氣體滅火系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、氣體滅火系統(tǒng)簡(jiǎn)介第一節(jié)基本術(shù)語(yǔ)全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，向防護(hù)區(qū)噴射一定濃度的氣體滅火劑，并使其均勻地充滿整個(gè)防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)。局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)向保護(hù)對(duì)象以設(shè)計(jì)噴射率直接噴射滅火劑，并持續(xù)一定時(shí)間的滅火系統(tǒng)。防護(hù)區(qū)能滿足全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)應(yīng)用條件，并被其保護(hù)的封閉空間。組合分配系統(tǒng)用一套滅火劑儲(chǔ)存裝置保護(hù)兩個(gè)或兩個(gè)以上防護(hù)區(qū)或保護(hù)對(duì)象的滅火系統(tǒng)。滅火濃度在101kpa大氣壓和規(guī)定的溫度條件下，撲滅某種火災(zāi)所需二氧化碳在空氣與二氧化碳的混合物中的最小體積百分比。設(shè)計(jì)濃度由滅火濃度乘以1.7得到的用于工程設(shè)計(jì)的濃度。.高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)指在5.7MPa、20c的條件下儲(chǔ)存，隨著溫度的上升而壓力急

2、劇上升（當(dāng)溫度上升到49C,壓力達(dá)到15MPa ）隨溫度下降，壓力急劇下降（下降到 0c時(shí)，壓力在4MPa左右）。充 裝率在百分之六十至六十五之間的滅火系統(tǒng)。.低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)指在2.0 i0.2MPa、-18c的條件下儲(chǔ)存，裝量系數(shù)在百分之九十至九十五之間的滅火系統(tǒng)。GWP 值GWP值是指溫室效應(yīng)潛能值，以 CO2歷年值為基準(zhǔn)。ALT 值A(chǔ)LT值是指在大氣中存活壽命，潛在危險(xiǎn)指標(biāo)。ODP 值ODP值是指臭氧消耗潛能值，以 CFC11為基準(zhǔn)。NOAEL 值NOAEL值是指未觀察到不良反應(yīng)的濃度。第二節(jié)氣體滅火系統(tǒng)概述氣體滅火系統(tǒng)最早出現(xiàn)于 19世紀(jì)，美國(guó)將高壓二氧化碳用于滅火，20世紀(jì)處，

3、美國(guó)開發(fā)成功了鹵代烷滅火系統(tǒng)。 氣體滅火系統(tǒng)在世界各國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。氣體滅火系統(tǒng)一般包括鹵代烷滅火系統(tǒng)、二氧化碳滅火系統(tǒng)、惰性氣體滅火系統(tǒng)、氟化燒滅火系統(tǒng)、混合氣體滅 火系統(tǒng)和煙霧滅火系統(tǒng)。通常采用冷卻、窒息、隔離、化學(xué)抑制方法中的一種或多種方法撲 救不宜用水滅火的場(chǎng)合或設(shè)備的火災(zāi)。 第三章二氧化碳滅火系統(tǒng)第一節(jié)概述一、二氧化碳的基本特性二氧化碳是無(wú)色、無(wú)味、絕緣性能好（不會(huì)使電器火災(zāi)中帶電物出現(xiàn)擊穿等現(xiàn)象）的惰 性氣體，其性能穩(wěn)定，可長(zhǎng)期儲(chǔ)存。不會(huì)與其它氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（溫度在 25 C左右，1個(gè)大氣壓，以氣態(tài)存在）：密 度：1.977 kg / m3分 子量：44摩爾質(zhì)量

4、：44 g / mol.在臨界狀態(tài)下（壓縮后的氣態(tài)）：壓力（Pc） : 7.4 MPa. 溫度（Tc） :304.2 K （31.1 C） 密度（p） 463.9 kg/m3.在三相點(diǎn)（固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)分界點(diǎn)）：溫度（Tc）為-56.6 C.壓力（Pc）為 0.52 MPa.從固態(tài)到氣態(tài)的指標(biāo)：蒸發(fā)潛熱：3.88 Kcal / g mol. 比 熱：0.2 粘 度：170 X 10-6.二氧化碳特性表：（壓力與溫度關(guān)系圖）固態(tài)區(qū)：溫度在 -56.6 C以下，壓力 0.52MPa以下液態(tài)區(qū)：溫度高于 -56.6 C.壓力高于0.52MPa三相點(diǎn)：溫度 -56.6 C .壓力為0.52MPa二、二

