气体灭火系统知识讲座(宁华)

1、气体灭火系统设计标准气体灭火系统设计标准GB 503702005互相学习互相学习 共同提高共同提高开始气体灭火系统有关标准气体灭火系统有关标准n气体灭火系统设计标准气体灭火系统设计标准n GB503702005n卤代烷卤代烷1301灭火系统设计标准灭火系统设计标准n GB50163-92n洁净气体灭火系统设计标准洁净气体灭火系统设计标准n 地方标准地方标准n消防根底标准与有关的平安根底标准消防根底标准与有关的平安根底标准n有关的工业与民用建筑防火设计标准有关的工业与民用建筑防火设计标准n有关的火灾自动报警系统标准、标准有关的火灾自动报警系统标准、标准n有关的卤代烷、二氧化碳灭火系统部件、灭火剂

2、有关的卤代烷、二氧化碳灭火系统部件、灭火剂标准标准n没有水渍损失；没有水渍损失；n电绝缘性好；电绝缘性好；n灭火后无残留，易于清理；灭火后无残留，易于清理；n灭火设备价值相对较高；灭火设备价值相对较高；n卤代烷、七氟丙烷等化工类灭火剂需要专业的化卤代烷、七氟丙烷等化工类灭火剂需要专业的化工厂生产。工厂生产。n灭火原理：灭火原理：n切断链式反映，大量扑捉自由基；切断链式反映，大量扑捉自由基；n窒息；窒息；n混合作用。混合作用。n卤代烷气体灭火系统卤代烷气体灭火系统n卤代烷卤代烷1211灭火系统灭火系统n卤代烷卤代烷1301灭火系统灭火系统n替代物替代物n洁净气体灭火系统洁净气体灭火系统n混合惰性

3、气体灭火系统混合惰性气体灭火系统n二氧化碳灭火系统二氧化碳灭火系统n高压二氧化碳灭火系统高压二氧化碳灭火系统n低压二氧化碳灭火系统低压二氧化碳灭火系统n其它灭火系统如气溶胶其它灭火系统如气溶胶 卤代烷气体灭火系统哈龙是开发应用较早，灭火效卤代烷气体灭火系统哈龙是开发应用较早，灭火效能较高，不导电，耐储存，毒性低，无残留，应用非常广泛能较高，不导电，耐储存，毒性低，无残留，应用非常广泛的气体灭火系统。的气体灭火系统。 但由于卤代烷对大气臭氧层有破坏作用，使用受到了限但由于卤代烷对大气臭氧层有破坏作用，使用受到了限制，根据制，根据?蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书?等国际公约，我国将在等国际公约，我国

4、将在2021年年以前，停止生产卤代烷灭火剂。以前，停止生产卤代烷灭火剂。 曾经得到广泛应用的卤代烷灭火系统有：曾经得到广泛应用的卤代烷灭火系统有：卤代烷卤代烷1211气体灭火系统气体灭火系统卤代烷卤代烷1301气体灭火系统气体灭火系统 卤代烷卤代烷1211灭火剂灭火剂CF2CIBr 二氟一氯一溴甲烷是二氟一氯一溴甲烷是一种性能良好的灭火剂。它具有抑制燃烧过程中根本化学反一种性能良好的灭火剂。它具有抑制燃烧过程中根本化学反响的能力。其灭火机理是：响的能力。其灭火机理是：1211在高温下的分解物能够中断在高温下的分解物能够中断燃烧过程中化学连锁反响的链传递。因而它的灭火能力强、燃烧过程中化学连锁反

5、响的链传递。因而它的灭火能力强、灭火速度快。灭火速度快。 在九十年代以前，卤代烷在九十年代以前，卤代烷1211得到了广泛的应用。得到了广泛的应用。 卤代烷卤代烷1211的毒性相对较高，在灭火浓度下对人员影响的毒性相对较高，在灭火浓度下对人员影响较大。较大。卤代烷卤代烷1301气体灭火系统气体灭火系统 卤代烷卤代烷1301 CF3Br 三氟一溴甲烷是一三氟一溴甲烷是一种能够用于扑救多种类型火灾的有效灭火剂。它种能够用于扑救多种类型火灾的有效灭火剂。它主要是通过高温分解物对燃烧反响进行抑制，中主要是通过高温分解物对燃烧反响进行抑制，中断燃烧的链式反响，使火焰熄灭，因而具有很高断燃烧的链式反响，使火

