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氣體滅火系統(tǒng)
氣體滅火系統(tǒng)是傳統(tǒng)的四大固定式滅火系統(tǒng)(水、氣體、泡沫和干粉)之一,應(yīng)用泛,具有滅火效率高、滅火速度快、保護對象無污損等優(yōu)點。氣體滅火系統(tǒng)一般根據(jù)滅火介質(zhì)命名,目前比較常用的氣體滅火系統(tǒng)有二氧化碳滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)、IG541混合氣體滅火系統(tǒng)等。氣體滅火系統(tǒng)是一種重要的消防滅火手段,特別是在不能用水撲救的特定場所,如電信機房、電氣設(shè)備房等,其應(yīng)用尤為廣泛。 氣體滅火系統(tǒng)可以從多個角度進(jìn)行分類,今天我們將會進(jìn)行全面介紹,并在文末附上總結(jié)和知識拓展,有興趣的同學(xué)一定記得拉到底看完哦! 按使用的滅火劑分類 1、二氧化碳滅火系統(tǒng) 二氧化碳滅火系統(tǒng)是一種高效、環(huán)保的火災(zāi)防護解決方案,它將二氧化碳作為主要的滅火介質(zhì),利用其獨有的物理化學(xué)特性來實現(xiàn)快速有效地?fù)錅缁馂?zāi)。與常見的泡沫或干粉滅火系統(tǒng)不同,二氧化碳不會在火場留下殘留物或?qū)υO(shè)備產(chǎn)生腐蝕性損害。它的工作原理在于形成大量CO2氣體覆蓋燃燒區(qū)域,通過大幅度降低空氣中氧氣濃度和提高壓力來進(jìn)行窒息作用,并降低溫度以冷卻火源。另外由于CO2氣體比空氣重,在蒸發(fā)過程中能夠迅速填充并替代易燃易爆區(qū)域中的空氣含量,該系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是反應(yīng)時間短、滅火效率高。 分類:二氧化碳滅火系統(tǒng)按滅火劑儲存壓力不同可分為高壓系統(tǒng)(指滅火劑在常溫下儲存的系統(tǒng))和低壓系統(tǒng)(指滅火劑在-20~-18℃低溫下儲存的系統(tǒng))兩種應(yīng)用形式。管網(wǎng)起點計算壓力(
壓力):高壓系統(tǒng)應(yīng)取5.17MPa,低壓系統(tǒng)應(yīng)取2.07MPa。 高壓儲存容器中二氧化碳的溫度與儲存地點的環(huán)境溫度有關(guān),容器必須能夠承受更高
預(yù)期溫度所產(chǎn)生的壓力。儲存容器中的壓力還受一氧化碳滅火劑充裝密度的影響。因此,在更高
儲存溫度下的充裝密度要注意控制,充裝密度過大,會在環(huán)境溫度升高時因液體膨脹造成保護膜片破裂而自動釋放滅火劑。 低壓系統(tǒng)儲存容器內(nèi)二氧化碳滅火劑的溫度利用保溫和制冷手段被控制在-20~-18℃。典型的低壓儲存裝置是壓力容器外們一個密封的金屬殼,殼內(nèi)有隔熱材料,在儲存容器一端安裝一個標(biāo)準(zhǔn)的制冷裝置,它的冷卻蛇管裝于儲存容器內(nèi)。 滅火機理:二氧化碳滅火主要在于窒息,其次是冷卻。在常溫常壓條件下,二氧化碳的物態(tài)為氣相,當(dāng)儲存于密封高壓氣瓶中,低于臨界溫度31.4℃時,是以氣、液兩相共存的。在滅火過程中,二氧化碳從儲存氣瓶中釋放出來,壓力驟然下降,使得二氧化碳由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài),分布于燃燒物的周圍,稀釋空氣中的氧含量。氧含量降低會使燃燒時的熱產(chǎn)生率減小,而當(dāng)熱產(chǎn)生率減小到低于熱散失率的程度時,燃燒就會停止。這是二氧化碳所產(chǎn)生的窒息作用。同時,二氧化碳釋放時又因焓降的關(guān)系,溫度急劇下降,形成細(xì)微的固體干冰粒子,干冰吸取其周圍的熱量而升華,即能產(chǎn)生冷卻燃燒物的作用。 