FM200（七氟丙烷）氣體消防設(shè)計的幾點體會

1、FM200（七氟丙烷）氣體消防設(shè)計的幾點體會摘要：本文闡述了F200（七氟丙烷）是一種現(xiàn)代化的消防設(shè)備，著重介紹了在具體設(shè)計過程中的心得體會。關(guān)鍵詞：滅火劑氣體消防F200滅火劑氣體消防F200滅火系統(tǒng)防護區(qū)充裝率眾所周知，在消防領(lǐng)域應用最廣泛的滅火劑就是水。隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，大批工業(yè)和民用建筑尤其是高層建筑的不斷涌現(xiàn)，更隨著高科技的發(fā)展，設(shè)備對滅火劑的要求越來越高，對于撲滅可燃氣體、可燃液體、電器火災以及計算機房、重要文物檔案庫、通信廣播機房、微波機房等不可式不宜用水滅火的火災，氣體消防作為最有效最干凈的滅火手段，日益受到重視。其中，建筑設(shè)計防火規(guī)范）（GBJ16一87）和（高層民

2、用建筑設(shè)計防火規(guī)范）（GBJ50045-95）已明確規(guī)定了應設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的場所?？梢姡瑲怏w消防系統(tǒng)在各類滅火系統(tǒng)中占有很重要的地位。20世紀以來相繼出現(xiàn)了鹵代烷及其替代滅火系統(tǒng)和二氧化碳滅火系統(tǒng)。由于我國已加入了蒙特利爾環(huán)境保護公約，鹵代烷已被消防部門限制使用。所以，目前的氣體滅火系統(tǒng)主要有鹵代烷替代滅火系統(tǒng)和二氧化碳滅火系統(tǒng)，它們具有滅火迅速、不導電、不污染被保護體的特點，但由于二氧化碳滅火系統(tǒng)本身具有窒息性（即降低空間的含氧量）和冷卻作用，因而有較大的副作用，其最小滅火設(shè)計濃度為34，超過了人的致死濃度，對人體危害大，不宜用于經(jīng)常有人停留的場所：而且二氧化碳使用鋼瓶數(shù)量多，儲存空間要求

3、很大，浪費了大量空間。二氧化碳滅火系統(tǒng)在噴放時造成的冷卻作用容易產(chǎn)生霧化，冷凝現(xiàn)象，使得電子設(shè)備特別是計算機和玻璃產(chǎn)品遭受損壞。滅火時氣體噴放時間需60秒以上，相對滅火時間較長，由于這些缺點，限制了二氧化碳滅火系統(tǒng)的使用場所。F200（七氟丙烷）氣體消防克服了前述的不足之處，已被廣泛使用。公安部于20011年8月1日發(fā)布了公消2001217號（關(guān)于進一步加強哈龍?zhí)娲芳捌浼夹g(shù)管理的通知，通知中第一推薦200（七氟丙烷）氣體自動滅火系統(tǒng)屬于全淹沒系統(tǒng)，可隊撲滅A，B，類和電器火災，可用于保護經(jīng)常有人的場所。F200是碳、氟和氫的化合物，分子式為F3HFF3，密度比空氣大六倍，以化學和物理機理相結(jié)

4、合進行滅火，不會影響氧的含量，它是一種無色、無味、不導電、無二次污染的滅火劑。國際上有配套的設(shè)計和工程規(guī)范，全世界已有上萬例的成功應用。在我國，F(xiàn)200作為一種新型的替代鹵代烷的潔凈氣體滅火劑，由于其使用時間不長，至今設(shè)計施工的國家規(guī)范還在送審稿階段。實際工程中F200的設(shè)計依據(jù)為：七氟丙烷潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計及使用暫行規(guī)定，氣體滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范）（GB5026397），生產(chǎn)廠家提供的F200系統(tǒng)的各種技術(shù)數(shù)據(jù)及材料。設(shè)計中可參考：目前已出臺的地方規(guī)范：廣東省工程建設(shè)地方標準七氟丙烷（HF227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)范（DBJ15-23-1999）和上海地方規(guī)程七氟丙烷（HF227

5、ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程）（DG/TJ08307-2002）及鹵代烷1301滅火系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)范。幾年來，筆者設(shè)計了數(shù)個F200氣體滅火系統(tǒng)的項目，大部分工程已驗收達標，整理出設(shè)許過程中的一些心得體會，與同仁探討。以圖81為例，通訊機房（A區(qū)：凈面積設(shè)定為：4252，凈高設(shè)定為：4.5，無吊頂，地臺高度：28）是需要設(shè)計F200氣體滅火系統(tǒng)（假定選用江蘇無錫消防器材廠產(chǎn)品）的防護區(qū)，通過計算過程，筆者得出一些結(jié)論。（一）防護區(qū)的基本參數(shù)：防護區(qū)的凈面積：F4252，凈高：H=4.5，防護區(qū)的體積：V=42545=19122防護區(qū)的保護對象：電子計算機房設(shè)計滅火濃度：8；噴放時間：7S；浸漬時