6、焰熄灭，因而具有很高的灭火效力，并且可使灭火过程在瞬间完成。的灭火效力，并且可使灭火过程在瞬间完成。卤代烷卤代烷1301气体灭火系统气体灭火系统 卤代烷卤代烷1301还具有不导电、耐储存、腐蚀性小、还具有不导电、耐储存、腐蚀性小、毒性较低、灭火后不留痕迹等一系列优点。毒性较低、灭火后不留痕迹等一系列优点。 九十年代以来，九十年代以来，1301得到了广泛的应用。得到了广泛的应用。 直至今天，直至今天，1301仍然是最高效、无毒的灭火药剂。仍然是最高效、无毒的灭火药剂。 在美国的军工、航天系统仍在应用。在美国的军工、航天系统仍在应用。1301灭火系统图片哈龙替代技术评定原那么哈龙替代技术评定原那么

7、n蒸发后无残留物蒸发后无残留物;n对臭氧层的损耗潜能值对臭氧层的损耗潜能值ODP小，最好为零小，最好为零;n具有良好的灭火性能具有良好的灭火性能;n无毒或低毒无毒或低毒;n合成物在大气中存留的寿命合成物在大气中存留的寿命ALT短短;n温室效应潜能值温室效应潜能值GWP小，最好为零小，最好为零;n具有良好的气相绝缘性具有良好的气相绝缘性;n具有良好的稳定性，能够长期贮存具有良好的稳定性，能够长期贮存;n用量宜接近于卤代烷用量宜接近于卤代烷 “1301 ;n价格不宜过高，经济合理。价格不宜过高，经济合理。主要哈龙替代技术种类主要哈龙替代技术种类n卤代烷烃类气体灭火系统卤代烷烃类气体灭火系统HFC；

8、n惰性气体灭火系统惰性气体灭火系统 ；n细水雾灭火系统细水雾灭火系统 ；n气溶胶灭火系统；气溶胶灭火系统；n常规水喷淋灭火系统。常规水喷淋灭火系统。二氧化碳气体灭火系统二氧化碳气体灭火系统 二氧化碳是一种能够用于扑救多种类型火灾的灭火剂。二氧化碳是一种能够用于扑救多种类型火灾的灭火剂。它的灭火作用主要是相对地减少空气中的氧含量，降低燃烧它的灭火作用主要是相对地减少空气中的氧含量，降低燃烧物的温度，使火焰熄灭。物的温度，使火焰熄灭。 二氧化碳是一种二氧化碳是一种惰性气体惰性气体，对绝大多数物质没有破坏作，对绝大多数物质没有破坏作用，灭火后能很快散逸，不留痕迹，又没有毒害。它适用于用，灭火后能很快

9、散逸，不留痕迹，又没有毒害。它适用于扑救各种可燃、易燃液体和那些受到水、泡沫、干粉灭火剂扑救各种可燃、易燃液体和那些受到水、泡沫、干粉灭火剂的玷污而容易损坏的固体物质火灾。的玷污而容易损坏的固体物质火灾。 根据根据储存压力储存压力的不同，二氧化碳灭火系统可分为的不同，二氧化碳灭火系统可分为n高压二氧化碳气体灭火系统高压二氧化碳气体灭火系统n低压二氧化碳气体灭火系统低压二氧化碳气体灭火系统现在应用较多的替代物现在应用较多的替代物生产厂商大湖公司杜邦公司安素公司名称HFC-227eaHFC-23IG-541商品名称FM-200FE-13INERGEN化学式CF3 3CHFCF3 3七氟丙烷CHF3

10、 3三氟甲烷N2 2ArCO2 2氮、氩、二氧化碳ODP值00.008 0GWP值0.650ALT值31年1天0对A类表面火灭火浓度 %5.814.8828.1七氟丙烷气体灭火系统七氟丙烷气体灭火系统 七氟丙烷灭火剂是众多的哈龙灭火剂替代物之一。其耗七氟丙烷灭火剂是众多的哈龙灭火剂替代物之一。其耗损臭氧层潜能值为损臭氧层潜能值为 0，大气残留时间较短。对人体产生不良，大气残留时间较短。对人体产生不良影响临界值为影响临界值为9，“未观察到不良反响浓度值较高，毒未观察到不良反响浓度值较高，毒性较低。灭火浓度接近于性较低。灭火浓度接近于1301。 比较而言，七氟丙烷的洁净性较好，应用性能适中，在比较