5、氧化碳?xì)怏w的滅火機(jī)理常溫條件下，CO2的物態(tài)為氣相，它的臨界溫度是31.4 C,臨界壓力為7.4MPa （絕 壓）。 固、氣、液三相點(diǎn)為 -56.6 C,該點(diǎn)壓力為0.52MPa （絕對(duì)壓力）。在這個(gè)溫度下，液相不 復(fù)存在；在這個(gè)溫度上，固相不復(fù)存在。存于低溫容器中的CO2是以氣、液兩相共存（溫度-18C,壓力2.17MPa ）,其壓力隨溫度的升高而增加。二氧化碳滅火作用主要在于窒息。滅火中，二氧化碳釋放出來(lái)，稀釋空氣中的氧含量，氧含量降低會(huì)使燃燒時(shí)熱產(chǎn)生率減小，而熱產(chǎn)生率減小到熱散失率的程度時(shí)，燃燒就會(huì)停止，不同物質(zhì)在不同氧含量下燃燒，熱產(chǎn)生率是不同的，熱散失率卻與燃燒物的結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)

6、系，所以，降低氧含量所需二氧化碳的滅火濃度，是針對(duì)燃燒對(duì)象通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試而定。其次對(duì)于低壓二氧化碳來(lái)說(shuō)還有冷卻作用。在滅火中，當(dāng)二氧化碳從儲(chǔ)存系統(tǒng)中釋放出來(lái)， 壓力會(huì)驟然下降使得二氧化碳迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)；又因焰降的關(guān)系，溫度會(huì)急劇下降， 當(dāng)其達(dá)-56 C以下，氣相的二氧化碳有一部分會(huì)轉(zhuǎn)變成微細(xì)的固體粒子一干冰。這時(shí)干冰的溫度一般為-78 C。干冰吸取周圍熱量而升華，即能產(chǎn)生冷卻燃燒物的作用，但冷卻效果只 相當(dāng)于水的十分之一。三、二氧化碳滅火系統(tǒng)的適用范圍A類：固體火災(zāi)B類：液體火災(zāi)或可融化的固體火災(zāi)C類：可切斷氣源的氣體火災(zāi)和電器火災(zāi)（占火災(zāi)事故的百分之三十）二氧化碳滅火系統(tǒng)不得用于撲救

7、下列火災(zāi)：.硝化纖維、火藥等含氧化劑的化學(xué)制品火災(zāi)。2.鉀、鈉、鎂、鈦、鎬等活潑金屬火災(zāi)。3氫化鉀、氫化鈉等金屬氫化物火災(zāi)。四、二氧化碳滅火系統(tǒng)主要適用場(chǎng)合主要用于電子計(jì)算機(jī)房、通訊中心、微波站、圖書館、博物館、檔案館、發(fā)電機(jī)房、軋機(jī)、 電子變送器、印刷機(jī)、烤漆線、煙草、印染、紡織、糧食加工成品庫(kù)房、棉花庫(kù)房等其他庫(kù) 房應(yīng)用。五、采用全淹沒(méi)系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)應(yīng)具備的條件A:對(duì)不能自動(dòng)關(guān)閉的開口，其面積不應(yīng)大于防護(hù)區(qū)總內(nèi)表面積的3%;且開口不應(yīng)設(shè)在底面。B:噴放二氧化碳前，應(yīng)有足夠的通道確保防護(hù)區(qū)內(nèi)的人員應(yīng)能在30秒內(nèi)全部撤離完畢。C:噴放CO2前，防護(hù)區(qū)內(nèi)的通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道的防火閥應(yīng)能自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)

8、要切斷可燃 性、助燃性氣體的氣源。D:防護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門窗，吊頂?shù)葢?yīng)有一定的耐火能力。E:設(shè)計(jì)濃度不小于滅火濃度的1.7倍，并不得低于34%六、采用局部應(yīng)用 CO2滅火系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象應(yīng)具備的條件A:保護(hù)對(duì)象周圍的風(fēng)速不宜大于3m/S ,必要時(shí)應(yīng)采取擋風(fēng)措施。B:噴頭噴射角內(nèi)不應(yīng)有遮擋物體。C:當(dāng)防護(hù)對(duì)象為可燃液體時(shí)，為避免液體飛濺，液面距容器緣口距離不得小于150mm。第三章七氟丙烷滅火系統(tǒng)第一節(jié)基本概念1、七氟丙烷滅火劑七氟丙烷(HFC-227ca )滅火劑，國(guó)外又稱 FM200 ,是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不導(dǎo)電的化學(xué)氣體滅火劑，由美國(guó)大湖化學(xué)公司研制，于 1996年12月經(jīng)天津國(guó)家檢測(cè)中

