消防设施篇（精品）-干粉灭火系统

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七、干粉灭火系统

• 1.灭火机理
  • I.干粉灭火剂
  • II.类型
    • ①普通干粉灭火剂 （BC干粉灭火剂）
    • ②多用途干粉灭火剂 （ABC干粉灭火剂）
    • ③专用干粉灭火剂 （D类火灾）
  • III.注意事项
  • IV.灭火机理
• 2.组成和分类
  • I.组成
  • II.分类
    • ①应用方式
    • ②设计情况
    • ③系统保护情况
    • ④驱动气体储存方式
• 3.工作原理和适用范围
  • I.工作原理
    • 自动控制方式
    • 手动控制方式
  • II.适用范围
    • 适用范围
    • 不适用范围
• 4.设计参数
  • I.一般规定
  • II.全淹没灭火系统
  • III.局部应用灭火系统
  • IV.预制灭火装置
• 5.组件及设置要求
  • I.系统组件
    • ①储存装置
    • ②选择阀和喷头
    • ③管道及附件
  • II.系统设置要求
• 6.控制与操作
• 7.安全要求
• 总结
• 消防设施篇
  • 本章共5页 共需学习66分钟

1.灭火机理

• I.干粉灭火剂
  • 由灭火基料（小苏打、磷酸铵盐等）和适量的流动助剂（硬脂酸镁、云母粉、滑石粉等）以及防潮剂（硅油）在一定工艺条件下研磨、混配制成的固体粉末灭火剂。
• II.类型
  • ①普通干粉灭火剂 （BC干粉灭火剂）
    • 钠盐干粉灭火剂（小苏打干粉）
      • 碳酸氢钠
    • 紫钾干粉灭火剂
      • 碳酸氢钾
    • 超级钾盐干粉灭火剂
      • 氯化钾
    • 钾盐干粉灭火剂
      • 硫酸钾
    • 混合型干粉灭火剂
      • 碳酸氢钠和钾盐
    • 氨基干粉灭火剂
      • 尿素和碳酸氢钠（碳酸氢钾）
  • ②多用途干粉灭火剂 （ABC干粉灭火剂）
    • 磷酸盐为基料的干粉灭火剂
    • 磷酸铵和硫酸铵混合物为基料的干粉灭火剂
    • 聚磷酸铵为基料的干粉灭火剂
    • 可扑救A类、B类、C类、E类火灾
  • ③专用干粉灭火剂 （D类火灾）
    • 石墨类
      • 石墨内添加流动促进剂
    • 氯化钠类
      • D类干粉灭火剂，选择不同的添加剂用于不同的灭火对象
    • 碳酸氢钠类
      • BC干粉灭火剂的主要原料，添加某些结壳物料也可制作D类干粉灭火剂
• III.注意事项
  • BC类干粉与ABC干粉不能兼容
  • BC类干粉与蛋白泡沫或者化学泡沫不兼容，因为干粉对蛋白泡沫盒一般合成泡沫有较大的破坏作用
  • 对于一些扩散性很强的气体，如氢气、乙炔气体，干粉喷射后难以稀释整个空间的气体，对于精密仪器仪表会留下残渣，用干粉灭火不适宜。
• IV.灭火机理
  • 化学抑制作用
    • 当大量的粉末以雾状形式喷向火焰时，火焰中的自由基被大量吸附和转化，使自由基数量急剧减少，致使燃烧反应链中断，最终使火焰熄灭。
  • 隔离作用
    • 特别当粉末覆盖达到一定厚度时，还可以起到防止复燃的作用。
  • 冷却与窒息作用
    • 干粉灭火剂的基料在火焰高温作用下，将会发生一系列分解反应，钠盐和钾盐干粉在燃烧区吸收部分热量，并放出水蒸气和二氧化碳气体，起到冷却和稀释可燃气体的作用。磷酸盐等化合物还具有导致炭化的作用，它附着于着火固体表面可炭化，碳化物是热的不良导体，可使燃烧过程变得缓慢，使火焰的温度降低。
• 消防设施篇
  • 本章共5页 第1页 共需学习15分钟
• 【J2016-15】15.下列灭火器中，灭火剂的灭火机理为化学抑制作用的是（ ）。 A.泡沫灭火器 B.二氧化碳灭火器 C.水基型灭火器 D.干粉灭火器
  • 【答案】D 【解析】 二氧化碳灭火主要是窒息，其次是冷却 泡沫灭火系统的灭火机理：隔氧窒息、辐射热阻隔、吸热冷却 干粉灭火系统的灭火机理：化学抑制、隔离、冷却与室息 【来源】第三篇第十三章。
• 【J2017-62】62.下列火灾中，不应采用碳酸氢钠干粉灭火的是（ ）。 A.可燃气体火灾 B.易燃、可燃液体火灾 C.可溶化固体火灾 D.可燃固体表面火灾
  • 【答案】D 【解析】碳酸氢钠干粉不能灭A类火灾。 【来源】第三篇第八章。

