消防用水及灭火剂的用量 二氧化碳灭火剂用量培训课件

消防用水及灭火剂的用量——二氧化碳灭火剂用量培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01二氧化碳灭火剂概述02二氧化碳灭火系统分类与组成03全淹没灭火系统灭火剂用量计算04局部应用灭火系统灭火剂用量计算CONTENTS目录05二氧化碳灭火系统设计规范要求06系统施工验收与维护管理07安全操作与应急处置01二氧化碳灭火剂概述二氧化碳灭火剂的定义与特性二氧化碳灭火剂的定义二氧化碳灭火剂是一种利用二氧化碳气体作为灭火介质的灭火器，通过窒息、冷却和隔离作用实现灭火。核心灭火原理窒息作用：降低空气中氧气浓度至燃烧所需阈值以下；冷却作用：气化过程吸收热量降低火源温度；隔离作用：覆盖燃烧物表面隔绝空气。关键技术特性不导电、灭火后不留痕迹，适用于电气设备和精密仪器火灾；灭火浓度需达到34%以上（体积分数），符合《二氧化碳灭火剂》（GB4396-2024）标准，纯度要求≥99.9%。

灭火机理：窒息与冷却的协同作用窒息作用：降低氧气浓度二氧化碳气体释放后迅速占据燃烧区域空间，使防护区内氧气浓度降低至支持燃烧的临界值以下。根据设计规范，灭火浓度需达到34%及以上（体积百分比），从而有效阻止火焰持续燃烧。

冷却作用：吸收热量降温二氧化碳从储存容器释放时，由液态迅速气化为气态，过程中吸收大量热量，可快速降低火源温度。例如，在电气设备火灾中，能迅速冷却设备表面，防止火势蔓延。

协同效应：双重机制增强灭火效率窒息作用与冷却作用同时发挥，形成“降氧+降温”的双重灭火机制。窒息阻断燃烧链式反应，冷却抑制复燃风险，两者协同提升灭火速度与可靠性，尤其适用于电气、精密仪器等场所。

适用场所与局限性分析典型适用场所适用于汽车库、停车站汽车修理间、变电室、发电机室、通讯机器室、电子计算机室等场所，以及易燃、可燃液体表面积、浸湿固体表面积或可燃气体出口截面积的局部保护。

核心优势场景因不导电、灭火后不留痕迹，特别适用于电气设备火灾、精密仪器火灾（如实验室、数据中心），以及小规模油类火灾和固体物质火灾初期扑救。

主要局限性灭火浓度需34%以上，不到10%浓度即可导致人体昏迷，故不宜应用于经常有人停留的场所及地下室等封闭空间；在敞开或通风良好场所，灭火效果受空气流动影响显著。

《二氧化碳灭火剂》GB4396-2024新国标解读标准基本信息与沿革GB4396-2024由国家市场监督管理总局于2024年11月28日发布，2025年12月1日实施，替代GB4396-2005。该标准归口国家消防救援局，全国消防标准化技术委员会灭火剂分会执行，技术内容非等效采用ISO5923:2012国际标准。

核心技术要求提升二氧化碳纯度要求提升至≥99.9%（体积分数），采用氦离子化色谱法与化学吸收法检测。杂质含量限制更严格，包括水分≤20×10^-6、油含量≤5mg/kg、总硫化物≤1×10^-6，并新增氧含量≤20×10^-6指标。

实施与管理要求充装单位需获得许可，气瓶标识专用且符合GB5099标准。储存条件要求避热防晒，搬运过程需防止撞击。标准实施过渡期至2025年12月1日，充装流程需遵循GB14193规范，强制执行后原2005版标准同时废止。02二氧化碳灭火系统分类与组成

按应用方式分类：全淹没与局部应用系统

全淹没灭火系统定义与适用场景全淹没灭火系统是指向整个防护区均匀喷洒二氧化碳灭火剂，使防护区内达到灭火浓度以扑灭火灾的系统。适用于相对封闭、容积固定的场所，如通讯机器室、电子计算机室等。

