第七章气体灭火系统

气体灭火系统是以一种或多种气体作为灭火介质,通过这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浓度实现灭火。

?气体灭火系统具有灭火效率高、灭火速度快、保护对象无污损等优点。

?气体灭火系统是根据灭火介质而命名的,目前比较常用的气体灭火系统

二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、IG-541混合气体灭火系统等。

第一节系统分类、组成及灭火机理

(五)无管 灭火系统

1.柜式气体灭火装置

该装置一般由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组（可选）、容器阀、减压装置（针对惰性气体灭火装置）、驱动装置、集流管（只限多瓶组）、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件等组成。

第二节系统工作原理，控制方式与适用范围

工作原理：

二、系统的操作与控制

1、控制方式

管 灭火系统应设自动控制、手动控制、机械应急启动工作方式、紧急启动/停止工作方式四种控制方式。

2、启动方式

管 灭火系统应设自动控制、手动控制、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。

（一）自动控制方式

1、联动控制信号应包括下列内容（延时期间动作）：

1）关闭防护区域的送（排）风机及送（排）风阀门：

2）停止通风和空气调节系统及关闭设置在该防护区域的电动防火阀;

3）联动控制防护区域开口封闭装置的启动，包括关闭防护区域的门、窗；

4）启动气体灭火装置、泡沫灭火装置，气体灭火控制器、泡沫灭火控制器，可设定不大于 30s 的延迟喷射时间。

2、平时无人工作的防护区，可设置为无延迟的喷射；在接收到第二个联动触发信号后，应启动气体灭火装置、泡沫灭火装置。

(二)手动控制方式

当控制器上控制方式选择锁置于“手动”位置时，灭火控制器处于手动控制状态。确认火灾已发生时，可按下保护区外或控制器操作面板上的“紧急启动按钮”，即可启动灭火装置，释放灭火剂，实施灭火。无论装置处于自动或手动状态，按下任何紧急启动按钮，都可启动灭火装置，释放灭火剂。(按下按钮，保护区内、外警 均 警，经过延时后，气体喷放)

(三)机械应急启动工作方式

手动关闭联动设备并切断电源，打开对应保护区选择阀门；成组或逐个打开对应保护区储瓶组上的容器阀，即可实施灭火。

第三节系统设计

一、防护区的设置要求

(一)其他灭火系统

1、宜以单个封闭空间划分；

2、同一区间吊顶层和地板下需同时保护时，可合为一个防护区；

3、管 灭火系统一个防护区不大于800㎡，且容积不大于3600m3；

4、预制灭火系统一个防护区不大于500㎡，且容积不大于1600m3。

（二）耐火性能

①防护区围护结构及门窗耐火极限不宜低于0.50h；

吊顶耐火极限不宜低于0.25h;

①防火区建筑物构件耐火时间（一般为30min）包括：探测火灾时间、延时时间、释放灭火剂时间及保持灭火剂设计浓度的浸渍时间。

(三)耐压能力

防护区维护承受内压不宜低于1200Pa。

(四)泄压能力

全封闭防护区设置泄压口，七氟丙烷灭火系统泄压口设置位于防护区净高2/3以上(二氧化碳同样要求)。防护区设置的泄压口，宜设在外墙上。

设有防爆泄压设施或门窗缝隙未设密封条的防护区可不设置泄压口。

(五)封闭能力

喷放灭火剂之前，应自动关闭防护区内除泄压口之外的开口。

(六)环境温度

防护区最低温度不应低于-10℃。

二、安全要求

1、安全疏散

防护区应设疏散通道和安全出口,保证防护区内所有人员能在30s内撤离完。

3、通风换气

灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设置机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。

通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不小于每小时5次。(二氧化碳系统排风设备要求换气每小时不少于4次)

4、有人工作防护区的灭火设计浓度或实际使用浓度,不应大于有毒性反应浓度。

5、防护区内设置的预制灭火系统的充压压力不应大于2.5Mpa。

6、经过有爆炸危险和变电、配电场所的管 、以及布设在以上场所的金属箱体等，应设防静电接地。

7、设有气体灭火系统的场所，宜配置空气呼吸器。

三、二氧化碳灭火系统设计

（一）一般规定

二氧化碳灭火系统可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统

1、全淹没灭火系统应符合下列规定：

(1)防护区

①防护区用的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放二氧化碳前应自动关闭。

②对固体深位火灾，除泄压口以外的开口，在喷放二氧化碳前应自动关闭。

③对气体、液体、电气火灾和固体表面火灾，在喷放二氧化碳前不能自动关闭的开口，其面积不应大于防护区总内表面积的3%，且开口不应设在底面。

④防护区应设置泄压口，并宜设在外墙上，其高度应大于防护区净高的2/3。当防护区设有防爆泄压孔时，可不单独设置泄压口。

⑤防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.50h,

吊顶的耐火极限不应低于0.25h；

围护结构及门窗的允许压强不宜小于1200Pa。

2、采用局部应用灭火系统的保护对象，应符合下列规定：

①保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s。必要时，应采取挡风措施。

②在喷头与保护对象之间，喷头喷射角范围内不应有遮挡物。

③当保护对象为可燃液体时，液面至容器缘口的距离不得小于150mm。

④启动释放二氧化碳之前或同时，必须切断可燃、助燃气体的气源。

3、备用量的设置

当组合分配系统保护5个及以上的防护区或保护对象，或在48h内不能恢复时，二氧化碳应有备用量，备用量不应小于系统设计的储存量。备用量的储存容器应与系统管 相连，宜能与主储存容器切换使用。

