气体灭火系统误喷案例的分析及系统使用安全性问题的探讨(doc11)(1)

气体灭火系统误喷案例的分析及系统使用安全性问题的探讨摘要：本文通过对几起典型的气体灭火系统误喷案例的介绍，具体分析了它们的起因，并探讨应如何来减少气体灭火系统的误喷，以提高气体灭火系统使用的安全性。关键词：气体灭火系统误喷案例安全性对策0前言对一些特殊的场合，我们确实需要采用气体灭火系统来进行有效的保护，目前常见的气体灭火系统包括有卤代烷灭火系统、七氟丙烷（或FM200）灭火系统、IG-541（或烟烙尽）灭火系统、二氧化碳灭火系统等。同其它常规的灭火系统（如水喷淋系统、水喷雾系统、泡沫系统等）相比，气体灭火系统不但投资巨大，而且系统中所使用的灭火药剂本身对人体也都具有一定的危害性，如二氧化碳气体对人体的窒息性，以及卤代烷药剂和七氟丙烷药剂对人体的毒性等。有时，在非火灾的状态下气体灭火系统也会出现喷放现象，由于这是一些非正常的喷放现象，我们一般习惯把它们称之为“误喷”。一旦气体灭火系统发生了误喷，大量的药剂被无故喷放掉，必然会造成很大的经济损失；在个别情况下，更有可能因此而造成人员伤亡事故，例如以往就曾经多次出现过因二氧化碳灭火系统误喷而伤人的事故。由此，自然就引出了“使用气体灭火系统是否安全？”及“如何保证气体灭火系统使用的安全性？”这样的话题。以下将具体介绍几起典型的气体灭火系统误喷案例，并通过对这几起实际案例起因的分析，探讨应如何来减少气体灭火系统的误喷，以提高气体灭火系统使用的安全性。需要特别说明的是，以下介绍的几起典型的气体灭火系统误喷案例，其系统设计都是符合相关的设计规范和标准的。由于违反相关设计规范和标准而导致的气体灭火系统误喷，并不在本文讨论的范围之内。1误喷案例介绍1.1案例1上海大众汽车汽车有限公司某厂的车间内设有一套采用局部应用灭火方式的高压二氧化灭火系统，该车间内另外还专门设有火灾自动报警系统，它包括了火灾探测器和火灾报警控制盘。高压二氧化碳灭火系统虽然配有自己的灭火控制盘，但系统自动启动所需要的火警信号却是由火灾自动报警系统送出的。一日上午，在车间无任何火灾的情况下，该高压二氧化碳灭火系统发生了喷放。所幸的是该系统采用的是局部应用的灭火方式，所以虽然周围一直有工人在现场操作，但系统的喷放并未对人员造成伤害。事件发生后，我们赶赴现场进行了仔细勘察，很快确认了高压二氧化碳灭火系统确实是在收到了火灾自动报警系统送出的火警信号后才自动启动的。那么在无任何火灾的情况下，火灾自动报警系统为什何会送出这个火警信号呢？通过对现场人员的询问，以及对火灾自动报警系统的火灾报警控制盘内部报警历史记录的查询，最后确认该次喷放应该是这样发生的：事发当天的上午，有工人在车间的其它区域进行焊接操作，焊接时电离过程产生的电弧花引起了该区域的火灾探测器的虚假报警，现场的警铃也发出了报警声响，现场人员也很快确认系统是误报警，因此随即在火灾报警控制盘上执行“消音”和“复位”的操作。但由于操作人员匆忙地操作，误按下了与“消音”和“复位”按钮相邻的“总报警”按钮，此按钮规定是在紧急情况下才能启动，因为按下此按钮后，所有预先在火灾报警控制盘内部程序中设置过的系统联动操作都将同时动作，当然也包括了向高压二氧化碳灭火系统灭火控制盘送出的火警信号。由于事先并没有将“总报警”按钮启动时对气体灭火系统的联动操作在内部程序上隔离掉，而且该“总报警”按钮上也没有任何保护装置（如安全盖板等），因此高压二氧化碳灭火系统的喷放就不可避免的发生了。1.2案例2上海通用汽车有限公司的油漆车间设有多个喷漆房，每个喷漆房都设有全淹没灭火方式的高压二氧化碳灭火系统，喷漆房内设有火焰探测器作为自动探测火灾的设备，喷漆房门外还设有手动启动系统的装置，并配有专门的火灾报警和灭火控制盘。喷漆房采用的是间歇性的工作形式，即白天工作，晚上则进行设备检修。但一段时间以来，先后有多个喷漆房发生了高压二氧化碳灭火系统在无火灾情况下的自动喷放。