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注册消防工程师实务,第三章气体灭火系统
编辑于2020-11-03 16:39:203-6 气体灭火系统
灭火机理
二氧化碳灭火系统
主要在于窒息,其次是冷却
七氟丙烷灭火系统
七氟丙烷时一种无色无味、不导电的气体,其密度大约是空气密度的6倍。该灭火剂时洁净药剂,释放后无残余物,无污染。
IG-541混合气体灭火系统
属于物理灭火剂。它是由氮气、氩气、二氧化碳气体按一定比例混合而成的气体,无色、无味、无毒环保。 当防护区中氧气降至15%以下时,大部分可燃物将停止燃烧。
分类
按使用的灭火剂分类
二氧化碳灭火系统
按储存压力不同可分为两种应用形式
高压系统
5.17MPa
低压系统
2.07MPa
用保温和制冷手动控制在-20~-18℃
七氟丙烷灭火系统
惰性气体灭火系统
IG-01(氩气)灭火系统、IG-100(氮气)、IG-55(氩气、氮气)、IG-(氩气、氮气、二氧化碳)。
按系统的结构特点分类
无管网灭火系统
又称预制灭火系统。
管网灭火系统
组合分配系统
指用一套灭火系统储存装置同时保护两个或两个以上防护区或保护对象的气体灭火系统。
单元独立系统
指用一套灭火剂储存装置保护一个防护区的灭火系统。
按应用方式分类
全淹没灭火系统
局部应用灭火系统
按加压方式分类
自压式
无须加压,依靠自身饱和蒸气压力进行输送。
内储压式
灭火剂在瓶组内用惰性气体进行加压储存,系统动作时灭火剂靠瓶组内的充压气体进行输送。
外储压式
系统动作时灭火剂由专设的充压气体瓶组按设计压力对其进行充压。
系统组成
1、高压二氧化碳灭火系统、内储压式七氟丙烷灭火系统
2、外储压式七氟丙烷灭火系统
3、惰性气体灭火系统
4、低压二氧化碳灭火系统
5、无管网灭火系统
柜式气体灭火装置
悬挂式气体灭火装置
各自的具体组成:略,见P273
系统工作原理及控制方式
工作原理
1、高压二氧化碳灭火系统、内储压式七氟丙烷灭火系统
探测器探测到火灾→(传送到)报警灭火控制器(→发声光警报)→启动联动装置→(一段时间延时)→发出系统启动信号→启动驱动气体瓶组上的容器阀释放气体→打开通向发生火灾的防护区的选择阀→同时打开灭火剂瓶组的容器阀→各瓶组的灭火剂(经连接管)汇集到集流管→通过选择阀到达喷头→喷放灭火。
另外,通过压力开关监测系统是否正常工作,若启动指令发出,而压力开关的信号为反馈,则说明系统存在故障。需人到储瓶间手动开启储存容器上的容器阀。
2、外储压式七氟丙烷灭火系统
控制器发出系统启动信号→启动驱动气体瓶组上的容器阀释放驱动气体→打开选择阀→同时打开加压单元气体瓶组的容器阀→加压气体经减压进入灭火剂瓶组→加压后汇集到集流管→通过选择阀达到喷头→灭火。
控制方式
自动控制方式
手动控制方式
应急机械启动工作方式
紧急启动/停止工作方式
适用范围
二氧化碳灭火系统
可用于
灭火前可切断气源的气体火灾,
液体火灾,
石蜡、沥青等可熔化的固体火灾,固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾。
电气火灾
不可用于
硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾,
钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾
氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾
七氟丙烷灭火系统
可用于
电气火灾
液体表面火灾
可熔化的固体火灾,固体表面火灾;
灭火前看切断气源的气体火灾
不可用于
含氧化剂的化学制品及其混合物,如硝化纤维、硝酸钠等
活泼金属,如钾、钠、镁、钛、锆、铀等
金属氢化物,如氢化钾、氢化钠等
能自行分解的化学物质,如过氧化氢、联胺
其他气体灭火系统
可用于
电气火灾
固体表面火灾
液体火灾
灭火前能切断电源的气体火灾
不可用于
含氧化剂的化学制品及其混合物,如硝化纤维、硝酸钠等
活泼金属,如钾、钠、镁、钛、锆、铀等
金属氢化物,如氢化钾、氢化钠等
能自行分解的化学物质,如过氧化氢、联胺
可燃固体深位火灾
设计参数
防护区的设置要求
防护区的划分
防护区宜以单个封闭空间划分;
同一区间的吊顶层和地板下需要同时保护时,可合为一个防护区;
采用管网灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于800m²,且容积不宜大于3600m³;
