有關氣體消防

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1、有關氣體滅火及氣體消防有關氣體滅火及氣體消防一、根本概念一、根本概念 二應用范圍二應用范圍 三氣體消防設置場所三氣體消防設置場所 四氣體消防防護區四氣體消防防護區 五氣體滅火系統的分類五氣體滅火系統的分類 六氣體滅火系統的組成六氣體滅火系統的組成 七氣體滅火系統的操作與控制七氣體滅火系統的操作與控制 八氣體滅火系統的平安措施要求八氣體滅火系統的平安措施要求為保護一些不能用水撲救的部位，防止火災損失，廣泛使用了氣體消防。如電信機房、播送電視設備、發電機房、電氣設備房、變壓器、油斷路器、電動機、內燃機、電氣機車、圖書檔案樓、科研試驗樓、貴重儀器設備房、大型船舶、油品廠房等場所。氣體滅火系統包括鹵代

2、烷當前改用替代物、二氧化碳、惰性氣體及煙霧滅火系統。一根本概念氣體滅火劑可以撲救的火災：a可燃氣體火災，如甲烷、乙烯、煤氣、天然氣等。b甲、乙、丙類液體火災，如烴類、醇類、有機溶劑類等。c可燃固體外表火災；d電氣火災。二應用范圍二應用范圍2.1氣體滅火劑不適用于如下材料產生的火災：a無空氣仍能迅速氧化的化學物質的火災，如硝酸纖維、火藥等；b活潑金屬的火災，如鈉、鉀、鎂、鈦和鈾；c金屬氫化物、強氧化劑、能自燃的物質的火災；d能自行分解的化學物質的火災，如有機氧化合物和聯氨；e強氧化劑，如氧化氮氟等。二不可應用的場所二不可應用的場所2.2三氣體消防設置場所三氣體消防設置場所 一般來講氣體滅火系統只

3、用來保護建、構筑物內部發生的火災；而建、構筑物本身發生的火災，宜用其它方法撲救。三氣體消防設置場所三氣體消防設置場所3.11當一個具有火災危險性的場所要求：1使用不污染被保護物的“清潔滅火劑；2有電氣危險而要求使用不導電的滅火劑；3有貴重設備、物品，要求使用能夠迅速滅火的高效滅火劑；4不宜或難以使用其它類型的滅火劑時宜采用氣體滅火系統。三氣體消防設置場所三氣體消防設置場所3.21大中型電子計算機房；2大中型通訊機房或電視發射塔微波室；3貴重設備室；4文物資料珍藏庫；5大中型圖書館和檔案庫；6發電機房、油浸變壓器室、變電室、電纜隧道或電纜夾層等電氣危險場所。2在國家標準在國家標準?建筑設計防火標

4、準建筑設計防火標準?GBJ16-87和和?高層民用建筑設計防火標準高層民用建筑設計防火標準?GB50045-95中中對應設氣體滅火系統的一些典型場所作出了規定：對應設氣體滅火系統的一些典型場所作出了規定：三氣體消防設置場所三氣體消防設置場所3.33防護區內經常有人工作，應采用1301滅火系統，不宜采用1211和二氧化碳滅火系統。對替代物適用于有人場所的滅火系統有IG-541、HFC-23、SDE。HFC-227ea在平安濃度下可以在有人場所使用，當設計濃度大于平安濃度時不可設計、使用。四氣體消防防護區四氣體消防防護區4.1能滿足氣體滅火系統要求的有限封閉空間，封閉構造是難燃燒體或非燃燒體，且該

5、空間內能將該滅火劑濃度保持一段時間。對防護區有環境溫度、大小、圍護構造的耐火性能、圍護構造的耐壓性能、防護區開口、防護區的機械通風和生產操作、防護區的泄壓、防護區的平安等多方面要求，這些要求在各系統的設計、施工、驗收標準中一般都有描述。防護區的大小是出于平安方面的考慮。四氣體消防防護區四氣體消防防護區4.2根據人員疏散要求，報警后疏散時間不大于30s，防護區面積不能太大。標準中規定：當采用管網滅火系統時，單個防護區的面積不宜超過500m2，容積不宜超過2000m3；當采用預制滅火裝置時，單個防護區的面積不宜超過100m2，容積不宜超過300m3；當防護區的面積/容積大于以上規定時，宜采用分隔的

