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产品详情


1概述

 

七氟丙烷灭火系统是目前国内、外使用量最大,较成熟的一种现代化消防设备。七氟丙烷(HFC-227ea)灭火剂无色、无味、不导电、无二次污染,对臭氧层的耗损潜能值(ODP)为零,符合环保要求,其毒副作用比卤代烷灭火剂更小,是卤代烷灭火剂较理想的替代物。七氟丙烷(HFC-227ea)灭火剂具有灭火效能高,对设备无污损,电绝缘性好,灭火迅速等优点。可以扑救A(表面)、B、C类和电器火灾,可用于经常有人的场所。主要适用于:电子计算机房、图书馆、电讯中心、地下工程、珍品库、配电房等重点单位的消防保护。

近年来,随着传统的七氟丙烷灭火系统在工业、民用等消防工程中得到了广泛应用的同时,也不断显露出了许多不足之处。其中,最主要的缺陷是动力气源不足,限制了灭火剂的输送距离,一般储存压力为2.5MPa的内储压式灭火系统管道输送距离为30m左右, 4.2MPa的内贮压式灭火系统管道输送距离为50m左右, 5.6MPa的内贮压式灭火系统管道输送距离为60m左右。这在很大程度上限制了七氟丙烷灭火系统的使用,特别是在七氟丙烷灭火系统所保护防护区间隔距离很远时,不能采取组合分配系统来降低工程造价。此外,设计计算时还存在大空间防护区域主管径偏大,有时甚至需要设计两套主管。对许多高层建筑消防工程、大型消防工程,防护区域多或者其他原因防护区距离储瓶间较远,使用常规的贮压式七氟丙烷灭火系统已经不能满足这些对象的保护要求。为解决上述问题,外贮压式七氟丙烷灭火系统应运而生。

2系统组成和工作原理

 

2.1 系统组成

外贮压式七氟丙烷灭火系统主要由:灭火剂瓶组、动力气体瓶组、驱动气体瓶组、减压装置、选择阀、单向阀、集流管、安全泄放装置、低泄高封阀、信号反馈装置、驱动装置、框架、喷嘴、管道连接件和消防报警控制系统等组成。根据使用要求,可组成单元独立系统和组合分配系统。只能实施对单区或多区全淹没消防保护。

1.集流管2.单向阀(灭火剂输送管路)3.灭火剂瓶组框架4.启动管路5.连接管6.减压装置7.液位测量装置8.灭火剂瓶组9.动力气体瓶组10.驱动气体瓶组框架11.驱动气体瓶组12.低泄高封阀13.电磁型驱动装置14.选择阀15.信号反馈装置.16.单向阀(驱动气体管路)17.安全泄放装置18.火灾自动报警气体灭火控制器19.控制线路20.手动启动控制盒21.放气灯22.声光报警器23.喷嘴24.火灾探测器25.灭火剂输送管道

2.1.2单元独立系统

1.集流管2.单向阀(灭火剂输送管路)3.灭火剂瓶组框架4.启动管路5.连接管6.减压装置7.液位测量装置8.灭火剂瓶组9.动力气体瓶组10.驱动气体瓶组11.低泄高封阀12.电磁型驱动装置13.信号反馈装置14.安全泄放装置15.火灾自动报警气体灭火控制器16.控制线路17.手动启动控制盒18.放气灯19.声光报警器20.灭火剂输送管道21.喷嘴22.火灾探测器

2.2  工作原理

外贮压式七氟丙烷灭火系统与传统的内贮压式七氟丙烷灭火系统相比,其最大的不同之处在于:它将七氟丙烷灭火剂和动力气体分别贮存于不同容器内,在喷放灭火剂时,把动力气体充入灭火剂贮存钢瓶,使灭火剂容器内压力迅速升高,推动灭火剂高速通过管网系统,实施喷放灭火。外贮压式七氟丙烷灭火系统具有:自动、电气手动和机械应急手动操作三种启动方式,与内贮压式七氟丙烷灭火系统一致,这里就不赘述了。