9、心檢測(cè)通 過(guò)。2、七氟丙烷滅火劑的性能七氟丙烷分子式是 CF3CHFCF3、分子量約為170.03、沸點(diǎn)-16.36 C、凝固點(diǎn)：-131.1 C、 蒸汽密度(21 C) 32.2 kg / m3 、液體密度(21C) 1400 kg / m3 、臨界壓力：3.026mpa 、 臨界體積：1.61 L / kg 、系統(tǒng)設(shè)計(jì)濃度7%, 惰化濃度：對(duì)甲烷 8%、對(duì)丙烷11.6%、 ODP 值為 0, ACT 值 31 年42 年 GWP 值 0.30.5 。3、七氟丙烷滅火劑的貯存采用鋼瓶液態(tài)貯存，用氮?dú)饧訅褐?2.5MPa或4.2MPa ，其貯存鋼瓶有 40L、70L、90L、 120 L、15

10、0L、180L 等，充裝率不大于 1150 kg / m3 。4、七氟丙烷滅火劑的優(yōu)點(diǎn)七氟丙烷是新型、高效、低毒的滅火劑。能適應(yīng)經(jīng)常有人工作的防護(hù)區(qū)。七氟丙烷不含固體粉塵、油漬，是液態(tài)儲(chǔ)存氣態(tài)釋放，噴放后可自然排出或由通風(fēng)系統(tǒng)迅速排除，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)殘留物。七氟丙烷具有良好的滅火效率，滅火速度快，效果好，滅火濃度低(8-10%),與哈龍1301的特性極為相似，系統(tǒng)硬件、軟件也極為相似，故七氟丙烷可以很方便地替代 哈龍。5、七氟丙烷滅火劑的缺點(diǎn)七氟丙烷在滅火過(guò)程中會(huì)分解產(chǎn)生少量的對(duì)人體有害的氣體，主要是氟化氫(HF)。故設(shè)計(jì)時(shí)要求將七氟丙烷的噴放時(shí)間定為W10S,盡量縮短滅火時(shí)間。七氟丙烷是靠氮?dú)庠鰤海?/p>

11、儲(chǔ)存壓力較低，輸送距離較近。對(duì)距離較遠(yuǎn)的保護(hù)區(qū)可能因?yàn)閴毫颠^(guò)大而需增加儲(chǔ)瓶。第二節(jié)七氟丙烷滅火機(jī)理及應(yīng)用1、七氟丙烷的滅火機(jī)理七氟丙烷是一種化學(xué)滅火劑，通過(guò)滅火劑的熱分解產(chǎn)生含氟的自由基，與燃燒反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生支鏈反應(yīng)的H +、OH活性自由基發(fā)生氣相作用，從而抑制燃燒過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)來(lái) 實(shí)施滅火。2、七氟丙烷的應(yīng)用范圍七氟丙烷在應(yīng)用上可分為管網(wǎng)式七氟丙烷滅火系統(tǒng)和柜式七氟丙烷滅火裝置，除可應(yīng)用于經(jīng)常有人工作的場(chǎng)合外，其余與CO2的應(yīng)用范圍相同。第四節(jié)管網(wǎng)式七氟丙烷滅火系統(tǒng)1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介通?？梢越M成單元獨(dú)立系統(tǒng)、組合分配系統(tǒng)兩種形式。單元獨(dú)立系統(tǒng)是由一套滅火劑儲(chǔ)存裝置對(duì)應(yīng)一套管網(wǎng)系統(tǒng)， 保護(hù)一個(gè)防

12、護(hù)區(qū)所組成的系統(tǒng)形式。組合分配系統(tǒng)是由一套滅火劑儲(chǔ)存裝置對(duì)應(yīng)幾套管網(wǎng)系統(tǒng)，保護(hù)兩個(gè)或兩個(gè)以上的防護(hù)區(qū)所組成的系統(tǒng)形式。第四章其它滅火系統(tǒng)第一節(jié)IG541滅火系統(tǒng)一、IG541 簡(jiǎn)介IG541又叫煙烙盡，是一種無(wú)毒、無(wú)色、無(wú)味、不導(dǎo)電的混合惰性氣體。它的主要成分是：氮?dú)?2%、僦氣40%、CO28% ,其ODP值為0, ATL和GWP值不計(jì)，NOAEL值為 43% 。二、IG541的貯存壓力：分為15MPa和20MPa兩種，用專用鋼瓶和專用瓶頭閥以氣態(tài)方式貯存，即是高壓氣體貯 存方式。三、IG541的優(yōu)點(diǎn)：IG541的成分全部來(lái)自大氣， 既不會(huì)消耗臭氧層物質(zhì)， 也不會(huì)引起地球的 溫室效應(yīng)”， 又

