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七氟丙烷灭火器 气体灭火系统 气体灭火泄压装置 七氟丙烷气体灭火装置 气体灭火用的什么气


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七氟丙烷(HFC-227ea/FM200)是一种以化学灭火为主兼有物理灭火作用的洁净气体化学灭火剂,属于多氟代烷烃,分子式为C3HF7;它无色、无味、低毒、不导电、不污染被保护对象,不会对财物和精密设施造成损坏。

 

 由于七氟丙烷不含有氯或溴,不会对大气臭氧层发生破坏作用,所以被采用来替换对环境危害的哈龙1301和哈龙1211来作为灭火剂的原料看,七氟丙烷灭火器在机房等重要场所作为灭火器材料而广泛应用。七氟丙烷在大气中的生命周期约为31年到42年间,而且在释出后不会留下残余物或油渍,亦可透过正常排气通道排走,所以很适合作为数据中心或服务器存放中心的灭火剂。通常这些地方都会把一罐含有压缩了的七氟丙烷的罐安装在楼层顶部,当火警发生时,七氟丙烷从罐的出气口排出,迅速把火警发生场所的氧气排走、并冷却火警发生处,从而达到灭火的目的。七氟丙烷、S型气溶胶属于三大气体灭火中的两种。

  七氟丙烷在常温下气态,无色无味、不导电、无腐蚀,无环保限制,大气存留期较短。灭火机理主要是中断燃烧链,灭火速度极快,这对抢救性保护精密电子设备及贵重物品是有利的。七氟丙烷的无毒性反应(NOAEL)浓度为9%,有毒性反应(LOAEL)浓度为10.5%,七氟丙烷的设计浓度一般小于10%,对人体安全。其特点具有良好的清洁性(在大气中完全汽化不留残渣),良好的气相电绝缘性及良好的适用于灭火系统使用的物理性能。20世纪90年代初,工业发达国家用七氟丙烷替代哈龙灭火系统并取得成功。

七氟丙烷灭火装置使用的灭火药剂为七氟丙烷。七氟丙烷(HFC-227ea/FM200)是一种以化学灭火为主,兼有物理灭火作用的洁净气体灭火剂;它无色、无味、低毒、不导电、不污染被保护对象,不会对财物和精密设施造成损坏;能以较低的灭火浓度,储存空间小,临界温度高,临界压力低,在常温下可液化储存;释放后不含粒子或油状残余物,对大气臭氧层无破坏作用(ODP值为零),在大气层停留时间为31~42年,符合环保要求。

七氟丙烷装置具有良好的灭火效率,灭火速度较快,效果好,灭火浓度低,使用于有人场所、精密仪器场所和远距离输送场所,可扑灭A、B、C、E类表面火灾。

七氟丙烷装置可用于经常有人工作的场所,可广泛用于电子计算机房、通讯机房、地下工程、海上采油平台、档案馆、珍品库、化学易燃品库房、发电机房、变配电室以及其它不宜使用水系统的灭火场所。

七氟丙烷的灭火机理属于化学灭火的范畴,通过灭火剂的热分解产生的含氟的自由基,与燃烧反应过程中产生支链反应的活性自由基发生气相作用,从而抑制燃烧过程中化学反应来实施灭火。使用iFire消防宝APP,实现智能巡更,确保消防安全巡逻质量,及时发现安全隐患。

 

1、有管网系统经过管网喷放,喷头平均分配,所以喷放均匀,灭火效果好;无管网一般都是箱体喷头直接喷放,喷放不够均匀。 

 

2、有管网需要单独设置钢瓶间,设置管网;如果只保护一个区域,无管网不需要。

 

3、如果多个区域,有管网系统可以用同一套系统保护多个防护区。不同防护区发生火灾,针对性的喷放,无管网需要每个防护区单独设置钢瓶和灭火剂。

 

4、有管网系统钢瓶在钢瓶间。因为距离远,所以要求压力高,一般4.2MPa。有的是5.6MPa。无管网系统钢瓶在防护区。因为在防护区,所以压力不能太高,所以一般选2.5MPa。

2019年5月25日“金海翔”轮坞修期间,因船舶固定式CO2灭火系统操作不当导致CO2意外释放至正在维修作业的机舱空间,导致10死19伤的重大安全事故,其阴霾刚刚散去,9月28日,浙江岱山船厂滚装船“双信”轮再次噩耗传来,船舶在船厂码头进行火灾报警系统检测期间,由于外籍船员操作失误导致机舱CO2气体泄漏,初步造成3人死亡事故。固定式CO2灭火系统本作为船上机舱与货舱灭火的最后一道防线,却变成伤人、害人的恶虎,不禁让人反思固定式CO2灭火系统究竟是什么,怎么样操作,如何检查。

 

从《SOLAS 74》开始,船舶安装固定式气体灭火系统就已有规定,经过81修正案、1992年MSC.27(61)修正案、2000修正案(FSS Code)历次修正,固定式CO2灭火系统的设计、建造及试验标准均已成熟,且在多次船舶失火危险时发挥作用,保护了船员生命安全与船舶财产安全,应该说固定式CO2灭火系统不应成为造成船员伤亡的祸根,本系列将从公约解读、问题探讨、常见缺陷等方面详细介绍船舶常见固定式CO2灭火系统。