3产品特点

 

外贮压式七氟丙烷灭火系统与内贮压式七氟丙烷灭火系统相比,具有以下特点:

3.1 七氟丙烷灭火剂的输送距离远,适用于保护远距离和大空间的防护区。内贮压式系统由于动力气源不足,限制了灭火剂的输送距离,一般储存压力为2.5MPa的内储压式灭火系统管道输送距离为30m左右, 4.2MPa的内贮压式灭火系统管道输送距离为50m左右, 5.6MPa的内贮压式灭火系统管道输送距离为60m左右。外贮压式系统设有单独的动力气体瓶组,能够提供充足的驱动气体和动力,将七氟丙烷灭火剂输送距离提升得更远,经大量试验验证,外贮压式七氟丙烷最长输送距离超过200m。

3.2 灭火剂充装密度大,灭火剂瓶组用量少。内贮压式系统因氮气增压在灭火剂瓶组内,在一定的环境温度下,贮存压力会急剧上升,严重威胁容器的安全,其充装密度有限。GB25975-2010《气体灭火系统及部件》国家标准规定了内贮压式七氟丙烷灭火系统的充装密度为:2.5MPa系统不应大于1120kg/m3(钢制焊接气瓶);4.2MPa系统不应大于950kg/ m3(钢制焊接气瓶);5.6MPa系统不应大于1080kg/m3(钢制无缝气瓶)。外贮压系统因增压氮气单独存放在动力气体瓶组内,平时灭火剂瓶组内的压力仅为灭火剂的饱和蒸汽压,灭火剂瓶组上层的气相空间只需要灭火剂钢瓶总容积的10%(依据CECS 386:2014 中4.1.1第3条),容器的充装密度可大大提高,其最大充装密度是内贮压式的1.3倍以上,一般国内各厂家设定的最大充装密度为1250 kg/ m3,因此灭火剂瓶组数量也相应大幅减少。

3.3 系统管网的流动性能更佳,系统管径相应减小,施工成本更低。内贮压式系统将氮气和七氟丙烷灭火剂贮存在同一个容器内并加压,必然有一部分氮气会溶解到七氟丙烷液态灭火剂中。当系统喷放灭火时,随着压力不断降低,氮气将重新释放出来,在灭火剂输送管道中形成气囊和双相流现象,直接影响了灭火剂的流动性能。外贮压式系统将灭火剂和氮气分别贮存于不同容器,不存在氮气溶解于灭火剂的现象,当系统喷放灭火时,灭火剂在输送管道中为液态单相流,避免了气囊和双相流现象的发生,其灭火剂的流动性能更好,能够使用更细的管道输送更多的灭火剂,系统管网造价和施工成本更低。

3.4 喷嘴入口压力高,灭火剂雾化效果更好,喷射时间更短,灭火效果更好。外贮压式系统通过压力的调整和氮气量的配置,提高灭火剂喷嘴入口压力,可改善灭火剂的雾化效果,增强灭火剂的灭火效果。缩短了灭火剂喷放时间,能迅速灭火,提高灭火效率。

3.5 适用于新项目建设和老项目改造。特别是针对原有1301等卤代烷气体系统改造时,外贮压式系统可以直接利用原有系统管网,节省了大笔施工费用和时间。

而内贮压式系统受输送距离的限制,不能直接利用原有1301系统的管网对工程进行改造。

4产品应用前景与存在的不足

 

4.1 产品应用前景

七氟丙烷灭火剂自20世纪90年代问世以来,以其良好的灭火性能、优秀的环保性能和较低的贮存压力在国内外得到了广泛应用。外贮压式灭火系统又解决了传统灭火系统关于管路输送距离较短和管径过大的问题,同时节省了灭火剂瓶组的数量,减少了钢瓶间的占地面积。它节能高效,经济环保,符合国家节能环保的方针政策,随着社会的发展和人们对消防保护的重视,相信其应用将越来越广泛。