全淹没灭火系统用量计算依据厂房、库房二氧化碳灭火剂用量一般不小于相关要求。例如通讯机器室、电子计算机室的二氧化碳用量为1.14公斤／米³，对应二氧化碳浓度为47%体积％。不同容积厂房、库房也有相应的最低需用量规定，如容积＜50米³时最低需用量为20公斤。

局部应用灭火系统定义与适用场景局部应用灭火系统是指向保护对象局部区域喷洒二氧化碳灭火剂以扑灭该区域火灾的系统。适用于需要保护特定设备或区域，如易燃、可燃液体的表面积，易燃、可燃液体浸湿的固体表面积或可燃气体出口的截面积等。

局部应用灭火系统用量计算依据按面积计算二氧化碳灭火剂用量不应小于相关要求。例如液体面积(浸泡槽)的二氧化碳用量为25公斤／米²，涂装表面为17公斤／米²，可燃气体出口(通风管)为20公斤／米²。01按储存压力分类：高压与低压系统特性对比高压二氧化碳系统工作压力高压系统储存容器的工作压力不应小于15MPa，管网起点计算压力（绝对压力）应取5.17MPa。02低压二氧化碳系统工作压力低压系统储存容器的设计压力不应小于2.5MPa，管网起点计算压力（绝对压力）应取2.07MPa。03高压系统储存条件高压系统储存装置的环境温度应为0-49℃，储存容器或容器阀上应设泄压装置，其泄压动作压力应为19±0.95MPa。04低压系统储存条件低压系统储存装置应设制冷装置，环境温度宜为-23~49℃，储存容器上至少应设置两套安全泄压装置，其泄压动作压力应为2.38±0.12MPa。储存装置分类及技术参数系统核心组件：储存装置与管网构成二氧化碳灭火系统储存装置分为高压和低压两种。高压系统储存容器工作压力不小于15MPa，环境温度0-49℃，设泄压装置（动作压力19±0.95MPa）；低压系统设计压力不小于2.5MPa，环境温度-23~49℃，需配备制冷装置和称重检漏装置，当灭火剂损失10%时应及时补充。储存装置核心部件构成高压系统储存装置由储存容器、容器阀、单向阀、集流管等组成；低压系统还包括安全泄压装置、压力表、压力报警装置和制冷装置。容器阀应能在喷出规定灭火剂后自动关闭，储存容器充装系数需符合国家现行《气瓶安全监察规程》或《压力容器安全技术监察规程》。管网系统设计要求管网起点计算压力：高压系统取5.17MPa，低压系统取2.07MPa。管道应采用符合GB8163的无缝钢管并内外镀锌防腐，公称直径≤80mm宜用螺纹连接，＞80mm宜用法兰连接。管网中干管设计流量按Q＝M/t计算，阀门之间的封闭管段应设泄压装置，高压系统泄压动作压力15±0.75MPa，低压系统2.38±0.12MPa。喷头与选择阀设置规范全淹没系统喷头应接近天花板或屋顶安装，确保防护区内二氧化碳分布均匀；粉尘或喷漆场所喷头需增设防尘罩。组合分配系统中每个防护区应设选择阀，位置靠近储存容器，工作压力高压系统不小于12MPa、低压系统不小于2.5MPa，启动时应在容器阀动作之前或同时打开，并设有标明防护区的铭牌。阀门与喷嘴的选型及技术要求选择阀的选型与技术要求在组合分配系统中，每个防护区或保护对象应设一个选择阀。选择阀的位置宜靠近储存容器，并应便于手动操作，方便检查维护。选择阀上应设有标明防护区的铭牌。选择阀可采用电动、气动或机械操作方式。选择阀的工作压力：高压系统不应小于12MPa，低压系统不应小于2.5MPa。系统启动时，选择阀应在容器阀动作之前或同时打开。容器阀的技术要求容器阀安装在容器上，容器阀和集流管之间应采用挠性连接。按启动方式分为：气动启动型、电磁启动型、电爆启动型、手动启动型、机械启动型、组合启动型。高压系统的储存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19±0.95MPa。低压系统容器阀应能在喷出要求的二氧化碳量后自动关闭。喷嘴的布置与技术要求全淹没灭火系统的喷头布置应使防护区内二氧化碳分布均匀，喷头应接近天花板或屋顶安装。设置在粉尘或喷漆作业等场所的喷头，应增设不影响喷射效果的防尘罩。局部应用灭火系统喷头布置应能保证保护对象全部处于灭火剂的淹没范围内。单向阀与安全阀的设置要求单向阀按安装在管路中的位置可分为灭火剂流通管路单向阀和驱动气体控制管路单向阀。储存容器或容器阀和组合分配系统的集流管，应设安全泄压装置。管网中阀门之间的封闭管段应设置泄压装置，其泄压动作压力：高压系统应为15±0.75MPa,低压系统应为2.38±0.12MPa。03全淹没灭火系统灭火剂用量计算全淹没系统设计用量计算公式解析

