气体灭火系统讲义

气体灭火系统讲义第一页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统系统的适用范围系统的分类系统设计要点系统施工安装第二页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统气体灭火系统是以气体作为灭火介质的灭火系统。气体灭火系统的适用范围由气体灭火剂的灭火性质决定。目前，常用的气体灭火系统有惰性气体灭火系统、热气溶胶灭火装置和二氧化碳灭火系统，虽然这几种灭火系统的灭火介质在化学组成、物理性质、灭火机理以及灭火效能上存在很大差别，但在灭火应用中都具有化学稳定性好、耐储存、腐蚀性小、不导电、毒性低、蒸发后不留痕迹等很多相同特点。第三页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统的适用范围一、气体灭火系统的适用范围1．气体灭火系统适用于扑救下列火灾：一般固体物质的表面火灾；液体火灾；可切断气源的气体火灾；电气火灾。2．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．CO2灭火系统不应设置在人员较多的场所。第四页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统的分类二、气体灭火系统的分类与组成气体灭火系统一般由灭火剂贮存瓶组、单向阀，集流管、选择阀、压力讯号器、管网和喷嘴以及阀驱动装置等组成。不同结构形式的气体系统所含组件不完全相同。气体灭火系统一般有按灭火介质分类、系统应用方式分类和组件装配形式分类三种方法。第五页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统的分类1、按灭火介质分类：卤代烷灭火系统、热气溶胶灭火装置、惰性气体灭火系统、二氧化碳灭火系统。2、按应用方式分类：全淹没灭火系统，由一套储存装置在规定的时间内，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空间的灭火系统。,局部应用灭火系统,直接向保护对象以设计喷射率喷射灭火剂，并持续一定时间的灭火系统。第六页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统的分类3、按系统组件装配形式分类：无管网气体灭火装置，将灭火剂储存容器、阀门和喷嘴组合在一起的灭火装置；有管网气体灭火系统，有管网气体灭火系统以分为单元独立系统和组合分配系统。保护一个防护区的系统称单元独立系统，用一套灭火剂储存装置保护多个防护区的灭火系统称组合分配系统。第七页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统的分类根据储存压力情况，二氧化碳灭火系统还可分为低压二氧化碳灭火系统和高压二氧化碳灭火系统。第八页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统的分类按照国际上对大气层保护的总体要求，不同国家和地区将逐步严禁使用卤代烷1211和1301灭火系统。目前，我国已经研究开发并应用的卤代烷1211和1301替代灭火系统有：Ig541灭火系统、七氟丙烷灭火系统、细水雾灭火系统等。第九页，共四十页，编辑于2023年，星期日气体灭火系统的分类第十页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点三、系统设计要点(一)七氟丙烷灭火系统、IG541、热气溶胶预制灭火系统的设计。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。灭火浓度：在101KPa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。第十一页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点惰化浓度：有火源引入时，在101KPa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。第十二页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点2．七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。防护区实际应用的浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍。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。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%。第十三页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点（1）一级增压储存容器的系统P≥0.6(MPa,绝对压力)；（2）二级增压储存容器的系统P≥0.7(MPa,绝对压力)；（3）三级增压储存容器的系统P≥0.8(MPa,绝对压力)。第十四页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点3．防护区的泄压口面积应经计算确定，喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭。4.储存灭火剂的容器与防护区应尽可能靠近.5.