4.2 存在的不足

因外贮压式七氟丙烷灭火系统单个灭火剂瓶组中贮存的灭火剂相对较多,对于同一套组合分配系统中的较小防护区将造成灭火剂喷放浓度过高,当防护区内灭火浓度超过10.5%时,对防护区人员可能会造成伤害,同时也是一种浪费。因此,外贮压式组合分配系统不再适合保护很小的防护区,对于较小的防护区建议使用柜式七氟丙烷气体灭火装置进行保护。省去的启动装置、选择阀、管网及施工费用与柜式七氟丙烷气体灭火装置的造价相当,不会造成工程造价的提高。

5产品型号和主要参数

 

外贮压式七氟丙烷灭火系统是根据Q/LDHX 002-2020《外贮压式七氟丙烷灭火系统及部件》企业标准,参照GB25972-2010《气体灭火系统及部件》、GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》和CECS 386:2014《外储压七氟丙烷灭火系统技术规程》国家与行业标准、规范设计、生产和检验,系统设计参数完整、准确、功能完善、工作准确可靠、密封性能较好。

工程设计问题

 

1.气体灭火系统没有标准设计软件

GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》于2005年发布实施,为IG541、七氟丙烷、三氟甲烷、热气溶胶等灭火系统的设计提供了很好的设计依据,但由于喷嘴设计参数、喷嘴流量系数和阀门及管件阻力损失、当量长度,需要气体灭火系统生产厂家提供,同时设计过程计算十分复杂,人工计算根本无法完成,又没有国家统一标准设计软件,工程设计单位只能委托有气体灭火系统设计软件的厂家进行设计。而厂家的设计软件一方面没有经过设计认证或试验验证,另一方面设计只针对该公司的产品,设计图纸对产品的针对性很强,谁设计就得用谁的产品。而工程上实际使用的产品跟图纸中设计的绝大部分不一样,又没有经过认证或试验验证,因此设计存在一定的安全性和可靠性隐患。

 

2.设计用量不正确

气体灭火系统防护区灭火剂设计用量是根据防护区的净容积进行计算,而实际情况中,净容积很难进行计算,计算公式中也没有准确的修正系数。因为不确定因素较大,往往会计算量比较大,造成灭火剂设计用量比实际需求大,最后导致在灭火过程中,灭火实际使用浓度大于无毒性反应浓度,存在一定的安全性和可靠性隐患。

 

3.火灾自动报警联动系统的火灾探测器选型及设计位置不当

防护区内火灾自动报警联动系统的火灾探测器的探测反应时间直接影响着气体灭火系统的防护效果。工程现场较常出现火灾探测器选型不当,如在地板下等狭小的空间内采用点式感温和点式感烟探测器,这样选型一是由于这些狭小的空间内湿度较大、粉尘较多,容易引起报警联动系统的误报,从而造成系统误喷;二是由于这些部位空间狭小,烟气流动不畅,造成探测器无法及时发现火情,导致气体灭火系统无法及时启动灭火。另外探测器设计位置不当,则将致使气体灭火系统防护区内某些重要部位成为探测盲区,一旦这些部位火灾发生探测器将无法及时探测到火灾信号,最终导致气体灭火系统无法及时启动灭火。

 

产品制造问题

 

1.零部件组装及检验过程中存在的问题

气体灭火系统生产厂家大部分是小作坊式生产企业组装,大部分甚至所有零部件均采购其他生产厂家的零部件;瓶组组装没有专用的组装设备,靠人工组装;集流管制作没有相应的开孔设备,直接通过气割开孔,致使产品质量根本得不到保证。

 

