消防滅火系統(tǒng)淺析-V1.0

1、消防滅火系統(tǒng)淺析 內(nèi)部交流文件消防滅火系統(tǒng)淺析（REV. 1.0）2015.05.28消防滅火系統(tǒng)淺析大綱1消防滅火系統(tǒng)的分類及概述 1.1水滅火系統(tǒng)概述1.1.1高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理1.1.2高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的特點(diǎn)1.2泡沫滅火系統(tǒng)概述1.3干粉滅火系統(tǒng)概述1.4鹵代烷滅火系統(tǒng)介紹1.5氣溶膠滅火系統(tǒng)概述1.5.1氣溶膠滅火系統(tǒng)介紹及其滅火機(jī)理1.5.2氣溶膠滅火系統(tǒng)的分類特點(diǎn)以及資源狀況調(diào)研1.6純天然氣體滅火系統(tǒng)概述1.6.1 IG-541滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理及特點(diǎn)1.6.2 CO2滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理及其特點(diǎn)1.6.3 IG-100滅火系統(tǒng)與IG-55滅火系統(tǒng)及IG-01滅火系統(tǒng)

2、簡(jiǎn)介1.7七氟丙烷滅火系統(tǒng)概述 1.7.1七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理及其特點(diǎn) 1.7.2七氟丙烷滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用量的設(shè)計(jì) 1.7.3七氟丙烷滅火系統(tǒng)的應(yīng)用情況和資源狀況調(diào)研2消防供電電纜電線的選擇 3 消防控制器的選擇4淺析適用于本司儲(chǔ)能系統(tǒng)的消防系統(tǒng)及其要求消防滅火系統(tǒng)淺析1消防滅火系統(tǒng)的分類及概述 根據(jù)燃燒的原理人們使用的滅火劑有以下幾種：水、二氧化碳、鹵代烷、泡沫。水滅火具有方便、有效、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛使用。由于水和泡沫都會(huì)造成設(shè)備污染，在有些場(chǎng)所（檔案室、圖書(shū)館、精密設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)房等）應(yīng)采用氣體滅火劑滅火。下面就對(duì)一般常見(jiàn)的消防滅火系統(tǒng)做一個(gè)初步的分類介紹。 消火栓滅火系

3、統(tǒng) 水滅火系統(tǒng) 噴淋滅火系統(tǒng) 高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng) 鹵代烷滅火系統(tǒng)（哈龍1211或1301） 七氟丙烷滅火系統(tǒng)鹵代烴滅火系統(tǒng) 三氟甲烷滅火系統(tǒng) 氣體 IG-541滅火系統(tǒng) 滅火 IG-100滅火系統(tǒng) 系統(tǒng) 純天然氣體滅火系統(tǒng) CO2滅火系統(tǒng) IG-55滅火系統(tǒng) IG-01滅火系統(tǒng) 氣溶膠滅火系 泡沫滅火系統(tǒng) 干粉滅火系統(tǒng)1.1水滅火系統(tǒng)概述水滅火系統(tǒng)通常由消防水泵，消防水泵接合器，消防水箱，氣壓給水裝置，水槍或噴淋頭等組成。 消火栓滅火和噴淋滅火在日常民用建筑中運(yùn)用很多，不做贅述，著重介紹高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的一些特點(diǎn)及用途。1996年美國(guó)發(fā)布了世界上第一個(gè)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（NFPA750

4、1996）之后，細(xì)水霧滅火技術(shù)的應(yīng)用得到了快速發(fā)展。 2001年8月，中國(guó)公安部消防局發(fā)布了公消2001217號(hào)文，該文規(guī)定在我國(guó)可以使用高壓細(xì)水霧等作為哈龍?zhí)娲贰?.1.1高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理 高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是指水在高壓下汽化成水滴直徑小于0.4mm（普通噴淋系統(tǒng)的水滴直徑約為12mm）的超細(xì)水霧要滅火的系統(tǒng)。其滅火機(jī)理如下 ：l 氣相冷卻，由于水的汽化將火災(zāi)所釋放的熱量從火焰和熱煙中迅速帶走。l 窒息，細(xì)水霧遇火迅速汽化，體積膨脹17005800倍，大大稀釋了周圍環(huán)境中氧氣和可燃性蒸氣的濃度，形成的水蒸氣對(duì)被燃燒物形成包圍和覆蓋，隔絕新鮮空氣的進(jìn)入，對(duì)火災(zāi)形成窒息作用。l 濕

