气体灭火系统气体灭火系统刘咏梅二0一0年二月二十日主要讲授内容一、系统分类二、系统适合使用的范围和应用场所三、系统组成四、系统灭火机理五、系统的操作与控制六、安全措施要求气体灭火系统概述什么是气体灭火系统？以气体作为主要灭火介质的灭火系统。通过这一些气体在整个防护区内或保护对象周围的局部区域建立起灭火剂浓度实现灭火。一、气体灭火系统分类a、按灭火剂分类卤代烷１２１１、１３０１灭火系统目前常见的气体灭火系统有：二氧化碳灭火系统（高压、低压）七氟丙烷灭火系统IG541混合气体灭火系统热气溶胶预制灭火系统其它气体灭火系统在1996年之前...

  气体灭火系统刘咏梅二0一0年二月二十日主要讲授内容一、系统分类二、系统适合使用的范围和应用场所三、系统组成四、系统灭火机理五、系统的操作与控制六、安全措施

  气体灭火系统概述什么是气体灭火系统？以气体作为主要灭火介质的灭火系统。通过这一些气体在整个防护区内或保护对象周围的局部区域建立起灭火剂浓度实现灭火。一、气体灭火系统分类a、按灭火剂分类卤代烷１２１１、１３０１灭火系统目前常见的气体灭火系统有：二氧化碳灭火系统（高压、低压）七氟丙烷灭火系统IG541混合气体灭火系统热气溶胶预制灭火系统其它气体灭火系统在1996年之前，我国气体灭火系统以卤代烷1211、1301和高压二氧化碳灭火系统为主。卤代烷1211、1301的替代品，除以上常见的气体灭火系统以外，还有三氟甲烷、六氟丙烷等气体灭火系统，非气体灭火系统如细水雾灭火系统等。b、按照灭火应用方式能分为：全淹没灭火系统、局部应用灭火系统全淹没灭火系统：在规定的时间内，向防护区喷放

  规定用量的灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。因此，要求防护区要有必要的封闭性、耐火性和耐压、泄压能力。局部应用灭火系统：向保护对象以设计喷射率直接喷射灭火剂，并持续一段时间的灭火系统。二氧化碳气体灭火系统是现有气体灭火系统中即可采用全淹没又可采用局部应用灭火方式的灭火系统。c、按照灭火系统结构特点分为：管网灭火系统（也称作有管网灭火装置）预制灭火系统(也称作无管网灭火装置)管网灭火系统：按一定的应用条件进行设计计算，将灭火剂从储存装置经由干管支管输送至喷放组件实施喷放的灭火系统。预制灭火系统：按一定的应用条件，将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套且具有联动控制功能的灭火系统。d、按照装配形式分为单元独立系统组合分配系统单元独立系统：用一套气体灭火剂储存装置，保护一个防护区或保护对象的灭火系统。组合分配系统：用一套气体灭火剂储存装置，同时保护两个及两个以上防护区或保护对象的灭火系统。（通过管网的选择分配）高压二氧化碳气体灭火装置柜式高压二氧化碳气体灭火装置示意图e、按照加压方式分为自压式气体灭火系统：指灭火剂无需加压而是依靠自身饱和蒸汽压力进行输送的系统。内贮压式气体灭火系统：指灭火剂在瓶组内用惰性气体进行加压储存，系统动作时灭火剂靠瓶组内的充压气体进行输送的系统。例如内储压式七氟丙烷灭火系统外贮压式灭火系统：指系统动作时灭火剂由专设的充压气体瓶组按设计压力对其进行充压的系统。例如：外储压式七氟丙烷灭火系统典型应用场所图