目前气体灭火系统没有严格的工厂条件检查要求,小作坊式的生产厂家为降低生产成本,往往不配置相应的检测设备,也没有科学的检测方法,零部件采购回来后不进行相应的试验或检验就直接供应给施工单位,产品质量根本得不到保证。

 

2.灭火剂方面存在的问题

当前在工程项目验收时,因气体灭火系统的整体启动特征,检查方主要检查的依然是系统的表观及启动、喷射性能,极少对灭火剂性能进行检验。部分气体灭火系统生产厂家为了降低生产成本,没有到有灭火剂充装资质的充装单位按标准工艺进行充装灭火剂,有的还充装假灭火剂。

 

3.IG541钢瓶存在的问题

2002年之前生产的IG541气体灭火系统,钢瓶采用的是15MPa二氧化碳钢瓶,该类钢瓶工作压力偏低,存在一定的安全性和可靠性隐患。

 

工程施工问题

 

由于气体灭火系统比较专业且在施工过程中有一定的危险,施工中容易出现一些安全性事故,存在以下问题:

 

(1)组合分配系统中联动控制系统接线错误,使启动装置、选择阀、防护区未形成应有的对应关系。如误将防护区一的联动启动线路接至防护区二的启动装置上,导致防护区一发生火灾时灭火剂反而喷放到防护区二中,从而导致灭火失败。

 

(2)联动控制系统的联动关系设置不正确。如防护区内的空调系统在发生火情时不能联动停止工作,机械排烟设施在发生火情时反而联动启动。这样一方面会造成烟气不易聚集,使探测器无法及时探测火灾;另一方面在灭火剂喷放灭火时会造成灭火剂的流失,使防护区内灭火剂浓度无法达到灭火浓度,导致灭火失败。

 

(3)气体灭火防护区的开口无法在灭火剂喷放之前联动关闭,致使灭火剂流失,降低系统灭火效果。

 

(4)无人值守的房间将灭火系统设置在手动工作状态,一旦此类防护区发生火情,就无法及时启动系统灭火。

 

(5)手动启动装置无防护措施,容易被人误操作,造成系统误喷。

 

(6)系统中设备管道未按规范要求进行接地,有可能在雷击或静电的作用下引起系统的误动作。

 

(7)防护区围护结构及门窗不满足耐火极限不宜低于0.5h,承受内压的允许压强不宜低于1200Pa的要求,或者未按照设计规范要求设置泄压口。火灾发生或灭火剂喷放时容易引起防护区围护结构及门窗破损,造成灭火剂流失,灭火失败。

 

(8)系统安装完毕,投入运行时未将电磁阀或者瓶头阀处的限位安全装置拆除,造成火灾时,系统无法正常启动。

 

(9)系统安装时,安装人员随意改动灭火剂输送管道的位置,管路上增加弯头,使灭火剂输送的阻力增加,导致灭火剂无法在规范要求的喷放时间内喷放完毕,影响系统的灭火效果。

 

(10)组合分配系统中启动气体单向阀的安装位置直接决定各个气体灭火防护区的灭火剂的喷放数量。施工时启动气体单向阀的位置安装有误会导致气体灭火防护区的实际灭火剂的喷放数量与灭火剂设计用量不同,从而可能导致防护区内灭火剂浓度过高或不足。

 

(11)施工时未按照规范要求设置管道支吊架,为节省成本随意减少支吊架的数量,导致系统在喷放时管道震动。严重时会造成管网脱落。

 

(12)储存装置在搬运过程中不注意保护,因碰撞原因有可能造成瓶头阀损坏,造成灭火剂的泄漏。严重的则可能导致瓶头阀打开,造成灭火剂释放,引发危险。

 

维护保养问题

 

(1)一些使用单位维护人员没有经过气体灭火系统专业知识培训,对系统的操作似懂非懂,致使系统无法保持完好有效的状态。消防值班人员更换频繁,导致部分值班人员不熟悉气体灭火系统,一旦发生火情不知道如何处置,致使灭火延迟甚至失败。