（二）全淹没系统的设计

①二氧化碳设计浓度不应小于灭火浓度的1.7倍，并不得低于34%。

②当防护区内存有两种及两种以上可燃物时，防护区的二氧化碳设计浓度应采用可燃物中最大的二氧化碳设计浓度。

③全淹没灭火系统二氧化碳的喷放时间不应大于1min。

当扑救固体深位火灾时，喷放时间不应大于7min，并应在前2min内使二氧化碳的浓度达到30%。

四、其他气体灭火系统设计

（一）一般规定

1、组合分配系统

1）两个两个以上的防护区采用组合分配系统时,一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。

2）组合分配系统灭火剂储存量,应按储存量最大的防护区确定。

3）灭火系统的灭火剂储存量等于:

防护区灭火设计用量+储存容器内的灭火剂剩余量+管 内灭火剂剩余量

4）灭火系统的储存装置72h内不能重新充装恢复工作的,应按系统原储存量100%设置备用量。(二氧化碳5个及以上防护区或者48h不能补充时设置备用量)

5）同一集流管上的储存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。

6）同一防护区,当设计两套或三套管 时,集流管可分别设置,系统启动装置必须共用。

7）各管 上喷头流量均应按同—灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。

8）管 上不应采用四通管件进行分流。

9）喷头的保护高度和保护半径，应符合下列规定：

①最大保护高度不宜大于6.5m；

②最小保护高度不应小于0.3 m；

③喷头安装高度小于1.5 m时，保护半径不宜大于4.5 m；

④喷头安装高度不小于1.5m时，保护半径不应大于7.5 m。

⑤喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于0.5 m。

2）预制灭火系统

1、个防护区设置的预制灭火系统，其装置数量不宜超过10台。

②多台预制灭火系统必须同时启动，动作响应时差不超过2s。

（二）七氟丙烷灭火系统设计浓度

1、七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。

2、固体表面火灾的灭火浓度为5.8%，

3、防护区实际应用浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍。

浸渍时间口诀：大爷气急5吞木头。

释义：大爷气（1min/液/气）;

急5（机房/5min）

吞木头（twenty（20）木材）

（三） IG-541混合气体灭火系统设计浓度

1、IG-541混合气体灭火系统设计浓度不应小于灭火浓度的 1.3倍,惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。

固体表面火灾的灭火浓度为28.1%。

当lG-541混合气体灭火剂喷放至设计用量的95%时，其喷放时间不应大于60s且不应小于48s

2、灭火浸渍时间应符合下列规定：

1）木材、纸张、织物等固体表面火灾，宜采用20min；

2）通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾，宜采用10min

3）其它固体表面火灾，宜采用10min

浸渍时间总结：

第四节系统组件及设置要求

1、低压系统储存装置设置组件要求

（1）低压系统储存装置上应至少设置两套安全泄压装置。

（2）低压系统储存装置应具有灭火剂泄露检测功能。当储存容器中充装的二氧化碳量损失10%时，应及时补充。

(3）储存装置的高压 警压力设定值应为2.2MPa，低压 警压力设定值应为1.8MPa。

（4）容器阀应能在喷出要求的二氧化碳量后自动关闭。

2、不具备自然通风条件的储存容器间，应设机械排风装置，排风口距储存容器间地面高度不宜大于0.5m，排出口应直接通向室外，正常排风量宜按换气次数不小于4次/h确定，事故排风量应按换气次数不小于8次/h确定。(其他气体：通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不少于每小时5次。）

(二)选择阀

1、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。

2、系统在启动时，选择阀应在二氧化碳储存容器的容器阀动作之前或同时打开。

(三)压力开关

压力开关一般设置在选择阀后，以判断各部位的动作正确与否。

(四)安全阀

安全阀一般设置在储存容器的容器阀上及组合分配系统的集流管部分。

二、其他气体灭火系统组件

（一）一般规定

1、储存装置的储存容器与其他组件的公称工作压力，不应小于在最高环境温度下所承受的工作压力。

2、在储存容器或容器阀上，应设安全泄压装置和压力表。组合分配系统的集流管，应设安全泄压装置。安全泄压装置的动作压力，应符合相应气体灭火系统的设计规定。

3、在通向每个防护区的灭火系统主管道上，应设压力讯号器或流量讯号器。

4、组合分配系统中的每个防护区应设置控制灭火剂流向的选择阀，其公称直径应与该防护区灭火系统的主管道公称直径相等。

5、喷头的布置应满足喷放后气体灭火剂在防护区内均匀分布的要求。当保护对象属可燃液体时，喷头射流方向不应朝向液体表面。

(二)操作与控制

1、采用气体灭火系统的防护区，应设置火灾自动 警系统，其设计应符合现行国家标准《火灾自动 警系统设计规范》GB50116的规定，并应选用灵敏度级别高的火灾探测器。

2、灭火设计浓度或实际使用浓度大于无毒性反应浓度(NOAEL浓度)的防护区和采用热气溶胶预制灭火系统的防护区，应设手动与自动控制的转换装置。

（1）当人员进入防护区时，应能将灭火系统转换为手动控制方式；

（2）当人员离开时，应能恢复为自动控制方式。

（3）防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置。

3、组合分配系统启动时，选择阀应在容器阀开启前或同时打开。

6.输送启动气体的管道，宜采用铜管，其质量应符合现行国家标准《拉制铜管》GB1527的规定;

2、手动控制装置和手动与自动转换装置应设在防护区疏散出口的门外便于操作的地方，安装高度为中心点距地面1.5m。

机械应急操作装置应设在储瓶间内或防护区疏散出口门外便于操作的地方。

章节小结:

1、各气体灭火系统灭火机理

2、气体灭火系统分类