灭火器灭火级别的概念与研讨课题(上)
灭火器灭火级别的概念与研讨课题(中)
9轻危险级场所的单具灭火器最小配置灭火级别不宜过高
据悉,欧美各发达国家少有或者是没有小规格的灭火器,其若干较低规格灭火器的灭火级别也相对较高,与我国的国情不太相符。在中国,多年来都是应用较小规格的灭火器来保护轻危险级的建筑场所,用较大规格的灭火器来保护严重危险级、中危险级的建筑场所。
各个国家、不同地区的灭火器配置观念不一:
许多国家、地区的建筑工程,自愿配置较大规格灭火器(为灭火);
而有些国家的某些地区,却优先选购较小规格灭火器(为省钱)。
作为发展中国家,我国目前尚不能排除在轻危险级场所配置较小规格的灭火器,不宜将单具灭火器的最小配置规格提得太高。
⑴如果按照ISO11602-1的规定,将轻危险级场所的单具灭火器最小配置灭火级别定为2A,则意味着将要在我国淘汰灭火器标准系列规格中的最小规格,即要淘汰1A的灭火器。作为发展中国家,我国目前尚不能排除在轻危险级场所中配置1A的灭火器。这样的规定显然是不够合理的,也不符合中国的国情。
⑵若按ISO11602-1的规定,将轻危险级场所的单具灭火器最小配置灭火级别定为55B,则意味着将要淘汰灭火器标准系列规格中的最小规格的21B灭火器和较小规格的34B灭火器。这样的规定显然也是不够合理的,不符合中国的国情。
目前我国的现行、有效版的国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005所规定的保护要求,灭火器配置基准的水平,在总体上是合理、可行的,符合国情,但略低于国际标准的相应规定。这主要是考虑到我国各地区经济发展水平不一,总体经济实力尚不够高,因此如果完全按照国际标准的保护要求执行,则会使得定额、基准提高过大,脱离国情,不易执行。
10有关各类灭火器的灭火级别需要进行的研究工作
今后,关于我国的灭火器及其灭火级别的研究和探讨,大致有如下几个研讨课题与发展趋向。
⑴洁净气体灭火器
鉴于六氟丙烷灭火器实际存在的灭火能力不足的问题,而且其价格目前较为昂贵等缘由,拟为较小规格的,例如2、3kg的该类气体灭火器扑灭A类火灾的灭火功能定级为0.5A,即,拟允许在轻危险级场所,用2具较小规格的气体灭火器代替1具较大规格的气体灭火器,也就是说,拟特许降低洁净气体灭火器的单具灭火器的最小配置规格。
近年来,我国浙江、江苏、陕西和广东等省的部分灭火器厂商分头在研制卤代烷1211灭火器的替代品,即:手提式六氟丙烷灭火器。2005-08,其中一家厂商的产品已经取得了国家检测中心的委托检验数据(见下表),证明4kg的手提式六氟丙烷灭火器(MJC4)业已具备了1A的灭火级别,从而使其同时具备了扑灭A、B类火灾的双重灭火功能,为替代卤代烷1211灭火器创造了有利条件,可以考虑将其应用于保护有可能发生带电的A类火灾的电气场所。
H3600灭火器——MJC型手提式六氟丙烷灭火器检验数据表
参 数
量 纲
灭火器型号
MJC1
MJC2
MJC4
充装剂量
标准
kg
1+0-0.05
2+0-0.10
4+0-0.20
检测
0.98,1.00
1.91,1.98
3.86,3.91
充装密度
标准
kg/L
≤1.36
—
≤1.36
检测
0.72,0.72
2/2.08=0.96
0.62,0.63
充装比
—
—
1.46/2.08=0.70
—
充装压力
MPa
0.70
0.9?