SOLAS 公约要求

1.1

SOLAS 修正案MSC.256(84)号决议CII-2/10增加“ 4.1.5 到 2010 年 1 月 1 日后的第一次计划的干坞检验时,2002 年 7 月 1 日之前建造的船舶上用于保护机器处所和货物泵舱的固定二氧化碳灭火系统须符合《消防安全系统规则》第 5 章第 2.2.2 段的要求。”

解读:到目前为止,对于所有船舶其固定式CO2灭火系统应符合FSS Code的要求。注意,《FSS Code》第五章在MSC339(91)中进行了修改并与2014年7月1日生效,但笔者未找到追溯条款,所以在下文中《FSS Code》第五章新修订内容只针对2014年7月1日之后的船舶适用。

1.2

SOLAS 2000修正案CII-2/10 4.2 “固定式灭火系统的关闭装置 如使用固定式灭火系统,可以允许空气进入或允许气体排出的受保护处所的开口应能够从该处所外部予以关闭。”

解读:这是对被保护处所要保持适当气密性及所有通风能够从外部关闭的要求,主要目的是防止灭火剂从被保护处所泄漏,降低灭火效果。对于机舱而言,其关闭通风装置主要有通风筒挡火闸、天窗、机舱进出口通风口、烟囱百叶窗等设备。

1.3

SOLAS 2000修正案CII-2/10 4.3“灭火剂储存室 如果灭火剂储存在受保护处所的外面,则应储存在前防撞舱壁后面的舱室内,且该舱室不作其他用途。这种储存室的任何入口应最好开向开敞甲板,并独立于受保护处所。如果储存室位于甲板以下,则储存室的位置不得低于开敞甲板下一层,并应能由梯道或梯子从开敞甲板直接进出。位于甲板下或未设从甲板进出布置的处所,应设有机械通风系统,用于排出处所底部的废气。通风系统的大小应能做到至少每小时换气6次。入口的门应向外开启,并且在这种储存室和毗连围蔽处所之间构成限界面的舱壁和甲板,包括门和关闭其任何开口的其他措施,均应为气密。在应用表9.1至9.8时,上述储存室应被视为控制站。”

解读:在这里需要注意以下几点:

.1 CO2间不得作为储物间,存放其他物品使用。

.2 CO2间的通风比较重要,因为CO2密度较空气密度大,个人认为为保证人员安全规范的CO2间通风设计应包括下透气及上通风筒。

.3 机械通风安装的条件:位于甲板下或未设从甲板进出布置的处所。

.4 查询防火分隔时,其应视为控制站。

1.4

SOLAS 2000修正案CII-2/10 5.1.1“内设燃油锅炉或燃油装置的A类机器处所,应设有本条第4.1段中的任何固定式灭火系统之一”及7.1免除条款“除滚装处所和车辆处所外,2000总吨及以上货船上的货物处所应由符合《消防安全系统规则》规定的固定式二氧化碳灭火系统或固定式惰性气体灭火系统加以保护,或由能提供等效保护的灭火系统给予保护。(对于专门为载运矿石、煤、粮食、未干燥的木材、非易燃货物或主管机关认为具有低失火危险的货物而建造的货船可以免除)”

解读:机舱可以使用符合《消防安全系统规则》规定的固定式气体灭火系统,或固定式高倍泡沫灭火系统,或固定式压力水雾灭火系统中的任意一种作为机舱的固定式灭火系统。船舶货舱可使用符合《消防安全系统规则》规定的固定式二氧化碳灭火系统或固定式惰性气体灭火系统加以保护。目前,比较常见的货船机舱固定式灭火系统为CO2灭火系统、高倍泡沫灭火系统,而散杂货船货舱通常使用的灭火系统为CO2灭火系统。

1.5

SOLAS 2000修正案CII-2 第14条 “2.2 维护、试验和检查 2.2.1 维护、试验和检查应根据本组织制订的导则进行,并充分考虑到保证灭火系统和设备的可靠性。”

解读:SOLAS公约本条将导则(《经修订的防火系统和设备维护保养和检查指南》MSC/Circ.1432)强制引用,导则要求应作为强制要求使用,导则具体内容见附件。

1.6

SOLAS 2000修正案CII-2 第14条

“2.2.2维护计划应保存在船上,并应能够在主管机关要求时出示,以供其检查。

2.2.3 维护计划应至少包括以下防火系统和灭火系统及设备(如果安装了的话):

.1 消防总管、消防泵和消火栓,包括水带、水枪和国际通岸接头;

.2 固定式探火和失火报警系统;

.3 固定式灭火系统和其他灭火设备;

.4 自动喷水器、探火和失火报警系统;

.5 通风系统,包括挡火闸和挡烟闸、风机及其控制;

.6 燃油供应的紧急关闭;

.7 防火门,包括其控制;

.8 通用紧急报警系统;

.9 紧急逃生呼吸装置;

.10 手提式灭火器,包括备用气瓶;以及

.11 消防员装备。

2.2.4 维护计划可编制在计算机上。”