特性:二氧化碳具有顯著的窒息作用,當(dāng)釋放到燃燒區(qū)域時,能迅速降低氧氣濃度,剝奪火焰燃燒所需的氧氣,有效抑制火勢。此外,二氧化碳在釋放過程中的相變吸熱也提供了一定的冷卻效果,進(jìn)一步輔助滅火。由于二氧化碳的非導(dǎo)電性,它也適用于撲救電氣設(shè)備火災(zāi),且使用后不留殘留物,對設(shè)備和環(huán)境友好。 2、七氟丙烷滅火系統(tǒng) 定義:七氟丙烷滅火系統(tǒng)是以七氟丙烷作為滅火介質(zhì)的氣體滅火系統(tǒng)。七氟丙烷滅火劑屬于鹵代烷滅火劑系列,具有滅火能力強、滅火劑性能穩(wěn)定的特點,其臭氧層損耗能力(ODP)為0,全球溫室效應(yīng)潛能值(GWP)很小,不會破壞大氣環(huán)境,并且在大氣中的存留時間相對較短,大約31至42年,符合當(dāng)前的環(huán)保要求。七氟丙烷的滅火系統(tǒng)設(shè)計濃度一般小于10%,對人體是安全的,但七氟內(nèi)燒滅火劑及其分解產(chǎn)物對人體有毒性危害,使用時應(yīng)引起重視,因為在高溫條件下七氟丙烷可能會分解產(chǎn)生氟化氫,因此在設(shè)計滅火系統(tǒng)時,應(yīng)考慮到其安全性,確保在滅火濃度下對人體是安全的,同時采取措施以減少氟化氫可能造成的危害。 滅火機理:七氟丙烷滅火劑是一種無色無味、不導(dǎo)電的氣體,其密度大約是空氣密度的6倍,可在一定壓力下呈液態(tài)儲存。該滅火劑為潔凈滅火劑,釋放后無殘余物,不會污染環(huán)境和保護對象。一方面,當(dāng)七氟丙烷滅火劑噴射到保護區(qū)后,液態(tài)滅火劑迅速轉(zhuǎn)變成氣態(tài),吸收大量熱量,從而顯著降低了保護區(qū)和火焰周圍的溫度;另一方面,七氟丙烷滅火劑的熱解產(chǎn)物對燃燒過程也具有相當(dāng)程度的抑制作用。 特性:七氟丙烷滅火劑(HFC-227ea/FM200)以其卓越的滅火能力和化學(xué)穩(wěn)定性而著稱。它能夠在極短的時間內(nèi)顯著降低燃燒區(qū)域的溫度,并通過物理吸熱和化學(xué)中斷燃燒鏈的雙重作用迅速抑制火焰蔓延。作為一種無色、無味、低毒的氣體,七氟丙烷在常溫常壓下是化學(xué)穩(wěn)定的,不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。其滅火過程中不留下任何殘留物,從而避免了對設(shè)備和貴重物品造成二次損害。另外,七氟丙烷的非導(dǎo)電性質(zhì)使其成為電氣火災(zāi)的理想滅火劑。 3、惰性氣體滅火系統(tǒng) 定義:惰性氣體滅火系統(tǒng)包括IG01(氬氣)滅火系統(tǒng)、IG100(氮氣)滅火系統(tǒng)、IG55(氧氣、氮氣)滅火系統(tǒng)、IC541(氬氣、氮氣、二氧化碳)滅火系統(tǒng)。由于惰性氣體是一種無毒、無色、無味、惰性且不導(dǎo)電的純“綠色”氣體,故又稱之為潔凈氣體滅火系統(tǒng)。 滅火機理:IG541混合氣體滅火劑是由氮氣、氬氣和二氧化碳氣體按一定比例混合而成的氣體,由于這些氣體都在大氣層中自然存在且來源豐富,對大氣層臭氧沒有損耗(消耗臭氧潛能值ODP=0),也不會產(chǎn)生溫室效應(yīng)?;旌蠚怏w無毒、無色、無味、無腐蝕性及不導(dǎo)電,既不支持燃燒,又不與大部分物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。從環(huán)保的角度來看,是一種較為理想的滅火劑。 IG541混合氣體滅火劑屬于物理滅火劑,一般由52%的氮氣、40%的氬氣和8%的二氧化碳組成。混合氣體釋放后,將防護區(qū)內(nèi)氧氣降至15%以下,大部分可燃物將停止燃燒。同時又把二氧化碳升至4%,二氧化碳比例的提高,將加快人的呼吸速率,提高人體吸收氧氣的能力,從而補償環(huán)境氣體中的氧氣濃度,降低對人體的傷害程度。