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第六章 气体灭火系统,第一节 系统灭火机理,一、知识要点 气体灭火系统灭火机理：冷却、窒息、中断链式反应 气体灭火系统适用范围：气体灭火系统适宜与不适宜的火灾类型。 （三）气体灭火系统常用场所：重要场所、怕水污损的场所、甲、乙、丙类液体和可燃气体储藏室或工作场所、电气设备场所。,第一节 系统灭火机理,二、 考点详解 （一）气体灭火剂灭火机理 1. 二氧化碳 二氧化碳灭火作用主要在于窒息，其次是冷却。 2. 七氟丙烷 七氟丙烷灭火主要是由于它的去除热量的速度快，其次是灭火剂分散和消耗氧气。 该灭火剂为洁净药剂。七氟丙烷灭火剂属于卤代烷灭火剂系列，具有灭火能力强、灭火剂性能稳定的特点，但与卤代烷1301和卤代烷1211灭火剂相比，臭氧层损耗能力（ODP）为0，全球温室效应潜能值（GWP）很小，不含破坏大气环境。但七氟丙烷灭火剂及其分解产物对人有毒性危害。,第一节 系统灭火机理,（一）气体灭火剂灭火机理 3. IG-541混合气体灭火系统 IG-541混合气体灭火剂是由氮气、氩气和二氧化碳气体按一定比例混合而成的气体，通过窒息作用灭火。 以环保的角度来看，是一种较为理想的灭火剂。,第一节 系统灭火机理,（二）气体灭火系统适用范围 1. 适宜用气体灭火系统扑救的火灾 1）液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾。 2）气体火灾。 3）固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾。 4）电气设备火灾。 2. 不适宜用气体灭火系统扑救的火灾 1）硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾。 2）钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾。 3）氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。,第一节 系统灭火机理,（三）气体灭火系统常用的场合 1重要场所。气体灭火系统本身造价较高，因此一般应用于在政治、经济、军事、文化、及关乎众多人员生命的重要场合。 2怕水污损的场所。如重要的通讯机房，调度指挥控制中心，图书档案室等。 3甲、乙、丙类液体和可燃气体储藏室或具有这些危险物的工作场所。 4电气设备场所。安装有发电机、变压器、油浸开关等场所，用气体灭火系统灭火不影响这些设备的正常运行。,第一节 系统灭火机理,三、应试点拨 了解常见气体灭火剂的灭火机理，能综合辨识气体灭火剂的灭火机理以及气体灭火系统的适用范围。,第一节 系统灭火机理,（二）2015年注册消防工程师考试消防安全技术技术实务相关真题解析 单选题 某单位的汽车喷气车间采用二氧化碳灭火系统保护。下列关于二氧化碳灭火系统机理的说法中，正确的是（ ）。 A、窒息和隔离 B、窒息和吸热冷却 C、窒息和乳化 D、窒息和化学抑制 解析：二氧化碳灭火作用主要在于窒息，其次是冷却。选B。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,一、知识要点 （一）系统类型：可根据灭火剂种类、 系统结构 、应用方式进行分类。 （二）气体灭火系统的组成：气体灭火系统一般由灭火剂储存装置、启动分配装置、输送释放装置、监控装置等组成。 （三）气体灭火系统的原理。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,二、考点详解 （一）系统分类 1. 按使用的灭火剂分类 1）二氧化碳灭火系统 二氧化碳灭火系统是以二氧化碳作为灭火介质的气体灭火系统。 二氧化碳灭火系统按灭火剂储存压力不同可分为高压系统（灭火剂在常温下储存的系统）和低压系统（灭火剂在 -18-20低温下储存的系统）两种应用形式。 管网起点计算压力（绝对压力）：高压系统应取5.17MPa，低压系统应取2.07MPa。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,2）七氟丙烷灭火系统：以七氟丙烷作为灭火介质的气体灭火系统。 3）惰性气体灭火系统：包括IG01（氩气）灭火系统、IG100（氮气）灭火系统、IG55（氩气、氮气）灭火系统、IG541（氩气、氮气、二氧化碳）灭火系统。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,2. 按系统的结构特点分类 1）无管网灭火系统 该系统又分为柜式气体灭火装置和悬挂式气体灭火装置两种类型，其适应于较小的、无特殊要求的防护区。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,2. 按系统的结构特点分类 2）组合分配系统 该系统适用于多个不会同时着火的相邻保护区或保护对象的保护，具有同时保护但不能同时灭火的特点。灭火剂设计用量按最大的一个保护区或保护对象来确定。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,2. 按系统的结构特点分类 3）单元独立系统 是指用一套灭火剂储存装置保护一个防护区的灭火系统。