13、不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)久影響大氣壽命的化學(xué)物質(zhì)，故它被稱為潔凈氣體。從環(huán)保角度看，它是最好的滅火劑之一。541是有效的滅火劑，能適用于封閉空間內(nèi)的 A類表面火災(zāi)B類易燃液體火災(zāi)及 C類 電氣火災(zāi)，在一定范圍內(nèi)使用對(duì)人體是無(wú)毒、無(wú)窒息作用。(3)滅火時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。故可在有人的場(chǎng)合使用。四、IG541的缺點(diǎn)：(1) IG541是將混合氣體壓縮至 15MPa或20MPa來(lái)貯存，由于貯存壓力高，其危險(xiǎn)性也 很大，故對(duì)零部件的要求很高。 特別是釋放過(guò)程中的減壓，由于減壓技術(shù)不過(guò)關(guān)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在幾家檢測(cè)中的IG541在檢測(cè)時(shí)都發(fā)生意外事故，個(gè)別廠家甚至連續(xù)傷人，造成了嚴(yán)重的后 果。而國(guó)外光減壓技術(shù)就花費(fèi)幾百萬(wàn)美元。

14、自然是不會(huì)輕易就將該技術(shù)轉(zhuǎn)到國(guó)內(nèi)，而國(guó)內(nèi)企業(yè)也沒(méi)有哪家能夠花這么大筆資金用于該項(xiàng)技術(shù)。在減壓技術(shù)過(guò)關(guān)之前，要使用該產(chǎn)品是相當(dāng)危險(xiǎn)的。(2)由于IG541的滅火效率與 CO2差不多，但單位容積所裝的滅火劑就比高壓CO2約少一半，也就是說(shuō)，保護(hù)同樣大小的區(qū)域，IG541所用的瓶組數(shù)比高壓 CO2多一倍，而且要求還高得多，故工程造價(jià)約是高壓 CO2滅火系統(tǒng)的一倍多，經(jīng)濟(jì)性太差。(3) IG541只適用于全淹沒(méi)系統(tǒng)，不適用于局部應(yīng)用系統(tǒng)。五、IG541的滅火機(jī)理：IG541系純物理滅火方式，是靠釋放后將保護(hù)區(qū)的氧氣濃度降低到12.5%并把CO2的濃度提高到4%,而氧氣濃度降低到 15%以下，大多數(shù)普通

15、可燃物可停止燃燒。 六、IG541的性能：IG541的分子量約34.0 ,沸點(diǎn)為-196C,蒸汽密度為1.1kg / m3 ,蒸汽比熱(25C)為 0.574kj/kg. C,最小設(shè)計(jì)濃度為 35% ,惰化(抑爆)濃度為 49%。七、IG541的工程應(yīng)用情況：全世界有1萬(wàn)多個(gè)工程采用了 IG541 ,我國(guó)已逐步開始在一些地區(qū)使用IG541 (特別是新疆地區(qū))。第二節(jié)氣溶膠滅火系統(tǒng)氣溶膠是指以固體或液體的微粒懸浮于氣體介質(zhì)中的一種物態(tài)。常見(jiàn)的氣溶膠為煙氣、霧等。滅火用的氣溶膠微粒直徑只有約10100um，能夠像氣體一樣長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空中而不會(huì)落下來(lái)。一、氣溶膠的滅火機(jī)理：氣溶膠滅火劑在使用前呈固體