6、方法進展處理。五氣體滅火系統的分類五氣體滅火系統的分類 氣體滅火系統分類的方法較多，以傳統的鹵代烷及二氧化碳為例，大致有以下幾種分類方法：1、按滅火系統的構造特點可分為管網滅火系統和無管網滅火裝置亦稱預制滅火系統。2、按防護區的特征和滅火方式可分為全淹沒滅火系統和局部應用滅火系統。3、按一套滅火劑貯存裝置保護的防護區的多少可分為單元獨立系統和組合分配系統。4、按管網布置形式可分為均衡系統和非均衡系統。5、按增壓方式的不同可分為貯壓式滅火系統和貯氣容器式滅火系統二氧化碳滅火系統按貯壓等級可分為高壓系統和低壓系統。六氣體滅火系統的組成六氣體滅火系統的組成(6.1)傳統概念：氣體滅火系統的貯存容器、

7、容器閥、連接軟管、單向閥、集流管和框架或支架等部件通常是組合在一起的，總稱為貯存裝置，無管網滅火裝置的貯存裝置一般由貯存容器、容器閥和支架等部件組成。替代物中也有的滅火系統和無管網裝置和傳統概念稍有區別。六氣體滅火系統的組成六氣體滅火系統的組成(6.2)管網滅火系統由滅火劑貯存裝置、管道和噴嘴等組成。無管網滅火裝置是將滅火劑貯存容器、控制閥門或器件和噴嘴或帶較短的管道等組合在一起的一種滅火裝置。全淹沒系統是由滅火劑貯存裝置，在規定的時間向防護區噴射滅火劑，使防護區內到達設計所要求的滅火濃度；并能保持一定的浸漬時間，以到達撲滅火災，并不再復燃的滅火系統。局部應用系統是由一套滅火貯存裝置，在規定的

8、時間內直接向燃燒著的可燃物外表噴射一定量滅火劑的滅火系統。六氣體滅火系統的組成六氣體滅火系統的組成(6.3)單元獨立系統是指用一套滅火劑貯存裝置保護一個防護區的滅火系統。它是由滅火劑貯存裝置、管網和噴嘴等組成。組合分配系統是指一套滅火劑貯存裝置保護多個防護區的滅火系統。是由滅火劑貯存裝置、選擇閥、管網和噴嘴等組成。七氣體滅火系統的操作與控七氣體滅火系統的操作與控制制(7.1)氣體滅火系統應設有自動控制、手動控制和機械應急操作三種啟動方式；當局部應用系統用于經常有人保護場所時可不設自動控制。當采用火災探測器時，滅火系統的自動控制應在接收到兩個獨立或不同類的火災信號或才能啟動。根據人員疏散要求，宜

9、延時啟動，但延時時間不應大于30s煙感器為1分鐘。七氣體滅火系統的操作與控七氣體滅火系統的操作與控制制(7.2)手動操作裝置應設在防護區外便于操作的地方，并應能在一處完成系統啟動的全部操作。局部應用系統手動操作裝置應設在保護對象附近。氣體滅火系統的供電與自動控制應符合現行國家標準?火災自動報警系統設計標準?的有關規定。當采用氣體作為動力源時，應保證系統操作與控制所需要的壓力和用氣量。八氣體滅火系統的平安措施八氣體滅火系統的平安措施要求要求(8.1)防護區內應設火災聲報警器，必要時可增設光報警器，防護區的入口應設光報警器。報警時間不宜小于滅火過程所需要的時間，并應能手動切除報警信號。防護區應有能

