气体灭火系统选型配置技术研究.doc

1、气体灭火系统选型配置技术研究摘要：优化气体灭火系统的选型配置技术是目前相关学科的主要研究对象，本文从几种常见灭火系统的本身特点及适用场合入手进行了分析，对气体灭火系统的配置技术进行了较为全面的研究。 关键字：气体灭火系统选型： 中图分类号：TJ53+3 文献标识码：A 气体灭火系统是指介质为液化气体或者非液化气体，并以气体状态直接喷射，且能保证规定浓度、保持规定时间，达到灭火目的的消防灭火系统。目前，气体灭火系统在工业和民用建筑行业中正在被越来越广泛的使用， 主要作用于电气设备、 通讯设备等带电设备及其线路以及贵重、 精密仪器所发生的火灾或着其它形式的灭火设施不宜使用的场所。随着灭火气体研究的

2、不断深入，灭火设备的型式不断更新，气体灭火系统的种类日益增多。设计灭火系统的过程中，设备的可选择性随之增加，消防管理的难度也逐步加大。加之，各种型式都有其不同的特点及使用场所，如何针对目标用户所要重点保护的对象的需求，合理选择气体灭火设备进一步优化气体灭火系统的组合型式才能更有效的达到迅速灭火的目的，更大程度的保障消防的安全性以及减少不必要的资源浪费和损失成为现阶段相关学科的主要研究课题。 1、常见气体灭火介质的特点 市场上常见且技术比较成熟的气体灭火系统，根据其使用气体介质的不同，主要分为以下几类：低压或高压二氧化碳灭火系统、混合惰性气体 IG 541 灭火系统、三氟甲烷灭火系统、六氟丙烷灭

3、火系统、七氟丙烷灭火系统及气溶胶灭火系统。七氟丙烷、三氟甲烷、气溶胶均以化学灭火方式为主，高、低压二氧化碳、IG541 均是以物理方式灭火。 上述六种主要的灭火系统安全程度、性价比、研究进展、环保性能以及适用对象都存在一定的差异。本文首先对六种灭火系统的特点进行分析和比对： （1）二氧化碳灭火系统 二氧化碳灭火系统的主要灭火介质为二氧化碳气体。众所周知，二氧化碳会对地球造成温室效应，加之喷放时可以引起人体产生窒息反应，所以在此并不能算作完全意义上的清洁气体灭火介质。但由于其容易获取、清洁无残留物且无毒害物质、可以长期储存、灭火彻底效率高、电绝其缘性高、成本较低产生等一系列的优势，现已被广泛的使

4、用。 但是，该系统的灭火机理为物理窒息和部分冷却作用，二氧化碳喷放过程中， 由于液相和固态“干冰”的快速汽化，防护区温度会急剧下降，会对消防目标产生一定程度的 “ 冷淬” 、 “ 冷激”作用，其中低压二氧化碳冷却作用更加明显。 （2）混合气体 IG 541 灭火系统 IG541 灭火介质由氩气、氮气和少量二氧化碳气体组成， 受热不会发生分解，灭火介质来源于大气，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。 IG541 灭火介质成分以为惰性气体为主， 受热条件下不会产生反应，只要采用合理的结构设计避免高压气流的直冲，IG541 对保护对象是安全的。 （3）七氟丙烷灭

5、火系统 七氟丙烷（HFC-227ea、FM-200）是无色、无味、无二次污染的环保型气体，具有洁净、低毒、电绝缘性好，灭火效率高、性能可靠的特点。七氟丙烷为化学灭火介质的灭火系统不破坏大气臭氧层，在大气中的残留时间比较短，不导电，加压液化容易操作， 使用后能完全挥发， 灭火后无残留物。七氟丙烷灭火系统，是目前为止研究开发比较成功的一种洁净气体灭火剂，被认为是替代卤代烷的最理想的产品之一，且是一种灭火效率高的高效灭火剂。 （4）三氟甲烷灭火系统 三氟甲烷为化学灭火剂， 无色、无味、低毒、不导电，对大气臭氧层的损耗潜能值为零。电绝缘性能好，灭火速度快，灭火效能高，喷射后无残留物，对设备无污损。与七

6、氟丙烷相比， 具有在酷热、严寒环境下都能使用的优势。 （5）六氟丙烷灭火系统 六氟丙烷的性质和特点与七氟丙烷、 三氟甲烷灭火相类似，不破坏臭氧层，不留任何痕迹，灭火过程中无任何不良环境影响，不导电，灭火过程洁净。 七氟丙烷、 三氟甲烷、六氟丙烷灭火剂均属于含氟化合物，受热会分解产生 HF ， 对保护对象的玻璃表面、金属会产生一定的破坏。 （6）气溶胶灭火系统 气溶胶具有灭火速度快、灭火效率高、工程造价低、可常压贮存等优点，近几年发展迅速。由于其设备结构简单、安装方便、不占或占地面积小， 特别适用于小防护区、地下通道、电缆沟、吊顶夹层等场所。 气溶胶作为灭火介质，臭氧耗损潜能值（ODP） 、温室