6、間：3in噴頭的最大保護高度：不宜大于5.0，最小保護高度：不應小于03地臺內(nèi)不需設(shè)噴頭，故本例僅做一層噴頭即可。小結(jié)：防護區(qū)的基本參數(shù)是氣體消防設(shè)計的前提條件。防護區(qū)是指能滿足氣體滅火要求的有限封閉空間，封閉結(jié)構(gòu)是難燃燒體或非燃燒體，且該空間內(nèi)能將該滅火劑濃度保持一段時間。規(guī)范對防護區(qū)有環(huán)境溫度、大孝圍護結(jié)構(gòu)的耐火性能、耐壓性能、防護區(qū)開口、機械通風、生產(chǎn)操作、地壓、安全等多方面的要求，根據(jù)這些要求由相關(guān)專業(yè)配合實現(xiàn)。防護區(qū)的大小是出于安全方面的考慮，根據(jù)人員疏散要求，報警后疏散時間不大于30S，防護區(qū)面積不能太大。根據(jù)廣東省工程建設(shè)地方標準七氟丙烷（HF227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)范

7、）（DBJ15-23-1999）規(guī)定：當采用無管網(wǎng)裝置時，單個防護區(qū)的面積不宜超過1002，容積不宜超過3003；采用有管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時，單個防護區(qū)的面積不宜超過5002，容積不宜超過20003：大于以上規(guī)定時，宜采用分隔的方法，由于防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的特殊要求，設(shè)計者在劃分單個防護區(qū)時，應綜合考慮使用功能分區(qū)因素。（二）設(shè)計用且計算：（計算草圖詳圖82）1設(shè)計用量：=（KVS）*（100-）（1*19125/013716）*8/（1008）1212.48kg（本公式中各參數(shù)的意義均可查相關(guān)規(guī)范，基本常量系數(shù)均有表可查，本文中不再贅述，以下令同。）2初選鋼瓶數(shù)：根據(jù)計算經(jīng)驗，每瓶藥劑量在45kg左右

8、，故n=1212.48/4548/4527瓶3驗算初選瓶組數(shù)是否滿足設(shè)計要求：以下計算表格（表一）即為計算過程，至于計算步驟中的細節(jié)非本文論述的重點，不再贅述。4、表二小結(jié)：該表表示因增加瓶組數(shù)而減少充裝密度是最直接最有效的調(diào)整方法。5、表四小結(jié)：該表表示因放大干管的管徑大幅度減少了“損失”，管網(wǎng)內(nèi)容積增加和過程中點的儲瓶內(nèi)壓力降低的幅度相對小，計算結(jié)果表明放大干管的管徑，效果很明顯的達到了減少鋼瓶數(shù)的目的。僅用初選的27瓶即可，因為，瓶F200的氣瓶價約為3萬元，DN150的無縫鋼管約300元/米，所以從工程造價考慮，放大干管的管徑是首選的調(diào)整方法。6、表三小結(jié)：該表以放大支管的管徑減少損失

9、的同時，管網(wǎng)內(nèi)容積增加，過程中點的儲瓶內(nèi)壓力降低，計算結(jié)果表明放大支管的管徑，難以達到減少鋼瓶數(shù)的目的。所以建議不要用此法進行調(diào)整計算。表一表二表三表四管徑計算管段流量（kg/s)管徑（）同左管徑管徑f-g（1212.48/7）=173.21DN125-DN150f-e173.21(/2)=86.61DN100-DN125d-e(86.61/2)=43.31DN80DN100/-d(43.31/2)=21.66DN65DN80/b-(21.66/2)=10.83DN50DN65/a-b(10.83/2)=5.42DN40DN50/儲瓶內(nèi)剩余量（kg）273.5=94.5313.5=108.53

10、03.5=105273.5=94.5充裝密度（kg/3）1212.48+94.5+0)/(0.0727)=691.53(1212.48+108.5+0)/(0.0731)=608.75627.37691.53管網(wǎng)內(nèi)容積計算管段管長（）管徑（）單位容積（d3/）容積（d3）同左容積管徑單位容積容積f-g24.7DN12512.27303.069-DN15017.66436.20f-e27.3DN1008.33227.409-DN12512.27334.97d-e16.4DN804.9080.36136.61/-d26.4DN653.4290.29129.36/b-32.8DN501.9664.2

11、9112.18/a-b59.2DN401.1970.45116.03/小計835.8610251076.56管網(wǎng)損失計算（鋼瓶間損失約為0.03Pa）管段管徑(）P/L(Pa/)當量長度（）損失Pa同左P/L當量長度損失管徑PL當量長度損失f-gDN1250.0156.900.569/DN1500.00563.700.319f-eDN1000.008528.850.245/DN1250.00441.350.165d-eDN800.00610.50.0630.001511.40.017/11.000.066-dDN650.00458.800.0400.00129.700.012/b-DN500.

