气体规范解释

朱劲武（北京利达海鑫灭火系统设备有限公司北京13910793712）摘要：针对规范中不易理解的主要条款进行理论和实际说明，从而使人们对各种类型气体灭火系统选用、设计、计算、安装、使用有更进一步的认识和正确使用。关键词：气体灭火系统设计规范、管网灭火系统、预制灭火系统、设计要求、七氟丙烷气体灭火系统、IG541混合气体灭火系统、泄压口、系统组件、操作与控制、安全要求、解释与应用。1.概述气体灭火系统是传统的四大固定灭火系统（喷水、气体、泡沫、干粉）之一，应用范围广泛。喷水、泡沫、干粉固定灭火系统在灭火中和灭火后对环境和设备将造成损坏和二次污染（如：水渍、深入设备内部的粉尘和泡沫残留物），不能用于保护高精度的设备和贵重物品。气体灭火系统的最大特点：灭火中和灭火后对设备与环境无任何损坏和污染，绝缘性好，无电起火的设备能在很短时间内恢复正常工作。近年来，为了保护大气臭氧层，维护人类生态自然环境，国内外消防界已研制出多种替代卤代烷1211、1301的气体灭火剂及哈龙替代气体灭火系统。在本规范实施前，有各企业标准、地方标准，使气体灭火系统选用、设计、计算、安装使用、消防监督方面出现了很多问题。本规范的制定，明确了卤代烷1211、1301气体灭火剂及哈龙替代气体灭火系统的种类、性能参数、技术要求，有利于推动卤代烷1211、1301气体灭火剂及哈龙替代气体灭火系统技术的发展，保护人身和财产安全。本人从事气体灭火系统研发、试验、设计计算、生产检验、销售及安装调试等工作有近十年时间，现将本人对《气体灭火系统规范》中容易产生歧义的相关条款的理解及其在实践中的应用介绍给各位同仁，希望在气体灭火系统产品的设计计算、使用中与大家共勉。为了对规范中不易理解条款进行解释说明，以便读者查对规范原条款，本文按规范中保留下来的条款顺序进行编排。2.术语和符号2.1术语2.1.1防护区Protectedarea满足全淹没灭火系统要求的有限封闭空间。解释与实践应用：全淹没灭火系统的防护区应符合以下规定：（a）二氧化碳、七氟丙烷、IG541混合气体灭火系统和热溶胶灭火系统防护区不能自动关闭的开口面积分别不应大于防护区内总表面积的3％、1％、1％、0.4％，且开口不应靠近防护区地面。若大于这些泄漏面积比例，则应设计计算灭火剂开口补偿损失。（b）防护区使用的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放灭火剂前应自动关闭。（c）防护区维护结构及门窗的允许压强不宜小于1200Kpa和耐火极限不应低于0.50h。2.1.2全淹没灭火系统Totalfloodingextinguishingsystem在规定的时间内，向防护区喷放设计规定用量的灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。解释与实践应用：七氟丙烷、IG541混合气体灭火系统和热溶胶灭火系统只能用于全淹没灭火系统，二氧化碳气体灭火系统既可用于全淹没灭火系统，又可用于局部灭火系统。2.1.3管网灭火系统Pipingextinguishingsystem按一定的应用条件进行设计计算，将灭火剂从储存装置经由干管支管输送至喷放组件实施喷放的灭火系统。解释与实践应用：有管网灭火系统分独立灭火系统和组合分配灭火系统，一套有管网灭火系统只保护一个防护区叫独立灭火系统。当一个防护区面积大于500㎡或防护区容积大于1600m³时建议采用有管网灭火系统；当一个防护区面积小于500㎡或防护区容积小于1600m³时建议采用数台预制灭火系统（柜式气体灭火装置）。将可能使工程造价降低许多，且不需要配置瓶组间和安装灭火管道，不需要进行设计计算，施工、安装和消防验收均会更加快捷简便。一套有管网组合分配系统可同时保护八个防护区，则该项目的总工程造价将最低。在下列情况下宜选用有管网组合分配系统：当一座大楼需同时保护四个以上防护区，且各防护区的位置与瓶组间的距离应分别如下：七氟丙烷气体灭火系统不宜超过60m；IG541混合气体灭火系统距离不宜超过80m时；同时保护的两个以上防护区面积大于500㎡或防护区容积大于1600m³时的项目；保护重要设备和贵重物品，日常便于集中管理和检查的项目。