2.组成和分类

• I.组成
  • 同气体灭火系统
• II.分类
  • ①应用方式
    • 全淹没
    • 局部应用
  • ②设计情况
    • 设计型
    • 预制型
  • ③系统保护情况
    • 组合分配
    • 单元独立
  • ④驱动气体储存方式
    • 储气式
    • 储压式
    • 燃气式
• 消防设施篇
  • 本章共5页 第2页 共需学习6分钟
• 3.工作原理和适用范围
  • I.工作原理
    • 自动控制方式
    • 手动控制方式
  • II.适用范围
    • 适用范围
      • 1.灭火前可切断气源的气体火灾。
      • 2.易燃、可燃液体和可熔化固体火灾。
      • 3.可燃固体表面火灾。
      • 4.带电设备火灾。
    • 不适用范围
      • 1.硝化纤维、炸药等无空气仍能迅速氧化的化学物质与强氧化剂。
      • 2.钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属及其氢化物。

4.设计参数

• I.一般规定
  • 1. 扑救封闭空间内的火灾应采用全淹没灭火系统； 扑救具体保护对象的火灾应采用局部应用灭火系统。
  • 2. 采用全淹没灭火系统的防护区，应符合下列规定：
    • ①喷放干粉时不能自动关闭的防护区开口，其总面积≤该防护区总内表面积的15%（二氧化碳为3%），且开口不应设在底面。
    • ②防护区的围护结构及门、窗的耐火极限≥0.50h，吊顶的耐火极限≥0.25h； 围护结构及门、窗的允许压力≥1200Pa。
  • 3. 采用局部应用灭火系统的保护对象应符合下列规定：
    • ①保护对象周围的空气流动速度≤2m/s（二氧化碳为3）。必要时，应采取挡风措施。
    • ②在喷头和保护对象之间，喷头喷射角范围内不应有遮挡物。
    • ③当保护对象为可燃液体时，液面至容器缘口的距离≥150mm。
  • 4. 当防护区或保护对象有可燃气体，易燃、可燃液体供应源时，启动干粉灭火系统之前或同时，必须切断气体、液体的供应源。
  • 5. 可燃气体，易燃、可燃液体和可熔化固体火灾宜采用碳酸氢钠干粉灭火剂；可燃固体表面火灾应采用磷酸铵盐干粉灭火剂。
  • 6. 组合分配系统
    • 组合分配系统的灭火剂储存量≥所需储存量最多的一个防护区或保护对象的储存量。
    • 组合分配系统保护的防护区与保护对象之和≤8个。 当防护区与保护对象之和＞5个时，或者在喷放后48h内不能恢复到正常工作状态时，灭火剂应有备用量。备用量≥系统设计的储存量。 备用干粉储存容器应与系统管网相连，并能与主用干粉储存容器切换使用。
• II.全淹没灭火系统
  • ①灭火剂设计浓度≥0.65kg/m³。
  • ②干粉喷射时间≥30s。
  • ③喷头布置，应使防护区内灭火剂分布均匀。
  • ④防护区应设泄压口，并宜设在外墙上，其高度＞防护区净高的2/3。
• III.局部应用灭火系统
  • ①局部应用灭火系统的设计可采用面积法或体积法。 当保护对象的着火部位是平面时，宜采用面积法； 当采用面积法不能做到使所有表面被完全覆盖时，应采用体积法。
  • ②室内局部应用灭火系统的干粉喷射时间≥30s； 室外或有复燃危险的室内局部应用灭火系统的干粉喷射时间≥60s。
• IV.预制灭火装置
  • ①预制灭火装置应符合下列规定
    • 1.灭火剂储存量≤150kg。
    • 2.管道长度≤20m。
    • 3.工作压力≤2.5MPa。
  • ②一个防护区或保护对象宜用一套预制灭火装置保护。
  • ③一个防护区或保护对象所用预制灭火装置最多不得超过4套，并应同时启动，其动作响应时间差≤2s。
• 消防设施篇
  • 本章共5页 第3页 共需学习15分钟
• 【J2016-16】16.某大型钢铁企业设置了预制干粉灭火装置。下列关于该装置设置要求的说法中正确的是（ ）。 A.一个防护区或保护对象所用预制干粉灭火装置最多不得超过4套，并应同时启动，其动作响应时间差不得大于4s B.一个防护区或保护对象所用预制干粉灭火装置最多不得超过8套，并应同时启动，其动作响应时间差不得大于2s C.一个防护区或保护对象所用预制干粉灭火装置最多不得超过8套，并应同时启动，其动作响应时间差不得大于4s D.一个防护区或保护对象所用预制干粉灭火装置最多不得超过4套，并应同时启动，其动作响应时间差不得大于2s
  • 【答案】D 【解析】《干粉灭火系统设计规范》GB50347-2004： 3.4.3 一个防护区或保护对象所用预制灭火装置最多不得超过4套，并应同时启动，其动作响应时间差不得大于2s。 【来源】第三篇第八章。