5、潤(rùn)，細(xì)水霧大部分被汽化，只有少數(shù)水霧噴在燃燒物表面，可以有效撲滅陰燃火和抑制電氣深位火災(zāi)，防止復(fù)燃。1.1.2高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的特點(diǎn)l 安全環(huán)保，高效滅火。對(duì)環(huán)境無(wú)污染且高壓細(xì)水霧冷卻速度比一般噴淋系統(tǒng)快100倍，高壓細(xì)水霧還具有穿透性，可以有效抑制陰燃火災(zāi)及深位火災(zāi)，防止復(fù)燃性好。l 良好的凈化作用熱輻射的屏蔽作用。高壓細(xì)水霧能夠很好的凈化煙霧和廢氣，利于人員疏散。以及良好的熱屏蔽作用，能夠很好的防止火勢(shì)蔓延。l 水漬損失小，電絕緣性好。用水量?jī)H為普通噴淋的15%，很好的避免了水對(duì)機(jī)器設(shè)備的損壞，而且可以很好撲滅600V以下的帶電設(shè)備的電氣火災(zāi)。l 系統(tǒng)壽命長(zhǎng)，安裝方便，配置靈活，維護(hù)便捷

6、。l 滅火能力取決于水霧噴頭的工作參數(shù)以及其與被保護(hù)對(duì)象的相對(duì)位置的確定，沒(méi)有嚴(yán)格的計(jì)算公式，目前只能憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)滅火能力的影響很大。l 噴嘴與被保護(hù)物之間有障礙物隔離時(shí)很難達(dá)到降溫滅火效果。l 對(duì)電氣火災(zāi)的滅火有限，只能對(duì)低于600V的電氣設(shè)備火災(zāi)進(jìn)行滅火而且對(duì)電氣間隙的要求比一般電氣間隙大，對(duì)一些電子設(shè)備的防護(hù)等級(jí)也有較高的要求。1.2泡沫滅火系統(tǒng)概述 泡沫滅火系統(tǒng)在日常生活也是很常見(jiàn)的消防滅火系統(tǒng)，其滅火原理為使用泡沫滅火器滅火時(shí)，能噴射出大量二氧化碳及泡沫，它們能粘附在可燃物上，使可燃物與空氣隔絕，破壞燃燒條件，達(dá)到滅火的目的。原理方程：Al2(SO4)3+6NaHC

7、O3=3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO21.3干粉滅火系統(tǒng)概述 由干粉供應(yīng)源通過(guò)輸送管道連接到固定的噴嘴上，通過(guò)噴嘴噴放干粉的滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)借助于氮?dú)獾膲毫︱?qū)動(dòng)，并有這些氣體攜帶干粉滅火劑形成氣粉兩相混合流，經(jīng)管道輸送至噴嘴噴出，通過(guò)化學(xué)抑制和物理滅火下共同實(shí)施滅火。有鉀鹽干粉，鈉鹽干粉，氨基干粉，ABC（磷酸鹽）干粉，金屬干粉等。1.4鹵代烷滅火系統(tǒng)介紹 鹵代烷1211滅火系統(tǒng)（2005年停止生產(chǎn)1211滅火劑）鹵代烷1301滅火系統(tǒng)（2010年停止生產(chǎn)1301滅火劑）此系統(tǒng)由于會(huì)吸收臭氧的一個(gè)氧原子二破壞臭氧層，會(huì)引起溫室效應(yīng)，國(guó)家規(guī)定除一些軍事等重要場(chǎng)所的消防系統(tǒng)可以選用以外其

8、他禁止使用。1.5 氣溶膠滅火系統(tǒng) 1.5.1氣溶膠滅火系統(tǒng)介紹及其滅火機(jī)理 氣溶膠滅火劑，是由氧化劑、還原劑及粘合物結(jié)合成的固體狀態(tài)含能化學(xué)物質(zhì)，屬于煙火型滅火劑。氣溶膠滅火系統(tǒng)由氣溶膠滅火劑以及相應(yīng)的貯存和啟動(dòng)裝置組成，滅火劑在貯存裝置內(nèi)燃燒反應(yīng)后直接噴放到防護(hù)區(qū)，屬于無(wú)管網(wǎng)滅火系統(tǒng)。 其滅火機(jī)理如下：l 利用固體微粒在高溫下產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子與燃燒反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的活性自由基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，以切斷化學(xué)反應(yīng)的燃燒鏈，抑制燃燒反應(yīng)的進(jìn)行，達(dá)到化學(xué)滅火的效果。l 利用固體微粒(主要為鉀鹽)分解過(guò)程產(chǎn)生的水來(lái)吸熱降溫。1.5.2氣溶膠滅火系統(tǒng)的分類特點(diǎn)以及資源狀況調(diào)研 氣溶膠滅火系統(tǒng)雖然在近年來(lái)被迅速推廣

