護(hù)。筆者通過簡單的電器線路解決了滅火系統(tǒng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換問題。下面以一工程實(shí)例說明：某電信無人值守機(jī)房，共有兩個(gè)防護(hù)區(qū)，為確保系統(tǒng)保護(hù)的不間斷，筆者設(shè)計(jì)了全自動(dòng)的一用一備七氟丙烷滅火系統(tǒng)，見圖三，下面以防護(hù)一區(qū)為例說明主備系統(tǒng)的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過程：一區(qū)發(fā)生火災(zāi)，現(xiàn)場或控制中心發(fā)出滅火劑噴放指令，啟動(dòng)信號(hào)通過自動(dòng)切換盒27啟動(dòng)瓶9，高壓氮?dú)忾_啟選擇閥7和滅火瓶組5，滅火劑經(jīng)由集流管、集散管和選擇閥7進(jìn)入一區(qū)管路，一區(qū)壓力訊號(hào)器動(dòng)作，反饋信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)切換盒27，切換盒確認(rèn)滅火啟動(dòng)成功，向控制中心發(fā)送主用瓶組啟動(dòng)成功信號(hào)。切換盒27在發(fā)出一區(qū)滅火指令的同時(shí)開始倒計(jì)時(shí)，如在10秒內(nèi)仍未收到一區(qū)壓力訊號(hào)器的返回信號(hào)，則確認(rèn)主用瓶組啟動(dòng)失敗，向控制中心發(fā)送主用瓶組啟動(dòng)失敗信號(hào)，并立即啟動(dòng)備用瓶組15的一區(qū)啟動(dòng)瓶19，如此時(shí)一區(qū)壓力訊號(hào)器返回信號(hào)，則確認(rèn)備用瓶組15啟動(dòng)成功，向控制中心發(fā)送備用瓶組啟動(dòng)成功信號(hào)。在本系統(tǒng)中，主備系統(tǒng)切換盒是關(guān)鍵，切換盒內(nèi)線路和器件均為雙回路設(shè)計(jì)。壓力訊號(hào)器采用兩個(gè)并聯(lián)，也是為了提高系統(tǒng)的可靠性。通過以上方式，安全可靠地實(shí)現(xiàn)了一用一備系統(tǒng)的自動(dòng)切換問題。工程竣工一年后，筆者進(jìn)行了反復(fù)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，非常成功?？偨Y(jié)設(shè)置備用量的目的是為了確保防護(hù)的不間斷，怎樣使業(yè)主的投資落到實(shí)處每一個(gè)設(shè)計(jì)工作者都應(yīng)充分考慮的問題。

表2

常用滅火劑劑性能一覽表表

項(xiàng)目類別12111301FM200(七氟氟丙烷)二氧化碳INERGEN((IG-5441)氣溶膠成份/分子式CF2ClBrCF3BrHFC-227eea(別名)

CFF3CHFCFF3CO2氮?dú)?、氬氣、COO2混合氣比例52:400:8金屬鹽類.金屬氧氧化物.水蒸汽.CO2.N2等分子量165.8148.9170.0344平均34.1

---沸點(diǎn)(101.3kPPa)/℃-3.4-57.8-16.4-78.5（升華華）

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---冰點(diǎn)(101.3kPPa)/℃-160.5-168-131

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---滅火機(jī)理化學(xué)抑制為主化學(xué)抑制為主化學(xué)抑制為主窒息為主窒息化學(xué)抑制為主設(shè)計(jì)滅火濃度(11)/%5.05.08.040-62

---NOAEL(2))/%

---5.09.0

---43

---滅火劑施放時(shí)間//s≤10≤10≤8≤60≤60≤60滅火劑在防護(hù)區(qū)的的擴(kuò)散速度快，且分布均勻快，且分布均勻快，且分布均勻快，且分布均勻快，且分布均勻慢，不易分布均勻勻系統(tǒng)分類有管網(wǎng)/無管網(wǎng)有管網(wǎng)/無管網(wǎng)有管網(wǎng)/無管網(wǎng)高壓/低壓/局部有管網(wǎng)無管網(wǎng)滅火劑貯存壓力((21℃)/MPaa2.5/4.02.5/4.22.5/4.22.07/5.11715

---滅火劑噴射后形態(tài)態(tài)氣態(tài)、清潔氣態(tài)、清潔氣態(tài)、清潔氣態(tài)、清潔氣態(tài)、清潔膠體(塵埃)滅火劑噴射后房間間環(huán)境效應(yīng)有一定噪聲和噴射射氣流，環(huán)境境溫度降低，產(chǎn)產(chǎn)生薄霧,不嚴(yán)重影響響視覺.有一定噪聲和噴射射氣流，環(huán)境境溫度降低，產(chǎn)產(chǎn)生薄霧,不嚴(yán)重影響響視覺.有一定噪聲和噴射射氣流，環(huán)境境溫度降低，產(chǎn)產(chǎn)生薄霧,不嚴(yán)重影響響視覺.有較大噪聲和噴射射氣流,環(huán)境溫度驟驟降,產(chǎn)生濃霧,影響視覺.有較大的噪聲和噴噴射氣流,環(huán)境溫度基基本正常,很少薄霧,不影響視覺.有一定噴射氣流,,環(huán)境溫度升升高,產(chǎn)生大量高高濃度塵埃,嚴(yán)重影響視視覺.滅火劑毒性有一定毒性,但短短時(shí)接觸對人人體無嚴(yán)重影影響。NOAEL值等于于設(shè)計(jì)濃度,短時(shí)接觸對對人體無大影影響NOAEL值大于于設(shè)計(jì)濃度,短時(shí)接觸對對人體無影響響4%的濃度人體即有不不適感覺,20%濃度可致死死亡控制設(shè)計(jì)濃度,短短時(shí)接觸對人人體無影響。短時(shí)接觸對人體無無嚴(yán)重影響滅火劑及分解物對對設(shè)備影響無無無無無膠體顆粒極易粘附附設(shè)備,難清洗,有腐蝕,空氣電導(dǎo)率率增加貯瓶間面積比例1.05126(高壓)6

---滅火劑有效貯存期期/年＞30＞30＞30＞30＞30＜10滅火劑在大氣中壽壽命/年12.587～11031～42

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---環(huán)境污染有,破壞大氣臭氧層有,破壞大氣臭氧層無有,溫室效應(yīng)無

---國家停止使用年限限20052010

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---系統(tǒng)相對造價(jià)較低一般高一般高低技術(shù)成熟性和是否否有適用于計(jì)計(jì)算機(jī)房的國國家法規(guī)有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)和適用于電電子機(jī)房的規(guī)規(guī)范。有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)和適用于電電子機(jī)房的規(guī)規(guī)范。有較成熟的使用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和適用于于電子機(jī)房的的規(guī)范,我國規(guī)范草草案已出,亦可使用NFPA22001(3)標(biāo)準(zhǔn)。有較成熟的使用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和適用于于電子機(jī)房的的規(guī)范。有較成熟的使用經(jīng)經(jīng)驗(yàn),一般使用NFPA22001標(biāo)準(zhǔn)。國際和國內(nèi)均無適適用于電子機(jī)機(jī)房的規(guī)范，使使用經(jīng)驗(yàn)少，不不屬清潔滅火火劑。注:（1）滅火濃度：滅火濃濃度是指在101.3325kPaa大氣壓和規(guī)規(guī)定的溫度條條件下，撲滅滅某種可燃物物質(zhì)火災(zāi)所需需滅火劑與該該滅火劑和空空氣混合氣體體的體積百分分比。

（2）NOAEL（無無毒性反映的的最