超细干粉无管网灭火系统设计参考

说明：

超细干粉灭火剂是武汉绿色消防器材有限公司历经六年，耗资千万开发的专利产品，它代表了目前干粉灭火剂的最高水平，其灭火剂的关键技术在于干粉能够自然防潮，不需要硅油包裹工艺处理，具有良好的松散性和弥散性，因而可以将其粒径加工至5微米以下，使灭火效率大大提高，目前是普通干粉的6-10倍，并具有很好的全淹没灭火功效，使干粉灭火剂的使用领域拓展到自动灭火方面，为公安部今年三月一日出台的《超细干粉灭火剂》部颁标准提供了多方面的技术数据，这也是目前国内唯一通过天津消防研究所检测的超细干粉灭火剂，武汉绿色消防器材有限公司以该灭火剂为核心，开发了系列超细干粉自动灭火装置，产品已在全国范围内的各行业应用，取得了骄人的业绩并受到客户的好评，为方便用户的设计与应用，现应设计院、工程公司及相关客户的要求，特对超细干粉系列自动灭火装置的设计与应用作一般性的介绍，供设计人员在工程设计、产品选型方面提供参考。

武汉绿色消防器材有限公司一直致力于系统和产品的开发完善，用户在参考本文时如有疑问或需要了解更详尽的技术资料，可直接与该公司技术部门联系。

1.超细干粉无管网灭火系统简介

超细干粉灭火剂是一种平均粒径不大于5μm的白色固体粉末灭火剂，经加压、喷射后以气溶胶的形态弥散于保护空间。既适用于封闭空间的全淹没灭火，又适用于开放场所的局部应用灭火。其灭火效率是哈龙灭火剂的2～3倍，具有无毒、无害、电绝缘性好等特点。特别是它对大气臭氧层耗减潜能值（ODP）为零，温室效应潜能值（GWP）为零，是目前替代哈龙灭火剂的理想灭火剂。

超细干粉无管网灭火系统是一种现代化的灭火设备。该灭火系统由火灾自动报警控制系统及灭火装置等组成，具有自动探测、自动报警及自动灭火功能，能以自动、电气手动控制方式启动灭火。

我公司生产的东海龙王牌超细干粉灭火装置已通过了国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心的检验，并得到国内众多客户的首肯和选择，广泛适用于工业、能源、交通、电信、国防、化工等领域的消防保护，用于扑救A、B、C及E类火灾。

2.超细干粉灭火剂的技术性能

灭火剂技术性能

序号检测项目技术要求1粒径μm平均粒径≤5.0，90％粒径≤10.02松密度g/ml≥0.303含水率％≤0.44吸湿率％≤3.005斥水性无明显吸水，不结块6抗结块性（mm）≥16.07耐低温性s≤58电绝缘性kv≥5.009最小灭火浓度0.065kg/m3

3.适用范围

3.1灭火系统适用于扑救下列物质的火灾：

3.1.1A类火灾：可燃固体表面火灾。如木、棉、麻、纸、橡胶、塑料等物质的火灾。

3.1.2B类火灾：液体或可熔化固体火灾。如汽油、柴油、重油、润滑油、动物油、植物油、有机溶剂、石蜡等物质的火灾。

3.1.3C类火灾：可燃气体火灾。如液化气、天然气及乙炔等气体的火灾。

3.1.4E类火灾：带电物体燃烧的火灾。如变电站、发电机房、泵房及电缆沟等带电设备的火灾。

3.2灭火系统不适用于扑救下列物质的火灾：

3.2.1在无空气参与反应的条件下，仍能发生氧化反应的化学物质与强氧化剂的火灾。如硝化纤维、炸药、氧化氮、氟等。

3.2.2活泼金属及氢化物的火灾。如钾、钠、镁、钛、铀、钚、氢化钾、氢化钠等。

4.系统设计

4.1设计标准

4.1.1《超细干粉无管网灭火系统设计、施工及验收标准》DB42/294-2004.

4.1.2《建筑设计防火规范》GBJ16-2001.

4.1.3《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98.

4.1.4《消防联动控制设备通用技术条件》GB16806-1997.

4.1.5《线型感温火灾探测器技术要求及试验方式》GB16280-1996.

4.1.6《爆炸及火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-62.