12、0046.450.0260.00129.500.011/a-bDN400.00323.300.0110.00125.750.007/0.8610.626全部儲瓶的氣相總?cè)莘eV0=nVb（1-N/r）=270.07(1-691.53/1407)=0.96131.23131。16430.9613過程中點的儲瓶內(nèi)壓力：P=p0V0/(V0+/2r+Vp)=4.30.961/(0.961+(1212.48+94.5)/(21407)+0.953)=1.827Pa2.087pa1.884Pa1.652pa高程壓頭Ph=10-6rHg10-6140749.8=0.055Pa同左同左同左噴頭工作壓力力：P=

13、P-(PPh）1.827-(0.953+0.03+0.110)=0.789Pa1.049P0.937Pa0.941Pa結(jié)論Ph0.5PaP（P/2）=0.914不能滿足要求，應重新調(diào)整計算Ph0.5PaP(P/2)=1.044能滿足要求Ph0.5PaP(P/2)=0。924不能滿足要求，應重新調(diào)整計算Ph0.5PaP(P/2)=0.826能滿足要求小結(jié)：1）氣體消防系統(tǒng)計算過程繁瑣，需要不斷調(diào)整計算，各個計算數(shù)據(jù)都是息息相關(guān)的，一個數(shù)據(jù)的改變都需要重新校核計算結(jié)果。所以，在施工現(xiàn)場，應要求施工單位嚴格按設(shè)計圖紙中的管道位置施工，當與其它管道矛盾時，應遵循其它管道讓氣體管道的原則。2）充裝率是計

14、算的靈魂數(shù)據(jù)，當采用選擇組合分配系統(tǒng)保護滅火時，若系統(tǒng)中滅火設(shè)計用量最大的防護區(qū)與其它防護區(qū)的體積相差較多時，在按最大防護區(qū)的用量計算選擇好氣瓶的充裝率后，應校核其他防護區(qū)的實際滅火濃度，若滅火濃度超過12，不僅對人員的身體健康有害而且防護區(qū)的維護結(jié)構(gòu)易被破壞。所以，當核核其他防護區(qū)的滅火濃度超過12時；應增加氣瓶數(shù)量，降低氣體的充裝率。3）本例噴頭布置成均衡系統(tǒng)，管網(wǎng)內(nèi)的剩余量不計。防護區(qū)中含兩個或兩個以上封閉空間的非均衡管網(wǎng)，應計算管網(wǎng)內(nèi)的容積剩余量。所以，即使兩個防護區(qū)的面積，容積一樣，平面卻不一樣，導致管網(wǎng)布置不一樣，管網(wǎng)內(nèi)的容積剩余量不一樣，也會導致氣瓶設(shè)計用量不一樣。設(shè)計時系統(tǒng)應優(yōu)

15、先考慮設(shè)計威均衡系統(tǒng)。4）當計算結(jié)果不能滿足要求時，可以從以下幾個方面進行調(diào)整：a按表一的方法逐瓶增加瓶組數(shù)，減少充裝密度，直至31瓶方能滿足設(shè)計要求，見表二。b將鋼瓶數(shù)減少至30瓶，放大支管管徑，看能否滿足計算要求，見表三；選用初選瓶組27瓶，放大干管管徑，看能否滿足計算要求，見表四。（三）結(jié)論：F200是一種現(xiàn)代化消防設(shè)備，是優(yōu)異潔凈滅火系統(tǒng)的代名詞。設(shè)許計算過程中，系統(tǒng)應優(yōu)先考慮設(shè)許成均衡管網(wǎng)，當初選的瓶組數(shù)不能滿足設(shè)計要求時，應首先考慮放大干管的管徑，如果結(jié)果仍不能滿足要求，則逐瓶增加瓶組數(shù)減少充裝密度直至滿足設(shè)計要求。充裝率是計算的靈魂數(shù)據(jù)，當采用選擇組合分配系統(tǒng)保護滅火時，應校核其他防護區(qū)的實際滅火濃度，通過降低充裝率，使每個防護區(qū)