1、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),
2、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
3、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 Protected area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
4、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 Total flooding extinguishing system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
5、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 Piping extinguishing system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1600m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 1600m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
6、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 1600m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-engineered systems按一定的应用条件,将灭火剂储存装置和喷放组件等预先
7、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
8、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 Combined distribution systems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 Flame extingu
9、ishing concentration在 101 KPa 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 101 KPa 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 Inerting concentration有火源引入时,在 101 KPa 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 Soaking time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:
10、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 Pressure relief opening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
11、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 Counse middle point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
12、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) NOAEL Concentration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) LOAEL Concentration能观察到由灭火剂毒性影响产生生理反
13、应的灭火剂最小浓度。2.1.14 热气溶胶 Condensed fire extinguishing aerosol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
14、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
15、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、
16、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.
17、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 0.3 m;3 喷头安装高度小于 1.5 m 时,保护半径不宜大于 4.5 m;4 喷头安装高度不小于 1.5m 时,保护半径不应大于 7.5 m。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
18、积,则保护面积宜为 20-40,一般取 25;当喷嘴安装高度1.5m 时,保护面积宜为 35-70,一般取 40。3.1.13 喷头宜贴近防护区顶面安装,距顶面的最大距离不宜大于 0.5 m。3.1.14 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。解释与实践应用:当一个防护区设置的预制灭火系统(柜式气体灭火装置)安装数量超过10 台,当同时启动时很难保证它们的启动滞后时间2s。3.1.15 同一防护区内的预制灭火系统装置多于 1 台时,必须能同时启动,其动作响应时差不得大于 2 s。解释与实践应用:气体灭火系统喷射时间短,喷嘴出口压力高,则相应防护区内的气体压力也高,当防护区
19、密闭性能不太好时,气体灭火药剂会快速流失,若多台预制灭火系统启动时间2s 时,很难保证灭火成功,这是已经经过多次相关试验所证实的,各启动装置必须采用并联连接方式启动,切不能采用串联启动方式连接。3.1.16 单台热气溶胶预制灭火系统装置的保护容积不应大于 160 m3;设置多台装置时,其相互间的距离不得大于 10 m。解释与实践应用:热气溶胶预制灭火系统装置的气溶胶灭火剂喷射压力很低,一般800pa,喷射距离为 1-2m。由于喷射压力很低,气溶胶颗粒以很慢的速度运动,若防护区较大或 2 台装置间距离较远时,很难在规定时间内达到灭火浓度,气溶胶颗粒一般25min 左右才能沉降,所以单台装置的保护
20、体积不得大于 160m,2 台之间的距离不得大于10m。3.1.17 采用热气溶胶预制灭火系统的防护区,其高度不宜大于 6.0 m。3.1.18 热气溶胶预制灭火系统装置的喷口宜高于防护区地面 2.0 m。解释与实践应用:气溶胶灭火颗粒比空气重,喷射距离只有 1-2m,若喷嘴离地面不高,将会快速沉降于地面,影响灭火效果。3.2 系统设置3.2.1 气体灭火系统适用于扑救下列火灾:1 电气火灾;2 固体表面火灾;3 液体火灾;4 灭火前能切断气源的气体火灾。注:除电缆隧道(夹层、井)及自备发电机房外,K 型和其它型热气溶胶预制灭火系统不得用于其它电气火灾。解释与实践应用:气体灭火系统的最大特点是
21、洁净、绝缘性能好,喷射后设备表面和环境无任何残留物存在。主要是指二氧化碳、七氟丙烷、IG541 混合气体。热熔胶和干粉不是洁净气体。其它种类的气体灭火系统,如三氟甲烷、六氟丙烷等也是洁净气体,目前并不成熟,建议不宜采用,还有备压七氟丙烷气体灭火系统、氮气、和氩气灭火系统,规范中均没有规定和要求,设计院无设计依据,消防监督部门无验收标准。这几种气体的主要特点和区别:七氟丙烷、混合气体(IG541)灭火剂只适用于封闭场所。七氟丙烷灭火剂可用于有人的场所,平时无色、无味,以化学灭火为主,在高温下与水蒸气结合会分解成对人体有害的氢氟酸,人只能在防护区内停留很短的时间,喷射达到浸渍时间后应尽快通风;IG
22、541 混合气体灭火剂存在于空气中,它是由氮气、氩气和二氧化碳三种气体混合而成,体积比分别为:52、40、8,平时无色无味,它是以物理灭火为主,降低防护区的氧指数到 10-14,使用之后其原有成分回归大自然,对人体无毒害,不污染设备,无腐蚀,有一点刺鼻酸味,人员短时间停留不会造成生理影响,是目前世界公认的最理想绿色环保灭火剂之一。二氧化碳灭火剂是一种无色无味、比空气重、无腐蚀、绝缘性好、成本低、灭火性能稳定、灭火效率高,以物理灭火为主,既可用于封闭场所,也可用于不封闭的场所的洁净气体;它不但可以用于保护固体表面火灾,还可以保护部分固体深位火灾,气体灭火系统中只有二氧化碳才有这种功能。缺点是有即
23、冷作用,不能保护高精度电子设备,不能用于经常有人的场所,待人员撤离后方能使用。二氧化碳灭火系统有两种类型:一种是低压二氧化碳灭火系统,气体储存在带制冷设备的储罐内,需长期通电降温,前期投入成本低,日常管理费用很高,必须 24 小时值班,不安全,需经常补充气体和维护;另一种是高压二氧化碳灭火系统,气体储存在高压气瓶内,前期投入成本高,日常基本不需要维护,只需每月或每季度定期检查一次,安全可靠。七氟丙烷、IG541 混合气体、二氧化碳三种气体灭火系统保护相同容积防护区设备时,采用相同规格容积钢瓶数量比例大约为 1:3.8:2.7。灭火系统总成本或该项目总造价金额投入分别大约为 1:1.4:0.9
24、。通过对这两组数据和上述三种气体用途综合分析,对这三种气体灭火系统的性价比有一个深刻认识,为用户和设计院选择某种类型气体灭火系统提供重要的参数依据。S 型和 K 型热气溶胶预制灭火系统实际上是一种低速燃烧的,类似于烟花鞭炮配方的炸药,出口温度高,夜晚做试验,可看到有火星喷射出,喷射压力很小,喷射距离短,气溶胶灭火药剂不是洁净气体,是一种很轻的碱金属颗粒。热气溶胶最适宜用于电缆隧道(夹层、井)及自备发电机房等场所。热气溶胶预制灭火系统只能用于封闭场所。3.2.2 气体灭火系统不适用于扑救下列火灾:1 硝化纤维、硝酸钠等氧化剂或含氧化剂的化学制品火灾;2 钾、镁、钠、钛、镐、铀等活泼金属火灾;3
25、氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾;4 过氧化氢、联胺等能自行分解的化学物质火灾。5 可燃固体物质的深位火灾。3.2.3 热气溶胶预制灭火系统不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所。K 型及其他型热气溶胶预制灭火系统不得用于电子计算机房、通讯机房等场所。3.2.4 防护区划分应符合下列规定:1 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同时保护时,可合为一个防护区;解释与实践应用:当一个防护区有工作层、地板层和吊顶层均需保护时,每层均应设置喷嘴。设计安装主干管一根,支管两根。一根安装在吊顶层上,吊顶层和工作层喷嘴均安装在该支管上,另一根安装在地板层内,地板层喷嘴安