10、在30s內使該區人員疏散完畢的走道和出口。在疏散走道和出口處，應設火災事故照明和疏散指示標志。一般來說，疏散裝置中都要求設置平安逃生門鎖。美國的Got-HoBo公司的平安逃生門鎖是一絕。此不在今天的討論之列。八氣體滅火系統的平安措施八氣體滅火系統的平安措施要求要求(8.2)防護區入口處應設滅火系統防護標志和滅火劑釋放指示燈。當系統管道設置在可燃氣體、蒸汽或有爆炸危險粉塵的場所時，應設防靜電接地。地下防護區和無窗或固定窗扇的地上防護區，應設機械排風裝置。防護區的門應向疏散方向開啟，并能自動關閉，在任何情況下均應能從防護區內翻開。設置滅火系統的場所應能配備專業的空氣呼吸器或氧氣呼吸器。幾種常見的滅

11、火系統介紹幾種常見的滅火系統介紹一、鹵代烷滅火系統一、鹵代烷滅火系統二、二氧化碳滅火系統二、二氧化碳滅火系統 三、三、SDE滅火系統滅火系統 四、惰性氣體及煙烙盡滅火系統四、惰性氣體及煙烙盡滅火系統五、超水噴霧滅火系統五、超水噴霧滅火系統 六、氣溶膠六、氣溶膠作為滅火劑的鹵代烷滅火系統，常用的有1211CF2ClBr，二氟一氯一溴甲烷、1301CF3B三氟一溴甲烷，目前改用FM200、HFC-23；1301與1211的應用范圍和滅火能力根本一樣。1211全淹沒系統防護區的環境溫度應在0以上，1301全淹沒系統防護區根本上不受低溫限制；此外1211的毒性大于1301；但是1301的價格比1211

12、高。鹵代烷滅火系統的電絕緣性能好，化學性能穩定、滅火速度快、毒性和腐蝕性小、釋放使用后無遺留的殘渣痕跡或者很少、具有良好的貯存性和滅火效能。一、鹵代烷滅火系統一、鹵代烷滅火系統概述1.1由美國人開發的1211和1301氣體滅火劑均屬于鹵代烷Halon滅火劑；鹵代烷滅火劑是分子中含有一個或多個鹵素原子的化合物鹵素元素有氟、氯、溴、碘。當碳氫化合物例如甲烷、乙烷等中的氫原子被鹵素原子取代后，所生成的化合物的化學性質和物理性質有明顯的變化。1211和1301氣體滅火劑的化學性質比較穩定，只在高溫下會發生分解?；瘜W物質對生命危害性分類中為5級。1211毒性較小，實驗證明，人在451211濃度的場所中，

13、最大平安時間可達1分鐘；在低于4的濃度時，人員停留數分鐘不大可能產生嚴重影響。屢次接觸1211，也不能形成毒性積累。當空氣中1211濃度到達510時，才會有生命危險設計滅火濃度超過5。但1211在火災中分解產物的危險性較大。1211在與火焰或超過500的熱外表接觸即分解，假設燃燒過程中同時產生有效氨，那么產生劇毒的氫鹵酸、碳酰鹵等。1211分解程度取決于火災大小、滅火劑濃度以及滅火劑與火焰或高熱外表接觸時間的長短；在實際應用時采用較大的供給強度和較短的滅火時間來減少分解產物。概述1.2鹵代烷的滅火不是依賴物理性的冷卻、窒息、隔離的作用；而是靠化學抑制作用，即鹵代烷在火焰高溫中分解產物能與燃燒過

14、程中的自由基發生反響，使燃燒反響中斷。是高效的滅火過程。鹵代烷滅火劑可以撲救的火災：a可燃氣體火災，如甲烷、乙烯、煤氣、天然氣等。b甲、乙、丙類液體火災，如烴類、醇類、有機溶劑類等。c可燃固體外表火災；d電氣火災。應該強調的是：鹵代烷滅火劑很難撲滅可燃固體深部火災陰燃。因為1211、1301即將被替代或者制止使用，主要介紹其替代滅火劑：美國大湖公司首先開發生產的FM200的分子式為CF3CHFCF3；其滅火設計濃度比1301略高。FM200HFC227ea的產品名稱為七氟丙烷，其毒性很小，不破壞臭氧層，同1301性質相近；最小滅火設計濃度為8.82，比1301稍高。七氟丙烷價格比1301較高。

