XX供电公司调度通信综合大楼工程的气体灭火系统选型实例分析

唐山供电公司调度通信综合大楼工程

的气体灭火系统选型实例分析

姚国发田慧荣肖立稳

［摘要］:本文针对唐山供电调通大楼实例，比较了IG541和

MF200两种洁净气休灭火系统的特点和选型问题。

［关键词］:IG541MF200系统选型

拟建设的唐山供电公司调度通信综合大楼工程位于新华西

道，该大楼属一类高层，主楼地上22层，地下2层。主楼最高

处为105.6米，楼顶还设有19.65米钢结构微波塔。该中心的使

用将确保唐山供电公司调度、通信、指挥以及华北电网的安全可

靠运行。大楼建成后将成为是唐山市的标志性建筑之一。

设计方案根据《高规》中的要求，在地下一层（油机房、配

电室）、十一层（信息中心机房、网管机房）、十四层（电源设备

机房、通讯调度设备机房）、十五层（交换机房）、十六层（光纤

传输机房）、十九层（计算机中心）、二十层（DTS大屏幕室）、

微波机房1、2层设置了气体灭火系统，共划分为17个防护区。

设计单位选用了七氟丙烷（FM200）方案并参照北京地方标准《洁

净气体灭火系统设计、施工及验收规范》进行了初步设计上

在对该工程的消防审核中，气体灭火系统作为一个审核重点

项目，笔者也针对选型问题进行了分析思考。并认为选取该系统

应遵循以下几个原则：

一是高效。即能允许条件下，最短时间控制并熄灭火势，不

复燃。

二是安全。灭火剂要能保证无毒或者低毒，低残留，低腐蚀。

三是要有前瞻性。要能符合环保等理念，且在较长时间内，

技术不会落后而被淘汰。

四是技术成熟。要保证系统的稳定性和可靠性，安装、管理

和维护才有技术保障。

五是经济。要使设备达到最大的性价比，且要降低维护成本。

目前，1211、1301等哈龙产品由于破坏大气层而逐渐被淘

汰。CO?由于其毒性而被慎重选用。由此，一些新型的洁净灭火

被得以推广。这主要包括两类：一是哈龙固定灭火系统的灭火系

统替代品，如：HFC227ea、CHFC23等。二是惰性气体灭火系统,

如：IG541、IG55、IG01、IG100等。在这些产品中，技术上

比较成熟，各种性能考标较合理、且具有推广价值的，目前而言,

只有MF200和IG541两种。笔者对这两种灭火剂进行了比较。

一、两种灭火剂的基本情况：

HFC227ea的分子式为CF3CHFCF（七氟丙烷）,属于IIFC（含

氢氟烧）类物质，由美国大湖公司开发，商品名称为FM200。是

一种常温下为气态的化学灭火剂，加压后以液态储存。它应用于

全淹没式的系统环境中，结合物理的和化学的反应过程消除热

能，阻止火灾的发生。

TNGEREN（烟烙尽）是惰性（Inter）和氮气（Nitrogen）两

个英文单词的缩写，是由52%氮、40%氮、8%二氧化碳组成的压

缩气体，代号为IG541,由美国安素公司开发。IG541在储存条件

下呈气态，比其他灭火系统需要更大的储存容枳。靠降低保护区的

氧气浓度的窒息效果灭火。

二、两种灭火剂灭火特性的比较：

从灭火效率的角度讲，“七氟丙烷对自备发电机房、通信机房

其灭火浓度一般采用8%”，“系统的喷放时间，在通讯机房和电

子计算机房等防护区，不宜大于7S；在其它防护区，不应大于

10S"121；而烟烙尽的浓度一般取38.5%,灭火系统的使用条件要求,

系统开启后，90%药剂喷放时间应＞23S及＜40S,并且要求60S内达

到灭火浓度。可见七氟丙烷灭火效率要比IG541高许多。但从灭

火效果而言，由于气体灭火系统需要一定的浸渍时间来保证的，

但七氟丙烷灭火浓度跨越范围小，仅为7.35%10.5%o而IG541

可达37.5%52%O在维持一定的浸渍时间时由于受空间密闭的影

响，药剂总难免会泄漏。如此，七氟丙烷造成复燃的可能性就比

IG541大得多。

三、两种灭火剂的安全性比较：

IG541与FM200的毒理性比较如下表:

