单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 气体灭火系统,5.1 二氧化碳灭火系统,5.1.1 概述,1二氧化碳灭火系统分类,(1)按防护区特征和灭火方式分类,全淹没灭火系统。全淹没灭火系统是指在规定的时间内向防护区喷射一定浓度的灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。,全淹没灭火系统由固定的二氧化碳供给源、管道、喷嘴及控制设备组成。,全淹没系统可以用一套装置保护一个防护区，也可以由一套装置保护多个不会同时失火的防护区，前者叫单元独立系统，后者称组合分配系统。,局部应用系统。系指在灭火过程中不能封闭，或是虽然能封闭但不符合全淹没系统的外表火灾所采用的灭火系统。,半固定系统。,火灾时由人操作实施灭火，类似于灭火器，但具有明确的保护对象，且移动范围有限。半固定统一般用于增援固定灭火系统，不能取代固定灭火系统。,(2)按管网结构特点分,单元独立系统,组合分配系统,(3)按储存压力分类,高压储存系统。它是采用加压的方式将二氧化碳灭火剂以液态形式储存在容器内。,低压储存系统。它是采用冷却与加压相结合的方式将二氧化碳灭火剂以液态形式储存器中。,2)系统的根本要求,(1)对防护区的要求,设置全淹没系统的防护区，应是一个固定的封闭空间，以保证二氧化碳灭火浓度确实防护区的面积一般不宜大于500，总容积不宜大于2 000 。,防护区四周围护结构的耐火极限不应小于05 h，吊顶的耐火极限不应小于025 h。,防护区开口应能自动关闭。,防护区设置的通风机和通风管道的防火阀，在释放二氧化碳前应自动关闭。,启动释放二氧化碳之前或者同时，必须切断可燃、助燃气体的气源。,防护区应设置泄压口，防止灭火剂的释放造成防护区内压力升高，应根据围护结构的允许压强设置泄压口。,二氧化碳灭火剂属于气体灭火剂，易受风的影响，为保证灭火效果，保护对象周围的空气流动速度不宜大于3 ms。,为了防止飞溅的出现，除射流速度加以限制外，要求盛放燃料容器缘口到液面距离不得小于150 mm。,(2)对储存容器的要求,(3)系统设计的要求,(4)灭火剂备用量的要求,(5)对系统控制启动的要求,(6)对平安措施的要求,3)系统组件,(1)储存装置 它是由储存容器、容器阀、单向阀和集流管组成的。,储存容器。储存容器的作用是储存二氧化碳灭火剂，并且靠容器内二氧化碳蒸气压力来驱动二氧化碳灭火剂喷出，是二氧化碳灭火剂的供给源。,二氧化碳在密封储存容器内储存，处在汽液两相平衡状态，单纯设压力计是无法确定二氧化碳泄漏的，一般用称重法来检查泄漏。,容器阀(又称瓶头阀)。容器阀是用以控制灭火剂的施放，安装在灭火剂储瓶口上，具有封存、释放、加注、超压排放等功能。,单向阀及集流管(集流管又称为汇流管)。单向阀起防止灭火剂回流的作用。集流管是聚集从各储存器放出的灭火剂再送人管网。,集流管分单排瓶组和双排瓶组2种,(2)选择阀(又称释放阀)在组合分配系统中，每个防护区或保护对象的管道上应设一个选择阀。选择阀上应设有标明防护区的铭牌，防止操作时出现过失。,(3)喷头,全淹没系统常用的喷头有无喷管喷头和喷管喷头2种,架空型喷头,槽边型喷头,管道及其附件,二氧化碳管道连接件,同径三通(ET91-01),90弯头(ET91-02),等径直通(ET91-03),异径直通(ET91-04),变径接头补心(ET91-05),堵头(ET91-06),活接头(ET91-07),4)控制与操作,二氧化碳灭火系统应设有自动控制、手动控制和机械应急操作3种启动方式。在经常有人的局部应用系统场所，可不设置自动控制。控制设备的作用是保证二氧化碳灭火系统能够实现自动火，一般由火灾自动探测报警系统来实现。,为了防止探测器误报引起系统的误动作，通常设置2种类型或2组同一类型的探测器进行复合探测。,自动控制应接收2个以上独立火灾信号后并延时30s才启动。2个独立的火灾信号可以是烟感、温感信号，也可以是2个烟感报警信号。,手动控制操作一般设在防护区门外便于操作的地方，紧急启动按钮用玻璃防护罩保护。火灾报警后，可击碎玻璃启动按钮。,瓶头阀、选择阀为系统的释放机构，可以电动、气动、机械3种形式。当采用电动和气动形式时，必须保证可靠的动力源。