15、FM200HFC-227ea美國太平洋科技公司生產的“取代TEIODIDE氣體滅火劑屬于FIC類物質，分子式為CF3I?！叭〈鷼怏w滅火劑滅火濃度為3.9%，滅火速度快。其ODP0.008，GWP5，大氣停留時間1天。滅火時CF3I會分解形成HF/HI和I2，其鹵化物的酸性值均小于HFC和PFC，但高于1301。在NFPA標準中其代號為13001。目前國內無使用實例。主要原因在于其粘度高，需要高壓保證輸送距離?！叭〈〈扇毡救仗焦境醮窝邪l，國內已有廠家開發生產，昆山寧華是國內較早開發該系統的公司。HFC-23的分子構造為CF3H。滅火濃度為14.9%，滅火速度快。其可見毒害作用的濃度值高達5

16、0%，設計寬度比為50/14.9=3.356，對人的生命平安性高，性能可靠。3、HFC-23FM200與與HFC-23的比較的比較項目產品滅火濃度v/v設計濃度v/vNOAELv/vLOAELV/v設計寬度比FM2005.88-109.010.51.25HFC-2313.614.950%3.36二、二氧化碳滅火系統二、二氧化碳滅火系統 屬于液化氣體干凈滅火設施，對絕大多數物質沒有破壞作用，滅火主要是窒息作用并有少量的冷卻作用。其最小滅火設計濃度為34.0，早已超過了人的致死濃度19.2%；氣體用量大、儲存壓力高。滅火劑在滅火裝置內通過控制系統給出的電流/電壓信號激活催化劑從而引發滅火劑進展化學

17、反響，產生大量具有滅火效能的二氧化碳35%、水蒸氣39%、氮氣25%和Cr2O31%，噴射到被保護空間防護區，通過對防護區內氧氣含量的稀釋以及對火場溫度的冷卻和降低輻射熱起到物理稀釋和冷卻作用；同時1%的Cr2O3在火場的高溫作用下與火焰燃燒反響的燃燒鏈作用消耗自由基，起到化學抑制等滅火作用。三、三、SDE滅火系統滅火系統氮氣等惰性氣體，能沖淡稀釋燃燒區的氧氣濃度，將空氣中氧氣的濃度降低，并能隔絕燃燒區的空氣，燃燒就不能繼續。滅火為純物理過程。使用的氣體量非常大。美國安素公司和國內比較注重研發的消防廠家開發的煙烙盡IG541為氮氣、氬氣和二氧化碳按52：40：8的比例組成的混合氣體，滅火后不留

18、痕跡，無毒無害。煙烙盡價格高，使用量大，其最小滅火設計濃度為37.5。煙烙盡為惰性氣體滅火劑，能沖淡燃燒區的氧氣濃度，將空氣中氧氣的濃度由21%降低至12.5%，并能隔絕燃燒區的空氣，燃燒就不能繼續。滅火為純物理過程。四、惰性氣體及煙烙盡滅火系統四、惰性氣體及煙烙盡滅火系統五、超水噴霧滅火系統五、超水噴霧滅火系統各地對氣體系統和水系統的應用各地對氣體系統和水系統的應用據調查，現在在燃油、燃氣鍋爐房和自備發電機房所使用的滅火系統為：上海等地多采用輕水低倍泡沫滅火系統或者干脆就是水噴淋系統；而北京、江蘇、河南、遼寧、廣東、陜西等全國多數地區多采用氣體滅火系統，而在氣體滅火系統中又以IG541、HF

19、C-227ea、SDE為常見，現在二氧化碳滅火系統由于滅火濃度大大超過死亡濃度且出現的事故人員傷亡比較多，在很多省份已經很少使用。六、氣溶膠滅火系統六、氣溶膠滅火系統滅火劑在滅火容器內進展燃燒反響，產生大量具有滅火效能的氣溶膠微粒金屬氧化物以及二氧化碳、水蒸氣、氮氣和局部氮氧化合物、一氧化碳等，由于氣溶膠能夠切斷燃燒反響的燃燒鏈，起到化學滅火的作用，同時也具有局部物理稀釋、冷卻等滅火作用。氣溶膠滅火劑的滅火速度快，但是燃燒反響本身的產物中起主要滅火作用的為金屬氧化物，所以滅火后現場有大量的燃燒殘留物，容易與空氣中的水分化合形成具有腐蝕作用的副產物，對被保護設備有一定的傷害作用。產品比較與應用選

