1、DB43/T 481-20092目 次前言 引言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和符号 14 设计要求 5 系统组件 6 操作与控制 7 安全要求 118 用词与条文说明 11附录 A （规范性附录） 建筑物围护结构最低允许压力 12附录 B （规范性附录） 氮气 IG-100 灭火剂技术性能 13附录 C （规范性附录） 氮气 IG-100 的灭火浓度和最小设计灭火浓度 14附录 D （规范性附录） 氮气 IG-100 的惰化浓度和最小设计惰化浓度 15附录 E （规范性附录） 海拔高度修正系数 16附录 F （规范性附录） 氮气 IG-100 的质量体积 17附录 G （规范性
2、附录） 灭火剂输送管道规格 18附录 H （资料性附录） 用词说明 19附录 I （资料性附录） 条文说明 20DB43/T 481-20093DB43/T 481-20094前 言本标准的附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E、附录 F、附录 G 为规范性附录，附录 H、附录I 为资料性附录。本标准由湖南省公安消防总队提出并归口。本标准起草单位：湖南省公安消防总队、湖南得大消防有限公司、威盾科技(中国)有限公司、湖南消防总公司。本标准主要起草人：李修柏、何学锋、关 宏、林奋强、帅卫红、徐海斌、黎和平、王兴华、阳卫国、刘洪义、周 岚、王 君。DB43/T 481-20095引 言氮气
3、（IG-100）灭火系统是一种洁净气体灭火系统，其气源供给方式主要有高压无缝钢瓶储气和工艺管网常年保证气压气量两种，工业管网常年保证气压气量的方式主要应用于因工业要求已有氮气管网的钢铁、化工等企业。目前 IG-100 气体灭火系统的设计在国内尚无国家标准及行业标准可循，为了规范 IG-100 气体灭火系统的设计工作，减少火灾危害，保护人身和财产安全，根据湘质监标函【2008】163 号批文精神，制定了本规范。DB43/T 481-20096氮气(IG-100)灭火系统设计规范1 范围本规范规定了氮气（IG-100）灭火系统设计的术语和符号、设计要求、系统组件、操作与控制、安全要求的内容。本规范
4、适用于新建、扩建、改建工程中设置的以下形式的氮气 IG-100 灭火系统设计：即高压无缝钢瓶储存压力为 15MPa（20） 、20MPa（20）的氮气 IG-100 全淹没灭火系统（钢瓶供气系统形式）和以工业管网常年保证气压为（0.83.0）MPa 的氮气主管道为气源的氮气 IG-100 全淹没灭火系统（工业管网供气系统形式） 。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标
5、准。GB 1527 拉制铜管GB/T 8163 输送流体用无缝钢管GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管GB 16912-1997 氧气及相关气体安全技术规程GB 20128-2006 惰性气体灭火剂GB 50016 建筑设计防火规范GB 50045 高层民用建筑设计防火规范GB 50116-1998 火灾自动报警系统设计规范GB 50263-2007 气体灭火系统施工及验收规范GB 50316-2000 工业金属管道工程设计规范GB 50370-2005 气体灭火设计规范GA 400-2002 气体灭火系统通用部件及技术要求ISO 6183 消防设备二氧化碳灭火系统设计和安装标准IS
6、O 14520-2000 气体灭火系统物理性能和系统设计BS 5306 房屋灭火装置及设备NFPA 2001：2004 洁净气体灭火系统标准3 术语和符号下列术语和符号适用于本标准。3.1 术语3.1.1 氮气 IG-100 灭火剂 nitrogen fire extinguishing agent IG-100氮气 IG-100 是由氮气组成的灭火剂。3.1.2 氮气 IG-100 灭火系统 IG-100 nitrogen fire-extinguishing systems按一定的应用条件进行设计计算，将氮气 IG-100 灭火剂从储存装置经由阀门、管道和喷嘴释放到DB43/T 481-2
7、0097防护区实施灭火的系统3.1.3 工业管网供气氮气 IG-100 灭火系统 pipe-segments for technical nitrogen IG-100 fire-extinguishing systems由钢铁、化工、石油工业等企业的氮气贮罐、液氮低温贮槽（含汽化装置） 、阀门站（含安全泄放装置） 、氮气主管道、切断阀等组成组成的工业管网提供氮气的 IG-100 灭火系统。3.1.4 启动控制装置 unit control installation具有自动、手动和机械应急启动功能，控制灭火剂释放，并具有相关联动功能的控制装置。3.1.5 泄压口 pressure relief