管网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。预制灭火系统应设自动控制和手动控制两种启动方式。第十五页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点6.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(LOAEL浓度),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)的防护区和采用热气溶胶预制灭火系统的防护区，应设手动与自动控制的转换装置。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。防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置。第十六页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点7.防护区应有保证人员在30s内疏散完毕的通道和出口。8.防护区内设置的预制灭火系统的充压压力不应大于2.5MPa。第十七页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点（二）二氧化碳局部应用灭火系统的应用条件1.保护对象周围的空气流速不宜大于3m/s，必要时应采取挡风措施；2.在气体喷头与保护对象之间，喷头喷射角范围内不应有遮挡物；3.当被保护对象为可燃性液体时，液面至容器口的距离不应小于150mm；第十八页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点4.灭火剂的喷射时间一般不小于0.5min；对于燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体的火灾，灭火剂的喷射时间一般不小于1.5min。第十九页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点5、计算方法：面积法和体积法面积法：保护面积为保护对象的垂直投影面积；设计选用的喷头应具有以试验为依据的技术参数，根据不同安装高度确定额定保护面积和喷射速率；确定喷头数量，喷头宜等距布置，以喷头正方形保护面积组合排列，并应完全覆盖保护对象；确定设计用量，M=N*Qi*t。(Qi为单个喷头的设计流量,t为灭火剂喷射时间)第二十页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点体积法：假想一个封闭罩，其侧面和顶面与被保护对象的距离不小于0.6m，其体积为计算体积。保护对象的周围围封结构与假想罩总侧面积的比值KW取值0~1，喷射强度qv=Kb(16–12KW），根据喷射时间t、喷射强度和计算体积计算灭剂设计用量M=V1*qv*t储存量的计算:MC=KmM+Mv+Ms+Mr高压系统Km取1.4,低压系统1.1;Mv、Ms、Mr分别是二氧化碳在管道中的蒸发量、容器内的剩余量、管道内的剩余量。第二十一页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点（三）二氧化碳全淹没灭火系统防护区的设计要求1.防护区内应以固定的封闭空间来划分。2.防护区不宜设置开口。如必须设置开口时，宜设置自动关闭装置。在二氧化碳灭火系统的防护区中，对气体、液体、电气火灾和固体表面火灾，在喷放二氧化碳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%，且开口不应设置在底面；对固体深位火灾，除泄压口以外的开口，在喷放二氧化碳前应自动关闭。第二十二页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点3.防护区的围护结构及门、窗应具备一定的耐火性和抗压性。二氧化碳灭火系统的围护结构及门、窗的耐火极限均不应低于0.50h；吊顶的耐火极限不应低于0.25h。防护区的围护结构及门、窗的允许压强差均不宜小于1200Pa。4.在喷射灭火剂前，防护区的通风机和通风管道中的防火阀应自动关闭。第二十三页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点5.在防护区内应设置火灾和灭火剂施放的声报警器，必要时，可增设光报警器。在防护区的入口处应设光报警器和采用气体灭火系统的防护标志。报警时间不宜小于灭火过程所需的时间，并应能手动切除报警信号。6.防护区内应有能在30s内使该区人员疏散完毕的走道和出口。在疏散走道和出口处，应设火灾事故照明和疏散指示标志。第二十四页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统设计要点7.防护区的门应向疏散方向开启，并能自动关闭；在任何情况下均应能从防护区内打开。8.设置气体灭火系统的场所，应配备专用的空气呼吸器或氧气呼吸器。9、灭火剂用量计算：M=Kb【0.2(Av+30Ao)+0.7(Vv-Vc)】，其中Kb是物质系数，Av是防护区内表面积，Ao开口面积，Vv防护区容积，Vc防护区内非（难）燃烧体的总体积。储存用量要考虑容器剩余量。第二十五页，共四十页，编辑于2023年，星期日四、系统施工安装（一）一般规定1．承担气体灭火系统工程的施工单位必须具有相应等级的资质。施工现场管理应有相应的施工技术标准、工艺规程及实施方案、健全的质量管理体系、施工质量控制及检验制度。施工前应有经批准的施工图、设计说明书及其设计变更通知单等设计文件应齐全。