 

(2)日常检查不到位,钢瓶灭火剂或启动气体泄漏未及时发现,一旦发生火情,系统无法启动或者喷放到防护区内的灭火剂量不足而影响灭火效果。

 

(3)系统维护保养不到位,导致系统误报警或者整个系统瘫痪。维护保养时,维保人员未按操作规程采取安全防护措施(如未先脱开启动装置上的电磁阀及启动气体管路),就开始进行报警联动测试而引起系统的误喷。

 

(4)系统维护保养结束时,维保人员未将系统恢复到工作状态(如忘记将电磁阀和启动气体管路装回,未将电磁阀的测试安全销取下),就会造成系统不能正常启动灭火。

 

(5)使用单位不按国家相关法律、法规,定期对钢瓶做检验。

 

对策

 

(1)气体灭火系统灭火剂在管道中的流动属于气态、液态高压高速两相流或单相流,且喷射时间短,因此气体灭火系统工程设计相对比较复杂,因此建议制订统一的流量计算方法或软件给设计人员使用,并配套相应软件给审核人员审核用。避免目前气体灭火系统的工程设计乱象,使设计工作标准化、规范化,使其最大限度满足规范的要求,保证灭火系统工作的可靠性和有效性。

 

(2)气体灭火系统产品应实现3C认证,对生产企业的生产场地、技术人员、生产设备、检验设备、生产工艺等进行现场强制检查;对产品主要零部件如灭火剂瓶组、驱动气体瓶组、选择阀、单向阀、喷嘴、驱动装置、集流管、减压装置、低泄高封阀、信号反馈装置等的结构、材质、性能参数进行确认,并进行型式检验。对满足认证条件的产品发放认证证书,并且只有获得认证才能在工程中应用,在工程验收时进行确认。监管部门不定期地对持证情况进行监督检查。

 

(3)对充装IG541的15MPa二氧化碳钢瓶进行更换,防止出现安全和可靠性问题。对气体灭火系统钢瓶按国家相关规定进行强制定期检验,消防部门应加强对气体灭火系统的监督检查。

 

(4)规范气体灭火系统的施工及维护单位。应将气体灭火系统的施工单位及维护单位纳入资质管理体制中。只有通过资质认定和专业考核的单位和个人才可以进行相关的施工及维护操作。

什么是七氟丙烷气体灭火系统?七氟丙烷灭火系统是一种火灾防护设备,属于气体灭火系统的一种。它采用了无色无味、无臭的清洁气体,七氟丙烷作为灭火剂,在火情时以极短时间内释放出特定浓度的七氟丙烷气体,迅速扑灭火焰。
七氟丙烷灭火系统是如何灭火的?七氟丙烷灭火系统在极短时间内释放出大量的七氟丙烷气体,使密闭的灭火区域内七氟丙烷浓度达到灭火临界浓度,从而迅速普遍火焰。
七氟丙烷灭火系统对人体有害么?按照规范操作,七氟丙烷灭火系统是对人体相对安全的。七氟丙烷本身不具有毒性和腐蚀性,不会对人体造成直接的危害,但当其浓度达到一定程度时,可能会对人体造成窒息或者是缺氧等影响。因此在使用时必须遵循相关的规范,确保没有人员留在灭火区域内。

气体灭火系统类型、 组件识别
1、 灭火剂储存装置有两种结构型式: 储瓶式和储罐式。 储罐式仅有低压二氧化碳灭
火系统。
2、 气体灭火系统按应用方式可分为: 全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。
3、 按装配形式可分为: 管网灭火系统和预制灭火系统。
4、 管网灭火系统按结构特点可分为: 组合分配系统和单元独立系统。
5、 二氧化碳灭火系统按储存压力可分为: 高压二氧化碳灭火系统和低压二氧化碳灭
火系统。
6、 现行最常用的气体灭火系统有哪些?

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