8、 opening气体灭火剂喷放时，防止防护区内压超过允许压强的开口。3.1.6 全淹没灭火系统 total flooding extinguishing system在规定的时间内，向封闭的防护区喷放设计规定用量的气体灭火剂，并使其以一定浓度均匀地充满整个防护区的灭火系统。3.1.7 单元独立灭火系统 Unit independent extinguishing system一套灭火剂储存装置，保护一个防护区的氮气 IG-100 灭火系统。3.1.8 组合分配灭火系统 Combined distribution extinguishing systems一套灭火剂储存装置，保护两个及以上防护区
9、的氮气 IG-100 灭火系统。3.1.9 灭火浓度 Flame extinguishing concentration在 101.3kPa 大气压和规定的温度条件下，扑灭某种物质火灾所需氮气 IG-100 灭火剂在空气中的最小体积百分比。3.1.10 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 IG-100 灭火剂在空气中的最小体积百分比。3.1.11 无毒性反应浓度（NOAEL） no observed adverse effect level (NO
10、AEL)观察不到生理反应的灭火剂毒性影响的最高浓度。3.1.12 有毒性反应浓度（LOAEL） lowest observed adverse effect level (LOAEL)观察到生理反应的灭火剂毒性影响的最小浓度。3.1.13 喷射时间 discharge time达到 95%最低设计浓度所需的时间。3.2 符号A防护区的内侧面、底面、顶面（包括其中的开口）的总面积；Ap喷嘴等效孔口面积；A0开口总面积；Ax泄压口面积；C灭火设计浓度或惰化设计浓度；D管道内径；Fk减压孔板孔口面积；K防护区海拔高度修正系数；Kb开口补偿系数；Ng安装在计算支管下游的喷嘴数量；Pc喷嘴入口压力；Py
11、防护区围护结构承受内压的允许值；P0灭火剂储存容器充装压力；DB43/T 481-20098P1减压孔板前中期压力；p2减压孔板后压力；Q管道平均设计流量；QZ主干管平均设计流量；Qc单个喷嘴的平均设计流量；Qg支管平均设计流量；Qk减压孔板设计流量；Qp单个喷嘴的平均设计流量；Qy氮气 IG-100 灭火剂的平均喷放速率；S氮气 IG-100 的质量体积；T防护区最低环境温度；T灭火剂设计喷放时间；V防护区净容积；Vm全淹没灭火设计用量或惰化设计用量；VC管网、集流管和储瓶的容积；W全淹没灭火设计用量或惰化设计用量；WC灭火剂剩余量；Pc喷嘴入口处氮气 IG-100 的密度。4 设计要求4.
12、1 总则4.1.1 氮气 IG-100 灭火系统的设计，应遵循国家有关方针和政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理。4.1.2 氮气 IG-100 灭火系统可用于扑救下列火灾：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。4.1.3 氮气 IG-100 灭火系统不适用于扑救下列火灾：硝化纤维、硝酸钠等氧化剂或含氧化剂的化学制品火灾；钾、镁、钠、钛、锆、铀等活泼金属火灾；氢化钠、氢化钾等金属氢化物火灾；过氧化氢、联胺等能自行分解的化学物质火灾； 可燃固体物质的深位火灾。4.1.4 设计采用的系统产品及组件，必须符合国家有关标准和规定的要求。4.1.5 氮气 IG-100 灭火系统
13、的设计除应执行本规范外，还应符合现行的国家有关标准的规定，氮气IG-100 灭火系统的施工及验收应按 GB 50263-2007 中关于 IG541 灭火系统的规定执行。4.2 防护区4.2.1 防护区的划分，应符合下列规定：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） ；一个防护区的面积不宜大于 800m2，容积不宜大于 3600m3。DB43/T 481-200994.2.2 防护区的最低环境温度不应低于10。4.2.3 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。4.2.4 防护区围护结构承受内压的允许压