2.1.4预制灭火系统（柜式气体灭火装置）Pre-engineeredsystems按一定的应用条件，将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套且具有联动控制功能的灭火系统。解释与实践应用：预制灭火系统名称在设计院和消防设计图纸中用得较多，但工程商和各生产厂家均称其为柜式气体灭火装置，该装置安装在防护区内。柜式气体灭火装置由预制灭火系统、火灾探测部件、火灾报警控制器等部件组成。目前国内外大多数火灾探测部件、火灾报警控制器部件与柜机分装，因发生火灾后，人员不可能到达发生火灾的防护区内操作启动控制器。预制灭火系统（柜式气体灭火装置）产品已有国家标准，采用的产品型号应有对应的国家检验报告，这样才能确保灭火效果。不应使用有管网灭火系统检验报告代替。预制灭火系统（柜式气体灭火装置）有如下特点：不用设置专用的瓶组间，整个柜式气体灭火装置设置在防护区内，在寸土寸金的城市里节约了空间，适用于通讯机房和贵重物品间等空间比较小的防护区，几台柜式装置联用也可以保护较大的防护区；特别适用于大楼中只需保护1-2个防护区；适用于输送距离远，不能满足工程设计计算的防护区；老项目改造，不便安装系统管网的防护区；对要求必须以最快速度安装验收的防护区；适宜防护区分散在大楼各层和各区域；采用预制灭火系统可节约管道材料、和管网安装费用。2.1.5组合分配系统Combineddistributionsystems用一套气体灭火剂储存装置通过管网的选择分配，保护两个或两个以上防护区的灭火系统。2.1.6灭火浓度Flameextinguishingconcentration在101KPa大气压和规定的温度条件下，扑灭某种火灾所需气体灭火剂在空气中的最小体积百分比。2.1.7在101KPa大气压和规定的温度条件下，扑灭单位容积内某种火灾所需固体热气溶胶发生剂的质量。2.1.8惰化浓度Inertingconcentration有火源引入时，在101KPa大气压和规定的温度条件下，能抑制空气中任意浓度的易燃可燃气体或易燃可燃液体蒸气的燃烧发生所需的气体灭火剂在空气中的最小体积百分比。2.1.9浸渍时间Soakingtime在防护区内维持设计规定的灭火剂浓度，使火灾完全熄灭所需的时间。解释与实践应用：浸渍时间是指气体灭火系统中的灭火剂完全喷射到防护区后，灭火剂在防护区内滞留的最短时间，达到浸渍时间后，应及时进行通风换气，否则火场中所产生的分解物，烟等有害物质将对保护对象或设备造成危害，特别是精密设备、文物等贵重物品。2.1.10泄压口Pressurereliefopening灭火剂喷放时，防止防护区内压超过允许压强，泄放压力的开口。解释与实践应用：泄压口是一个产品装置，不单是一个孔。在消防规范中叫泄压口，标准名称叫气体灭火系统防护区泄压口，也称自动泄压装置，是与气体灭火系统配套必备的设备。一般安装在气体灭火系统保护区外墙或内墙的泄压孔上。自动泄压装置国内有三种结构：一种是室外式无电源盖式；第二种是室内无电源叶片式；第三种是室内有电源叶片式。平常处于常闭状态，当气体灭火系统中的灭火剂喷放，防护区内的压力达到设定值（P=1200pa）时，自动泄压装置将自动开启泄压，降到规定值时将自动关闭。可使防护区内的门、窗、墙体维护结构和设备不造成损坏，同时防止了灭火剂的泄漏，保证了气体灭火系统的灭火效果。用户所选用的自动泄压装置每一种规格型号均应为已获得国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心国家检验报告的厂家和公司，该自动泄压装置产品的安全和质量才能得到保证。2.1.11过程中点Counsemiddlepoint喷放过程中，当灭火剂喷出量为设计用量50%时的系统状态。解释与实践应用：“过程中点”的概念是参照了《卤代烷1211灭火系统设计规范》中的“中期状态”概念提出来的，将储存容器中的七氟丙烷灭火药剂喷射过程作为一个理想模型，灭火剂在喷射过程中，储存容器中的压强值是快速降低的，当灭火药剂喷放50％量的一瞬间，这时储存容器内的压强值为“过程中点”压力，是确保储存容器内将所有灭火药剂全部喷射完毕的压强值。