  、档案馆、珍品库电子计算机房、电讯中心、通讯室、无人职守机房喷漆线、喷漆室燃汽轮机变配电室、变压器室电站飞机、汽车库、船舱轧机、印刷机浸渍油槽应用场所特别提示热气溶胶预制灭火系统不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所。K型及其他型热气溶胶预制灭火系统不得用于电子计算机房、通讯机房等场所。只能用于扑救电缆隧道（夹层、井）及自备发电机房等火灾。二氧化碳不能用于人员密集场所。三、系统组成及组件气体灭火系统一般由灭火剂储存瓶组、单向阀、集流管、选择阀、压力讯号器、管网和喷嘴、阀驱动装置及报警灭火控制器等组成。其中贮存容器、容器阀、连接软管、单向阀、集流管和框架（或支架）等部件通常是组合在一起的，总称为贮存装置，无管网灭火装置的贮存装置一般由贮存容器、容器阀和支架等部件组成。１高压二氧化碳灭火系统灭火剂在常温下储存的二氧化碳灭火系统。二氧化碳是一种惰性气体，自身无色、无毒，密度比空气大约50%。设计浓度按照《二氧化碳灭火系统模块设计规范》的规定执行。储存容器中的储存压力为5.17MPa.高压二氧化碳灭火系统特点无人场所建议优先选用二氧化碳灭火系统。另外，由于二氧化碳灭火剂灭火后很快散逸、不留痕迹、无毒无害，经济便宜，密度比空气大等优点，是目前唯一能够适用于局部应用的气体灭火系统，对保护大空间或敞开场所的专门设备特别适宜。液体二氧化碳渗透性比较好，对扑灭部分固体(如棉花、纸张)深位火灾效果较好。２低压二氧化碳灭火系统灭火剂在-18℃～-20℃低温下储存的二氧化碳灭火系统。二氧化碳灭火剂在储存容器内利用绝绝缘和制冷手段被控制在-18℃以下。储存容器中的储存压力为2.07MPa.管网低压二氧化碳灭火系统示意图低压二氧化碳灭火装置管网低压二氧化碳灭火系统常见的组成1制冷系统；2喷嘴；3选择阀；4总控阀；5检修阀；6压力控制装置和压力显示装置；7安全泄放阀；8平衡阀；9液位计；10充装口典型的装置是能承受压力的容器外包一个密封的金属壳，壳内有绝缘体，在储存容器一端安装一个标准的空冷制冷机装置，它的冷却蛇管装于存储容器内，电力操纵，用压力开关自动控制。低压二氧化碳灭火系统特点低压二氧化碳灭火系统适用于保护空间大、灭火剂储存量大、管网相对简单的工业消防工程中，与高压二氧化碳比较，在大工程上有较大价格上的优势。低压二氧化碳较高压二氧化碳，“冷激”、“冷淬”现象更严重，不适宜保护精密设备。３七氟丙烷灭火系统七氟丙烷（HFC-227ea，又称FM200），是一种无色、几乎无味、不导电的气体。其灭火方式为全淹没灭火方式，结构上能够使用有管网和无管网型式。储存容器的增压压力为：一级2.5+0.1MPa;二级4.2+0.1MPa三级5.6+0.1MPa七氟丙烷灭火系统特点七氟丙烷是一种新型、高效、低毒的气态化学灭火剂，可用于经常有人工作的防护区。七氟丙烷灭火系统也是我国哈龙替代气体灭火系统中应用较广，效果较好的产品。以液态存储，所占用的钢瓶存储空间比1301略大，比惰性气体所占用的空间要小得多。但由于七氟丙烷系统在灭火过程中分解产生CO、HF以及烟气，对人员和设备的安全性不是很好，分在人员密集场所或保护精密设备和珍贵财物时应慎重使用。４IG541混合气体灭火系统IG541混合气体（烟烙尽）由52%的氮气、40%的氩气和8%的二氧化碳三种惰性气体组成。是一种无毒、无色、无味、不导电的压缩气体。其灭火方式为全淹没灭火方式。储存容器充装压力：一级15.0MPa，二级20.0MPa.IG541混合气体灭火系统特点惰性气体对人体无害，可用于有人活动的场所。灭火过程不产生任何分解物，对精密仪器设备和珍贵数据资料无腐蚀作用。特别适宜对环保要求高的场所和保护精密设备和珍贵财物。但是IG541的灭火机理为物理灭火方式，灭火剂用量过大，工程投资较大，与其它气体灭火系统相比要有更多的储存钢瓶和更粗的喷放管道。不能用于局部应用。５三氟甲烷灭火系统三氟甲烷最大特点是对人员的安全系数高，最适宜保护人员经常活动或人员密集的场所。但也有一定毒性且目前尚无设计规范。６卤代烷1301灭火系统根据公消(2001)207号文件，在哈龙必要场所能够正常的使用哈龙固定灭火系统，对需要新安装哈龙固定灭火系统的必要场所，应采用1301固定灭火系统，不得采用1211或其他哈龙灭火系统。７热气溶胶灭火装置热气溶胶是由固体化学混合物（热气溶胶发生剂）经化学反应生成的具有灭火性质的气溶胶，包括S、K和其它型。热气溶胶灭火装置是使气溶胶发生剂通过燃烧反应产生气溶胶灭火剂的装置。通常由引发器、气溶胶发生剂和发生器、冷却装置、反馈元件、外壳及火灾探测装置和控制装置组成。热气溶胶灭火装置设置要求同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时，必须能同进启动，其动作响应时差小于2s。单台热气溶胶预制灭火装置的保护容积不应大于160m3；设置多台装置时，其相互间的距离小于10m.一台以上灭火装置之间的电启动线路应采用串联连接。每台灭火装置均应具备启动反馈功能。热气溶胶灭火装置设备结构相对比较简单、不占或占地面积小、安装便捷，气溶胶灭火剂不完全燃烧产生的气体对环境造成污染，固体微粒的产生对灭火现场有污染和腐蚀作用，灭A类火有一定困难，其应用场所受到严格限制：1、不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所。2、K型及其他型热气溶胶预制灭火系统只能用于扑救电缆隧道（夹层、井）及自备发电机房等火灾。灭火剂储存容器灭火剂储存容器一直处在充压工作状态，它是气体灭火系统的主要组件之一，对系统能否正常工作影响很大。灭火剂储存容器既要储存灭火剂，同时又是系统工作的动力源，为系统正常工作提供足够的压力。容器阀容器阀是指安装在灭火剂储存容器出口的控制阀门，其作用是平时用来封存灭火剂，火灾时自动或手动开启释放灭火剂电磁瓶头阀该阀安装在启动钢瓶上，用以密封瓶内的启动气体。火灾时，控制器发出灭火指令，打开电磁阀,启动气体释放打开灭火剂储存容器上的容器阀及相应的选择阀选择阀在组合分配系统中，每个防护区或保护对象的管道上均设置一个选择阀，用来控制灭火剂释放到起火防护区的专用阀门。选择阀平时都是关闭的，选择阀的启动方式有气动式和电动式。无论电动式或是气动式选择阀，均应设手动执行机构，以便在自动失灵时，仍能将阀门打开。该选择阀是一种气动快开阀，其工作原理为当控制气体推动驱动气缸活塞，带动曲柄动作，使转轴旋转，主阀处于可开启状态，在灭火剂压力作用下主阀打开，释放灭火剂，应急时，可直接扳动手柄打开选择阀，释放灭火剂。单向阀单向阀是用来控制介质流向的。单向阀分为液流单向阀和气流单向阀。液流单向阀可防止灭火剂回流到空瓶或从卸下的储瓶接口处泄漏灭火剂。气流单向阀用以控制启动气体来开启相应阀门。液流单向阀气流单向阀压力讯号器设置在灭火系统的主管道上，大多数都用在确认本系统是否真正启动工作和灭火剂是否喷向起火的防护区，同时用其信号操作保护区的警告指示门灯，禁止人员进入已实施灭火的防护区。喷头将灭火剂释放于防护区或保护对象的系统组件，喷头的布置应满足喷放后灭火剂均匀分布于防护区内。当保护对象属于可以燃烧的液体时，喷头射流方向不应朝向液体