采用单元独立系统保护的防护区在位置上是单独的，离其他防护区较远不便于组合，或是防护区存在同时着火的可能性的情况。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,3. 按应用方式分类 1）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气体灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,3. 按应用方式分类 2）局部应用灭火系统 局部应用灭火系统指在规定的时间内向保护对象以设计喷射率直接喷射气体，在保护对象周围形成局部高浓度，并持续一定时间的灭火系统。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,4. 按加压方式分类 1）自压式气体灭火系统 指灭火剂无需加压而是依靠自身饱和蒸气压力进行输送的灭火系统。 2）内储压式气体灭火系统 指灭火剂在瓶组内用惰性气体进行加压储存，系统动作时灭火剂靠瓶组内的充压气体进行输送的灭火系统。 3）外储压式气体灭火系统 指系统动作时灭火剂由专设的充压气体瓶组按设计压力对其进行充压的灭火系统。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,（二）系统的组成与工作原理 1. 系统组成 气体灭火系统一般由灭火剂储存装置、启动分配装置、输送释放装置、监控装置等组成。,汇集管,灭火剂储存容器,容器阀,连接软管,第二节 系统的类型、组成与工作原理,2. 系统工作原理 全淹没气体灭火系统一般应具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式， 无管网灭火系统应具有自动控制、手动控制两种启动方式。 局部应用气体灭火系统用于经常有人的保护场所时，可不设自动控制。,第二节 系统的类型、组成与工作原理,1）自动控制 利用火灾报警系统自动探测火灾并由消防控制中心自动启动灭火系统的启动方式。 为防止火灾自动报警系统误报并引起误喷，应在接收到两个独立的火灾报警信号后，才能启动系统。 自动控制应根据人员疏散要求，适当延迟启动，但延迟时间不应大于30s。 经常有人的场合还可设置紧急切断装置，关闭系统的自动控制启动功能。这样可保证在误报情况下，或在火势很小，用灭火器即可扑灭的情况下，不启动气体灭火系统。,2. 系统工作原理,第二节 系统的类型、组成与工作原理,2）手动控制。 采用气动或电动远动控制的启动方式。 手动控制操作装置设在保护区外便于操作的地方，使人容易识别，并应能在一处完成系统启动的全部操作。 手动控制操作应不受自动控制的制约，在自动控制失灵或遭到破坏时能进行释放灭火剂操作。,2. 系统工作原理,第二节 系统的类型、组成与工作原理,3）机械应急操作 直接启动灭火剂储存容器的容器阀，应保证每组系统所有的灭火剂储存容器全部一次开启， 拉索启动方式。机械应急操作的操作位置应为高1.5m左右，拉力不宜大于150N。,2. 系统工作原理,拉索启动方式,第二节 系统的类型、组成与工作原理,3. 系统工作过程,气体灭火系统工作流程图,第二节 系统的类型、组成与工作原理,三、应试点拨 （一）掌握不同类型气体灭火系统的特点和适用范围，能根据保护对象的具体状况选择适合的系统类型。 （二）掌握气体灭火系统的工作原理，能辨识系统启动的基本环节。,第三节 系统设计参数,一、知识要点 气体灭火系统防护区的设置要求 防护区的划分、耐火性能、耐压性能、泄压能力、封闭性能、环境温度 防护区安全要求 为防止灭火剂对停留在防护区内的人产生毒性危害。对设置全淹没气体灭火系统的防护区应采取包括疏散设施要求、火灾报警装置、气体喷放警示装置、通风换气装置等在内的安全措施。,第三节 系统设计参数,系统设计要求 灭火气体浓度的确定 防护区的最大数量 灭火剂储存量与备用量,第三节 系统设计参数,二、考点详解 防护区的设置要求 1. 防护区的划分： 防护区宜以固定的单个封闭空间划分；防护区不宜太大，若房间太大，应分成几个小的防护区。 几个相连的房间是各自作为独立的防护区还是几个房间作为一个防护区考虑，应视其是否符合对防护区的要求而定。,第三节 系统设计参数,防护区的设置要求 1. 防护区的划分： 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；采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于800 m2，且容积不宜大于3600m； 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1600m。,第三节 系统设计参数,防护区的设置要求 2. 耐火性能：防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.50h；吊顶的耐火极限不宜低于0.25h。 3. 耐压性能：防护区围护结构承受内压的允许压强，不宜低于1200Pa。,第三节 系统设计参数,防护区的设置要求 4. 泄压能力：对于全封闭的防护区，应设置泄压口。泄压口应位于防护区净高的2/3以上。防护区设置的泄压口，宜设在外墙上。泄压口面积按相应气体灭火系统设计规定计算。