由于喷漆房工作过程具有很大的火灾危险性，因此在喷放的高压二氧化碳灭火系统得到重新充装并恢复正常工作之前，喷漆房只能暂时停止工作。因此这些误喷给工厂的正常生产造成了很大的困扰，为此厂方特地邀请了多家具有气体灭火系统工程经验的消防公司对原有的系统进行检查和诊断，以确认这些误喷发生的原因，并要求提出应该采取的补救措施。根据厂方的介绍，喷漆房的高压二氧化碳灭火系统自建成后，报警控制系统一直有设备故障出现，而且有时出现长时间的故障报警后还会自动转为火警；而喷漆房内设置的火焰探测器探测的波长范围太宽，当在晚上维修时使用普通的手电筒照明时，也会出现报警现象；另外，系统中的火焰探测器、信号接收模块、报警灭火控制盘采用的都是不同的品牌，而且都没有通过国家有关质量认证机构的质量认证。而通过现场的察看，我们发现报警控制系统的线缆状态良好，平时也未有线路短路、开路等故障显示，因此不应该存在问题。据此我们认为应该是报警控制系统设备的匹配性和稳定性不好，部分设备选型不当，以及系统设计不合理引起了高压二氧化碳灭火系统的这些误喷，并建议在条件允许下应对系统的报警控制部分重新进行设计，并重新更换该部分的设备。1.3案例3和舰科技（苏州）有限公司采用的是储存压力为4.2MPa的FM-200灭火系统，为进口产品，该系统的报警控制部分设备采用了一家美国著名的消防系统生产厂商的产品，其中采用的单区域报警控制盘实际是由美国另一家公司为其OEM生产的。这款OEM生产的报警控制盘同时也为其它多家美国的消防系统生产厂商所采用，因此目前在中国国内还有着相当多的用户。2003年4月的一天，厂方需要进入保护区域对其它设备进行检修，因预计需要检修的时间较长，出于对人员安全的考虑，厂方希望能通过切断气体灭火系统的供电来暂时中止该系统的工作，并电话咨询我们是否可行。我们同意厂方可以进行停电操作，几分钟后厂方即打电话告诉我们：FM-200灭火系统出现了喷放。接到该消息后，我们立即赶赴现场，会同厂方人员共同检查了系统的报警控制盘，确认发生误喷时系统中火灾探测器并未出现过任何报警，系统中的电气式手拉开关也未被人为操作过，而钢瓶的瓶头阀上的手动启动装置也未被人为操作过。FM-200灭火系统就是在这样的情况下，由于钢瓶的瓶头阀上的电动启动器被自动启动了，而导致发生了喷放，这几乎是不可能出现的事件。为慎重起见，我们首先向生产厂商询问以往是否有类似事件发生，很快被告知其产品不应该有任何问题。无奈之下，我们只能在现场重新模拟当时所进行过的所有操作步骤。在反复多次对报警控制盘进行瞬间的通电和停电的试验过程中，我们发现确实出现了几次报警控制盘的报警输出回路（该回路用于接钢瓶的瓶头阀上的电磁启动器）有电信号输出，并足以启动瓶头阀电磁启动器，并且这样的结果具有一定的可重复性。由此我们就断定正是现场的瞬间通电或断电的过程中所产生的虚假的电信号，使系统发生了误喷。2003年10月27日上午，我们在上海浦东长途电信大楼中对烟烙尽灭火系统进行维修，当天的工作主要是更换系统中一个损坏的信号接收模块，这个信号接收模块是接受其中一个保护区域的压力开关动作信号。现场的维修工作很快就结束了，维修人员在钢瓶间中将配套的报警控制盘的保护盖板盖上后准备离开，却听到了气体喷放的声响。由于通往保护区域的选择阀并未被打开，因此从钢瓶中释放出的烟烙尽气体聚集在钢瓶出口的高压软管与选择阀之间的集流管中，并没有喷放到保护区域中。在将聚集在集流管中的烟烙尽气体泄放掉之后，发现总共有75个烟烙尽钢瓶被喷放了，而钢瓶的瓶头阀上的电磁启动器已经被自动启动了。在正常情况下，这应该意味着是系统的报警控制盘送出了一个启动电磁启动器的电信号。我们随后对这款智能型的系统报警控制盘进行了仔细检查，由于当时维修时并没有切断报警控制盘的电源，因此在维修过程以及最后气体喷放的过程中所有的动作都应该留有历史记录，但我们却发现除了所维修的信号接收模块的线路曾经显示有故障外，之后没有任何的火警信号或其它报警信号出现过，瓶头阀电磁启动器的动作信号也没能在报警控制盘的历史记录中出现过，这属于极不正常的现象。