  面。管网是将储存装置内的灭火剂输送至喷头的管路。其管道应采用无缝钢管，其内外表面应进行防腐处理，且应能承受系统的工作所承受的压力和温度。若输送气体灭火剂的管道安装在腐蚀性较大的环境里，宜采用不锈钢管。输送启动气体的管道，宜采用铜管。四、灭火机理灭火的基本机理是冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火作用主要是物理过程，后一种是一个化学过程。各种气体灭火剂在化学组成、物理性质、灭火机理以及灭火效能上存在很大差别，但在应用中具有化学稳定性高、耐储存、腐蚀性小、不导电、毒性低、蒸发后不留痕迹等相同特点。CO2灭火系统主要是通过物理作用来灭火的，既通过稀释氧气浓度，降低燃烧物的温度，窒息和冷却作用来灭火的。卤代烷1211、1301灭火系统是通过化学抑制作用来灭火的。卤代烃HFC-227ea灭火系统主要是通过物理作用和部分化学作用来灭火的。IG-541等惰性气体灭火系统主要是通过稀释氧气浓度、隔绝空气等窒息作用来灭火的。五、系统的操作与控制管网灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。预制灭火系统应设自动控制和手动控制两种启动方式。自动启动工作原理自动启动是指系统从火灾探测报警到关闭联动设备和释放灭火剂，均有系统自动完成，不需人员介入的操作与控制方式。气体灭火控制器设置在自动状态下，当防护区发生火灾后，首先火灾探测器动作，并向气体灭火控制器报警，确认后发出声、光报警信号，同时启动联动装置（关闭防护区开口、停止空调和通风机等），延时一段时间（一般为30s）后打开启动气瓶的瓶头阀，利用气瓶中的高压氮气通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。灭火剂施放时，压力开关动作发出反馈信号，灭火控制器同时发出施放灭火剂的的声、光报警信号。手动启动工作原理手动启动是指人员发现起火或接到火灾自动报警信号并经确认后，启动手动控制按钮，通过灭火控制器操作联动设备和释放灭火剂的操作与控制方式。当保护区发生火情时，可按下手动控制盒或灭火控制器上“启动”按钮，灭火控制器即发出声光报警信号，同时发出联动指令，相关设备联动，经过一段延时时间，发出灭火指令，打开电磁瓶头阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。机械应急启动机械应急启动是指系统在自动与手动操作均失灵时，人员用系统所设的机械式启动机构，释放灭火剂的操作与控制方式，在实施前一定要关闭相应的联动设备。气体灭火系统机械应急操作装置应设在钢瓶间内或防护区外便于操作的地方，且能在一个地点完成释放灭火剂的全部操作。干粉灭火系统干粉灭火系统分类按灭火方式分类：全淹没式、局部应用式、手持软管干粉按设计情况分类：设计型、预制型按保护情况分类：组合分配、单元独立按驱动气体储存方式分类：贮气式、贮压式、燃气式

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