0.70
灭火级别
A
—
—
1
B
2
3
5
依据标准
Q/S VAC01-2004、GB 4351-1997
检测日期
—
2005-08-25
2004-11-18
2005-08-25
在建筑灭火器配置设计与计算之中,最为关心的,需求的,就是扑灭A类火灾。MJC4,4千克的手提式六氟丙烷灭火器,可以扑灭1A的火灾,就可以在工程设计中应用了。而扑灭B类火灾的灭火器,品种很多,普通场所用不着配置价格昂贵的六氟丙烷灭火器。
六氟丙烷气体灭火器的臭氧耗减潜能值(ODP)和温室效应潜能值(GWP)等达到了联合国环境规划署(UNEP)的环保要求,适用于扑灭电器设备、精密仪器、电子计算机、通信设备等的A类带电火灾,并且安全(无电击事故,不危害灭火人员,不损伤电气设备),洁净(不破坏大气臭氧层,不污损精密仪器、珍贵文物、电气设备)。
存在问题:
①扑灭B类火灾的灭火能力尚达不到我国灭火器产品质量标准GB4351-2005《手提式灭火器》关于扑灭汽油火灾的灭火级别的规定,仅仅达到了ISO国际标准关于扑灭庚烷火灾的灭火级别的规定。这个问题,在2007年的研究、试验工作中得到了初步解决。
②扑灭A、B类火灾的灭火能力明显地低于卤代烷1211灭火器。
③单具灭火器扑灭A类火灾的灭火级别不够高,在严重危险级场所、中危险级场所配置则不够级别,达不到国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005关于单具灭火器最小配置灭火级别的规定。
④价格较泡沫灭火器、干粉灭火器等昂贵。
解决办法:
①为2、3kg的该类气体灭火器扑灭A类火灾的灭火功能定级为0.5A(参见国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005的附录A),拟允许在轻危险级的建筑场所,用2具较小规格的气体灭火器代替1具较大规格的气体灭火器,也就是拟特许降低单具洁净气体灭火器的最小配置规格。
②拟允许在严重危险级场所配置3具MJC4型手提式六氟丙烷灭火器,以达到该级建筑场所单具灭火器最小配置灭火级别为3A的规定,拟允许在中危险级场所配置2具MJC4型手提式六氟丙烷灭火器,以达到该级建筑场所单具灭火器最小配置灭火级别为2A的规定。
国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005关于单具灭火器最小配置灭火级别的规定:严重、中、轻危险级的建筑场所分别为3A、2A、1A,其定额较为合理、可行,但均比国际标准(严重、中、轻危险级的建筑场所分别为4A、3A、2A)各小1级。
③急需探索、研制出环保性能良好,灭火级别足够高,安全、洁净、理想的气体灭火器替代品。现实的问题是,在计算机房、通信机房、中央控制室、变配电室等电气场所,甲方和设计院都不太愿意配置干粉、泡沫和水型灭火器,因为这些灭火器的喷射介质的环保性能虽然没有什么问题,但是其对电气设备是不够安全的,容易发生电击事故,而且这些介质也不太洁净,容易污损精密仪器和贵重文物。
⑵二氧化碳灭火器
鉴于二氧化碳灭火器实际存在不能扑灭A类(木垛火型)火灾的问题,拟考虑创建一个新的标准火试模型(非木垛火型),科学、合理,且专门用于电线、电缆、电气元件等带电(E类)的A类表面火灾的灭火定级。该项灭火级别定级值的代码,可试用Ae来表示,试图解决二氧化碳灭火器虽然能够扑灭电气设备等带电(E类)的A类表面火灾但却根本不具备A类(木垛火型)灭火级别的世界性的几十年的技术难题,并使其能够参与建筑灭火器配置的设计与计算。
二氧化碳灭火器的今后发展趋向:
一是向优质、轻型、薄壁的方向发展,以求尽量地减轻二氧化碳灭火器的总体自重,便于保安人员和现场灭火人员能轻巧地拎起灭火器顺利操作、灭火;
二是可以考虑添加少量的六氟丙烷灭火剂等灭火效能较高,环保性能良好的灭火介质添加剂,使其能具备扑灭A类(标准木垛火试模型)火灾的灭火功能。
然而,按照世界各国(包括中国)有关气体灭火器产品质量的国家标准和国际标准的规定,二氧化碳(CO2)灭火器只能扑灭B类火灾,从来没有而且至今仍然没有扑灭A类火灾的灭火级别定级值,这是全世界几十年来的技术尴尬。明明二氧化碳灭火器是可以扑灭电气火灾(例如电线、电缆、电气元件等带电的A类表面火灾)的,但它就是扑灭不了A类标准木垛火灾,按照国家标准和国际标准的当前定级,二氧化碳灭火器扑灭A类标准木垛火灾的能力为零,即:A=0。