7、效应值（GWP） 、大气中的存活寿命（ALT）均非常低，但是喷放时会分解产生部分有毒气体， 同时产生的大量固体微粒对环境造成一定程度的污染。目前市场上出现的都是基于固基热气溶胶的气溶胶，其主要由成分为氧化剂、燃料、催化剂和添加剂，灭火剂通过燃烧放热反应，所需的固体气溶胶可能会出现温度过高、火焰外喷现象。同时，其产物含有大量的碳酸盐和金属氧化物的粉尘，约占总重量的 90，消防措施之后会对防火保护的对象和对环境造成较大程度的污染。此外，所得到的碳酸酯与水反应，很容易在受保护对象的表面上形成 “盐露” ，腐蚀铝和部分钢材特别明显。 2、气体灭火系统的适用场所 （1）二氧化碳灭火系统 没人的地方，建议

8、首选的二氧化碳灭火系统。此外，液态二氧化碳透气性更好，对扑灭一些固体（如棉花、纸张）深层次的火灾效果越好；再者，二氧化碳灭火剂价钱低廉，比空气重，是目前唯一的应用于局部的气体灭火系统。 二氧化碳喷口窒息，对人体有毒害作用，此外，二氧化碳会由于迅速吸热气化，造成冻伤，产生的白雾影响人员疏散，往往不适合于工作或人经常停留的地方。由于固体二氧化碳（干冰）存在于释放的过程中，会导致保护区的温度急剧下降，可能会影响精密仪器和精密设备。 特别指出一点，与其他几种纯天然气体灭火介质相比， 它的灭火效果最好。 （2）混合气体 IG 541 灭火系统 目前， 其环保性能和对设备的安全性能在气体灭火系统中最佳。特

9、别适宜对环保要求高的场所和保护精密设备和珍贵财物。 IG541 药剂本身无毒，不产生有毒分解产物。但是，根据美国科学家的维持生命的氧气状态理论，证明空气中含有 35的二氧化碳可能会刺激加速呼吸的速率。IG541 灭火介质中添加 8二氧化碳，在缺氧条件下，可以发挥作用以刺激呼吸，以满足人体的氧气需求，对人体是相对安全的。但因为系统压力高，喷放会产生一些噪音，这可能会影响人的视力。 IG541 混合气体灭火系统效果较差，在高压条件下喷射，可能造成可燃和易燃液体飞溅气化，是造成火灾蔓延扩散的危险，一般不提倡主要燃料是液体的灭火工作。 （3）氟烷类灭火系统 七氟丙烷、三氟甲烷药物本身是没有毒性的，但它

10、会产生的分解产品氢氟酸有一定的毒性，有强烈刺激性气味，会刺激呼吸和眼睛，相比较而言，三氟甲烷药物的毒性低于七氟丙烷，产生的氢氟酸量小于七氟丙烷，对人类是高安全性。 七氟丙烷气体灭火系统适用于扑救电气火灾、固体表面火灾、液体火灾、灭火前能切断气源的气体火灾。三氟甲烷灭火系统可用于A，B，C 类火灾和电气设备火灾的扑灭，同时也保护人员频繁流动的空间。三氟甲烷最突出的特点是安全系数高，最合适保护的是人员活动或往往拥挤的地方。此外，氟甲烷灭火效率较高，在一些地方，可以替代哈龙或七氟丙烷，但目前还没有一定的毒性标准和设计规范。 (4)气溶胶灭火系统 气溶胶灭火系统，因为喷雾时产生了大量的粉尘烟雾，保护区

11、的能见度降低，严重影响人员逃生，产生一些氮氧化物有毒气体，对人体的危害也非常大。 3、总结 本文就目前常见的几种气体灭火系统的特点、 应用场合等方面进行了不同程度的分析，综上所述， 目前常见的气体灭火系统，没有那一种系统在灭火效果、环保效果、安全性、经济性方面均有无法替代的优势，都存在各自的优点和缺点。 具体选型设计时，要衡量各系统的灭火浓度和灭火速度等参数展开具体的分析比较，优化组合型式。在实际的工程项目当中，应充分考虑各方面因素， 综合分析实际情况，合理的优化配置作出最完善的选择。 参考文献： 1 王巍. 常见气体灭火系统工程应用浅论. 消防技术与产品信息.2004（1） 2 唐祝华. 关于我国气体灭火系统选型配置设计国家规范的初探. 消防技术与产品信息. 2004（3） 3 罗定元. 浅谈气体灭火系统选型配置技术 . 给水排水. 2008，34（7）