解读:规定了船舶消防设备的维护计划,维护的具体内容见导则。

1.7

SOLAS 2000修正案CII-2 15条2.2.1“应培训船员熟悉船舶的布置和可能需要其使用的任何灭火系统和设备的位置及操作。”

解读:规定了关于船员熟悉及操作性的要求。

FSS Code要求

2.1.1.1

若要求灭火剂的数量能保护一个以上处所,则可供使用的灭火剂数量不必超过所保护处所中需要量最大的处所所需的数量。该系统应设置常闭控制阀,通过这些阀门将灭火剂直接释放到适当的处所。未采用至少A-0级分隔开并设有独立通风系统的相邻处所应视为同一处所。

解读:在船舶上,CO2保护机舱及多个货舱,那么可用的二氧化碳气体的数量不必多于最大一个货舱的需要量或机器处所的需要量中的较大值。但灭火剂数量应满足《FSS Code》第五章固定式气体灭火系统2.2.1之要求。

CO2灭火剂保护的每一处所都设置常闭的控制阀来提高系统安全性,以避免钢瓶泄漏造成人员伤亡。对于机舱来讲,锅炉间、烟囱往往与机舱A类处所相连且无分隔,所以在计算CO2灭火剂数量时应看为同一处所。部分船舶为保持分油机间的独立性,分油机间与机舱采取A-0级分隔,则分油机间可单独采用CO2进行保护。

2.1.1.2

在计算所需灭火剂的数量时,应将起动空气瓶的量转换成自由空气量,增加到机器处所的总量中去。或者,可以从安全阀接一根排放管直接引向露天。

解读:机舱内一般有两个启动空气瓶(主气瓶),则在计算灭火剂数量时需要将启动空气瓶中压缩气体的量转化为自由空气量,增加到机舱总容积进行。如果,启动空气瓶上安全阀(船舶失火时,瓶内气体因外部温度升高而压力升高)动作,并且能通过直排管将瓶内压缩气体释放到大气中,则灭火剂数量不必增加。

2.1.1.3

应为船员配备安全检查灭火容器中灭火剂数量的设备。应不必为此目的而将容器从其固定位置完全一开。对于二氧化碳系统,应在每排瓶子上设有悬挂称重装置的横杆或其他装置。对于其他灭火剂类型,可使用适当的液面指示器。

解读:公约中并未提及称重设备的具体要求,当前船舶一般在CO2放一个称,如图1所示。船员使用普通的吊称来对CO2钢瓶进行称重时,必须将CO2钢瓶从固定位置卸下,另外在称重过程中,船员将不可避免触碰软管、瓶头阀,存在一定的误操作的危险性,所以船员普遍认为检查灭火剂数量是第三方检测机构的事情,与船员无关。其实这个观点是错误的,浦东海事局阳光安检创新工作室2020年10月18日介绍了一起因CO2泄漏而导致船舶被滞留的案例。安检人员发现汇流总管压力表显示管内压力为15bar,且机舱CO2泄漏报警触发进而判断船舶CO2存在泄漏的缺陷。最终,经服务商检查发现有3瓶CO2钢瓶发生了泄漏。

CO2间称重设备

2.1.1.4

存放灭火剂的容器及其受压部件,应考虑到其位置和使用中可能遇到的最大环境温度,按照主管机关同意的实用压力规则来设计。

解读:CO2一般存放在后甲板一层或甲板下一层,相邻处所为开敞甲板或机舱。对于尾甲板上的CO2间,在温带、热带航行船舶夏季高温、暴晒极易造成CO2间气温升高。当温度达到60℃时,瓶内压力约为175Bar(17.5Mpa),该数值接近安全膜片爆破压力。有新安检员认为CO2四周墙壁上铺设耐火材料是因为防火分隔的原因,其实更主要的原因是防止CO2间温度过高,导致CO2气瓶内压力过大。因此,在CO2内放一个温度计是很有必要的。

CO2间温度计

2.1.2.1

灭火剂分流管的布置以及喷嘴的位置应能使灭火剂得以均匀释放。应采用主管机关接受的计算方法计算系统流量。

解读:机舱CO2喷嘴的设计应均匀、分散,以便使CO2灭火剂发挥更好的效果。

2.1.2.2

除非主管机关另行允许,用于贮存除蒸汽以外的灭火剂的压力容器,应按公约第II-2 章第 10.4.3 条规定置于被保护处所的外面。

解读:一般性原则,灭火剂应位于被保护处所外面,防止因被保护处所失火而失效。

2.1.2.3

系统的备件应贮存在船上并使主管机关满意。

解读:船上CO2系统的备品、备件一般由CO2系统制造厂商提供,笔者认为以下备件是必须的:

.1 称重设备,整套;

.2 温度计。

.3 瓶头帽,配备数量由CO2钢瓶数量决定;

.4 备用瓶头阀(数量无规定);

.5 手动释放拉杆;

.6 瓶头阀安全销;

.7 高压软管、CO2软管;

.8专用工具,用于误操作情况下紧急释放控制管路压力(扳手)。

关键词:

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