因此,你若在没有B类火灾发生的计算机房、通信机房、中央控制室、变配电室等电气场所,就是配置了1000具二氧化碳灭火器,也是:A=0,不能扑灭A类火灾。因此,这种建筑灭火器的配置设计,从灭火机理方面来说,设计单位的设计原则是不对的,是要担负设计失误的责任的。
GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》国家标准编制管理组,根据实际需求,拟联合灭火器产品质量标准编制组,考虑为二氧化碳灭火器专门创建一个崭新的标准火试模型(非木垛火型),力求科学、合理,且专门用于扑灭电线、电缆、电气元件等的A类带电(E类)表面火灾的灭火定级。
该项专用于扑灭带电(E类)的A类表面火灾的灭火级别的Ae模型、试验与定级工作,确实是一项重要、必要的,而且难度较大的科学研究项目。但愿我国的消防科技人员能在这一技术领域为世界做出贡献。
⑶室外低温灭火器
在我国北方的边远、高寒地区,冬天严寒季节,低于零下20度(20℃)的室外场所,诸如零下30度(30℃)及以下的室外超低温场所,配置灭火器存在着选型困难的问题。但是,确有需求,例如加油站等露天场合。考虑在室外超低温场所,拟允许贮压式的干粉灭火器、洁净气体灭火器,降低2个档次的灭火级别规格,参与建筑灭火器配置的设计与计算。这是因为储气瓶式干粉灭火器是由小钢瓶中的二氧化碳气体来驱动的,然而二氧化碳的最低使用温度只有-10℃,并不适用于室外超低温场所,何况储气瓶式干粉灭火器已在我国许多地区发生爆炸伤人事故,为了确保安全,重庆等若干省、市决定从1998年起停止生产、销售、维修和使用储气瓶干粉灭火器,当今我国的多数灭火器生产厂商大都只生产贮压式的干粉灭火器,并不生产储气瓶式的干粉灭火器。
目前,二氧化碳灭火器的最低使用温度为:-10℃,洁净气体灭火器(包括六氟丙烷灭火器和卤代烷1211灭火器等)的最低使用温度为:-20℃。然而,在我国北方的边远、高寒地区,例如,新疆的奎屯地区、内蒙古的呼伦贝尔地区和黑龙江省的齐齐哈尔地区等,冬天严寒季节,室外、夜晚的温度经常是在-30℃或更低,这二类灭火器都不能达标。
因此,现今尚缺乏可在室外、超低温场所配置使用的气体灭火器。这类灭火器不仅要求其内装灭火剂能耐低温,而且对于低温(零下20℃以下)金属材料的要求也是很高的。有关设计单位和消防部门均感为难。
当前,国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005关于气体灭火器的最低使用温度范围,有如下二条规定,其中5.1.5条是强制性条文:
4.1.1灭火器的选择应考虑下列因素:(第5款)灭火器设置点的环境温度。
5.1.5灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点。
5.1.5的条文说明:正如4.1.1之5的条文说明所述,在环境温度超出灭火器使用温度范围的场所设置灭火器,必然会影响灭火器的喷射性能和安全使用,并有可能爆炸伤人或贻误灭火时机。所以本条规定灭火器不得设置在环境温度超出其使用温度范围的地点。灭火器的使用温度范围举例,如表4所示:
灭火器的使用温度范围
(GB50140-2005国家规范的条文说明之表4)
灭火器类型
使用温度范围(℃)
水型灭火器
不加防冻剂
+5~+55
添加防冻剂
-10~+55
机械泡沫灭火器
不加防冻剂
+5~+55
添加防冻剂
-10~+55
干粉灭火器
二氧化碳驱动
-10~+55
氮气驱动
-20~+55
洁净气体(卤代烷)灭火器
-20~+55
二氧化碳灭火器
-10~+55
表注:灭火器的使用温度范围尚应符合现行灭火器产品质量标准GB4351和GB8109的有关规定。
请注意,对于水型灭火器,原理上是可以添加防冻剂,用来降低冰点的。近年来,也有些厂家可能会将其最低使用温度从-10℃再降低到-30℃,应用于室外、超低温场所。然而,过多地添加防冻剂,尽管可能会将其使用温度降至更低,但是并不适用,因为这些防冻剂或降冰点剂的灭火效能不够高,这样的做法同时会明显地降低其灭火能力。因而,-50℃的使用温度几乎是不可能的,可望不可及。
因此,有关适用于室外超低温场所的专用气体灭火器,应当是很重要的一个研讨课题。
⑷扑灭可燃金属(D类)火灾的专用灭火器