該滅火系統(tǒng)中滅火設(shè)計濃度不大于43%時,對人體是安全無害的。 特性:惰性氣體滅火系統(tǒng),主要使用如氬氣、氮氣或二氧化碳等氣體,因其不參與燃燒反應(yīng),展現(xiàn)出卓越的滅火效果和環(huán)保特性。這些氣體在滅火時通過稀釋空氣中的氧氣濃度,從而達(dá)到窒息火焰的目的,而不會產(chǎn)生任何有害的化學(xué)反應(yīng)或殘留物,有效保護了環(huán)境和被保護區(qū)域的設(shè)備不受損害。同時,惰性氣體對人體健康影響極小,通常情況下對人體無害,不會對人員造成直接傷害。但是,需要注意的是,在高濃度下或在封閉空間中使用時,惰性氣體可能會降低空氣中氧氣的濃度,導(dǎo)致氧氣不足,因此需要確保在安全濃度下使用,并采取適當(dāng)?shù)耐L(fēng)措施以防止窒息風(fēng)險。 按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點分類 1、無管網(wǎng)滅火系統(tǒng) 定義:無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)是一種預(yù)先設(shè)計、組裝成套的滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)不需要設(shè)置復(fù)雜的管網(wǎng)設(shè)施,而是將滅火劑儲存裝置和噴放組件等集成在一起,形成一個獨立的滅火單元。 定義:無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)是一種預(yù)設(shè)計、預(yù)組裝的滅火解決方案,它通過將滅火劑儲存裝置、噴放組件以及控制單元集成在一個單元內(nèi),形成一個獨立的、易于部署的滅火模塊。這種系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)中復(fù)雜的管道布置,使得安裝和維護過程更為簡便快捷。 類型:無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)主要分為柜式氣體滅火裝置和懸掛式氣體滅火裝置兩種形式。柜式裝置通常為固定式安裝,外觀類似標(biāo)準(zhǔn)機柜,而懸掛式裝置則設(shè)計用于直接懸掛在防護區(qū)域的上方。這些裝置均可以根據(jù)具體的防護需求和空間條件進(jìn)行定制,以實現(xiàn)更優(yōu)
的滅火覆蓋和效能。 適用場景:無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)特別適用于空間相對有限、布局緊湊或?qū)?nèi)部裝修及布線要求較高的場所,常用于計算機房、數(shù)據(jù)中心、通信機房、檔案館、圖書館、博物館、醫(yī)療設(shè)備室、實驗室等重要區(qū)域,這些地方通常含有高價值設(shè)備或敏感資料,需要快速有效的滅火保護,同時盡量減少對日常運作的干擾。無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)由于其安裝簡便、響應(yīng)迅速,也適合用于難以布置管網(wǎng)的特殊結(jié)構(gòu)空間或臨時性建筑中。 2、管網(wǎng)滅火系統(tǒng) 定義:管網(wǎng)滅火系統(tǒng)是指按一定的應(yīng)用條件進(jìn)行計算,將滅火劑從儲有裝置經(jīng)由干管、支管輸送至噴放組件實施噴放的滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由滅火劑儲存裝置、輸送管網(wǎng)、噴放組件、控制裝置等關(guān)鍵部分組成。它通過