,5.1.2 二氧化碳全淹没灭火系统设计计算,二氧化碳全淹投系统的设计计算包括灭火剂用量及系统管网2大局部。,1)灭火剂用量计算,(1)灭火剂设计浓度 为了灭火的可靠性，二氧化碳灭火设计浓度应取测定灭火浓度(临界值)的1.7倍，并且不得低于34。,(2)灭火剂用量计算 对于全淹没系统，二氧化碳总用量为设计灭火用量和剩余量之和。,设计灭火用量。决定全淹没系统设计用量的主要因素与灭火设计浓度、开口流失量、防护区的容积及外表积有关。,防护区的净容积是指防护区空间体积扣除固定不变的实体局部的体积，如果有不能停止的空调系统，那么应考虑空调系统的附加体积。,管网和储存容器内灭火剂剩余量。系统中灭火剂的剩余量是系统泄压时存在管网和储存容器内的灭火剂量。均衡系统管网内的剩余量可忽略不计。储存容器内二氧化碳灭火剂的剩余量是根据我国现行采用的40L储存容器测试结果得出的，充装量为25 kg，喷放后的剩余量为12kg，占充装量的5-8。所以，储存容器剩余量可按设计用量的8计算。,2)系统官网计算,管网最好布置成均衡系统。所谓均衡系统，应是选用同一规格尺寸的喷头，给定每只喷嘴的设计流量相等。,管网计算的原那么：管道直径应满足输送设计流量的要求，同时管道最终压力还应满足喷头入口压力不低于喷头最低工作压力的要求。,管网系统计算步骤如下：,(1)储存容器数量的估算,(2)计算管段长度确实定,(3)初定管径,(4)输送干管的平均流量计算,(5)管道压力降计算公式计算法图解法,(6)量程压力校正,(7)喷头药理和等效孔口喷射率,(8)喷头孔口尺寸计算,5.1.3,局部应用系统设计计算,二氧化碳局部应用灭火系统的设计可采用面积法或体积法。当保护对象的着火部位是比较平直的外表时，宜采用面积法；当着火对象为不规那么物体时，应采用体积法。,1)面积法设计与计算,采用面积法进行设计时，首先应确定所保护的面积，计算保护面积时应将火灾的临界局部考虑进去，另外还需考虑火灾可能蔓延到的部位。,(1)计算保护面积 应按整体保护外表垂直投影面积。,(2)局部应用系统喷头 设计中选用的喷头应具有以试验为依据的技术参数,局部应用系统常用的喷头有架空型和槽边型2种。,架空型喷头。架空型喷头应根据喷头到保护对象外表的距离来确定喷头的设计流量和相应的保护面积。,槽边型喷头。槽边型喷头应根据喷头的设计喷射速率来确定喷头的保护面积。,(3)喷头数量 喷头的保护面积，对架空型喷头为正方形，对槽边型喷头为矩形(或正方形)面积。为了保证可靠灭火，喷头的布置须使保护面积完全覆盖，采用边界相接的方法进行排列。,(4)二氧化碳设计用量,根据喷头的保护面积和相应的设计流量及喷射时间按下式计算灭火剂设计用量：,根据面积及喷射强度按下式计算灭火剂设计用量,通过实验，喷头在不同安装高度上其面积喷射强度不相同。安装在1 m高度时，面积喷射强度为 ，随着安装高度增加，灭火强度也需增大。,2)体积法设计与计算,体积法中所采用的二氧化碳灭火设计喷射强度与假想封闭罩侧面的实际围封程度有关。,当被保护对象的物质系数 ，全部侧面有实际围封时，喷射强度可取,当被保护对象的物质系数足 ，所设定的封闭罩其侧面完全无实际围封结构时，喷射强度可取,如定的封闭罩侧面只有局部实际围封结构，那么喷射强度介于上述二者之间时，其喷射强度可通过围封系数来确定。,(2)灭火剂设计用量,3)二氧化碳储存量,局部应用灭火系统采用局部施放，通过喷头把二氧化碳以液态形式直接喷射到被保护对象外表灭火。,对于高压储存系统的储存量为根本设计用量的1.4倍；对于低压储存系统的储存量为根本设计用量的1.1倍。,组合分配系统的二氧化碳储存量，不应小于所需储存量最大的一个保护对象的储存量。,二氧化碳储存量，对于高压储存系统应为设计用量的1.4倍与管道蒸发量之和；对于低压储存系统应为设计用量的1.1倍与管道蒸发量之和。,5.1.4 工程举例,5.2 七氟丙烷灭火系统,5.2.1 概述,1)七氟丙烷灭火系统的适用范围,七氟丙烷灭火系统可用于扑救以下火灾：,a电气火灾；,b液体火灾或可熔化的固体火灾；,c固体外表火灾；,d灭火前应能切断气源的气体火灾。,七氟丙烷灭火系统不得用于扑救含有以下物质的火灾：a含氧化剂的化学制品及混合物，如硝化纤维、硝酸钠等；,b活泼金属，如钾、钠、镁、钛、锆、铀等；,c金属氢化物，如氢化钾、氢化钠等；,d能自行分解的化学物质，如过氧化氢、联胺等。