11、而言，七氟丙烷的洁净性较好，应用性能适中，在第一代哈龙替代物中综合性能最好。在第一代哈龙替代物中综合性能最好。在 1996 年，它已被列年，它已被列入国内允许使用的哈龙替代品。入国内允许使用的哈龙替代品。 在灭火过程中会分解出微量的氢氟酸有害气体，散发刺在灭火过程中会分解出微量的氢氟酸有害气体，散发刺鼻的气味，有一定的腐蚀性。鼻的气味，有一定的腐蚀性。 混合惰性气体灭火系统混合惰性气体灭火系统n混合惰性气体灭火系统主要有：混合惰性气体灭火系统主要有：nIG-541 N2 52% Ar 40% CO2 8%nIG-55 N2 50% Ar 50%nIG-100 N2 100%nIG-01 Ar

12、100%n在常温和容器压力条件下，混合惰性气体呈气态形式储存在常温和容器压力条件下，混合惰性气体呈气态形式储存在容器中；在容器中；n不污染环境、无毒、无副作用、无残留物、不会对被保护不污染环境、无毒、无副作用、无残留物、不会对被保护设备构成危害；设备构成危害；n灭火浓度较高，药剂用量用量较大，贮存容器压力较高。灭火浓度较高，药剂用量用量较大，贮存容器压力较高。气溶胶灭火系统根本概念气溶胶灭火系统根本概念n通常所说的气溶胶，是指以空气为分散介质，以通常所说的气溶胶，是指以空气为分散介质，以固态或液态的微粒为分散质的胶体体系。固态或液态的微粒为分散质的胶体体系。n分散系统和胶体分散系统和胶体n 按

13、凝聚状态分类的胶体体系按凝聚状态分类的胶体体系 分散质分散质分散介质分散介质气态气态液态液态固态固态气态气态云、雾云、雾烟雾、高空灰尘烟雾、高空灰尘液态液态泡沫泡沫乳状液（牛奶、乳状液（牛奶、乳化油）乳化油）墨汁、硅胶、墨汁、硅胶、AgI溶液溶液固态固态泡沫塑料、泡沫塑料、冰激凌冰激凌珍珠、水凝胶珍珠、水凝胶红宝石、合金、红宝石、合金、有色玻璃有色玻璃 气溶胶灭火系统的分类气溶胶灭火系统的分类n气溶胶灭火剂由氧化剂、复原剂、燃烧速度控制气溶胶灭火剂由氧化剂、复原剂、燃烧速度控制剂和黏合剂组成。剂和黏合剂组成。n热气溶胶：热气溶胶：n K型气溶胶发生剂采用型气溶胶发生剂采用KNO3作主氧化剂，作

14、主氧化剂，含量到达含量到达30以上。以上。n S型气溶胶发生剂采用型气溶胶发生剂采用Sr(NO3)2作主氧化作主氧化剂，以剂，以KNO3作辅氧化剂，作辅氧化剂， Sr(NO3)2含量到达含量到达35-50%, KNO3 10-20%。n冷气溶胶：冷气溶胶：n 干粉灭火剂干粉灭火剂气溶胶灭火系统的开展气溶胶灭火系统的开展n第一代气溶胶灭火系统烟雾灭火技术第一代气溶胶灭火系统烟雾灭火技术n第二代气溶胶灭火系统第二代气溶胶灭火系统 K型气溶胶灭火技术型气溶胶灭火技术n第三代气溶胶灭火系统第三代气溶胶灭火系统 S型气溶胶灭火技术型气溶胶灭火技术K型气溶胶灭火技术型气溶胶灭火技术n第二代气溶胶灭火系统第