对于设有防爆泄压设施或门窗缝隙未设密封条的防护区可不设泄压口。,第三节 系统设计参数,防护区的设置要求 5. 封闭性能：在喷放灭火剂前，应自动关闭防护区内除泄压口外的开口。对可能发生气体、液体、电气设备和固体表面火灾的二氧化碳灭火系统防护区，若设自动关闭装置有困难，允许存在不能自动关闭的开口，但其面积不应大于防护区内表面积的3，且开口不应设在底面。 6. 环境温度：防护区的最低环境温度不应低于-10。,第三节 系统设计参数,防护区的安全要求 1. 设置气体灭火系统的防护区应设疏散通道和安全出口，保证防护区内所有人员在30s内撤离完毕。防护区内的疏散通道及出口，应设消防应急照明灯具和疏散指示标志灯。 2. 防护区内应设火灾声报警器，必要时，可增设闪光报警器。,第三节 系统设计参数,3. 防护区的入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示灯，以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌。灭火剂喷放指示灯信号，应保持到防护区通风换气后，以手动方式解除。 4. 防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭；用于疏散的门必须能从防护区内打开。,防护区的安全要求,第三节 系统设计参数,5. 灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设置机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不小于每小时5次。 6. 储瓶间的门应向外开启，储瓶间内应设应急照明；储瓶间应有良好的通风条件，地下储瓶间应设机械排风装置，排风口应设在下部，可通过排风管排出室外。,防护区的安全要求,第三节 系统设计参数,7. 经过有爆炸危险和变电、配电场所的管网，以及布设在以上场所的金属箱体等，应设防静电接地。 8. 有人工作防护区的灭火设计浓度或实际使用浓度，不应大于有毒性反应浓度。 9. 防护区内设置的预制灭火系统的充压压力不应大于2.5MPa。 10. 灭火系统的手动控制与应急操作应有防止误操作的警示显示与措施。 11. 设有气体灭火系统的场所，宜配置空气呼吸器。,防护区的安全要求,第三节 系统设计参数,1. 采用气体灭火系统保护的防护区，其灭火设计用量或惰化设计用量，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。 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。,系统设计要求,第三节 系统设计参数,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。 4. 两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时， 七氟丙烷. IG-541、三氟甲烷、IG-100灭火系统的一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。 二氧化碳灭火系统的一个组合分配系统保护5个及以上的防护区或保护对象时，二氧化碳灭火剂应有备用量，且备用量不应小于系统设计的储存量，备用量的储存容器应与系统管网相连，应能与主储存容器切换使用。,系统设计要求,第三节 系统设计参数,5. 气体灭火系统的储存装置72h（二氧化碳灭火系统为48h）内不能重新充装恢复工作时，应按系统原储存量的100%设置备用量。 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。 7. 气体灭火系统的灭火剂储存量，应为防护区的灭火设计用量、储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量之和。 8. 气体灭火系统的设计温度，应采用20oC。,系统设计要求,第三节 系统设计参数,三、应试点拨 （一）掌握对于气体灭火系统防护区的主要设计要求，能准确进行防护区的划分，辨识耐火性能、耐压性能、泄压能力、封闭性能的正确要求。 （二）理解防护区的安全要求，对疏散设施、换气装置的数量要求加以记忆。 （三）对防护区的数量、灭火剂储存量与备用量等系统设计要求加以记忆。,第三节 系统设计参数,（四）2015年注册消防工程师考试消防安全技术技术实务相关真题解析 单选题 某5层数据计算机房，层高5m，每层有1200m2的大空间计算机用房，设置IG541组合分配气体灭火系统保护。该建筑的气体灭火系统防护区最少应划分为（ ）个。 A、5 B、6 C、8 D、10 解析：GB50370-2005气体灭火系统设计规范第3.2.4条规定：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3600m3，本题每层有1200m2的大空间计算机用房，超过了800m2，容积也超过了3600m3，至少需要10个防护区。选D。,第四节 系统组件及设置要求,储存装置 包括灭火剂储存容器、容器阀、单向阀、汇集管、连接软管及支架等。储存装置既要储存足够量的灭火剂，又要保证在着火时能及时开启，释放出灭火剂。 