9、，但沒(méi)有對(duì)其相關(guān)的國(guó)家規(guī)范，只能依照一些地方標(biāo)準(zhǔn)或是廠標(biāo)，其使用場(chǎng)所及范圍一直都存在較多爭(zhēng)議，而且，其本身存在以下諸多的缺陷，其應(yīng)用也被放棄的較多，目前市場(chǎng)上有兩種類型的氣溶膠滅火系統(tǒng)可選，分別為：a. 普通型，常稱為K型氣溶膠，具有較好的滅火效能，由于潔凈度不高等原因，不能用具計(jì)算機(jī)房、配電房等電機(jī)設(shè)備場(chǎng)所。b. 改良型，稱為S型，相對(duì)于K型氣溶膠，不僅具有較好的滅火效能，而且有較高的潔凈度，氣溶膠噴灑后的殘留物對(duì)于電子設(shè)備的影響較少，現(xiàn)國(guó)內(nèi)有些氣溶膠生產(chǎn)廠家的S型氣溶膠的潔凈度已經(jīng)可以完全達(dá)到保護(hù)電子設(shè)備的目的。 其共同的滅火特點(diǎn)如下：l 清潔度。氣溶膠微粒不會(huì)自動(dòng)揮發(fā)至大氣中，且容易粘附

10、在設(shè)備表面。由于散熱等需要，電子設(shè)備內(nèi)部都必須與室內(nèi)空氣相通，膠體微粒易導(dǎo)致光路堵塞，鼓面、盤面劃破以及接插件磨損等。l 腐蝕。氣溶膠噴射物和滅火分解產(chǎn)物的主要成份有碳酸鉀、氧化鉀和水等，碳酸鉀、氧化鉀極易吸潮生成強(qiáng)堿氫氧化鉀，對(duì)鋁、鋅、硅等有強(qiáng)腐蝕作用，大大縮短設(shè)備壽命。l 導(dǎo)電。氣溶膠微粒中的金屬鹽類和金屬氧化物等均有一定的導(dǎo)電性，容易引起電子設(shè)備短路。雖然火災(zāi)極少可能發(fā)生，但國(guó)內(nèi)已有多起誤噴事件，清潔滅火劑誤噴后并不造成嚴(yán)重影響。氣溶膠誤噴后必然導(dǎo)致系統(tǒng)停頓，因此氣溶膠應(yīng)用于這些場(chǎng)所應(yīng)非常慎重。l 能見(jiàn)度的影響。氣溶膠不透明，噴射后防護(hù)區(qū)內(nèi)的能見(jiàn)度極低，直接影響人員逃生，因此不宜應(yīng)用在經(jīng)

11、常有人場(chǎng)所。l 氣溶膠發(fā)熱的影響。氣溶膠在反應(yīng)噴放時(shí)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致環(huán)境溫度升高，我國(guó)第一代的氣溶 膠產(chǎn)品還因誤噴導(dǎo)致多起火災(zāi)事故。目前國(guó)外氣溶膠產(chǎn)品的噴口溫度仍有500左右。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)廠家研制出低溫氣溶膠，使得大量發(fā)熱的狀況有所改善，但仍會(huì)對(duì)噴口前1米內(nèi)的人員或物體造成傷害，同時(shí)降低了滅火效率。目前通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，對(duì)氣溶膠滅火系統(tǒng)生產(chǎn)，設(shè)計(jì)，安裝等有 1.6純天然氣體滅火系統(tǒng)概述 1.6.1 IG-541滅火系統(tǒng) IG-541滅火系統(tǒng)也被稱為混合氣體滅火系統(tǒng)或是煙烙盡滅火系統(tǒng)。是由N2氮?dú)?2%，Ar氬氣40%，CO2二氧化碳8%三種氣體混合而成的氣體為滅火劑的滅火系統(tǒng)。混合氣體滅火劑中有