全淹没系统设计用量基本公式全淹没灭火系统设计用量应按下式计算：M＝Kb（K1A+K2V）。其中，M为二氧化碳设计用量（kg），Kb为物质系数，K1为面积系数（取0.2kg/m²），K2为体积系数（取0.7kg/m³），A为折算面积（m²），V为防护区的净容积（m³）。

折算面积（A）计算方法折算面积A按公式A＝Av+30A0计算。式中，Av为防护区的内侧面、底面、顶面（包括其中的开口）的总面积（m²），A0为开口总面积（m²）。

防护区净容积（V）计算方法防护区净容积V按公式V＝Vv－V9计算。其中，Vv为防护区容积（m³），V9为防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积（m³）。防护区净容积与折算面积参数确定防护区净容积（V）计算方法防护区净容积V等于防护区容积Vv减去防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积V9，即V＝Vv－V9。该参数用于全淹没灭火系统灭火剂用量计算，是确定灭火剂体积需求的基础数据。折算面积（A）计算规则折算面积A按公式A＝Av+30计算，其中Av为防护区内侧面、底面、顶面（包括开口）的总面积。此参数结合面积系数K1（0.2kg/m²）用于全淹没灭火系统设计用量的面积项计算。容积系数与面积系数取值标准全淹没灭火系统设计用量公式中，体积系数K2取0.7kg/m³，面积系数K1取0.2kg/m²。两系数分别与净容积、折算面积相乘后求和，再乘以物质系数Kb，得到灭火剂设计用量M。汽车库、修理间及变配电场所不同场所灭火剂用量标准（表13-27详解）

汽车库、停车站汽车修理间、变电室、发电机室等场所，二氧化碳灭火剂用量标准为0.73～1.14公斤／米³，对应的灭火浓度需达到体积百分比34～47%。通讯与电子计算机场所

通讯机器室、电子计算机室等对灭火浓度要求更高的场所，二氧化碳灭火剂用量标准为1.14公斤／米³，需确保灭火浓度达到体积百分比47%。用量影响因素

二氧化碳灭火用量与被保护场所的容积、用途、密闭性和可燃物等因素密切相关，实际应用中需结合具体场景综合考量。容积差异对用量的影响（表13-28应用指南）不同容积区间的用量标准厂房、库房容积＜50立方米时，二氧化碳用量为1.0公斤/立方米，最低需用量20公斤；容积50～150立方米时，用量0.9公斤/立方米，最低需用量50公斤。中大型容积的用量规定容积150～1500立方米时，二氧化碳用量0.8公斤/立方米，最低需用量135公斤；容积＞1500立方米时，用量0.75公斤/立方米，最低需用量1200公斤。应用注意事项实际计算时需以防护区净容积为基准，同时结合场所密闭性、可燃物类型等因素综合调整，确保灭火剂浓度达到设计要求。