14、强，不宜低于 1200Pa。4.2.5 两个及两个以上的防护区采用组合分配系统时，一套组合分配系统保护的防护区数量不应超过 8 个。4.2.6 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。4.2.7 灭火系统的储存装置 72h 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。4.2.8 封闭严密的灭火防护区应设泄压口，泄压口宜设置在外墙上。除泄压口外，防护区内与其它空间相通的开口，应在灭火剂喷放前自动关闭。泄压口的面积计算公式：（1yxPQA91.0）式中：Ax泄压口面积，单位为平方米（m 2） ；Qy氮气 IG-100 灭火系统灭火剂的平均喷放速率，单位为公斤每
15、秒（kg/s） ；Py防护区围护结构承受内压的允许压力，单位为帕（Pa） ，具体数据见附录 A；0.991规定的系数。4.2.9 对 气 体 、 液 体 、 电 气 火 灾 和 固 体 表 面 火 灾 ， 在 灭 火 剂 喷 放 前 不 能 自 动 关 闭 的 开 口 ， 其 面 积 不 应大 于 防 护 区 总 内 表 面 积 的 3%， 在 计 算 灭 火 剂 用 量 时 ， 应 考 虑 开 口 补 偿 量 。 开 口 补 偿 系 数 Kb的 计 算 公 式 ：（2AKb01）式中：Kb开口补偿系数，是个可变数；A0开口总面积，单位为平方米（m 2） ；A防护区的内侧面、底面、顶面（包括其
16、中的开口）的总面积，单位为平方米（m 2） ；1 和 30为规定数。4.3 氮气 IG-100 设计用量4.3.1 氮气 IG-100 灭火剂的技术性能应符合 GB 20128-2006 第 4.2.2 条的规定，详见附录 B。4.3.2 氮气 IG-100 灭火系统的设计灭火浓度不应小于灭火浓度的 1.3 倍，惰化设计浓度不应小于灭火浓度的 1.1 倍。4.3.3 固体表面火灾的灭火浓度为 31%，电气火灾的灭火浓度为 31.9%，其他可燃物的灭火浓度可按附录 C 的规定取值，惰化浓度可按附录 D 的规定取值。本规范附录中未列出的，应经试验确定。4.3.4 当几种可燃物共存或混合时，其设计灭
17、火浓度或设计惰化浓度，应按其中最大的灭火浓度或惰化浓度确定。4.3.5 氮气 IG-100 灭火系统灭火剂的喷射时间按表 1 确定。表 1 氮气 IG-100 灭火系统灭火剂的喷射时间喷射时间（s） 可燃物类别瓶组供气系统 工业管网供气系统固体表面火灾 4860 120180DB43/T 481-200910液体火灾 4860 60120灭火前能切断气源的气体火灾 4860 3060电气火灾 4860 1201804.3.6 应根据防护区内可燃物相应的设计灭火浓度或设计惰化浓度与防护区净容积，经计算确定氮气IG-100 灭火系统灭火设计用量。4.3.7 防护区氮气 IG-100 灭火设计用量或
18、惰化设计用量应按本规范的计算公式：（3)10ln(bCSVKW）S = 0.7997+0.00293T（4）式中：W全淹没灭火设计用量或惰化设计用量，单位为公斤（kg） ；Kb开口补偿系数，是个可变数；V防护区净容积。 （m 3，即封闭空间容积减去不会吸收灭火剂的固定结构） ，单位为立方米（m 3） ；K防护区海拔高度修正系数（按附录 E 的规定取值） ，是个可变数；S灭火剂气体在 101kPa 大气压和防护区最低环境温度下的质量体积， （按附录 F 的规定取值） ，S单位为立方米每公斤（m 3/kg） ；T防护区最低环境温度，单位为摄氏度（） ；C防护区灭火设计浓度或惰化设计浓度，单位为百分
19、数（） ；100、0.7997、0.00293为规定数。4.3.8 钢瓶供气形式氮气 IG-100 灭火系统灭火剂储存量应为灭火设计用量或惰化设计用量与系统喷放后的管网、集流管和储瓶内剩余量之和。4.3.9 钢瓶供气形式氮气 IG-100 灭火系统喷放后的管网、集流管和储瓶内剩余量之和计算公式：W =1.80V0+1.52（V 1+V2 ）（5）式中：Wc喷放后的管网、集流管和储瓶内剩余量之和，单位为公斤（Kg） ；V0系统全部储存容器的总容积，单位为立方米（m 3） ；V1减压孔板前管网管道容积，单位为立方米（m 3） ；V2减压孔板后管网管道容积，单位为立方米（m 3） ；1.80、1.52为规定值。4.3.10 氮气 IG-100 灭火系统灭火时的抑制时间不应小于 10min。4.3.11 在发生火灾出现大面积停电的情况下，工业氮气供气管网的可供灭火使用的氮气最小储存量，应大于各个防护区中最大的灭火剂用量。4.4 启动控制装置设置要求4.4.1 启动控制装置宜设置在防护区外室内场所并有保护装置，不应设置在露天场所。4.4.2 启动控制装置的存放场所应有直接通向室外或疏散走道的出口，并应设置消防电话和应急照明灯。4.4.3 启动控制装置存放场所应符合建筑物耐火等级不低于二级的有关规定及有关压力容器存放的规
