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气体灭火系统在高大空间灭火技术应用

慧聪消防网 https://fire.hczyw.com 2010-09-14 08:29 出处:慧聪消防网 作者:孙斌编辑:@iCMS
慧聪消防网讯 一、气体灭火系统的发展与应用 早期用于军事领域,后逐渐推广到民用领域,灭火机理为化学反应,消耗火焰中的自由基,抑制燃烧的链式反应,灭火速度快,灭火彻底,适用于水灭火系统不能使用的场所与物质

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一、气体灭火系统的发展与应用

早期用于军事领域,后逐渐推广到民用领域,灭火机理为化学反应,消耗火焰中的自由基,抑制燃烧的链式反应,灭火速度快,灭火彻底,适用于水灭火系统不能使用的场所与物质。

如;液体火灾:煤油、汽油、乙醚、苯等

气体火灾:甲烷、煤气、天然气、丙烷等

电气火灾:带电设备与电气线路、变配电设备、发电机、高、低压变压器等

贵重物品火灾:档案馆、图书馆藏书楼、中央计算机房、通讯设备机房等

二、气体灭火系统分类

1、全淹没式系统;

在规定的时间内向防护区喷射一定浓度的灭火剂,并使其均匀充满整个防护区域。

2、局部应用系统;

向保护对象按设计喷射强度直接喷射,并持续一定时间的气体。

3、有管网系统;

通过管网向防护区喷射灭火剂。

4、组合分配式系统;

用一套灭火剂贮存装置,通过选择阀等控制组件来保护多个防护区域,总用气量只考虑一个最大的防护区。

5、独立单元系统:仅限于保护一个防护区域。

6、无管网灭火系统,又称为预置灭火系统;

按一定的条件,将灭火剂、喷嘴等设备预先组装起来的成套灭火装置。

三、气体灭火系统组件及设计要求

1、系统组件

有管网灭火系统由贮存容器、容器阀、选择阀连接软管、止回阀、集流管、输送管道及管道附件、喷嘴、泄压装置、启动气源瓶、启动装置、报警联动控制设备组成。

2、设计参数:防护区体积、选定的气体灭火介质及设计灭火浓度、防护区个数、所要扑灭的火灾性质等。

3、气体灭火系统应设计有:自动控制、手动控制、机械应急操作三种启动方式。

四、常用的气体灭火介质

1、有:二氧化碳、七氟丙烷、三氟丙烷、IG541、FM200、烟烙尽、烟必尽、SDE、热气溶胶等气体介质

2、二氧化碳:是较为经济且适用于较大场所的气体灭火介质,其灭火机理主要是窒息,其次是冷却,适用计算机房、易燃的工业厂房、地下室等,缺陷是气体用量较大灭火浓度要求高,气体介质占地面积大,难以贮存。

常见的有高压系统:贮存压力为5.17MPa,要求贮存地点的环境温度在一定值范围内,否则容器将不能承受原预期的温度→压力变化,随之系统压力要求也较高,施工及维护管理难度较大。

低压系统:贮存压力为2.07MPa,但贮存容器的温度必须在-18℃。

虽然系统工作压力和容器的贮存压力都下降,但需要一套制冷系统,因此,两种方式各有利弊。

3、七氟丙烷灭火系统

3.1、图书、档案、票据和文物资料库等防护区,灭火设计浓度宜采用10%。

3.2、油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区,灭火设计浓度宜采用9%。

3.3、通讯机房和电子计算机房等防护区,灭火设计浓度宜采用8%。

3.4、防护区实际应用浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍。

3.5、在通讯机房和电子计算机房等防护区,设计喷放时间不应大于8s;在其他防护区,设计喷放时间不应大于10s。

4、IG541混合气体灭火系统

固体表面火灾的灭火浓度为28.1%。当IG541混合气体灭火剂喷放至设计用量的95%时,其喷放时间不应大于60s,且不应小于48s。

5、热气溶胶预制灭火系统

5.1、S型和K型热气溶胶灭固体表面火灾的灭火密度为100g/立方米。

5.2、通讯机房和电子计算机房等场所的电气设备火灾,

S型热气溶胶的灭火设计密度不应小于130g/立方米。

5.3、电缆隧道(夹层、井)及自备发电机房火灾,S型和K型热气溶胶的灭火设计密度不应小于140g/立方米。

5.4、在通讯机房、电子计算机房等防护区,灭火剂喷放时间不应大于90s,喷口温度不应大于150℃;在其他防护区,喷放时间不应大于120s,喷口温度不应大于180℃。

五、气体灭火系统防护区的划分及要求

1、应根据封闭空间结构特点和位置来划分防护区,必须是封闭的空间,其不能关闭的开口面积应小于防护区面积的3%。防护区的温度宜在-10℃~50℃。

2、采用管网灭火系统时,一个防护区面积不宜大于800平方米,容积不大于3600立方米。

3、采用预制灭火系统时(无管网灭火系统),一个防护区面积不宜大于500平方米,容积不大于1600立方米。

4、有一定的耐火性能,隔墙和门耐火极限不应低于0.5h吊顶的耐火极限不应低于0.25h。

5、耐压性能:释放灭火剂时,空间内的压强会迅速增加如果防护区构件承压能力较差,防护区就会遭到破坏,造成灭火剂流失,起不到灭火作用,要求围护构件的压强差不宜低于1.2kPa。

6、安全要求:防护区应设有疏散通道和安全出口,使人员在30秒内撤离,在出口处应设应急照明疏散灯光、放气指示标志、声光报警装置等。

六、气体灭火系统安装、调试要求

1、管材、管道、支吊架的品种、规格、性能应符合产品标准和设计要求,系统管道应采用热镀锌厚壁无缝钢管以及专用的管件和管道连接件。

2、系统组件:灭火剂储存容器及容器阀、选择阀、单向阀、连接管、集流管、安全阀、驱动装置、喷嘴、信号反馈装置、检漏装置、减压装置等设备质量应符合国家现行产品标准和设计要求。