15、二代气溶胶灭火系统 K型气溶胶灭火技术型气溶胶灭火技术n 灭火效率较高，造价很低，设置灵活灭火效率较高，造价很低，设置灵活n 存在问题存在问题1平安性平安性n 2致命缺陷对精密仪器设备、文致命缺陷对精密仪器设备、文物、档案造成二次伤害。物、档案造成二次伤害。n根源是主氧化剂钾盐造成，喷发后主要固体颗粒根源是主氧化剂钾盐造成，喷发后主要固体颗粒是是K2CO3、KHCO3、K2O三种物质均是极易吸三种物质均是极易吸湿、或溶于水的物质，均与水能生成强碱性溶液。湿、或溶于水的物质，均与水能生成强碱性溶液。S型气溶胶灭火技术型气溶胶灭火技术n也称锶盐类气溶胶灭火技术核心是在固体灭火也称锶盐类气溶胶灭火技

16、术核心是在固体灭火气溶胶发生剂配方采用了以硝酸锶为主氧化剂，气溶胶发生剂配方采用了以硝酸锶为主氧化剂，硝酸钾作为辅氧化剂的新型复合氧化剂。硝酸钾作为辅氧化剂的新型复合氧化剂。n1、硝酸钾作为辅氧化剂保证较高灭火效率和喷放、硝酸钾作为辅氧化剂保证较高灭火效率和喷放速度；速度；n2、主氧化剂分解产物、主氧化剂分解产物SrO、 Sr(OH)2、 SrCO3,防止了二次伤害；防止了二次伤害；n3、灭火气体中固体颗粒含量微小、灭火气体中固体颗粒含量微小2，粒径，粒径小小1微米，不易沉降，更接近于洁净灭火剂。微米，不易沉降，更接近于洁净灭火剂。K型气溶胶灭火机理型气溶胶灭火机理n1、吸热降温；、吸热降温；

17、n2、化学抑制；、化学抑制；n3、窒息；、窒息；n4、隔离。、隔离。n以化学抑制为主以化学抑制为主nS型汽溶胶灭火机理一致，只是由钾型汽溶胶灭火机理一致，只是由钾换成了锶。换成了锶。气溶胶灭火系统综合比较气溶胶灭火系统综合比较 产品名称性能指标1301CO2IG-541FM200K型气溶胶S型气溶胶灭火效率高低低高高高贮存状况压力容器压力容器压力容器压力容器常温常压常温常压工程造价高高很高很高低低维护管理复杂复杂复杂复杂简单简单毒性低毒窒息无毒低毒不确定不确定二次伤害无无无无大较低ODP1000000GWP5800100.600ALT100003100最小灭火灭火浓度53436.57灭火机理化

18、学物理物理化学物理化学物理化学发展程度停止使用成熟成型成型很受限制正在发展防护区的划分防护区的划分n防护区宜以固定的单个封闭空间；防护区宜以固定的单个封闭空间；n当同一区间的吊顶层和地板下需要同时保护时，当同一区间的吊顶层和地板下需要同时保护时，可合为一个防护区。可合为一个防护区。泄压口与其它开口泄压口与其它开口n防护区的泄压口宜设在外墙上，且应位于防护区净高的防护区的泄压口宜设在外墙上，且应位于防护区净高的2/3以上。以上。n泄压口的面积与灭火剂平均喷放速率和围护结构的允许压强泄压口的面积与灭火剂平均喷放速率和围护结构的允许压强有关。有关。n防护区其它开口在灭火时应当关闭。防护区其它开口在灭

19、火时应当关闭。全淹没与局部应用灭火系统全淹没与局部应用灭火系统n全淹没灭火系统全淹没灭火系统n是指在规定的时间内，向防护区喷射一定浓度的灭火剂，是指在规定的时间内，向防护区喷射一定浓度的灭火剂，并使其均匀的充满整个防护区的灭火系统。并使其均匀的充满整个防护区的灭火系统。n局部应用灭火系统局部应用灭火系统n向保护对象以设计喷射率直接喷射灭火剂，并持续一定向保护对象以设计喷射率直接喷射灭火剂，并持续一定时间的灭火系统。时间的灭火系统。单元独立系统与组合分配系统单元独立系统与组合分配系统n按照防护区的数量，可将系统划分为按照防护区的数量，可将系统划分为n单元独立系统单元独立系统n组合分配系统组合分配

