气体灭火系统(党玲2014).

2019/12/241气体灭火系统介绍2019/12/242*被广泛应用的气体灭火系统有：---高压二氧化碳灭火系统---低压二氧化碳灭火系统---七氟丙烷灭火系统---IG-541混合气体灭火系统灭火系统---依据标准系统类别产品标准设计标准施工标准柜式七氟丙烷灭火装置GB16670-2006《柜式气体灭火装置》GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》GB50263-2007《气体灭火系统施工及验收规范》七氟丙烷灭火系统GB25972-2010《气体灭火系统及部件》IG-541灭火系统低压CO2灭火系统GB19572-2004《低压二氧化碳灭火系统及部件》GB50193-93（1999年版）《二氧化碳灭火系统设计规范》高压CO2灭火系统GB16669-2010《二氧化碳灭火系统及部件通用技术条件》2019/12/244概况1气体灭火性能比较（灭火效果、环保、对保护对象的安全性、对人员的安全性、工程造价）2气体灭火系统的工程应用与选择3高压二氧化碳灭火系统介绍42019/12/245低压二氧化碳灭火系统介绍5七氟丙烷灭火系统介绍6混合气体灭火系统介绍7GB25972-2010《气体灭火系统及部件》82019/12/246GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》9GB50263-2007《气体灭火系统施工验收规范》1011122019/12/247一、概况气体灭火系统是指以液化气体或非液化气体作为灭火介质的灭火系统。已有半个多世纪的应用历史。气体灭火系统的优点缺点1气体灭火系统释放时灭火剂以气体形式存在，灭火后没有残留物，不会对被保护对象产生二次污损气体灭火系统的相对投资成本较高2气体灭火系统灭火剂化学稳定性好，耐贮存对于深位火灾和局部保护对象火灾的扑救性能远不及水系灭火系统3气体灭火系统的灭火剂扩散性能优越，能够在短时间内灭火，灭火速度快对气体灭火系统的设计、安装及维护保养的技术要求高4气体灭火系统的灭火剂腐蚀性小、电绝缘性好，可用于电器火灾的扑救某些气体灭火系统的灭火剂对人体及环境会造成损伤2019/12/248二、常见气体灭火系统性能比较1、灭火效果灭火效果一般从设计灭火浓度和灭火速度两个方面进行衡量，灭火机理是决定灭火浓度和灭火速度的主要因素。根据燃烧理论分析，灭火分物理方式和化学方式。物理灭火分为：窒息、冷却、隔离燃烧物三种方式；化学灭火主要是指灭火剂通过化学催化作用和化学净化作用大量扑捉、消耗火焰中的自由基，抑制燃烧的链式反应，化学灭火浓度低、速度快。灭火机理灭火设计浓度喷射时间灭火速度综合评价高压二氧化碳窒息34%～75%60秒较慢较差低压二氧化碳窒息冷却34%～75%60秒较慢较差七氟丙烷化学抑制8%～10%10秒快好IG541窒息37%～43%60秒较慢较好气溶胶化学抑制130-140g/m310秒快较好2019/12/2492.环保性能二氧化碳、七氟丙烷、混合气体、气溶胶等系统均被列入允许使用的环保产品。目前国际上衡量环保性的主要指标是：臭氧耗损潜能值（ODP）、温室效应值（GWP）、大气中的存活寿命（ALT）。从保护臭氧层的角度考虑，首先要求所使用的灭火剂ODP值小于0.05或为0，其次要求GWP和ALT值越小越好。高、低压二氧化碳七氟丙烷IG541气溶胶ODP值（臭氧耗损值）0000GWP值（温室效应值）10.600ALT值（大气存留时间）031年0有少量残留物综合评价二氧化碳是引起全球环境温室效应的最大元凶，灭火剂作为温室气体自身环保性能较差。