,2)防护区的根本要求,防护区的划分,a防护区宜以固定的单个封闭空间划分；当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；b当采用管网灭火系统时,1个防护区的面积不宜大于500；容积不宜大于2 000,c当采用预制灭火系统(成品灭火装置)时，1个防护区的面积不应大于100；容积应不 大于300。,防护区的最低环境温度应不低于-10。,防护区围护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5h吊顶的耐火极限应不低于0.25h,防护区围护结构承受内压的允许压强，不宜低于1.2kPa。防护区灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口，以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放七氟丙烷前，应做到关闭。,防护区的泄压口宜设在外墙上，应位于防护区净高的23以上。,2个或2个以上邻近的防护区，宜采用组合分配系统，1个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。,3)系统控制方式,从火灾发生、报警到灭火系统启动至灭火完成，整个工作过程，如下图。七氟丙烷灭火系统的控制方式有3种。,(1)自动控制,(2)手动控制,(3)应急操作,4)灭火设计浓度和惰化设计浓度,(1)一般规定,采用七氟丙烷灭火系统保护的防护区，其七氟丙烷设计用量，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。,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。,当几种可燃物共存或混合时，其灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火浓度或惰化浓度确定。,某物的灭火设计浓度不应小于该物灭火浓度的1.2倍，某物的惰化设计浓度不应小于该物惰化浓度的1.1倍。,(2)有关可燃物的灭火浓度和惰化浓度,(3)有关场所的设计灭火浓度,图书、档案、票据和文物资料库等防护区，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用10。,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，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用8.3。,通讯机房和电子计算机房等防护区，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用8。,5.2.2 系统组成和系统部件,1)七氟丙烷自动灭火系统的组成,一般来说，七氟丙烷自动灭火系统由火灾报警系统、灭火控制系统和灭火系统3局部组成。而灭火系统又由七氟丙烷储存装置与管网系统2局部组成。,如果每个防护区设置一套储存装置，成为单元独立灭火系统。如果将几个防护区组合起来，共同设立1套储存装置，那么成为组合分配灭火系统。,2)系统部件,(1)七氟丙烷储瓶,用途。平时储瓶用来储存七氟丙烷，火灾发生时将七氟丙烷释放出去实施灭火。,结构。总体钢瓶为锰钢，焊接钢瓶为16MnV，瓶内作防锈处理。,应用要求。允许最高工作温度为50，最低工作温度为-10，使用维修按?压力容器平安监察规程?中的有关规定。,(2)瓶头阀,用途。瓶头阀安装在七氟丙烷储瓶瓶口上，具有封存、释放、充装、超压排放等功能。,结构。瓶头阀由瓶头阀本体、开启膜片、启动活塞、平安阀门和充装接嘴、压力表接嘴等局部组成。零部件采用不锈钢与铜合金材料。,应用要求。瓶头阀装上瓶体前，应按技术要求检查试验合格；瓶头阀装上瓶体之后，应根据储瓶设计工作压力。充装七氟丙烷时，将七氟丙烷气源的软管接头拧在充装接嘴上，然后开启充装阀实行充,装。按设计充装率充装完毕，在关闭气源之后和卸下软管之前，必须关闭充