4.2设计前提

4.2.1保护区的封闭状况

4.2.2保护区或保护对象的尺寸及几何形状

4.2.3保护对象及火灾类别

4.2.4保护区的温度范围

4.3全淹没灭火系统设计

4.3.1超细干粉灭火剂用量的计算：

4.3.1.1全淹没灭火系统的灭火剂用量M按式（1）计算：

M≥m＋∑msi……………………………………………………（1）

式中：m——灭火剂设计用量（kg）

msi——灭火剂喷射剩余量（kg）

4.3.1.2灭火剂设计用量m按式（2）计算：

m=k*v…………………………………………………………（2）

式中：k——灭火剂全淹没灭火设计浓度（kg/m3）

V——防护区净容积（m3）

4.3.1.3灭火剂全淹没灭火设计浓度K的确定：

4.3.1.3.1变配电室、通讯机房、电子计算机房等场所，灭火剂全淹没灭火设计浓度宜取0.10kg/m3(1.5倍的最小灭火浓度)

4.3.1.3.2油库及一般化工产品库等场所，灭火剂全淹没灭火设计浓度宜取0.13kg/m3(2倍的最小灭火浓度)

4.3.1.3.3电缆沟、电缆夹层等场所，灭火剂全淹没灭火设计浓度宜取0.20kg/m3(3倍的最小灭火浓度)

4.3.1.3.4图书、档案、文物资料库、烟草仓库等场所，灭火剂全淹没灭火设计浓度宜取0.26kg/m3（4倍的最小灭火浓度）

4.3.1.3.5对只能采用干粉灭火剂进行灭火保护的特殊化工产品（如三乙基铝）及其他特殊物质，灭火剂全淹没灭火设计浓度不宜小于0.33kg/m3(5倍的最小灭火浓度)或经试验确定。

4.3.1.4灭火剂剩余量msi按式（3）计算

msi=moi*koi…………………………………………………………(3)

式中：moi——灭火剂充装量（kg）

Koi——灭火剂喷射剩余率（％）

悬挂式超细干粉灭火装置和无压式自动灭火装置剩余率取5％。

柜式超细干粉灭火装置喷射剩余率取15％。

4.3.1.5灭火剂用量确定后，选取适宜种类和规格的灭火装置组成灭火系统。灭火装置的灭火剂总量应不小于灭火剂用量M。

4.3.2灭火装置的选型及启动方式

选型及启动方式

灭火装置型式应用场所启动方式悬挂式超细干粉灭火装置一个独立保护区，面积≤250㎡或容积≤1000m3的场所。一个独立保护区所需具数≤8具时，可采用温控、电控及热启动方式启动；多于8具时，采用电控、热启动方式。电缆沟、电缆夹层、电缆竖井。采用热启动或电控启动方式。柜式超细干粉灭火装置一个独立保护区面积≤500㎡或容积≤2000m3的场所。采用电控、热启动方式。超细干粉无压自动灭火装置车辆发动机舱、配电柜等狭小场所。采用热启动方式。

4.3.3灭火装置的布置

4.3.3.1若需对封闭空间内所有保护对象进行防护时，灭火装置（或喷头）应均衡布置；若仅需对封闭空间内局部区域的保护对象进行防护时，灭火装置（或喷头）可尽量靠近保护对象。

4.3.3.2灭火装置（或喷头）一般安装在保护区上方，灭火剂沿铅垂方向自上而下喷射。特殊情况下，也可沿其它方向喷射灭火剂。

4.3.4全淹没灭火系统设计举例

例1：某通讯机房，房高3.3m，长32.4m，宽6.9m，需设计超细干粉无管网灭火系统予以保护。

1、设计前提

a通讯机房属封闭空间；

b保护区几何尺寸：32.4m×6.9m×3.3m；

c保护对象：通讯器材，摆放不集中。火灾类别：E类；

d保护区内设有中央空调，常年室内温度在20℃左右。

2、设计方案

a采用全淹没无管网灭火系统；

b选用悬挂式超细干粉灭火装置；

c采用电控方式启动。设计一套完整的火灾报警控制系统。

3、设计计算

1）确定灭火剂全淹没灭火设计浓度：

保护对象为通讯器材，其火灾类别为E类，灭火剂全淹没灭火设计浓度定为0.10kg/m3.