综合评价；较差1、虽然ODP值为0，但GWP值较高、大气存活寿命也比较长，有一定温室效应影响，而且与二氧化碳一起被京都会议决议《气候变化筐架公约》纳入受控范畴，但由于其灭火剂用量很少，整体环境影响不大，没有引起人们过多的关注综合评价：好由氮气、氩气和少量二氧化碳气体组成，受热不会发生分解，灭火剂来源于大气，又释放回归于大气，对环境没有任何影响，称得上是真正的“绿色”环保产品综合评价：最好1、虽然上述三个指标很好，但由于喷放时会分解产生部分有毒气体，2、同时产生的大量固体微粒对环境造成一定程度的污染综合评价：较好2019/12/24103、对保护对象的安全性高、低压二氧化碳、IG541、七氟丙烷、气溶胶等气体灭火系统基本上都具有不导电、腐蚀性小、无浸渍、灭火后不留痕迹的特点，总体来说对大多数保护对象，包括电器设备、仪器仪表、图书档案等都是安全的。但是由于酸性分解物的产生、高压气流的冲击、液化气体挥发引起的“结露”、“冷激”、“冷淬”现象，对保护对象的金属表面、电路板、芯片等会产生不同程度的损害，在保护精密设备和珍贵财物时应特别关注。高、低压二氧化碳七氟丙烷IG541气溶胶腐蚀性分解物无有（37-175PPm）无较多残留物无无无有其他影响喷放过程中，由于液相和固态“干冰”的快速汽化，防护区温度会急剧下降，对保护对象产生一定程度的“冷激”、“冷淬”影响。1、灭火剂属于含氟化合物，明焰下受热分解产生氢氟酸（HF），对保护对象的金属、玻璃表面会产生腐蚀；2、由于设计喷放时间都很短，灭火速度很快，酸性分解物的量一般很小，对大部分保护对象可不考虑其腐蚀影响1、属惰性气体，受热不会发生反应；2、只要减压孔板和管网设计合理、采用径向或挡板喷头，避免高压气流的冲击，IG541对保护对象是最安全的。1、灭火剂喷放需通过燃烧放热反应，可能会出现温度过高、火焰外喷现象。2、喷放生成物中含大量的碳酸盐及金属氧化物粉尘，约占总重量的90%，灭火后对保护对象和环境会造成一定程度的污染。3、喷放生成物中的碳酸盐极易与水在保护对象表面形成“盐露”，对铝和某些钢的腐蚀性特别大。对此，公消（2001）207号附件2特别规定：气溶胶不能保护易燃、易爆场所，不能保护精密仪器和设备。综合评价较好较好最好最差2019/12/24114、对人员的安全性灭火剂对人员的安全威胁主要来源于：缺氧、中毒、影响逃生。高、低压二氧化碳七氟丙烷IG541气溶胶NOAEL（无不良反应的最高浓度）—943—LOAEL（有不良反应的最低浓度）—10.552—毒性窒息中毒微毒无毒低毒其他影响喷放时产生白色雾气，影响人员视线，逃生困难1、喷放时产生的氢氟酸分解物有一定的毒性；2、有强烈的辛辣气味，刺激人的呼吸和眼睛喷放时噪音大，可能损伤人的听觉1、喷放时产生大量的粉尘烟雾，降低防护区能见度，严重影响人员逃生；2、产生部分N0x有毒气体，对人体也有危害适用场合禁止使用在有人场所允许使用在有人场所不能用于保护经常有人场所。综合评价最差好最好差2019/12/24125、工程造价工程造价=药剂成本+设备造价+管网造价+施工安装+后期维护费用高压二氧化碳、混合气体①药剂便宜；②但由于灭火剂用量大、系统压力高、储瓶数量多，其设备造价、管网造价相对较高。低压二氧化碳①低温贮存装置设备造价较高；②由于制冷机组长期带电工作，系统维护费用较大；③与高压二氧化碳比较，在大工程、大系统中占有价格优势。七氟丙烷三氟甲烷系统①灭火剂价格较高，药剂成本和维护费用较大；②但由于灭火剂用量少、系统压力低，其设备造价和管网造价相对较低。气溶胶目前仅局限于灭火装置，尚无管网系统，药剂用量少、设备简单，其前期工程造价低，只是药剂环境要求高、药效时间短，系统后期维护费用较大。总之：对同一工程，前期投资较大的是混合气体，其次是七氟丙烷、二氧化碳和气溶胶。后期运行和维护费用费用较大的是低压二氧化碳和气溶胶。2019/12/2413三、气体灭火的工程应用与选择工程应用时，应综合考虑：灭火可靠性、环保性、对设备和人员的安全性、工程造价、技术成熟性等因素，选择最佳的灭火系统。1、高压二氧化碳灭火系统无人场所优先选用二氧化碳灭火系统；由于二氧化碳灭火剂密度比空气大，是目前唯一可以用于局部应用的气体灭火系统，对保护大空间或敞开场所的专门设备特别适宜。由于液体二氧化碳的渗透性比较好，对扑灭部分固体（如棉花、纸张）深位火灾效果较好。由于二氧化碳喷放时会产生“结露”、“冷激”、“冷淬”现象，不适宜保护精密设备和珍贵财物。