2．成套装置与灭火剂储存容器及容器阀、单向阀、连接管、集流管、安全泄放装置、选择阀、阀驱动装置、喷嘴、信号反馈装置、检漏装置、减压装置等系统组件，灭火剂输送管道及管道连接件的产品出厂合格证和市场准入制度要求的有效证明文件应符合规定。第二十六页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装3．气体灭火系统工程应按下列规定进行施工过程质量控制：（1）采用的材料及组件应进行进场检验，并应经监理工程师签证；进场检验合格后方可安装使用；涉及抽样复验时，应由监理工程师抽样，送市场准入制度要求的法定机构复验。（2）施工应按批准的施工图、设计说明书及其设计变更通知单等设计文件的要求进行。（3）各工序应按施工技术标准进行质量控制，每道工序完成后，应进行检查；检查合格后方可进行下道工序。第二十七页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装（4）相关各专业工种之间，应进行交接认可，并经监理工程师签证后方可进行下道工序。（5）施工过程检查应由监理工程师组织施工单位人员进行。（6）施工过程检查记录应按规范要求填写。（7）安装工程完工后，施工单位应进行调试，并应合格。第二十八页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装4．气体灭火系统工程验收应符合下列规定：（1）系统工程验收应在施工单位自行检查评定合格的基础上，由建设单位组织施工、设计、监理等单位人员共同进行。（2）验收检测采用的计量器具应精度适宜，经法定机构计量检定、校准合格并在有效期内。第二十九页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装（3）隐蔽工程在隐蔽前应由施工单位通知有关单位进行验收，并按本规范附录C进行验收记录。（4）资料核查记录和工程质量验收记录应按规范的要求填写。（5）系统工程验收合格后，建设单位应在规定时间内将系统工程验收报告和有关文件，报有关行政管理部门备案。第三十页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装5．进场检验应按规范填写施工过程检查记录。进场检验抽样检查有1处不合格时，应加倍抽样，加倍抽样仍有1处不合格判定该批为不合格。管材、管道连接件的外观质量除应符合设计规定外，尚应符合下列规定：镀锌层不得有脱落、破损等缺陷；螺纹连接管道连接件不得有缺纹、断纹等现象；法兰盘密封面不得有缺损、裂痕；密封垫片应完好无划痕。6．灭火剂储存容器的充装量、充装压力应符合设计要求，充装系数或装量系数应符合设计规范规定。不同温度下灭火剂的储存压力应按相应标准确定。第三十一页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装（二）施工安装与验收1．阀驱动装置应符合下列规定：（1）电磁驱动器的电源电压应符合系统设计要求。通电检查电磁铁芯，其行程应能满足系统启动要求，且动作灵活，无卡阻现象。（2）气动驱动装置储存容器内气体压力不应低于设计压力，且不得超过设计压力的5%，气体驱动管道上的单向阀应启闭灵活，无卡阻现象。（3）机械驱动装置应传动灵活，无卡阻现象。第三十二页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装2．低压二氧化碳灭火系统储存装置，柜式气体灭火装置、热气溶胶灭火装置等预制灭火系统产品应进行检查。3．气体灭火系统的安装应按规范填写施工过程检查记录。防护区地板下、吊顶上或其他隐蔽区域内管网应按规范填写隐蔽工程验收记录。4．灭火剂储存装置安装后，泄压装置的泄压方向不应朝向操作面。低压二氧化碳灭火系统的安全阀应通过专用的泄压管接到室外。第三十三页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装

5．集流管应固定在支、框架上。支、框架应固定牢靠，并做防腐处理。集流管外表面宜涂红色油漆。6．选择阀操作手柄应安装在操作面一侧，当安装高度超过1.7m时应采取便于操作的措施。选择阀上应设置标明防护区或保护对象名称或编号的永久性标志牌，并应便于观察。阀驱动装置的安装第三十四页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装7．电磁驱动装置驱动器的电气连接线应沿固定灭火剂储存容器的支、框架或墙面固定。8．驱动气瓶的支、框架或箱体应固定牢靠，并做防腐处理。驱动气瓶上应有标明驱动介质名称、对应防护区或保护对象名称或编号的永久性标志，并应便于观察。气动驱动装置的管道安装后应做气压严密性试验，并合格。第三十五页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装

9．灭火剂输送管道连接应符合下列规定：（1）采用螺纹连接时，管材宜采用机械切割；螺纹不得有缺纹、断纹等现象；螺纹连接的密封材料应均匀附着在管道的螺纹部分，拧紧螺纹时，不得将填料挤入管道内；安装后的螺纹根部应有2~3条外露螺纹；连接后，应将连接处外部清理干净并做防腐处理。第三十六页，共四十页，编辑于2023年，星期日系统施工安装

（2）采用法兰连接时，衬垫不得凸入管内，其外边缘宜接近螺栓，不得放双垫或偏垫。连接法兰的螺栓，直径和长度应符合标准，拧紧后，凸出螺母的长度不应大于螺杆直径的1/2且保有不少于2条外露螺纹。（3）已经防腐处理的无缝钢管不宜采用焊接连接，与选择阀等个别连接部位需采用法兰焊接连接时，应对被焊接损坏的防腐层