20、擇略產品比較與應用選擇略有關氣體滅火系統滅火劑備用量的探討有關氣體滅火系統滅火劑備用量的探討 近年來，氣體消防設備的應用較為廣泛，筆者在設計和施工中，發現人們對滅火劑備用量問題存在較模糊認識，相關國家標準也沒有提出具體設計要求。在此作一探討。A、備用量的設置條件備用量的設置條件氣體滅火劑種類較多，但得以廣泛應用的僅有二氧化碳、鹵代烷1211、1301以及七氟丙烷和IG541等。氣體滅火劑一般高壓貯存在滅火劑瓶內當出現滅火劑已施放或泄露、設備檢修或設備故障等情況時，可能造成系統保護中斷。設置備用量的目是為了保證防護的連續性。我國標準提出：重點保護對象的防護區或超過一定防護區數量的組合分配系統應設

21、置滅火劑備用量。重點保護對象是指性質重要、發生火災后損失大、影響大的場所，對這些場所有必要進展不連續保護。組合分配系統的防護區數量增多，系統可靠性降低，火災發生的機率增加，也有必要進展不連續保護。在國外，有的國家要求組合分配系統必須設置備用量，甚至有的國家不允許采用組合分配系統。根據我國和國外相關標準，將不同滅火劑的備用量設置條件列表如下：鹵代烷（1211、1301）二氧化碳七氟丙烷IG541需設置備用量的組合分配系統防區個數大于八個大于四個大于八個大于八個需設置備用量的重點保護對象1、中央級電視發射塔微波室；2、超過一百萬人口城市的通信機房；3、大型電子計算機房或貴重設備室；4、省級或藏書超

22、過200萬冊圖書館的珍藏室；5、中央及省級的重要文物、資料、檔案庫。注：七氟丙烷和煙烙盡組合分配系統應設置備用量的最大防區個數僅作參考。備用量是為了保證系統防護的連續性，其中包括撲救二次火災，因此備用量不應少于設計用量。B、備用量的數量備用量的數量有關備用量的設置方法，標準中只提出了備用量的貯存容器應能與主貯存容器交換使用，至于具體設置方式，未作規定，國內很多生產廠家也不能做出正確的說明。實際中，備用系統的設置存在著兩種不同的情況，以下作簡單說明：C、備用量的設置備用量的設置目前很多進口設備為此種形式，滅火瓶組由主動瓶和從動瓶組成，啟動信號開啟主動瓶組容器閥，主動瓶組的高壓氣體再啟動從動瓶組。

23、它的一用一備系統設置只需將滅火瓶組對稱加倍，并在集流管上增加單向閥。主備系統的切換通過手動或自動切換盒實現。1、通過主動瓶啟動滅火瓶組的系統、通過主動瓶啟動滅火瓶組的系統目前國產設備一般為此種形式，滅火瓶由高壓啟動瓶中的高壓氮氣驅動。啟動瓶中的壓力一般達5MPa以上，啟動瓶的故障率是相當高的，筆者考察過幾個國內大廠產品，發現它們的啟動瓶普遍存在掉壓現象，且電磁閥故障率較高。在筆者所調查的工地中，啟動瓶的故障率比滅火瓶組的故障率高出一倍以上。單個滅火劑貯瓶的掉壓可能僅會對滅火效果產生影響，但啟動瓶掉壓或電磁閥故障會導致系統癱瘓。很多單位在設計備用量時沒有考慮啟動瓶的備用，這是一種錯誤的做法。2、通過啟動瓶啟動滅火瓶組的系統、通過啟動瓶啟動滅火瓶組的系統