2.1.12无毒性反应浓度(NOAEL浓度)NOAELConcentration观察不到由灭火剂毒性影响产生生理反应的灭火剂最大浓度。2.1.13有毒性反应浓度(LOAEL浓度)LOAELConcentration能观察到由灭火剂毒性影响产生生理反应的灭火剂最小浓度。2.1.14热气溶胶Condensedfireextinguishingaerosol由固体化学混合物(热气溶胶发生剂)经化学反应生成的具有灭火性质的气溶胶，包括S型热气溶胶、K型热气溶胶和其它型热气溶胶。解释与实践应用：热气溶胶不是洁净气体灭火剂，出口温度相当高，喷射后会在设备等物品表面沉降许多粉尘。当环境湿度比较大时，设备等表面会有一层黑色碱性油垢，沉降到保护对象表面如：文物、设备电路板、接头上将很难清除，时间长了会腐蚀附着物的表面，可能造成文物的损坏或者电路板短路，因短路而造成设备经常出现故障，这种故障很难排查出。目前有许多省市和铁路，移动基站等行业已禁止使用气溶胶产品。3.设计要求3.1一般规定3.1.1采用气体灭火系统保护的防护区，其灭火剂设计用量，应根据防护区内可燃物相应的灭火设计浓度或惰化设计浓度经计算确定。3.1.2有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采用惰化设计浓度；无爆炸危险的气体、液体类火灾和固体类火灾的防护区，应采用灭火设计浓度。3.1.3几种可燃物共存或混合时，灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火设计浓度或惰化设计浓度确定。3.1.4两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。解释与实践应用：在实际应用中当保护的防护区的数量小于或等于8个时，则只采用一套组合分配系统；当大于8个时，则采用两套组合分配系统或一套组合分配系统和几台预制灭火系统，成本将最低。当采用两套组合分配系统时应将较大的几个防护区，采用一套组合分配系统；应将较小的几个防护区采用另一套组合分配系统，这样成本将最低。3.1.5组合分配系统的灭火剂储存量，应按储存量最大的防护区确定。3.1.6灭火系统的灭火剂储存量，应为防护区设计用量与储存容器的剩余量和管网内的剩余量之和。3.1.7灭火系统的储存装置72小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的100%设置备用量。3.1.8灭火系统的设计温度，应采用20℃。3.1.9同一集流管上的储存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。3.1.10同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，系统启动装置必须共用。各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。解释与实践应用：当一个防护区的面积和体积都很大，设计计算的消防主干管、集流管、选择阀公称通径大于或等于DN150时，应将这一套系统拆分为小于或等于公称通径DN80-125的两套或三套独立的有管网灭火系统，但拆分的几套系统必须安装在同一个瓶组间内，由同一个启动装置控制和启动，从而实现拆分的几套系统同时启动后，灭火剂通过不同的灭火剂输送管网，同时喷射到同一防护区内。这种设计结构有利于生产制造和降低成本及施工安装。3.1.11管网上不应采用四通管件进行分流。解释与实践应用：在动态气体管网上采用四通件进行分流会影响分流的准确，造成实际分流和计算分流差异较大，故规范规定不应采用四通进行分流。3.1.12喷头的保护高度和保护半径，应符合下列规定：1最大保护高度不宜大于6.5m；2最小保护高度不应小于0.3m；3喷头安装高度小于1.5m时，保护半径不宜大于4.5m；4喷头安装高度不小于1.5m时，保护半径不应大于7.5m。解释与实践应用：当保护高度大于6.5m时，喷嘴应采用两层安装，否则将影响防护区灭火浓度快速达到均衡，影响灭火效果，喷嘴安装高度≤1.5m时会减少喷嘴的覆盖面积，则保护面积宜为20-40㎡，一般取25㎡；当