5.组件及设置要求

• I.系统组件
  • ①储存装置
    • 1. 干粉储存容器设计压力可取1.6MPa或2.5MPa压力级；其干粉灭火剂的装量系数≤0.85；其增压时间≤30s。
    • 2. 驱动气体应选用惰性气体，宜选用氮气； 二氧化碳含水率≤0.015% (m/m)，其他气体含水率≤0.006%(m/m)； 驱动压力≤干粉储存容器的最高工作压力。
    • 3. 储存装置的布置应方便检查和维护，并宜避免阳光直射。其环境温度应为-20~50℃。
    • 4. 储存装置宜设在专用的储存装置间内。专用储存装置间的设置应符合下列规定：
      • ①应靠近防护区，出口应直接通向室外或疏散通道。
      • ②耐火等级≥二级。
      • ③宜保持干燥和良好通风，并应设应急照明。
    • 5. 当采取防湿、防冻、防火等措施后，局部应用灭火系统的储存装置可设置在固定的安全围栏内。
  • ②选择阀和喷头
    • 1. 在组合分配系统中，每个防护区或保护对象应设一个选择阀。选择阀的位置宜靠近干粉储存容器，并便于手动操作，方便检查和维护。选择阀上应设有标明防护区的永久性铭牌。
    • 2. 选择阀应采用快开型阀门，其公称直径应与连接管道的公称直径相等。
    • 3. 选择阀可采用电动、气动或液动驱动方式，并应有机械应急操作方式。 阀的公称压力≥干粉储存容器的设计压力。
    • 4. 系统启动时，选择阀应在输出容器阀动作之前打开。
    • 5. 喷头应有防止灰尘或异物堵塞喷孔的防护装置，防护装置在灭火剂喷放时应能被自动吹掉或打开。
    • 6. 喷头的单孔直径≥6mm。
  • ③管道及附件
    • 1. 管道可采用螺纹连接、沟槽（卡箍）连接、法兰连接或焊接。 公称直径≤80mm的管道，宜采用螺纹连接； 公称直径＞80mm的管道，宜采用沟槽（卡箍）或法兰连接。
    • 2. 管网中阀门之间的封闭管段应设置泄压装置，其泄压动作压力取工作压力的（115±5）% 。（110%~120%）
    • 3. 在通向防护区或保护对象的灭火系统主管道上，应设置压力信号器或流量信号器。
• II.系统设置要求
  • 喷头的工作压力应符合产品性能要求，一般为（0.5~7）×10^4Pa
  • 全淹没系统喷头应均匀分布，喷头间距≤2.25m，喷头与墙的距离≤1m，每个喷头的保护容积≤14m³
• 消防设施篇
  • 本章共5页 第4页 共需学习15分钟
• 【J2019-15】15.关于干粉灭火系统的说法正确的是（ ）。 A.干粉储存容器设计压力可取2.5MPa或4.2MPa压力级 B.管网中阀门之间的封闭管段不应设置任何开口和装置 C.管道分支不应使用四通管件 D.干粉储存容器的装量系数不应大于0.75
  • 【答案】C 【解析】根据《干粉灭火系统设计规范 GB50347-2004》 选项A、D：5.1.1储存装置宜由干粉储存容器、容器阀、安全泄压装置、驱动气体储瓶、瓶头阀、集流管、减压阀、压力报警及控制装置等组成。并应符合下列规定： 2 干粉储存容器设计压力可取1.6 MPa或2.5MPa压力级；其干粉灭火剂的装量系数不应大于0.85；其增压时间不应大于30s。A、D错误。 选项C：5.3.1管道及附件应能承受最高环境温度下工作压力，并应符合下列规定： 7管道分支不应使用四通管件。C正确。 选项B：5.3.3管网中阀门之间的封闭管段应设置泄压装置，其泄压动作压力取工作压力的（115±5）%。B错误。 【来源】第三篇第八章。