这两起事故是否是孤立的，并且是否是产品自身存在着重大缺陷，因为缺乏其它足够的信息来源，我们实在无从知晓。但据国内发行的2003年10月号《科技新时代》载文介绍，1998年7月28日在美国爱荷达国家工程和环境试验室也出现过一次二氧化碳灭火系统意外启动的事件，在该事件中，总共喷放了2.5吨的二氧化碳气体，而进入保护区执行维护工作的13名工人中有8人在二氧化碳气体喷放时顺着应急灯指引的方向及时逃出了保护区，其余5人则昏倒在保护区域内。经营救人员奋力抢救，最后救出了昏倒在保护区域中的5人，但其中的1人在送往医院的途中死亡。结果，由该系统的承包商在现场重复测试后发现，意外事故是由系统的火警控制盘发送给报警输出回路的一个假信号引起的，这个假信号还成功地绕过了所有的声音报警系统，使现场的人员在二氧化碳气体喷放之前没有能够得到任何的报警信息。同样也是由于工人在切断系统的供电电源时，电压出现了骤降而意外地触发了这个信号。据该篇文章介绍，该款系统报警控制盘的制造商美国Notifier公司随即对该型号的报警控制盘的电路进行了改进，以减小再次发生类似意外的可能性。1.4案例42002年的一天，上海长途电信局横浜桥综合业务楼通知我们，他们大楼中的烟烙尽灭火系统发生了喷放，需要我们协助他们重新充装烟烙尽钢瓶和将系统恢复至正常工作状态。由于该系统总共有100多个烟烙尽钢瓶，保护的又是极其重要的通信设备，因此它为何会喷放？喷放后保护区中是否有人员伤亡？围护结构是否已出现了损坏？这些问题都是我们所急于了解的。经现场调查，喷放事件发生的原因实际很简单：该大楼的机房投入使用后，仍有部分区域在进行装潢。该当日有物流公司的人员从电梯将装潢材料搬到楼层，并交于机房中的人员。由于从电梯至楼层之间通道上的大门装有电子门锁，已自动关闭，而机房中的人员回到机房中后，机房出入口大门的电子门锁也自动关闭，物流公司的人员一时被封闭在楼层中。情急之下，他随手按下了楼层中的手动报警按钮，楼层中便警铃大作。大楼管理人员听到报警声音后，已判断出实际发生的情况，因此马上通过对讲系统要求物流公司的人员待在楼层中，并不得再操作楼层中的任何其它设备，他们将立即赶赴该楼层中为其开门。谁知该物流公司的人员又随手拉动了安装在手动报警按钮旁的烟烙尽灭火系统的电气式手拉开关，烟烙尽灭火系统因此被立即启动。100多个钢瓶的烟烙尽灭火系统被启动后，机房中仍有工作人员停留在里面，并没有能够撤离，喷放时巨大的声响给他们造成了不小的惊吓，但所幸安然无恙，机房的围护结构包括外墙上的防火玻璃窗，也未造成破坏。这可能也是国内自烟烙尽灭火系统投入使用后在保护区域中所进行的一次最大规模的实际喷放。实际上，气体灭火系统的电气式手拉开关被人为恶意启动的现象相当普遍，例如上海长途电信局横浜桥综合业务楼的烟烙尽气体灭火系统在投入使用之前，有学生团体前来参观电信建筑时因顽皮也启动过电气式手拉开关；另外，像上海船舶大厦的高压二氧化碳灭火系统、金茂大厦的低压二氧化碳灭火系统、上海磁悬浮快速列车示范运营线的低压二氧化碳灭火系统、上海财政局地方税务局办公大楼的烟烙尽灭火系统等项目中的电气式手拉开关都先后被人为恶意启动过，其中上海船舶大厦的18个高压二氧化碳灭火系统钢瓶被喷放（保护区域为备用发电机房，故没有人员伤亡），上海财政局地方税务局办公大楼的多个烟烙尽灭火系统钢瓶被喷放，而金茂大厦和上海磁悬浮快速列车示范运营线的低压二氧化碳灭火系统因储罐出口的检修阀当时处于正关闭状态，因此二氧化碳气体未能喷入保护区域中。令人费解的是以上这些电气式手拉开关被人为恶意启动的事件中，绝大部分肇事者竟然是内部员工。1.5案例5上海安泰大厦的烟烙尽灭火系统的喷放则是另外一种原因：系统安装完毕后，施工人员准备将钢瓶的瓶头阀上安装电磁启动器。安装之前，施工人员并未对电磁启动器的原始状态进行仔细检查，而实际上该电磁启动器的击发杆已处于启动状态，因此当施工人员将电磁启动器拧上瓶头阀时，烟烙尽灭火系统立即被启动。由于系统已安装完毕，钢瓶间中的