12、CO2，而鋰離子電池中有活潑金屬鋰的鋰離子存在，兩者會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成相應(yīng)的氧化物，不但不能滅火反而會(huì)加劇火勢(shì)。其滅火機(jī)理為物理冷卻和物理窒息來(lái)抑制火災(zāi)。 該滅火系統(tǒng)特點(diǎn)如下：l IG541滅火藥劑是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不導(dǎo)電的混合氣體，不破壞大氣臭氧層，對(duì)環(huán)境無(wú)影響l 物理方式滅火（冷卻滅火，窒熄滅火），不產(chǎn)生化學(xué)分解物，對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕作用，滅火過(guò)程潔凈，滅火后不留痕跡l 不導(dǎo)電，不含水性物質(zhì)，不會(huì)對(duì)電器設(shè)備、磁帶、資料等造成損害l 設(shè)計(jì)濃度不大于43%時(shí)，該系統(tǒng)對(duì)人體是安全無(wú)害的l 使用范圍廣泛，目前混合氣體滅火系統(tǒng)除不能使用在D類活潑金屬類火災(zāi)外其余火災(zāi)都可以使用。l 該系統(tǒng)一個(gè)最大的缺

13、點(diǎn)是系統(tǒng)鋼瓶以及管網(wǎng)屬于高壓容器范疇，對(duì)設(shè)備要求高，造價(jià)高，以及設(shè)備占地面積較大且不利于長(zhǎng)途顛簸運(yùn)輸1.6.2 CO2滅火系統(tǒng) CO2滅火系統(tǒng)是由CO2為滅火劑的滅火系統(tǒng)，滅火機(jī)理為利用其窒息性和冷卻性來(lái)滅火，最小設(shè)計(jì)濃度為34%，而這一濃度超過(guò)了人的致死濃度，而且其噴射時(shí)間在60s以上，滅火時(shí)間長(zhǎng)，且滅火時(shí)會(huì)形成冷凝霧，不利于逃生，以及所需鋼瓶多且屬于高壓容器范疇，占地面積大，造價(jià)較高，另外CO2不能與活潑金屬火災(zāi)相適應(yīng)。1.6.3 IG-100滅火系統(tǒng)IG-55滅火系統(tǒng)及IG-01滅火系統(tǒng)簡(jiǎn)介 IG-100滅火系統(tǒng)是由N2為滅火劑的滅火系統(tǒng)，無(wú)色無(wú)味無(wú)毒，是地球大氣層的主要成分，但其具有導(dǎo)

14、電性，以及其密度比空氣小，所以在一些電氣場(chǎng)所不太適合，有弱導(dǎo)電性對(duì)電氣設(shè)備不利，密度比空氣小不利于保護(hù)區(qū)內(nèi)滅火劑的均勻分布。 IG-55（氮?dú)?0%，氬氣50%）滅火系統(tǒng)和IG-01（氬氣）滅火系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中不常見(jiàn)，其相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也不是很全面，故不作具體分析。1.7七氟丙烷滅火系統(tǒng)概述 1.7.1七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理及其特點(diǎn) 七氟丙烷（HFC227ea）滅火系統(tǒng)是一種高效能的滅火設(shè)備，其滅火劑 HFCea是一種無(wú)色、無(wú)味、低毒性、絕緣性好、無(wú)二次污染的氣體，對(duì)大氣臭氧層的耗損潛能值（ODP）為零，是鹵代烷1211、1301的替代品之一。其滅火機(jī)理如下： 抑制化學(xué)鏈反應(yīng)，兼有以冷卻、降

15、低氧濃 七氟丙烷滅火系統(tǒng)特點(diǎn)有以下：l 滅火效率高, 潔凈環(huán)保 具有良好的清潔性;l 經(jīng)濟(jì)實(shí)惠, 良好的電氣絕緣性；l 滅火過(guò)程會(huì)吸熱，易產(chǎn)生空氣冷凝現(xiàn)象，出現(xiàn)濃霧從而影響人員逃生；l 滅火過(guò)程會(huì)產(chǎn)生HF刺鼻性氣體，具弱腐蝕性，人員及設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在此環(huán)境下會(huì)有害。l 七氟丙烷滅火系統(tǒng)控制圖：1.7.2七氟丙烷滅火系統(tǒng)的用量的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)用量=全淹沒(méi)用量+開(kāi)口流失補(bǔ)償量?jī)?chǔ)存量=安全用量+剩余量l 設(shè)計(jì)用量的計(jì)算（方法一）：M = M1 + M2 M1 = V x Qv M2 = A0 x QvM: 滅火劑設(shè)計(jì)用量（Kg）M1: 滅火劑全淹沒(méi)用量（Kg）M2: 滅火劑開(kāi)口流失補(bǔ)償量（Kg）V: 防護(hù)區(qū)凈