26、装在该支管上。设计计算方法有两种:第一种是按非均衡管网系统设计计算,分别计算工作层、地板层和吊顶层灭火药剂量,管道公称通径,喷嘴型号。另外一种是先将整个防护区按一个防护区设计计算,求出总的灭火剂量,管道直径,喷嘴截面,然后依据各层高度比例计算出各层喷嘴型号和数量。2 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3600 m3;解释与实践应用:当防护区很大时,依据高规和民用规范使用防火墙或防火门、防火卷帘门将防护区划分成若干较小的防火空间;有利于气体灭火药剂在极短时间喷射到各小防护区中,使灭火浓度均匀分布,实现快速灭火;有利于阻止火灾快速蔓延,造成不必要的损失;有利于
27、降低气体灭火系统成本。3 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 1600 m3。解释与实践应用:当一个防护区采用预制灭火系统(柜式气体灭火装置)时,数量不宜大于 10 台,应均匀分布,建议预制灭火系统不应采用双瓶组结构,因柜式七氟丙烷气体灭火装置喷射时间小于 10s,多台时很难使防护区灭火浓度均匀分布,实现快速灭火。3.2.5 防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于 0.5h;吊顶的耐火极限不宜低于 0.25h。3.2.6 防护区围护结构承受内压的允许压强,不宜低于 1200 Pa。3.2.7 防护区应设置泄压口,七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的
28、 2/3以上。解释与实践应用:泄压口也称自动泄压装置还叫气体灭火系统防护区泄压口,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。大多数气体灭火系统的气体灭火剂重量均大于空气比重,灭火剂喷嘴一般安装在防护区顶上或 2m 以上,灭火剂一般由上向下喷射,防护区内地面的灭火浓度最高,顶部灭火剂浓度最低,若泄压口安装在离地面高 2/3 以上时,排泄的超压气体主要是压缩空气,从而减少了灭火剂的外泄,有利于提高灭火的可靠性。3.2.8 防护区设置的泄压口,宜设在外墙上。
29、泄压口面积按相应气体灭火系统设计规定计算。解释与实践应用:泄压口一般安装在大楼外墙上,无外墙时一般安装在走道内墙上,各厂家生产的自动泄压装置面积不一致,但是每个防护区安装的泄压口数量之和的总泄压面积,不得小于设计院计算的泄压面积。3.2.9 喷放灭火剂前,防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭。解释与实践应用:泄压口是一个自动泄压装置,不是一个口或孔,开了这个泄压孔后安装该装置,该装置平常处于常闭状态,当防护区内气体的压强值达到设定值(P=1200pa)时自动泄压装置将自动开启泄压,小于设定压力值(P=1200pa)时将自动关闭。但其它通风设备、排烟阀不能自动开启。3.2.10 防护区的最低环境
30、温度不应低于-10。3.3 七氟丙烷灭火系统3.3.1 七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的 1.3 倍,惰化设计浓度不应小于惰化浓度的 1.1 倍。3.3.2 固体表面火灾的灭火浓度为 5.8%,其它灭火浓度可按本规范附录 A 中附表 A-1 的规定取值,惰化浓度可按本规范附录 A 中附表 A-2 的规定取值。本规范附录 A 中未列出的,应经试验确定。3.3.3 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%。解释与实践应用:当采用预制灭火系统(柜式气体灭火装置)时每立方需要的灭火剂应为0.81-0.83Kg,当采用有管网灭火系统时每立方需要的灭火剂应为 0.8
31、3-0.85Kg3.3.4 油浸变压器室、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%。解释与实践应用:当采用预制灭火系统(柜式气体灭火装置)时每立方需要的灭火剂应为0.72-0.74Kg,当采用有管网灭火系统时每立方需要的灭火剂应为 0.74-0.76Kg。3.3.5 通讯机房和电子计算机房等防护区,灭火设计浓度宜采用 8%。解释与实践应用:当采用预制灭火系统(柜式气体灭火装置)时每立方需要的灭火剂应为0.64-0.66Kg,当采用有管网灭火系统(七氟丙烷气体灭火系统)时每立方需要的灭火剂应为 0.66-0.68Kg.如防护区容积为 1000m,采用预制灭火系统则七氟丙烷
32、灭火剂重量为:0.66Kg/m1000 m660Kg。提供此参数,采用预制灭火系统(柜式气体灭火装置)时设计计算简便、快速、准确。3.3.6 防护区实际应用的浓度不应大于灭火设计浓度的 1.1 倍。解释与实践应用:灭火设计浓度在灭火浓度数据上增大了安全系数 1.3 倍,若实际用量再增加 10,将增加成本,最关键是危害防护区人员和财产安全。七氟丙烷最高实际应用浓度不应超过灭火设计浓度 10.5,IG541 混合气体最高灭火设计浓度不应超过 52。3.3.7 在通讯机房和电子计算机房等防护区,设计喷放时间不应大于 8s;在其它防护区,设计喷放时间不应大于 10s。3.3.8 灭火浸渍时间应符合下列