20、系统 单元独立系统单元独立系统n只保护一个防护只保护一个防护区或保护对象的区或保护对象的灭火系统叫做单灭火系统叫做单元独立系统。元独立系统。n单元独立系统不单元独立系统不用设置选择阀，用设置选择阀，集流管与灭火剂集流管与灭火剂输送管道直接相输送管道直接相连。连。组合分配系统组合分配系统 (1)n保护两个或两个以上的防护区或保护对象的灭火系统叫做组保护两个或两个以上的防护区或保护对象的灭火系统叫做组合分配灭火系统合分配灭火系统n对于两个或两个以上邻近的防护区，宜采用组合分配灭火系对于两个或两个以上邻近的防护区，宜采用组合分配灭火系统统组合分配系统组合分配系统 (2)n组合分配灭火系统的储存量应按

21、照最组合分配灭火系统的储存量应按照最大防护区的储存量确定大防护区的储存量确定n当防护区的数量超过规定数量或者对当防护区的数量超过规定数量或者对系统有特殊要求时，应设置备用量系统有特殊要求时，应设置备用量n备用量不应小于系统设计的储存量，备用量不应小于系统设计的储存量，一般按照一般按照100%的主用量计算的主用量计算系统设计系统设计n灭火浓度与设计浓度灭火浓度与设计浓度n设计用量设计用量n设计额定温度与系统增压要求设计额定温度与系统增压要求n充装率充装率(充装系数充装系数)n喷放时间喷放时间灭火浓度与设计浓度灭火浓度与设计浓度n灭火浓度灭火浓度n指在一定的条件下，扑灭某种火灾所需灭火剂在空气与指

22、在一定的条件下，扑灭某种火灾所需灭火剂在空气与灭火剂的混合物中的最小体积百分比。灭火剂的混合物中的最小体积百分比。n设计浓度设计浓度n用于工程设计的浓度，比灭火浓度要高。用于工程设计的浓度，比灭火浓度要高。设计用量设计用量n设计用量应为灭火设计用量与剩余量之和。设计用量应为灭火设计用量与剩余量之和。n灭火设计用量与设计浓度、防护区容积、开口面积等有关。灭火设计用量与设计浓度、防护区容积、开口面积等有关。n剩余量应包括容器内的剩余量和管网中的剩余量。剩余量应包括容器内的剩余量和管网中的剩余量。n组合分配系统的设计用量应按照该组合中需要灭火剂量最多组合分配系统的设计用量应按照该组合中需要灭火剂量最

23、多的一个防护区的设计用量计算。的一个防护区的设计用量计算。设计额定温度与系统增压要求设计额定温度与系统增压要求n系统设计额定温度为系统设计额定温度为20。n系统增压要求系统增压要求n应采用氮气增压输送。氮气的含水量不应大于应采用氮气增压输送。氮气的含水量不应大于0.006%(m3/m3)。即高纯氮气。即高纯氮气。n额定增压压力分为两级，应符合以下规定：额定增压压力分为两级，应符合以下规定：nMPa(表压表压)nMPa(表压表压)充装率充装率(充装系数充装系数)n七氟丙烷在储存容器中的充装率，不宜大于七氟丙烷在储存容器中的充装率，不宜大于 1120kg/m3。nIG-541的充装系数不应大于的充

24、装系数不应大于3。喷放时间喷放时间n系统喷放时间与灭火剂的种类和被保护物有关。系统喷放时间与灭火剂的种类和被保护物有关。系统组件系统组件n储存装置储存装置n启动装置启动装置n集流管和钢瓶架集流管和钢瓶架n单向阀和高压软管单向阀和高压软管n选择阀和压力开关选择阀和压力开关n喷头喷头n管道材料及其附件管道材料及其附件储存装置储存装置n储存装置由储存容器和容器阀等组件组成。储存装置由储存容器和容器阀等组件组成。n储存容器上应装有泄压装置。储存容器上应装有泄压装置。n对于对于1301、七氟丙烷等系统，钢瓶上应装有压力表。、七氟丙烷等系统，钢瓶上应装有压力表。n高压二氧化碳系统的钢瓶应设称重装置。高压二