16、狀態(tài)，使用時(shí)，感溫，感煙探測(cè)器會(huì)自動(dòng)接通點(diǎn)火裝置，點(diǎn)燃?xì)馊苣z藥劑，并很快產(chǎn)生大量煙霧(氣溶膠)，迅速?gòu)浡麄€(gè)防護(hù)區(qū)。氣溶膠產(chǎn)生的固體微粒主要是金屬氧化物及碳酸鹽等，當(dāng)遇到火焰時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)都是強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，可大量吸收燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)，燃燒會(huì)使氣溶膠的金屬離子與燃燒物中的自由基因產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，大量消耗這些活性基因，同時(shí)產(chǎn)生 N2、CO2等惰性氣體， 從而中斷燃燒鏈，而達(dá)到滅火的目的。 以氣龍-100氣溶膠為例，其主要的組成為：氣溶膠貯存裝置、噴嘴、反應(yīng)室、控制器、煙 感探測(cè)器、溫感探測(cè)器。二、氣溶膠的優(yōu)點(diǎn)：(1)無(wú)毒害，不破壞臭氧層。(2)貯存方式為常溫常壓固態(tài)貯存，

17、不需安裝管網(wǎng)，故其運(yùn)輸、貯存、安裝均很方便。(3)工程初期投資較小，在小型空間非常適合(一般w200m3)三、氣溶膠的缺點(diǎn)：(1)氣溶膠燃燒時(shí)產(chǎn)生的微粒沉降到被保護(hù)物表面，會(huì)產(chǎn)生一種點(diǎn)狀膠性物質(zhì)黏附在設(shè)備表面，如保護(hù)對(duì)象為貴重精密的電子設(shè)備，容易導(dǎo)致光路堵塞，鼓面，盤面劃破及插接件磨損。(2)氣溶膠的噴射物和滅火分解產(chǎn)物的主要成分為碳酸鉀、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。(3)氣溶膠微粒中的金屬鹽類有一定的導(dǎo)電性，容易引電子設(shè)備短路。(4)氣溶膠滅火劑有效期一般不超過(guò)5年，并與保存環(huán)境有關(guān)?？傊?，氣溶膠在使用過(guò)程中出現(xiàn)了一些

18、問(wèn)題，公安部以(1997 ) 040號(hào)文，禁止使用第一代固定式全淹沒(méi)EBM氣溶膠自動(dòng)滅火裝置。第三節(jié) SDE滅火系統(tǒng)一、簡(jiǎn)介是一種固體粉末狀滅火劑，通過(guò)電子氣化裝置，直接轉(zhuǎn)化為惰性氣體，氣體產(chǎn)物由CO2(35%) N2(26%)、H2O(39%)左右的氣溶膠，通過(guò)管網(wǎng)輸送到被保護(hù)區(qū)，其滅火濃度 約為5%。二、SDE的滅火機(jī)理：以惰性氣體的 窒息”為主要方式，氣態(tài) H2O的降溫，以及氣溶膠的抑制作用，三者共同達(dá) 到滅火的目的。三、SDE的優(yōu)點(diǎn)：(1)固態(tài)常溫常壓貯存，在滅火過(guò)程中惰性氣體發(fā)生器及系統(tǒng)管網(wǎng)的最高壓為1.6MPa ,低于其它滅火系統(tǒng)(除氣溶膠外)。(2)滅火濃度低，滅火劑用量較少。(

19、3)運(yùn)輸、儲(chǔ)存，安裝較方便，系統(tǒng)一次性投資較少。四、SDE的缺點(diǎn)：SDE的主要成分是氧化劑， 受其化學(xué)穩(wěn)定性影響， 其貯存期的壽命較短， 一般約三年， 三年后就就須更換滅火劑。對(duì)客戶來(lái)講，一次性投資雖然少了， 但以后每三年更換一次滅火 劑也是一筆不小的費(fèi)用。如果以十年期來(lái)計(jì)，總費(fèi)用肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使用二氧化碳滅火劑。SDE微粒中的金屬鹽類有一定的導(dǎo)電性，容易引電子設(shè)備短路。SDE的無(wú)機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)功能，一旦電子氣化裝置失靈，系統(tǒng)將無(wú)法工作。SDE是固體粉末，極易受潮，一旦受潮粉末就會(huì)結(jié)塊，嚴(yán)重影響其正常點(diǎn)火和其氣化 效率，能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的滅火濃度尚難以確定。SDE沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐考驗(yàn)，系統(tǒng)的可靠性如何尚待檢驗(yàn)，且設(shè)有相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī) 范，其推廣應(yīng)用也受到限制。第五節(jié)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)一、簡(jiǎn)介將水在高壓下轉(zhuǎn)化為 20120um細(xì)水霧的滅火系統(tǒng)，類似于氣溶膠的滅火原理。它屬于氣 體滅火劑的范疇。二、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，利