33、规定:1 木材、纸张、织物等固体表面火灾,宜采用 20min;2 通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾,应采用 5min;3 其它固体表面火灾,宜采用 10 min;4 气体和液体火灾,不应小于 1 min。3.3.9 七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送。氮气的含水量不应大于 0.006%。储存容器的增压压力宜分为三级,并应符合下列规定:1 一级 2.5+0.1MPa(表压);2 二级 4.2+0.1MPa(表压);3 三级 5.6+0.1MPa(表压)。解释与实践应用:一级 2.5Mpa 储存容器主要用于预制灭火系统(柜式气体灭火装置),管道安装距离小于 25m;二级 4.2Mpa 储存容
34、器主要用于有管网灭火系统,管道安装一般距离小于 50m;三级 5.6Mpa 储存容器国内很少采用,因储存容器必须采用无缝钢瓶,成本很高。3.3.10 七氟丙烷单位容积的充装量应符合下列规定:3.3.10 七氟丙烷单位容积的充装量应符合下列规定:1 一级增压储存容器,不应大于 1120kg/m3;解释与实践应用:一级增压储存容器主要用于预制灭火系统(柜式气体灭火装置),该系统由于管道距离一般只有 1-5m,管道的沿程损失和局部压力损失很小,喷嘴出口压力大于0.6Mpa 符合规范要求,则该系统的灭火药剂最大充装量为 1120kg/m3,如 70 升钢瓶可最多充装灭火剂(1120kg/m30.07m
35、)78.4Kg,150 升钢瓶则可最多充装灭火剂重量为 168,150 升钢瓶也可以充装 50Kg 灭火剂,但设备成本会很高。2 二级增压焊接结构储存容器,不应大于 950kg/m3;解释与实践应用:二级增压焊接结构储存容器使用比较多,主要用于 4.2Mpa 有管网气体灭火系统(七氟丙烷气体灭火系统),该系统一般是组合分配系统。灭火药剂充装量(f)大小由各防护区到瓶组间管网长度(L)距离的沿程压力损失和局部压力损失大小来计算决定。该参数是七氟丙烷气体灭火系统设计计算的一个关键参数,现将本人经多年实践总结的参数推荐给各位,仅供参考:当 L15m 时,f=0.94Kg/L;L30m 时,f=0.8
36、5Kg/L;L40m时,f=0.80Kg/L;L40m 时,f=0.75Kg/L。当采用上述推荐参数计算后的主干管公称通径和喷嘴型号均符合本规范要求,简化了计算过程,使设计计算快速、准确。3 二级增压无缝结构储存容器,不应大于 1120kg/m3;解释与实践应用:目前国内外七氟丙烷气体灭火系统钢瓶充装量采用 1120kg/m3和1080kg/m3的很少,因要求使用高压无缝钢瓶,单价很高,所以很少采用,它主要用于管网长度大于 50m 以上的防护区使用。4 三级增压储存容器,不应大于 1080kg/m3。3.3.11 管网的管道内容积,不应大于流经该管网的七氟丙烷储存量体积的 80%。3.3.12
37、 管网布置宜设计为均衡系统,并应符合下列规定:1 喷头设计流量应相等;2 管网的第 1 分流点至各喷头的管道阻力损失,其相互间的最大差值不应大于 20%。解释与实践应用:管网设计布置为均衡系统有三大好处:一是当防护区内任一喷嘴到瓶组间的距离相等,喷嘴数量为偶数时,灭火药剂喷射均匀,有利于快速灭火;二是可不考虑灭火剂在管网中的剩余量,可降低成本;三是减少设计计算工作量,各支管和分支管公称通径、各喷嘴型号均相同,只计算一次。当防护区某一喷嘴出口压力值小于或等于 10时,均可按均衡系统考虑和计算,超过 10时应单独计算该喷嘴型号。3.3.13 防护区的泄压口面积,宜按下式计算:(3.3.13)式中
38、泄压口面积(m 2);灭火剂在防护区的平均喷放速率(kg/s);围护结构承受内压的允许压强(Pa)。设计用量应符合下列规定:1 防护区灭火设计用量或惰化设计用量应按下式计算:(3.3.14-1)式中 灭火设计用量(kg);灭火设计浓度或惰化设计浓度(%);灭火剂过热蒸汽在 101KPa 大气压和防护区最低环境温度下的比容(m3/kg);防护区的净容积(m 3);海拔高度修正系数,可按本规范附录 B 的规定取值。2 灭火剂过热蒸汽在 101KPa 大气压和防护区最低环境温度下的比容,应按下式计算:(3.3.14-2)式中 防护区最低环境温度() ;0.1269;0.000513。3 系统储存量应
39、按下式计算:(3.3.14-3)式中 系统储存量(kg);储存容器内的灭火剂剩余量(kg);管道内的灭火剂剩余量(kg)。4 储存容器内的剩余量,可按储存容器内引升管管口以下的容器容积量换算。5 均衡管网和只含一个封闭空间的非均衡管网,其管网内的剩余量均可不计。防护区中含两个或两个以上封闭空间的非均衡管网,其管网内的剩余量,可按各支管与最短支管之间长度差值的容积量计算。解释与实践应用:当采用预制灭火系统(柜式气体灭火装置)时, 2的剩余量一般取W0=(11.02)W;当采用有管网气体灭火系统(七氟丙烷气体灭火系统)时 2的剩余量一般取 W0=(1.04-1.08)W;经多次试验后称重检测,预制灭火系统(柜式气体灭火装置)储存容器内一般无七氟丙烷药剂剩余量。3.3.15 管网计算应符合下列规定:1 管网计算时,各管道中灭火剂的流量,宜采用平均设计流量。2 主干管平均设计流量,应按下式计算:(3.3.15-1)式中 主干管平均设计流量(kg/s) ;灭火剂设计喷放时间(s)。3 支管平均设计流量,应按下式计算:(3.3.15-2)式中 支管平均设计流量(kg/s) ;