启动分配装置 包括启动气瓶和选择阀，其中启动气瓶用以打开灭火剂储存容器上的容器阀及相应的选择阀。选择阀用于控制组合分配系统中灭火剂的流向。 灭火剂输送释放装置 包括管道和喷嘴，用于气体灭火剂的输送和喷放。,一、知识要点,第四节 系统组件及设置要求,二、考点详解 （一）储存装置 1. 组成 1）有管网气体灭火系统的储存装置应由储存容器、容器阀、单向阀和集流管等组成.容器阀和集流管之间应采用高压软管挠性连接。储存容器和集流管应采用支架（储瓶架）固定。 2）无管网（预制式）气体灭火系统的储存装置应由储存容器、容器阀等组成。,储存灭火剂 提供系统工作压力,5.1.1.1 储存的容器的工作压力不应小于 15MPa，储存容器或容器阀上应设泄压装置，其泄压动作压力应为190.95MPa。 5.1.1.2 储存容器中二氧化碳的充装系数应按国家现行气瓶安全监察规程执行。 5.1.1.3 储存装置的环境温度应为 0-49。,灭火剂储存容器,第四节 系统组件及设置要求,（一）储存装置 2. 设置要求 1）有管网气体灭火系统的储存装置宜设在专用储瓶间或装置设备间内。 2）二氧化碳局部应用灭火系统的储存装置可设置在保护对象附近固定的安全围栏内。储瓶间或装置设备间宜靠近防护区布置，并符合建筑物耐火等级不小于二级的有关规定，且应有直接通向室外或疏散走道的出口。,第四节 系统组件及设置要求,（一）储存装置 2. 设置要求 3）储存装置的布置，应便于操作、维修及避免阳光照射.操作面距墙面或两操作面之间的距离不宜小于1.0m。 4）同一集流管上的储存容器，其规格、充装压力和充装量应相同. 5）同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，但系统启动装置必须共用。各管网上喷嘴流量应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。,第四节 系统组件及设置要求,（二）启动分配装置 1. 组成 1）启动气瓶：启动气瓶充有高压氮气，用以打开灭火剂储存容器上的容器阀及相应的选择阀。启动气瓶容积较小，通过其上的瓶头阀实现自动开启，瓶头阀为电动型或电引爆型，由火灾自动报警系统控制。,（一）启动气瓶,第四节 系统组件及设置要求,（二）启动分配装置 2）选择阀：组合分配系统中的每个防护区应设置控制灭火剂流向的选择阀。以便在系统启动时，能够将灭火剂输送到需要灭火的那个防护区去。,第四节 系统组件及设置要求,（二）启动分配装置 2. 设置要求 1）选择阀的规格应与该防护区灭火剂输送主管道的公称直径相同。 2）选择阀的设置位置应靠近储存容器且便于操作。 3）选择阀可采用电动、气动或机械操作方式。 4）系统启动时，选择阀应在灭火剂储存装置容器阀开启前打开或与储存装置容器阀同时打开。 5）启动气体管路：输送启动气体管路多采用铜管，系统所选用的铜管应符合有关国家现行标准中对“拉制铜管”和“挤制铜管”的规定。,第四节 系统组件及设置要求,1. 管道的设置要求 1 ) 气体灭火剂输送管道应采用无缝钢管。无缝钢管内外壁应采取热浸镀锌等防腐措施.镀层应均匀、平滑，其厚度不宜小于15um。 2）气体灭火剂输送管道的连接，当DNS 80mm时宜采用螺纹连接；DN 80mm时，宜采用法兰连接。钢制管道附件应采取内外壁热浸镀锌等防腐措施。使用在腐蚀性较大环境里的管道附件应为不锈钢材质。 3）螺纹连接时，可采用聚四氟乙烯胶带或厌氧胶带作为密封材料。,（三）灭火剂输送释放装置,第四节 系统组件及设置要求,1. 管道的设置要求 4）管网分流应采用三通管件，其分流出口应水平布置。 5）气体灭火剂输送管道不宜穿越结构变形缝。当必须穿越时应采取设置不锈钢金属软管或波纹膨胀节等可靠的抗沉降、抗变形措施。 6）灭火剂输送管道不宜露天设置。 7）有可能产生爆炸危险的场所，灭火剂输送管网应吊挂安装并采取防晃措施。,灭火剂输送释放装置,第四节 系统组件及设置要求,1. 管道的设置要求 8）有管网气体灭火系统喷嘴布置 9）喷嘴的布置应满足气体灭火剂喷放时在防护区内均匀分布的要求。当保护对象为可燃液体时，喷嘴射流不应朝向液体表面。 10）喷嘴宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于0.5m。安装在有粉尘的防护区内的喷嘴，应增设不影响喷射效果的防尘罩。,（三）灭火剂输送释放装置,管道安装,第四节 系统组件及设置要求,1. 有管网气体灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。柜式（无管网）预制气体灭火系统应设自动控制和手动控制两种启动方式。 2. 采用自动控制启动方式时，根据人员安全撤离防护区的需要，应有不大于30s的可控灭火剂延迟喷射；对于平时无人工作的防护区，可设置为无延迟的灭火剂喷射。,（四）系统的操作与控制,第四节 系统组件及设置要求,3. 灭火设计浓度或实际使用浓度大于无毒性反应浓度（NOAEL浓度）的防护区，应设自动控制与手动控制的转换装置。当人员进入防护区时，应能将灭火系统转换为手动控制方式；当人员离开时，应能恢复为自动控制方式。防护区内外应设自动控制与手动控制状态的显示装置。 4. 自动控制装置应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。 5. 气体灭火系