总结

• 消防设施篇
  • 本章共5页 第5页 共需学习15分钟
• 7.安全要求
  • 1. 防护区内及入口处应设火灾声光警报器，防护区入口处应设置干粉灭火剂喷放指示门灯及干粉灭火系统永久性标志牌。
  • 2. 防护区的走道和出口，必须保证人员能在30s内安全疏散。
  • 3. 防护区的门应向疏散方向开启，并应能自动关闭，在任何情况下均应能在防护区内打开。
  • 4. 防护区入口处应装设自动、手动转换开关。转换开关安装高度宜使中心位置距地面1.5m。
  • 5. 地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设置独立的机械排风装置，排风口应通向室外。
  • 6. 局部应用灭火系统，应设置火灾声光警报器。
  • 7. 当系统管道设置在有爆炸危险的场所时，管网等金属件应设防静电接地，防静电接地设计应符合国家现行有关标准规定。
• 6.控制与操作
  • 1. 干粉灭火系统应设有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。 当局部应用灭火系统用于经常有人的保护场所时可不设自动控制启动方式。
  • 2. 设有火灾自动报警系统时，灭火系统的自动控制应在收到两个独立火灾探测信号后才能启动，并应延迟喷放，延迟时间≤30s，且≥干粉储存容器的增压时间。
  • 3. 全淹没灭火系统的手动启动装置应设置在防护区外邻近出口或疏散通道便于操作的地方； 局部应用灭火系统的手动启动装置应设在保护对象附近的安全位置。 手动启动装置的安装高度宜使其中心位置距地面1.5m。 所有手动启动装置都应明显地标示出其对应的防护区或保护对象的名称。
  • 4. 在紧靠手动启动装置的部位应设置手动紧急停止装置，其安装高度应与手动启动装置相同。 手动紧急停止装置应确保灭火系统能在启动后和喷放灭火剂前的延迟阶段中止。 在使用手动紧急停止装置后，应保证手动启动装置可以再次启动。
  • 5. 干粉灭火系统的电源与自动控制应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的有关规定。当采用气动动力源时，应保证系统操作与控制所需要的气体压力和用气量。
  • 6. 预制灭火装置可不设机械应急操作启动方式。