2)计算保护空间容积：

V＝32.4×6.9×3.3＝738（m3）

3）计算灭火剂用量：

依据《超细干粉无管网灭火系统设计、施工及验收标准》DB42/294-2004中规定：

M≥m+∑msi计算

其中：m＝v×k=738×0.1=73.8（kg）

M≥73.8÷0.95＝77.68kg

选用ZFCX-4型悬挂式超细干粉灭火装置，所需具数：20具。

4）喷头感温元件的确定

因保护区内常年室内温度为20℃左右，现依据喷头感温元件公称温度应高于灭火装置最高使用温度30℃的规定，按下表确定灭火装置喷头感温元件的公称动作温度为57℃。

感温元件选择表

公称动作温度℃57687993141最高环境温度℃27384963111感温元件颜色橙红黄绿兰

5）灭火装置布置

因保护对象均处于防护区内下部，且保护对象摆放不集中，故灭火装置采用均衡布置的方式悬挂在防护区上方，喷头沿铅垂方向朝下。

6）外控电源计算：

超细干粉无管网灭火系统外控电源应按下式计算：I外≥∑Ii

式中I外——为外控电源电流(A)

Ii——单具（台）灭火装置启动电流。(悬挂式灭火装置单具启动电流为0.5A，柜式灭火装置单台启动电流为1.5A)

I外＝0.5×20＝10（A）

故本例为启动灭火装置需配1套DC24V/10A的外控电源。

7）平面布置图

a通讯机房超细干粉无管网灭火装置平面布置图。

图

b通讯机房火灾报警系统平面布置图。

图

c通讯机房自动灭火系统控制系统图。

图

图

例2：某化工仓库，内长15m,宽5m,高5m。

需设计超细干粉无管网灭火系统进行保护。

1、设计前提

a化工仓库属封闭空间；

b保护区几何尺寸：15m×5m×5m；

c保护对象：化工产品，摆放基本上布满仓库底部空间。火灾类别：B类；

d保护区内温度随外环境而变，最高温度40℃，最低温度-10℃。

2、设计方案

a采用全淹没无管网灭火系统；

b灭火装置选用短管网柜式超细干粉灭火装置；

C采用电控方式启动。设计一套完整的火灾报警控制系统。

3、设计计算

1）确定灭火剂全淹没灭火设计浓度

保护对象为化工产品，火灾类别为B类，灭火剂全淹没灭火设计浓度定为0.13kg/m3.

2）计算保护空间容积

V＝15×5×5＝375(m3)

3)计算灭火剂用量

依据《超细干粉无管网灭火系统设计、施工及验收标准》中的规定，

M≥m+∑msi计算

其中：m＝v×k=375×0.13=48.75(kg)

M≥48.75÷0.85＝57.4kg

选用两台ZFCG-30-Ⅰ型柜式超细干粉灭火装置。

4)灭火装置布置

因保护对象基本上布满了防护区的下方，故柜式灭火装置采用短管网的型式均衡布置，喷头在防护区上方平面。

布置示意图如下：

图

5)外控电源计算：

每台ZFCG-30-Ⅰ型柜式超细干粉灭火装置需提供DC24V/1.5A电源，两台需提供DC24V/3A电源。

6）火灾报警系统平面布置图略。

4.4局部应用灭火系统设计

4.4.1室内或露天需保护的独立对象，按其可能燃烧的表面积计算灭火剂的用量。

4.4.1.1当保护对象的可能燃烧部位是较平直的表面时，保护对象计算面积取该部位整体铅垂方向的投影面积。

4.4.1.2当保护对象可能燃烧部位为不规则表面时，除需计算铅垂方向的投影面积外，还需计算水平方向的投影面积。

4.4.1.3灭火装置的布置应确保灭火剂喷射时，能使燃烧的表面完全覆盖。

4.4.2灭火装置的保护面积

灭火装置的保护面积，是指按国家标准规定进行灭火试验时，所灭掉的圆形油盘的面积。GB4351-1997按0.2m2为1B的计算办法确定了相应的灭火级别。如灭火级别10B是指油盘面积为2m2。GA78-1994规定了悬挂式灭火装置应能达到的灭火级别。

悬挂式超细干粉灭火装置及柜式超细干粉灭火装置的灭火级别和保护面积，是按上述规定经检测确定的。

灭火装置灭火级别及保护面积

产品名称型号及规格保护面积悬挂式超细干粉灭火装置ZFCX-32m2ZFCX-42.4m2ZFCX-52.8m2柜式超细干粉灭火装置ZFCG-12-Ⅰ5.2m2ZFCG-12-Ⅱ7m2ZFCG-30-Ⅰ9m2ZFCG-30-Ⅱ18m2ZFCG-30-Ⅲ27m2