采用预制灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500m²,且容积不宜大于1600m³。
耐火性能
防护区围护结构及门窗不宜低于0.5h,吊顶不宜低于0.25h;
全淹没灭火系统防护区建筑物构件耐火时间(一般为30min)包括:探测火灾事件、延时时间(30s)、释放灭火剂时间(表面火灾不应大于1min;深位火灾不应大于7min,并应在2min中内使二氧化碳浓度达到30%)、保持灭火剂设计浓度的浸渍时间。
耐压性能
防护区围护结构承受内压的运行压强,不宜低于1200Pa。
泄压性能
防护区设置的泄压口宜设在外墙上。七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上;
封闭性能
环境温度
防护区环境最低温度不能低于-10℃
安全要求
通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不小于5次。
防护区内设置的预制灭火系统的充压压力不应大于2.5MPa。
设有气体灭火系统的场所,宜配置空气呼吸器。
二氧化碳灭火系统的设计
一般规定
采用全淹没灭火系统的防护区
喷放二氧化碳前不能自动关闭的开口,其面积不应大于防护区总内表面积的3%。
防护区围护结构及门窗不宜低于0.5h,吊顶不宜低于0.25h;
区围护结构及门窗的允许压强,不宜低于1200Pa。
采用局部淹没灭火系统的保护对象
保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s,必要时挡风。 保护对象为可燃液体时,液面至容器缘口的距离不得小于150mm。
启动释放二氧化碳之前或同时,必须切断可燃、助燃气体的气源。
当组合分配系统保护5个及以上防护区(或保护对象),或者在48h内不能恢复时,二氧化碳应有备用量(不小于系统设计储存量)。
全淹没灭火系统的设计
CO2设计浓度不应小于火灾浓度的17%,并不得低于34%。
CO2的设计用量公式 P278
当防护区环境温度超过100℃时,CO2设计用量应在计算值基础上每超过5℃增加2%;
当防护区环境温度低于-20℃时,CO2的设计用量在计算值基础上每降低1℃增加22%;
泄压口的面积计算公式 P279
全淹没灭火系统CO2喷放时间不应大于1min。当扑救固体深位火灾时,喷放时间不应大于7min,并应在前2min内使CO2浓度达到30%。
局部应用灭火系统的设计
CO2喷放时间不应小于0.5min。
对于燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体的火灾,CO2的喷射时间不应小于1.5min。
其他气体灭火系统的设计
一般规定
2个或2个以上的防护区采用组合分配系统时,1个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个
灭火系统的储存装置72h内不能重新充装恢复工作的,应按系统存量的100%设置备用量。
管网上不应采用四通管件进行分流。
喷头的保护高度和保护半径应符合:
最大保护高度不宜大于6.5m;
最小保护高度不应小于0.3m;
喷头安装高度<1.5m时,保护半径不宜大于4.5m;
喷头安装高度≥1.5m时,保护半径不应大于7.5m。
喷头宜贴近防护区顶面安装,距顶面的最大距离不宜大于0.5m。
一个防护区设置的预制灭火系统,其装置数量不宜超过10台。
同一防护区的预制灭火器装置多于1台时,必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s
七氟丙烷灭火系统
七氟丙烷灭火系统的设计浓度不应小于灭火浓度1.3倍,惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。
固体表面火灾的灭火浓度为5.8%;
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%;
油浸变压器、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%;
通信机房和电子计算机房等防护区,灭火设计浓度宜采用8%;
防护区实际应用浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍;
通信机房和电子计算机房等防护区,设计喷放时间不应大于8s;其他防护区,设计喷放时间不应大于10s。