的設(shè)計,確保在火災(zāi)發(fā)生時,滅火劑能夠迅速、均勻地輸送至指定的防護區(qū)域,實現(xiàn)滅火劑的有效噴放和火災(zāi)的快速控制。 分類:管網(wǎng)滅火系統(tǒng)可分為組合分配系統(tǒng)和單元獨立系統(tǒng)兩種類型。組合分配系統(tǒng)能夠同時保護多個防護區(qū)或保護對象,而單元獨立系統(tǒng)則適用于單個防護區(qū)的保護。 組合分配系統(tǒng)是指用一套滅火系統(tǒng)儲存裝置通過管網(wǎng)的選擇分配,保護兩個或兩個以上防護區(qū)的滅火系統(tǒng),組合分配系統(tǒng)的滅火劑設(shè)計用量是按更大
的一個防護區(qū)來確定的,如組合中某個防護區(qū)需要滅火,則通過選擇閥、容器間等的控制,定向釋放滅火劑。這種滅火系統(tǒng)的優(yōu)點是儲存容器數(shù)和滅火劑用量可以大幅度減少,有較高的應(yīng)用價值。 單元獨立系統(tǒng)是指用一套滅火劑儲存裝置保護一個防護區(qū)的滅火系統(tǒng),一般來說,用單元獨立系統(tǒng)保護的防護區(qū)在位置上是單獨的,離其他防護區(qū)較遠(yuǎn)而不便于組合,或是兩個防護區(qū)相鄰,但有同時失火的可能。當(dāng)一個防護區(qū)包括兩個以上封閉空間時也可以用一個單元獨立系統(tǒng)來保護,但設(shè)計時必須做到系統(tǒng)儲存的滅火劑能夠滿足這幾個封閉空間同時滅火的需要,并能同時供給它們各自所需的滅火劑量。當(dāng)防護區(qū)需要滅火劑量較多時,也可采用兩套或數(shù)套單元獨立系統(tǒng)保護一個防護區(qū),但設(shè)計時必須做到這些系統(tǒng)同步工作 按應(yīng)用方式分類 1、全淹沒滅火系統(tǒng) 定義:全淹沒滅火系統(tǒng)是指在規(guī)定的時間內(nèi),向防護區(qū)噴射一定濃度的氣體滅火劑,并使其均勻地充滿整個防護區(qū)的滅火系統(tǒng)。 噴頭布置:全淹沒滅火系統(tǒng)的噴頭均勻布置在防護區(qū)的頂部,火災(zāi)發(fā)生時,噴射的滅火劑與空氣的混合氣體迅速在此空間內(nèi)建立有效撲滅火災(zāi)的滅火濃度,并將滅火劑濃度保持一段所需要的時間,即通過滅火劑氣體將封閉空間淹沒實施滅火。 2、局部應(yīng)用滅火系統(tǒng) 定義:局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)是指向保護對象以設(shè)計噴射率直接噴射氣體滅火劑,并持續(xù)一定時間的滅火系統(tǒng)。 噴頭布置:局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的噴頭均勻布置在保護對象的四周,火災(zāi)發(fā)生時,將滅火劑直接而集中地噴射到保護對象上,使其籠罩在整個保護對象外表面,即在保護對象周圍局部范圍內(nèi)達(dá)到較高的滅火劑氣體濃度實施滅火。 按加壓方式分類 1. 自壓式氣體滅火系統(tǒng) 定義:自壓式氣體滅火系統(tǒng)是指滅火劑無須加壓而是依靠自身飽和蒸氣壓力進(jìn)行輸送的滅火系統(tǒng)。 特點:不依賴外部壓力源,利用滅火劑自身的壓力進(jìn)行輸送。 2. 內(nèi)儲壓式氣體滅火系統(tǒng) 定義:內(nèi)儲壓式氣體滅火系統(tǒng)是指滅火劑在瓶組內(nèi)用惰性氣體進(jìn)行加壓儲存,系統(tǒng)動作時滅火劑靠瓶組內(nèi)的充壓氣體進(jìn)行輸送的滅火系統(tǒng)。 特點:滅火劑與充壓氣體(通常是惰性氣體)儲存在同一瓶組內(nèi),系統(tǒng)動作時利用瓶組內(nèi)的氣體壓力將滅火劑送出。 3. 外儲壓式氣體滅火系統(tǒng) 定義:外儲壓式氣體滅火系統(tǒng)是指系統(tǒng)動作時滅火劑由專設(shè)的充壓氣體瓶組按設(shè)計壓力對其進(jìn)行充壓的滅火系統(tǒng)。 特點:滅火劑和充壓氣體分別儲存在不同的瓶組內(nèi),系統(tǒng)動作時利用專設(shè)的充壓氣體瓶組對滅火劑瓶組進(jìn)行加壓,然后將滅火劑送出。