16、容積（m） Qv: 滅火劑體積供給強(qiáng)度（Kg /m）由廠家提供 A0: 滅火劑面積供給強(qiáng)度（Kg /m）由廠家提供l 儲(chǔ)存量的計(jì)算： MC = KM + MS MC: 滅火劑儲(chǔ)存量（Kg） M: 劑設(shè)計(jì)用量（Kg） MS：滅火劑在氣瓶?jī)?nèi)部剩余量（Kg） K: 滅火劑用量裕度安全系數(shù)（需查表）l 設(shè)計(jì)用量的計(jì)算（方法二）： M=KVS+C100-C M: 滅火劑設(shè)計(jì)用量（Kg） C: 滅火劑設(shè)計(jì)濃度（%） MC = KM + MS MC: 滅火劑儲(chǔ)存量（Kg） M: 滅火劑設(shè)計(jì)用量（Kg） MS：滅火劑在氣瓶?jī)?nèi)部剩余量（Kg） K: 滅火劑用量裕度安全系數(shù)（需查表）l 設(shè)計(jì)用量的計(jì)算（方法二）：

17、 M=KVS+C100-C M: 滅火劑設(shè)計(jì)用量（Kg） C: 滅火劑設(shè)計(jì)濃度（%）使用環(huán)境圖書(shū)，檔案室等油浸變壓器，帶油開(kāi)關(guān)等通訊機(jī)房，計(jì)算機(jī)室，配電房等濃度（%）108.38V: 防護(hù)區(qū)凈容積（m） S: 滅火劑過(guò)熱蒸氣在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積（Kg /m）S=0.1269+0.000513*TT:防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度() K: 海拔高度修正系數(shù)(如下表)海拔高度(m)大氣壓力(Pa)修正系數(shù)(K)010000.95010510.89100030000.8001050.880.6830000.6501050.670.57l 防護(hù)區(qū)泄壓口面積計(jì)算：Fx=0.15Qx

18、/ PfFx: 防護(hù)區(qū)泄壓口面積()Qx： 防護(hù)區(qū)滅火劑噴射速度（Kg/s） Qx=M/T M: 滅火劑設(shè)計(jì)用量（Kg） T: 滅火劑噴射時(shí)間，七氟丙烷一般要求在10s內(nèi)噴射完畢。 Pf: 圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa),根據(jù)實(shí)際情況1.7.2七氟丙烷滅火系統(tǒng)的應(yīng)用情況和資源調(diào)研 目前七氟丙烷滅火系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，所能承擔(dān) 設(shè)計(jì)以及安裝資質(zhì)的廠家也很多，下面分別為目前市場(chǎng) 上比較成熟的一些廠商列表： 生產(chǎn)七氟丙烷滅火劑的國(guó)內(nèi)廠家如下：1. 上海匯友精密化學(xué)品有限公司2. 浙江三環(huán)化工有限公司3. 常熟市中昊化工新材料有限公司生產(chǎn)七氟丙烷滅火劑的國(guó)外廠家如下：1. 美國(guó)大湖化學(xué)公司2.

19、 美國(guó)杜邦公司3. 英國(guó)帝化公司2消防電電纜的選擇 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GBJ1687（修訂本）第10.1.4條規(guī)定，消防用電設(shè)備的配電線路應(yīng)穿管保護(hù)。當(dāng)暗敷時(shí)應(yīng)敷設(shè)在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于3cm，明敷時(shí)必須穿金屬管，并采取防火保護(hù)措施。采用絕緣和護(hù)套為非延燃性材料的電纜時(shí)，可不采取穿金屬管保護(hù)。有條件的情況下應(yīng)選用耐火電線電纜。耐火電纜是指在規(guī)定溫度和時(shí)間的火焰燃燒下仍能保持線路完整性的電線電纜。通常指通過(guò)GB/T12666.6（等效IEC60331）試驗(yàn)合格的電線電纜。有機(jī)耐火電纜（NHVV，NHYJV型）基本上是沿用了傳統(tǒng)的電纜制造方法，銅導(dǎo)體為多股絞合線，先包繞兩層50搭蓋的云母耐火帶（耐高溫800）作為耐火層，然后按不同的型號(hào)擠上一定厚度的聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯為正常絕緣層，最后電纜芯間的填充層和最外層的護(hù)套層與普通電纜一樣。 耐火電線電纜根據(jù)應(yīng)通過(guò)GB/T12666.6標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)， 應(yīng)注意，一般耐火電纜（NHVV，NHYJV）不是不燃或難燃電纜。實(shí)際上對(duì)這種電纜的外護(hù)套層，填充層及內(nèi)絕緣層來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是屬于