灭火浸渍时间
木材、纸张、织物等固体表面火灾:宜20min;
通信机房、电子计算机房内的电气设备火灾:应5min;
其他固体表面火灾:宜10min;
气体和液体火灾:不应小于1min。
七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送,氮气含水量不应大于0.006%:
1、储存容器增压压力宜分三级:
1)一级,(2.5±0.1)MPa(表压)
2)二级,(4.2±0.1)MPa(表压)
3)三级,(5.6±0.1)MPa(表压)
2、单位容积的充装量:
1)一级增压储存容器,不应大于1120kg/m³;
2)二级增压焊接结构储存容器,不应大于950kg/m³;
3)二级增压无缝结构储存容器,不应大于1120kg/m³;
4)三级增压储存容器,不应大于1080kg/m³。
管网管道内容积,不应大于流经该管网的七氟丙烷储存量体积的80%。
3、管网布置宜设计为均衡系统
略
6、喷头工作压力的计算结果应符合:
一级增压储存容器的系统Pc≥0.6(MPa,绝对压力);
二级增压储存容器的系统Pc≥0.7(MPa,绝对压力);
三级增压储存容器的系统Pc≥0.8(MPa,绝对压力)。
Pc≥Pm/2(MPa,绝对压力)。喷头等有效口径按3-6-18计算。略。
IG-541混合气体灭火系统
灭火设计浓度不应小于灭火浓度1.3倍,惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。
固体表面火灾的灭火浓度为28.1%。
当IG-541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。
1、灭火浸渍时间
木材、纸张、织物等固体表面火灾:宜20min;
通信机房、电子计算机房内的电气设备火灾:应5min;
其他固体表面火灾:宜10min;
同七氟丙烷灭火系统前三项
2、储存容器的充装量应符合:
一级充压(15.0MPa)系统,充装量应为211.15kg/m³。
二级充压(20.0MPa)系统,充装量应为281.06kg/m³。
系统组件及设置要求
二氧化碳灭火系统
灭火剂储存装置
储存压力5.17MPa,无缝钢制容器,耐压值22.05MPa。
高压系统:储存容器工作压力不应小于15MPa,泄压动作压力(19±0.95)MPa,环境温度:0 ~ 49℃。
低压系统:储存容器工作压力不应小于2.5Mpa,至少两套安全泄压装置,泄压动作压力(2.38±0.12)MPa,高压报警设定值:2.2MPa,低压报警设定值:1.8MPa。环境温度:-23 ~ 49℃。
容器阀
差动式和膜片式
选择阀
可采用手动、气动、机械操作方式。工作压力:高压不应小于12MPa,低压不应小于2.5MPa。
系统启动时,选择阀应在二氧化碳储存器的容器阀之前打开或同时打开。
压力开关
一般设置在选择阀前后
安全阀
一般设在储存容器的容器阀上,以及组合分配系统中的集流管部分(并在集流管末端设一个安全阀或泄压装置)。
管道
低压系统管道及其附件应能承受4.0MPa的压力。
公称直径≤80mm的管道,宜采用螺纹连接;公称直径>80mm的管道,宜采用法兰连接。
管网中阀门之间封闭管段应设置泄压装置,其泄压动作压力,高压系统应为(15±0.75)MPa,低压系统应为(2.38±0.12)MPa。
其他气体灭火系统
一般规定
储瓶间和设置预制灭火系统的防护区环境温度应为-10~50℃;储存装置操作面距墙面或两操作距离不宜小于1.0m,且不应小于储存容器外径的1.5倍
七氟丙烷灭火系统组件专用要求
泄压装置的动作压力
1、储存容器增压压力为2.5MPa时,应为(5.0±0.25)Mpa(表压)
此增压压力时,宜采用焊接容器。
2、储存容器增压压力为4.2MPa, 最大充装量为950kg/m³时,应为(7.0±0.35)MPa(表压); 最大充装量为1120kg/m³时,应为(8.4±0.42)MPa
此处参见前其容积的充装量,分别对应: 二级增压焊接结构储存容器、二级增压无缝储存容器。
3、储存容器增压压力为5.6MPa时,应为(10.0±0.50)MPa(表压);
此增压压力时,宜采用无缝容器。
IG-541混合气体灭火系统组件专用要求
泄压装置的动作压力
1、一级充压(15.0MPa)系统,应为(20.7±1.0)MPa(表压)
2、二级充压(20.0MPa)系统,应为(27.6±1.4)Mpa(表压)
低压系统泄压动作压力都为(2.38±0.12)MPa