25、氧化碳系统的钢瓶应设称重装置。n低压二氧化碳系统的储存装置应由储存容器、容器阀、平安低压二氧化碳系统的储存装置应由储存容器、容器阀、平安泄压装置、压力表、压力报警装置和制冷装置等组成。泄压装置、压力表、压力报警装置和制冷装置等组成。启动装置启动装置n启动装置包括有气动、电动、机械启动等几种类型。启动装置包括有气动、电动、机械启动等几种类型。n气动启动装置由启动钢瓶和电磁阀、启动管路等组件组成。气动启动装置由启动钢瓶和电磁阀、启动管路等组件组成。n启动钢瓶内充装高纯氮气。启动钢瓶内充装高纯氮气。n电磁阀启动电压为电磁阀启动电压为24V。集流管和钢瓶架集流管和钢瓶架n集流管用于聚集从各储存容器放集

26、流管用于聚集从各储存容器放出的灭火剂再送入管网。出的灭火剂再送入管网。n钢瓶架用于固定储存容器和集流钢瓶架用于固定储存容器和集流管，在平时或灭火剂喷放时防止管，在平时或灭火剂喷放时防止系统部件损坏。系统部件损坏。单向阀和高压软管单向阀和高压软管n对于对于1301、七氟丙烷、高压二氧化碳灭火系统，在容器阀、七氟丙烷、高压二氧化碳灭火系统，在容器阀与集流管之间的管道上应设单向阀。与集流管之间的管道上应设单向阀。n单向阀用于防止灭火剂的回流。单向阀用于防止灭火剂的回流。n单向阀与容器阀或单向阀与集流管之间应采用高压软管连单向阀与容器阀或单向阀与集流管之间应采用高压软管连接。接。n一般高压软管设在单向

27、阀与容器阀之间。一般高压软管设在单向阀与容器阀之间。选择阀和压力开关选择阀和压力开关n选择阀是在组合分配灭火系统中用于控制灭火剂流向的装置。选择阀是在组合分配灭火系统中用于控制灭火剂流向的装置。n选择阀的公称直径应与主管道相同选择阀的公称直径应与主管道相同n目的是便于管网的安装和减小管道的局部压力损失。目的是便于管网的安装和减小管道的局部压力损失。n压力开关是用来检测并反响灭火剂是否喷放的信号装置。压力开关是用来检测并反响灭火剂是否喷放的信号装置。n在组合分配系统中，压力开关一般装在选择阀之后的主管道在组合分配系统中，压力开关一般装在选择阀之后的主管道上。上。喷头喷头n喷头根据不同的喷射方式和

28、安装位置可分为喷头根据不同的喷射方式和安装位置可分为n径向喷头径向喷头n径向导罩喷头径向导罩喷头n架空型喷头架空型喷头n槽边型喷头等槽边型喷头等n喷头在防护区内宜均匀布置喷头在防护区内宜均匀布置nm。管道材料及其附件管道材料及其附件n在一般的防护区，输送灭火剂的管道应采用内外镀锌厚壁无在一般的防护区，输送灭火剂的管道应采用内外镀锌厚壁无缝钢管。缝钢管。n在有腐蚀镀锌层的场所，应采用不锈钢管。在有腐蚀镀锌层的场所，应采用不锈钢管。n输送启动气体的管道，宜采用铜管。输送启动气体的管道，宜采用铜管。n钢制管道的附件应内外镀锌。在有腐蚀镀锌层的场所，应采钢制管道的附件应内外镀锌。在有腐蚀镀锌层的场所，

29、应采用铜合金或不锈钢的管道附件。用铜合金或不锈钢的管道附件。n管道的连接，当公称直径小于或等于管道的连接，当公称直径小于或等于80mm时，宜采用螺纹时，宜采用螺纹连接；大于连接；大于80mm时，宜采用法兰连接。时，宜采用法兰连接。预置灭火系统无管网预置灭火系统无管网n预制灭火系统又称为无管网预制灭火系统又称为无管网灭火系统。灭火系统。n无管网系统不需要在防护区无管网系统不需要在防护区内设置管网，系统安装较为内设置管网，系统安装较为简便。简便。操作与控制操作与控制 (1)n启动方式启动方式n自动启动自动启动n通过火灾自动报警系统探测火灾信号并控制灭通过火灾自动报警系统探测火灾信号并控制灭火系统的启动方式。火系统的启动方式。n手动启动手动启动n通过人员在防护区外或远离保护对象的地方手通过人员在防护区外或远离保护对象的地方手动开启灭火系统的启动方式。动开启灭火系统的启动方式。n机械应急启动机械应