物质系数与安全余量取值规范01物质系数（Kb）的定义与作用物质系数（Kb）是全淹没灭火系统设计用量计算公式（M＝Kb（K1A+K2V））中的关键参数，用于反映不同可燃物对二氧化碳灭火浓度的需求差异，体现火灾风险程度对灭火剂用量的影响。

02面积系数（K1）与体积系数（K2）的标准取值根据规范要求，全淹没灭火系统设计中，面积系数（K1）固定取0.2kg/m²，体积系数（K2）固定取0.7kg/m³，作为计算折算面积（A）和防护区净容积（V）对应灭火剂用量的基础系数。

03安全余量的隐含体现与设计原则安全余量通过设计灭火浓度不低于灭火浓度的1.7倍（且不得低于34%）等要求隐含体现，确保实际灭火剂用量能有效覆盖火灾场景变化，如《二氧化碳灭火系统设计规范》中对浓度的规定，保障灭火可靠性。04局部应用灭火系统灭火剂用量计算

局部应用系统设计用量计算公式公式构成要素局部应用灭火系统设计用量计算公式为：M=N·Q·t，其中M表示二氧化碳设计用量（kg），N为喷头数量，Q是单个喷头的设计流量（kg/min），t为喷射时间。

喷头流量确定喷头流量（Q）需根据保护对象特性及系统设计要求确定，确保灭火剂能有效覆盖燃烧区域，具体数值需符合《二氧化碳灭火系统设计规范》相关规定。

喷射时间要求喷射时间（t）应根据火灾类型确定，普通火灾喷射时间≥0.5min，燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体火灾喷射时间≥1.5min，以保证灭火效果。

计算面积的界定标准与测量方法计算面积的核心界定标准二氧化碳灭火剂用量按面积计算时，计算面积特指易燃、可燃液体的表面积，或易燃、可燃液体浸湿的固体表面积，亦或是可燃气体出口的截面积。