灭火剂名称系统最小设计浓度NOAELLOAELLC50

IG54137.5%42.8%52%>80%

FM2007.35%9%10.5%

注：1、NOAEL无毒性反应的最高浓度；2、LOAEL有毒性反应的最低浓度3、LC5050*白

鼠的致死浓度

根据对物质的安全性判断标准，这二种系统的设计浓度均在

NOAEL值下，因此喷射时在防护区内的人员相对是安全的。烟烙

尽来源于大气，无腐蚀，无毒，在灭火剂喷放后，防护区内人员

仍可以自由呼吸。但是FM200在高温下分解产生的IIF,对人体

和设备腐蚀性较强，实际酸气产生的量大于300ppm。例如：英

国火灾损失预防委员会属下的实验室（LPC）在对FM200进行灭

火喷放试验时发现伴随着灭火进行时，环境中产生了大量“烟灰”

（实为大量氢氟酸产生的白雾）。其浓度一次测定为10,324ppm,

一次为8,549Ppm小。这远大于短时间内接触50ppm的氢氟酸，

就达到危险程度的国际标准，在有人的场所使用时应慎用。在本

建筑中，信息计算中心、网管机房等房间内设备精密价高，且平

时有人工作，应充分考虑这一点。

四、两种灭火剂的对环境的影响：

新型灭火剂按美国NFPA2001的标准，主要设计三项指标，

如下表：

灭火剂名称ODPGWPALT

IG5410接近0

MF2000290031

注1,ODP：臭氧耗减潜能值，用于衡量ODS（消耗大气臭氧物质,下同）破坏臭氧的能力。

2、GWP：全球变暖潜能值，用于表示和比较ODS对全球气候变暖能力的大小。

3、ALT：大气存留时间，表示ODS在大气中的存在寿命。

通过比较，IG541气体灭火系统对环境的影响要比七氟丙烷

小的多。而七氟丙烷所引发GWP值是很高的，对环境的负面影响

更大。象唐山这样的污染较重的发展中城市，更应注意预防式的

进行环保。

五、两种系统的经济比较:

气体灭火系统的投资额大小是与防护区大小、多少、输送距

离的长短、产品的质量有着密切关系的。INGEREN的“应用量相

对容积比“（反映灭火剂用量、设备用量和占地面积等各项因素

造成的建设成本的大小）非常高。即，一般来说由于IG541灭火

效率低，使用的钢瓶数较多。FM200系统体枳小，灭火效率高，

气瓶数量少，因此可以节省气瓶间的面积或根本不需要气瓶间。

在同一防护区内，在技术措施允许的范围内其一次投资额要比

IG541低。但从实际使用看，由于七氟丙烷药剂的昂贵，而烟烙

尽药剂费用几乎不计，其优点似不明显。那种认为七氟丙烷系统

比IG541系统便宜许多的说法是一个误区，实际证明在保护多个

和大面积设备用房时，IG541系统的性价合理性要比七氟丙烷高

许多。（但七氟丙烷在其技术所能达到的范围内，如保护单一或

小型机房时，采用单元独立系统或小新组合分配系统，其一次投

入价格要入略低于IG541o）针对本大楼，涉及到7层11处设备

房间设置气体灭火系统，属于多保护区防护，选择IG541在工程

造价上是合理的。

六、两种灭火剂的发展趋势：

根据资料，由于七氟丙烷气体灭火系统存在的缺陷，在欧盟

的许多国家包括日本都不予采用。假以时日，如美国加入《京都

议定书》后，七氟丙烷很可能就会因温室问题而遭禁用。在我国,

公安部消防局和消防产品行业协会管理办公室联合下发的《哈龙

替代产品推广应用的规定》，对于应设置气体灭火系统的场所，

推荐使用惰性气体灭火系统，也可使用含氢氟烧的卤代烧类气体

灭火系统。

结论：通过分析比较，可以看出唐山供电公司调度通