3、灭火剂储存装置及其它组件安装应符合下列要求:

3.1、灭火剂储存装置安装后,泄压装置的泄压方向不应朝向操作面。低压二氧化碳灭火系统的安全阀应通过专用的泄压管接到室外。

3.2、集流管上泄压装置的泄压方向不应朝向操作面。

3.3、选择阀操作手柄应安装在操作面一侧,当安装高度超过1.7m时应采取便于操作的措施。采用螺纹连接的选择阀,其与管网连接处宜采用活接。

3.4、选择阀的流向指示箭头应指向介质流动方向。选择阀上应设置标明防护区或保护对象名称的编号和永久性标志牌。

3.5、驱动气瓶上应有标明驱动截止的名称、对应防护区或保护对象名称的编号和永久性标志牌。

4、灭火剂输送管道安装要求:热镀锌无缝钢管不宜采用焊接连接,个别连接部位确需采用法兰焊接连接时,应对被焊

接损坏的镀锌层进行防腐处理,管网上不应采用四通管件分流,三通管件应水平安装,不得垂直安装。

5、灭火剂输送管道安装完毕后,应按设计要求进行强度试验和气压严密性试验并合格。

6、系统调试

6.1、气体灭火系统的调试应在系统安装完毕,并宜在相关的火灾自动报警系统和开口自动关闭装置、通风机械和防火阀等联动设备调试完成后进行。

6.2、调试试验时,应采取可靠措施,确保人员和财产安全。

6.3、调试项目应包括模拟启动试验、模拟喷气试验和模拟切换操作试验,并按规范要求填写过程检查记录。

七、气体灭火系统常见质量问题

在系统结构设计、阀门的结构设计上有着成熟的固定模式,而在生产工艺和产品质量方面存在着较多问题。

1、组件质量问题

密封圈、安全膜片、密封膜片等零、配件质量较差,达不到使用要求,而导致容器阀等关键部件性能达不到标准规定要求,工作温度范围内安全膜片发生爆破,灭火剂瓶组压力表长期受压,灭火剂释放后指针不回零等质量问题。

2、材质选用不合格

在选择阀、容器阀工作可靠性检验中,一些产品因部件所用的材料强度不够,经数次试验后磨损严重,致使压臂与转轴不能可靠咬合,阀杆断裂等现象。

单向阀阀芯耐腐蚀性差,产生锈蚀,反向密封出现泄漏,造成系统误动作等现象。

喷嘴材料耐温性能差,在高温和高压下出现变形或低温下出现裂纹等现象。

八、气体灭火系统检查、检测方法及要求

1、瓶组与储罐:

查看外观、铅封、压力表和标志牌及承重装置;

操作选择阀的手动装置,打开后再复位;

对二氧化碳灭火系统,按灭火剂储瓶内二氧化碳的设计储量,设定允许的最大损失量,采用拉力计,向储瓶施加与最大允许损失量相等的向上拉力,查看检漏装置能否发出报警信号;

对低压二氧化碳储罐,查看制冷装置及温度计;

2、喷嘴:

喷口方向应正确,并应无堵塞现象。

3、气体灭火控制器

3.1对面板上的指示灯、显示器和音响器件进行功能自检;将控制面板设置在手动,然后转换为自动,分别查看控制器的显示;

3.2切断主电源,查看备用直流电源的自动投入和主、备电源的状态显示情况;

3.3在备用直流电源供电状态下,模拟下列故障并查看控制器的显示:火灾探测器断路、启动钢瓶的启动信号线断路、选择阀后主管道上压力讯号器的接线短路故障。报警期间采用发烟装置或温度不低于50度的热源,先后向同一回路中两个探测器施放烟气或加温,查看火灾报警控制器的显示记录,并用万用表测量联动输出信号;

3.4查看继电器输出触点,用万用表测量触点“C”与“NC”间,查看“C”与“NO”间的电阻;

4、系统功能

4.1查看防护区内的声光报警装置,入口处的安全标志、声光报警装置,以及紧急启、停按钮;

4.2系统设定在自动控制状态,拆开防护区启动钢瓶的启动信号线,并与万用表连接。将万用表调节至直流电压档后,触发防护区的紧急启动按钮并用秒表开始计时,测量延时启动时间,查看防护区内声光报警装置、通风设施、以及入口处声光报警装置等的动作情况,查看气体灭火控制器与消防控制室显示的反馈信号。完成试验后将系统恢复至警戒状态,

4.3先后触发防护区内两个火灾探测器,查看气体灭火控制器的显示。在延时启动时间内,触发紧急停止按钮,达到延时启动时间后;查看万用表的显示及相关联动设备。完成试验后将系统恢复至警戒状态。

九、系统维护管理要求

1、气体灭火系统应由经过专门培训,并经考试合格的专职人员负责定期检查和维护。

2、应按检查类别规定对气体灭火系统进行检查,并按规范要求做好检查记录,检查中发现的问题应及时处理。

3、每季度应对气体灭火系统全面检查一次,内容如下:

3.1储存装置间的设备、灭火剂输送管道和支吊架的固定应无松动。

3.2橡胶连接管应无变形老化及裂纹。

3.3各喷嘴孔口应无堵塞。

4、每年应对每个防护区进行一次模拟启动试验,进行一次模拟喷气试验。

·无管网气体灭火系统又称为预制灭火系统。

·无管网气体灭火系统不需要在防护区内设置管网,系统安装较为简便。

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