4.4.3局部应用灭火系统设计举例

例3：某喷漆车间，内长16m，宽6m，高5m，其中右角有一喷漆设备，设备呈长方体形状，长3.5m，宽2.5m，高2m，现需设计超细干粉无管网灭火系统予以保护。

1、设计前提

a保护区域属室内局部区域保护。

b保护对象形状及几何尺寸：保护对象呈长方体，外形几何尺寸：3.5m×2.5m×2m

c保护对象：喷漆设备。火灾类别：B类。

d保护区内温度随外环境而变。

2、设计方案

a因喷漆设备呈长方体，形状规则，取其整体铅垂方向的投影面积为保护对象的计算面积。

S＝3.5×2.5＝8.75（m2）

b灭火装置的选择

现选用ZFCG-30-Ⅰ型柜式超细干粉灭火装置，其保护面积为9m2，符合要求。

c灭火装置布置

灭火装置按四个喷头的短管网形式布置。其中两头喷头保护喷漆设备外部，另外两个喷头偏向喷漆设备开口内。

具体布置如下图。

图

d其它设计（略）

例4：某钢板彩印车间，地处二楼，门窗敞开，房内长8m，宽5m，高5m。彩印设备长5m，宽2.5m。需设计超细干粉无管网灭火系统予以保护。

1、设计前提

a保护区门窗敞开，属室内局部区域保护。

b保护对象形状及几何尺寸：彩印时，钢板呈平铺状态，油漆外露，彩印设备旁放有油漆桶、稀释溶剂桶等，占去车间底部约70％的空间，保护对象计算面积取车间底部面积：

8×5＝40（40㎡）

c保护对象：油漆、稀释溶剂。火灾类别：B类。

d保护区内温度一般随室外环境而变。因彩印采用流水生产线工艺，钢板彩印后，由机械转运到烘干设备中。烘炉出现异常故障时，有热气进入彩印车间，短时引起彩印车间室温升高，温度可达50℃左右。

2、设计方案

a采用局部应用无管网灭火系统。

b选用悬挂式超细干粉灭火装置（因柜式灭火装置无适宜位置摆放）。

C采用热启动方式（因彩印时，有细微油漆飞溅，易污损感温、感烟探测器。）

3、设计计算

1）取彩印车间底部面积为保护对象的计算面积：s=8×5=40(㎡)

2）灭火装置的选择

现选用ZFCX-5型悬挂式超细干粉灭火装置，每具保护面积为2.8㎡。所需具数：

n≥40÷2.8＝14.2（具）

取15具。

3）灭火装置布置

灭火装置悬挂在车间上方，用热敏线将各灭火装置喷头上的热敏元件相串连。具体布置见下图。

图

4）喷头感温元件选择

因车间室温有时可达50℃左右，依规定，喷头感温元件公称动作温度定为79℃。

附录悬挂式超细干粉灭火装置性能型号规格ZFCX-3ZFCX-4ZFCX-5灭火剂量（kg）3±0.0154±0.0205±0.025全淹没保护空间（m3）29.239.048.7局部应用保护面积（m2）22.42.8有效喷射时间（s）≤10喷射剩余率（％）≤520℃氮气充装压力（MPa）1.2适用温度范围（℃）-10～+38或-10～+55注：表中全淹没“保护空间”值是取1.5倍最小灭火浓度时的计算值。当倍数变动时需重新计算。例：ZFCX-5的保护空间值：5kg×0.95÷(1.5×0.065kg/m3)≈48.7m3柜式超细干粉灭火装置性能型号规格ZFCG-12－ⅠZFCG-12-ⅡZFCG-30－ⅠZFCG-30-ⅡZFCG-30-Ⅲ灭火剂量（kg）12±0.0624±0.1230±0.1560±0.3090±0.45全淹没保护空间（m3）104.6209261.5523784.6局部应用保护面积（m2）5.27.09.018.027.0有效喷射时间（s）≥10≥15≥30喷射剩余率（％）15％充压时间（s）≤15工作压力（MPa）1.4使用温度范围（℃）-20～+55注：表中全淹没“保护空间”值是取1.5倍最小灭火浓度时的计算值。当倍数变动时需重新计算。例：ZFCG-12的保护空间值：12kg×0.85÷(1.5×0.065kg/m3)≈104.6m3