液体面积的测量要点对于液体面积（如浸泡槽），测量时需准确确定液体在容器或槽体中的实际暴露表面积，以此作为计算灭火剂用量的基础数据。

涂装表面的面积计算涂装表面的计算面积为被易燃、可燃液体浸湿的固体表面实际面积，需根据涂装作业的具体范围和浸湿程度进行测量确定。

可燃气体出口截面积的界定针对可燃气体出口（如通风管），其计算面积为气体出口的实际截面积，测量时应准确获取该截面的几何尺寸并计算其面积。

液体面积与涂装表面用量标准（表13-29）液体面积（浸泡槽）用量标准对于液体面积（浸泡槽），二氧化碳灭火剂用量标准为25公斤／平方米。

涂装表面用量标准针对涂装表面，二氧化碳灭火剂用量标准为17公斤／平方米。

可燃气体出口（通风管）用量标准可燃气体出口（通风管）的二氧化碳灭火剂用量标准为20公斤／平方米。

计算面积的定义计算面积指易燃、可燃液体的表面积，易燃、可燃液体浸湿的固体表面积或可燃气体出口的截面积。可燃气体出口灭火用量计算实例

计算依据与参数根据《二氧化碳灭火系统设计规范》，可燃气体出口（通风管）按面积计算的二氧化碳灭火剂用量为20公斤/平方米，计算面积指可燃气体出口的截面积。

典型场景计算示例某厂房通风管可燃气体出口截面积为0.8平方米，按20公斤/平方米计算，所需二氧化碳灭火剂用量为0.8×20=16公斤。

计算注意事项计算面积需准确测量可燃气体出口的实际截面积，确保灭火剂用量满足灭火浓度要求，同时需结合系统设计流量和喷射时间进行校核。喷头数量与喷射时间参数设定

局部应用系统喷头数量计算局部应用灭火系统设计用量按公式M=N·Q·t计算，其中N为喷头数量，Q为单个喷头设计流量（kg/min），t为喷射时间。需根据保护对象面积及灭火剂供给强度确定喷头数量，确保覆盖全部保护区域。全淹没系统喷射时间要求全淹没灭火系统喷放时间应≤1分钟（普通火灾）；固体深位火灾喷放时间≤7分钟，且前2分钟内浓度需达到30%。确保在规定时间内形成有效灭火浓度，抑制火势蔓延。局部应用系统喷射时间规定局部应用系统喷射时间：普通火灾≥0.5分钟；燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体火灾≥1.5分钟。需保证灭火剂与燃烧物充分作用，防止复燃。喷头布置与流量匹配原则喷头布置应保证保护对象全部处于灭火剂淹没范围内，且与单个喷头设计流量匹配。保护对象周围空气流动速度应≤3m/s，可燃液体液面至容器缘口距离≥150mm，确保灭火效果。05二氧化碳灭火系统设计规范要求

防护区围护结构耐超压与密闭性能

围护结构耐超压性能要求气体灭火防护区的围护结构应具有一定的耐超压性能，一般不低于1200Pa，以避免灭火剂喷放后因压力过高导致结构破坏。

泄压口设置规范防护区应设置泄压口以释放超压，泄压口高度宜大于防护区净高的2/3；对于无法设置泄压口的特殊场所，需复核喷放后压强增量与围护结构耐超压性能。

密闭性能要求围护结构需具备良好密闭性，以保证在灭火剂浸渍时间内，防护区内灭火剂浓度不低于设计灭火浓度或惰化浓度，防止因泄漏影响灭火效果。

泄压口设置位置与面积计算标准泄压口设置位置要求二氧化碳灭火系统防护区泄压口应位于防护区净高2/3以上的部位，以有效释放防护区内超压气体，避免围护结构受损。

泄压口面积计算原则泄压口面积应根据防护区体积、灭火剂喷放速率及围护结构允许压强确定，具体计算需符合《二氧化碳灭火系统设计规范》相关要求，确保泄压能力与系统设计相匹配。

特殊场所泄压口设置对于医疗CT、特殊库房等无法设置常规泄压口的场所，需复核灭火剂喷放后防护区压强增量与围护结构耐超压性能，必要时采取定制化泄压措施。

喷放时间与浸渍时间的强制性要求全淹没系统喷放时间规定二氧化碳全淹没系统用于普通火灾时，喷放时间应≤1min；用于固体深位火灾时，喷放时间应≤7min，且需在2min内使防护区浓度达到30%。

局部应用系统喷放时间要求局部应用系统针对普通火灾，喷放时间≥0.5min；对于燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体火灾，喷放时间≥1.5min。

浸渍时间的基本要求浸渍时间是指防护区内维持设计灭火浓度以确保火灾完全熄灭的时间，具体时长需根据保护对象类型及灭火剂特性确定，应严格遵循相关规范要求。

储存装置工作压力与环境温度限制高压系统工作压力要求高压二氧化碳灭火系统储存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19±0.95MPa。

低压系统工作压力要求低压二氧化碳灭火系统储存容器的设计压力不应小于2.5MPa，储存装置的高压报警压力设定值应为2.2MPa，低压报警压力设定值应为1.8MPa。

高压系统环境温度限制高压系统储存装置的环境温度应为0-49℃，需避免阳光直射和高温环境，以保证系统性能稳定。

低压系统环境温度限制低压系统储存装置的环境温度宜为-23~49℃，应远离热源，其位置应便于再充装，确保制冷装置正常运行。

备用量设置条件与计算方法备用量设置条件二氧化碳灭火系统备用量设置需满足：组合分配系统保护防护区数量≥5个，或48小时内不能重新充装恢复工作时，应设置备用量，备用量应≥系统设计的储存量。

备用量计算方法备用量按系统设计储存量的100%计算，即与主用量相等。例如，若系统设计用量为1200公斤，则备用量亦为1200公斤，以确保在主用量使用后能及时补充，保障持续灭火能力。06系统施工验收与维护管理施工前技术资料核查要点