我国应当考虑研制、定型扑灭可燃金属(D类)火灾的专用灭火器,建立D类标准火试模型,并且为该类灭火器的灭火级别定级,形成灭火级别法定规范系列值。
⑸扑灭烹调油锅(F类)火灾的专用灭火器
我国应当考虑研制、定型扑灭烹调油锅(F类)火灾的专用灭火器,建立F类标准火试模型,并且为该类灭火器的灭火级别定级,形成灭火级别法定规范系列值。
⑹关于灭火器灭火级别的半剂量计算法的研讨
应当注意:在进行建筑灭火器的配置设计和等效替代的设计、计算与换算时,取用了MF/ABC8型灭火器的4A灭火级别,就不能再用144B来参与计算了。这是因为灭火器内存的灭火剂是在大部分快要喷完的前后才能灭火的,也就是说,已经没有多少药剂来扑灭144B的火了。反之亦然:取用144B参与了计算,就不能再取4A参与计算了。
在国家标准《建筑灭火器的配置设计规范》执行至今的18年历程和2005版全面修订的过程之中,曾有专家建议:对于较大规格的灭火器,例如MF/ABC8(8千克的手提式磷酸氨盐干粉灭火器的灭火级别:4A、144B,见国家标准《建筑灭火器的配置设计规范》GB50140-2005的附录A),计算时先取2A,参与A类灭火级别的设计计算,这时用了一半(4千克)灭火剂量,再取55B(另一半灭火剂量,4千克,MF/ABC4灭火器的灭火级别:2A、55B,见国家标准《建筑灭火器的配置设计规范》GB50140-2005的附录A),参与B类灭火级别的设计计算,这对于保护A、B类混合火灾场所(例如汽车库)的建筑灭火器设计计算可能较为方便,也比较节省。
关于这个建议,以及A、B类混合火灾场所的建筑灭火器配置设计计算方法与程序(包括配置基准和保护距离),有待下次规范修订时,再予研讨、补正。
参考文献:
⑴唐祝华.1987~2007中国气体消防技术发展20年回顾与未来瞻望.上海:《建筑机电工程》,2007~2008,6期连载
⑵公安部上海消防研究所主编.中华人民共和国国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005.北京:中国计划出版社,2005
⑶公安部上海消防研究所主编.中华人民共和国国家标准《建筑灭火器配置验收及检查规范》GB50444-2008.北京:中国计划出版社2008
⑷国际标准ISO11602-1-2000《灭火器的选型与配置》.国际标准化组织,2000
⑸国际标准ISO11602-2-2000《灭火器的检查与维护》.国际标准化组织,2000
⑹唐祝华主编.建筑灭火器配置设计手册.上海:上海科学技术出版社,1995
⑺公安部消防局和国家环保总局1994年11月11日联合发布的公通字【1994】094号文【关于在非必要场所停止再配置哈龙灭火器的通知】
⑻公安部消防局1999年02月01日发布的公消字【1999】031号文【关于逐步淘汰哈龙固定灭火系统和哈龙灭火器有关问题的通知】
⑼公安部消防局2001年08月01日发布的公消【2001】217号文,【关于进一步加强哈龙替代品及其替代技术管理的通知】
⑽公安部消防局2000年12月15日发布的公消【2000】423号文,【关于督促单位落实灭火器配置和定期检查维护职责确保有效扑救初起火灾的通知】
[11]国家标准GB4351.1-2005《手提式灭火器第1部分:性能和结构要求》.北京:中国标准出版社,2005
[12]国家标准GB4351.2-2005《手提式灭火器第2部分:手提式二氧化碳灭火器钢质无缝瓶体的要求》.北京:中国标准出版社,2005
[13]国家标准GB/T4351.3-2005《手提式灭火器第3部分:检验细则》.北京:中国标准出版社,2005
[14]国家标准GB8109-2005《推车式灭火器》.北京:中国标准出版社,2005
[15]唐祝华.论中国消防标准化工作的里程纪年——2003消防炮纪年和2005灭火器纪年.深圳:亚洲消防杂志社,2008-06
[16]唐祝华.“新版《建筑灭火器配置设计规范》的灭火器配置基准”’.天津:《中国给水排水》,2006-08
[17]唐祝华.“新版——建筑灭火器的选型配置原则”.北京:《消防技术与产品信息》,2007-05
[18]唐祝华.“气体消防技术领域的基础理念、热门话题与标准规范”.《消防技术与产品信息》,2001-04
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