文档介绍:第一节 气体灭火系统概述
气体灭火系统是以气体作为灭火介质的灭火系统。
目前国内常见的气体灭火系统,主要有二氧化碳灭火系统、卤代烷(1211,1301)灭火系统、七氟丙烷(HFC-227ea)灭火系统、三氟甲烷(HFC-23)灭火系统、阀等控制组件来保护多个防护区的气体灭火系统。
在气体灭火系统设计中,对于两个或两个以上防护区的系统,大都采用组合分配系统。
组合分配系统的优点是,可以最大可能的减少灭火剂的贮存量及贮存装置,便于管理维护。
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组合分配系统
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(六)单元独立系统
单元独立系统,是指只用于保护一个防护区的气体灭火系统。该系统管路简单,可靠性好,维护管理方便,但建造成本相对较高。
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单元独立系统示意图
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第三节 气体灭火系统的选择
一、气体灭火系统的灭火机理
气体灭火系统是通过向防护区或保护对象喷射灭火剂来灭火的。
1211、1301等卤代烷(哈龙)灭火剂及七氟丙烷、六氟丙烷等卤代烷烃类灭火剂,是通过化学抑制作用来灭火的。即通过卤素化合物的化学作用,大量扑捉和消耗火焰中的自由基,抑制燃烧的链式反应,将火焰扑灭。
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二氧化碳
通过物理作用来灭火,主要是窒息,其次是冷却,即通过稀释氧气浓度、窒息燃烧和冷却作用等作用来灭火的。
在众多的卤代烷灭火系统的替代系统中,以CO2灭火系统技术最为成熟,应用也最广泛。在国内,以高压系统最为普遍。CO2灭火系统较为经济,能输送较远距离,但其较高的灭火浓度对人非常危险,不宜用于有人场所。另外,一些资料表明,在释放过程中的冷凝现象可能会对电子元件造成损害。
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七氟丙烷(FM200)
七氟丙烷灭火剂是一种无色、几乎无味、不导电的气体,密度大约为空气的6倍,采用高压液化储存。
七氟丙烷的灭火机理,为抑制化学链反应,其灭火机理及灭火效率与卤代烷“1301”相类似,为主动灭火,在几种替代物中是较为有效的一种。
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七氟丙烷是毒性较低、无色、无味、无二次污染的气体,对人体产生不良影响的体积浓度临界值为9%,其最小设计灭火浓度为7%。因此,正常情况下对人体不会产生不良影响,可用于经常有人活动的场所;它不破坏大气臭氧层,符合环境要求。由于灭火浓度较低,因而储瓶数量较少,占地面积也较小,而且各项指标较为合理,系统功能完善、工作准确可靠,长期储存不泄露。
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但七氟丙烷灭火系统也有自身的弱点:不能灭固体深位火灾,输送距离短,因为灭火剂的释放必须在十秒种之内完成,达到灭火浓度,否则产生的酸性分解物对人体有害,对被保护设施也有腐蚀性,用于组合分配系统时,各防护区位置应相对集中。另外灭火剂价格也较高。
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IG—541(烟烙尽、烟烙净)
IG—541灭火剂由52%氮、40%氩、8%二氧化碳三种气体组成,比空气略重,属于惰性气体灭火剂,以气态储存,其储存压力为15MPa。
IG—541的灭火机理是通过降低防护区中的氧气浓度(由空气正常含氧量的21%降至%),使其不能维持燃烧而达到灭火的目的,为物理反应,属被动灭火。
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IG—541
是一种环保型灭火剂,灭火时不会发生任何化学反应,不污染环境,无毒、无腐蚀,具有良好的电绝缘性能,不会对被保护设备构成危害,也无须延迟喷放,这是其它灭火剂所不具备的特点。
IG541混合气体灭火剂在%的灭火浓度下,人或者动物不会感到不适应,这是由于此时保护区内的二氧化碳含量在4%~5%之间,提高了人或动物的呼吸频率,这样可以使人或动物氧气的摄入量与在正常空气下氧气摄入量保持一致。
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另外,混合气体以设计浓度和空气混合后,可以在较长的时间内保持这一灭火浓度,即使保护区没有采取特别的密封措施,系统也能在20分钟后保持灭火所需的浓度。另外灭火剂价格便宜,可远距离输送,这对于保护相距较远的保护区十分有利,由于灭火气体可充分与空气混合,故能有效防止复燃。
但因是被动灭火,其灭火效果略差,其高压气态储存方式带来了储瓶数量大,占地面积大,系统造价高的缺点。
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热气溶胶灭火剂
是由氧化剂、还原剂、燃烧速度控制剂和粘合剂等组成的固体混合物,经自身燃烧反应后释放出既有气体又有固体微粒的气溶胶。
气溶胶中,约60%为气体,主要成分是N2、co2和碳氢化合物等;约40%为固体微粒(直径一般小于),主要是金属氧化物(Meo)、碳酸盐(Meco3)和碳酸氢盐(MeHCo3)及少量金属氧化物等。气溶胶灭火机理主要是冷却和化学抑制。