2、低压二氧化碳灭火系统适用于保护空间大、灭火剂储存量大的工业消防工程低压二氧化碳较高压二氧化碳，“冷激”、“冷淬”现象更为严重，不适宜保护精密设备其他同高压二氧化碳灭火系统2019/12/24143、七氟丙烷（FM-200）灭火系统►可用于有人场所►保护重要场所和贵重财物►可使用预制灭火系统（柜式七氟丙烷灭火装置）4、混合气体IG541灭火系统►有人场所优先选用。►IG541属惰性气体，因此适宜对环保要求高的场所和保护精密设备和珍贵财物►系统压力高（20℃压力15Mpa）、气相高程阻力小，输送距离远（可达100m）、垂直输送能力强（可达50m），对防护区分散、管网复杂、输送距离远、垂直落差大的工程尤其适用5、气溶胶灭火系统►适用于小防护区（如电缆沟、地下通道、地板或吊顶夹层等场所）►不能用于保护经常有人场所►不能保护易燃、易爆场所►不能保护精密仪器和设备►不能使用多机联用系统保护较大空间场所2019/12/2415高压二氧化碳灭火系统2019/12/24161灭火剂♫二氧化碳灭火剂具有：价廉、无腐蚀、无破坏、无不良分解物、灭火后不留残渍、不导电等优点.♫二氧化碳属气体灭火剂，密度约为空气的1.5倍。在不同的条件下，二氧化碳有气相、液相和固相。1、常温常压下，二氧化碳为气相。2、气液两相的临界温度是31.4℃，临界压力7.4MPa（绝压）。温度高于31.4℃时，液相不复存在。3、固、液、气三相共存点温度为-56.6℃，该点的压力为0.517MPa。在这个压力以下液相不复存在；在这个温度以上，固相不复存在。4、三相点（-56.6℃、0.517MPa）和临界点（31.4℃、7.4MPa）之间，存于密封容器中的二氧化碳是以液、气两相共存的。其压力随着温度的升高而增加。二氧化碳灭火系统设计就选择了液、气两相来贮存二氧化碳灭火剂，并根据应用经验选择了两种贮存状况。①高压贮存：二氧化碳灭火剂在常温下贮存于钢质无缝气瓶中，当充装密度为600Kg/M3时，最高工作压力为12.4MPa②低压贮存：将二氧化碳灭火剂贮存于带绝热结构的贮存容器内，通过制冷和绝热保温双重措施，使其温度维持在-18℃~-20℃，压力维持在1.9MPa~2.1MPa的液体状态参数分子量44密度（0℃，液态）0.914g/cm3密度（0℃，气态）1.977g/L临界点温度31.4℃压力7.4MPa三相点温度-56.6℃压力0.517MPa2019/12/2417二氧化碳相区和压力随温度变化的关系2019/12/24181.3系统参数2适用范围适用于扑救下列火灾不得用于扑救下列火灾：灭火前可切断气源的气体火灾硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾固体表面火灾及棉花、织物、纸张等固体深位火灾氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾电气火灾工作温度范围储瓶容积最大充装密度最大工作压力(50℃时）最小工作压力(0℃时）最大喷射时间喷头入口压力0～50℃70L600Kg/M312.4MPa3.4MPa60s≥1.4MPa80L2019/12/2419高压二氧化碳灭火系统2019/12/24203系统组成主要由：灭火剂储瓶组、启动瓶组、连接软管、单向阀、集流管、安全阀、选择阀、反馈装置、启动管路、喷嘴、称重装置、泄露报警盘、低泄高封阀、钢瓶架、灭火管道及其连接件等组成。配以火灾探测和报警控制设备，可以实现就地或远距离自动、手动、机械应急启动。灭火剂储瓶组——包括灭火剂储瓶和容器阀。平时储存二氧化碳灭火剂，发生火灾时容器阀动作，释放二氧化碳灭火剂。气瓶采用GB5099钢质无缝气瓶，喷有红漆。每个气瓶上配装一个容器阀，可实现气动启动或人工启动。容器阀上设有一个安全压力泄放装置，泄放压力范围为（19±0.95）MPa。容器阀应设有防误喷装置，以防在运输、装卸、贮存过程中灭火剂误喷（GB16669-2010新增）。容器阀2019/12/2421