设计文件完整性核查需核查经批准的施工图、设计说明书及设计变更通知单等是否齐全，确保设计文件能指导施工。系统组件资质文件核查成套装置与灭火剂储存容器、容器阀、单向阀等系统组件的产品出厂合格证和市场准入有效证明文件应符合规定，不能复验的产品需有生产厂出具的同批检验报告与合格证。使用维护说明书核查系统及其主要组件的使用、维护说明书应齐全，为施工和后期维护提供指导。技术交底完成情况核查设计单位已向施工单位进行技术交底，确保施工单位理解设计意图和技术要求。

管道安装与防腐处理工艺标准01管道材料选择要求二氧化碳灭火系统管道应采用符合现行国家标准GB8163《输送流体用无缝钢管》的规定，并应进行内外表面镀锌防腐处理。对镀锌层有腐蚀的环境，可采用不锈钢管、铜管或其它抗腐蚀的材料。

02管道连接方式规范公称直径等于或小于80mm的管道，宜采用螺纹连接；公称直径大于80mm的管道，宜采用法兰连接。挠性连接的软管必须能承受系统的工作压力和温度，并宜采用不锈钢软管。

03管道防腐处理要求高压系统管道及其附件应能承受最高环境温度下二氧化碳的储存压力，低压系统管道及其附件应能承受4.0MPa的压力。管道应进行内外表面镀锌防腐处理，以确保系统的耐腐蚀性能。

04特殊场所安装措施在可能产生爆炸的场所，管网应吊挂安装并采取防晃措施。低压系统的管网中应采取防膨胀收缩措施，以应对温度变化对管道的影响。定期检查项目与周期规定外观检查定期检查灭火器外观，确保无锈蚀、变形、损坏等异常情况，如有损坏应及时更换。检查周期建议每月进行一次。压力检查检查灭火器的压力表，确保指针在绿色区域内，表示压力正常。如压力不足，应及时送专业维修站进行充压。检查周期建议每月进行一次。称重检查定期称重，比较灭火器的重量与出厂时的重量是否一致。如重量明显减轻，可能是灭火剂泄漏，应及时送修。检查周期建议每年进行一次。喷嘴检查检查喷嘴是否畅通，如有堵塞，应及时清理。检查周期建议每月进行一次。

常见故障诊断与维修流程常见故障类型及原因分析二氧化碳灭火器常见故障包括无法喷射（可能因喷嘴堵塞或安全阀故障）、喷射距离不足（可能因灭火剂泄漏或管道堵塞）、压力表指针异常（压力过高或过低）及筒体锈蚀（影响结构强度）。

故障诊断步骤1.外观检查：查看筒体有无锈蚀、变形、损坏；2.压力检查：确认压力表指针是否在绿色区域；3.称重检查：对比实际重量与出厂重量，判断是否泄漏；4.喷嘴检查：确保喷嘴畅通无堵塞。

标准维修流程1.故障确认：根据检查结果定位故障点；2.专业维修：送具备资质的维修站处理，如堵塞清理、压力调整、筒体除锈等；3.性能测试：维修后进行喷射测试和压力校验；4.重新充装：按《二氧化碳灭火剂》（GB4396-2024）标准充装，确保纯度≥99.9%。

维修安全注意事项维修需由专业人员操作，严禁擅自拆卸压力容器；充装前需清空残留灭火剂，确保操作环境通风良好；维修后应粘贴合格标识，记录维修日期及下次校验时间。

灭火剂泄漏检测与称重校验方法定期称重检漏制度根据《二氧化碳灭火系统设计规范》要求，储存装置应设称重检漏装置。当储存容器中充装的二氧化碳量损失10％时，应及时补充，确保灭火剂用量满足设计要求。

压力检测辅助判断高压系统储存容器的工作压力不应小于15MPa，低压系统储存装置的高压报警压力设定值应为2.2MPa，低压报警压力设定值应为1.8MPa。通过压力表监测压力变化，辅助判断是否存在泄漏。

环境温度影响及修正储存装置的环境温度：高压系统应为0-49℃，低压系统宜为-23~49℃。温度变化会影响二氧化碳的饱和蒸气压，称重时需考虑环境温度对灭火剂重量的潜在影响，必要时进行温度修正。

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