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外贮压式七氟丙烷灭火系统 七氟丙烷灭火剂 灭火系统 气体生产厂家 外贮压式七氟丙烷


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产品详情


一、系统原理:外贮压式七氟丙烷灭火系统是将七氟丙烷灭火剂和动力气体分别贮存于不同的容器内,有火情时驱动气体瓶组接收到灭火控制器的信号启动电磁阀释放氮气,通过驱动气体管路将充压气体瓶组打开,把动力气体充入灭火剂储存瓶组,使灭火剂容器内的压力迅速升高,并为药剂输送到防护区提供稳定长久的动力源,推动灭火剂高速通过管网系统,实施喷放灭火。

        由于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,在输送过程中不会释放氮气,避免了气囊和双相流现象的发生,氮气推动液态七氟丙烷灭火剂在管路中能以单相流体流动,其灭火剂的流动性能得以优化,能够使用更细的管道输送更多的灭火剂。?

        平时灭火剂容器内的压力仅为灭火剂的饱和蒸汽压,容器的充装密度可大大提高;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。

二、系统优点

        与内贮压式七氟丙烷相比,外贮压式七氟丙烷灭火系统具有以下诸多的优点:

        1)灭火剂输送距离将大大提高,距离可达220m,更适合于远距离输送和大空间防护区;?

        2)输送管路管径相对较小,可减少管道投资;?

        3)可沿用已有的哈龙1301管网系统和设备间,把1301系统仅更换贮瓶就改造成为外贮压式七氟丙烷灭火系统;?

        4)喷嘴入口压力较高,改善了灭火剂的雾化效果,缩短了灭火剂喷放时间,加速灭火,提高灭火效率。

        5)灭火剂容器的充装密度提高(充装密度可为1250Kg/m?),可更有效利用灭火剂贮存容器容积;

三、系统组成

外贮压式七氟丙烷灭火系统在实际应用中由火灾探测与报警控制部分、气体贮存与释放部分组成。具体如下:

  火灾探ce器与报警控制:包括气体灭火控制器、感烟探ce器、感温探ce器、声光报警器、警铃、紧急启动/停止按钮、放气指示灯等组成。
  气体贮存与释放:包括灭火剂瓶组、驱动气体瓶组、充压气体瓶组、单向阀、高压连接管、液位报警装置、减压阀、启动器、集流管、安全泄放装置、低泄高封阀、信号反馈装置、选择阀、灭火剂输送管路、喷嘴等组成。

应用场所:

主要适用于地铁电气设备用房、电子计算机房、数据处理中心、电信通讯设施、过程控制中心、昂贵的医疗设施、贵重工业设备、博物馆和艺术馆、图书馆、档案馆、贵重物品库、应急电力设施、洁净厂房等重点场所的消防保护。

3.1 一般规定


3.1.1 干粉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。扑救封闭空间内的火灾应采用全淹没灭火系统;扑救具体保护对象的火灾应采用局部应用灭火系统。

3.1.2 采用全淹没灭火系统的防护区,应符合下列规定:
    1 喷放干粉时不能自动关闭的防护区开口,其总面积不应大于该防护区总内表面积的15%,且开口不应设在底面。
    2 防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应小于0.50h,吊顶的耐火极限不应小于0.25h;围护结构及门、窗的允许压力不宜小于1200Pa。
3.1.3 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应大于2m/s。必要时,应采取挡风措施。
    2 在喷头和保护对象之间,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。
3.1.4 当防护区或保护对象有可燃气体,易燃、可燃液体供应源时,启动干粉灭火系统之前或同时,必须切断气体、液体的供应源。
3.1.5 可燃气体,易燃、可燃液体和可熔化固体火灾宜采用碳酸氢钠干粉灭火剂;可燃固体表面火灾应采用磷酸铵盐干粉灭火剂。
3.1.6 组合分配系统的灭火剂储存量不应小于所需储存量最多的一个防护区或保护对象的储存量。
3.1.7 组合分配系统保护的防护区与保护对象之和不得超过8个。当防护区与保护对象之和超过5个时,或者在喷放后48h内不能恢复到正常工作状态时,灭火剂应有备用量。备用量不应小于系统设计的储存量。
    备用干粉储存容器应与系统管网相连,并能与主用干粉储存容器切换使用。

条文说明

3.1.1 本条包含两部分内容,一是规定了干粉灭火系统按应用方式分两种类型,即全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。国外标准也是这样进行分类,如日本消防法施行令第18条§1:“干粉灭火设备,分为固定式和移动式两种型式;固定式干粉灭火设备又分为全保护区喷放方式和局部喷放方式两种类型”。二是规定了两种系统的选用原则。
    关于全淹没灭火系统、局部应用灭火系统的应用,美国标准《干粉灭火系统标准》NFPA 17-1998§4-1:“全淹没灭火系统只有在环绕火灾危险有永久性密封的空间处采用,这样的空间内能足以构成所要求的浓度,其不可关闭的开口总面积不能超过封闭空间的侧面、顶面和底面总内表面积的15%。不可关闭开口面积超过封闭空间的总内表面积的15%时,应采用局部应用系统保护”。英国标准《室内灭火装置和设备·干粉系统规范》BS 5306 :pt7-1988 § 14:“能用全淹没系统扑灭的火灾是包括可燃液体和固体的表面火灾”;§ 18 :“能用局部应用系统扑灭或控制的火灾是含有可燃液体和固体的表面火灾”。
    应该指出,在满足全淹没灭火系统应用条件时也可以采用局部应用灭火系统,具体选型由设计者根据实际情况决定。
3.1.2 本条规定了全淹没灭火系统的应用条件。第1款等效采用国外标准数据(见3.1.1条说明)。第2款等效采用现行国家标准《二氧化碳灭火系统设计规范》GB 50193-93(1999年版)第3.1.2条数据。
    规定“不能自动关闭的开口不应设在底面”出于以下考虑:国家标准规定干粉灭火剂的松密度大于或等于0.80g/mL(kg/L),若设计浓度按0.65kg/m³计算,则体积为0.81L。因目前国内厂家没提供驱动气体系数数据,现按日本消防法施行规则§4数据:1kg干粉灭火剂需要40L标准状态下氮气(标准状态下氮气密度为1.251g/L),那么0.65 kg干粉灭火剂需要26L(32.526g)氮气;如是,粉雾的密度为25.5g/L  [(650+32.526)g/(26+0.81)L],显然比空气重(标准状态下空气密度为1.293g/L,常态下空气密度更小)。另外,一般都是从上向下喷射,带有一定动能和势能,很容易在底面扩散流失,影响灭火效果。故作此规定。
    干粉灭火系统是依靠驱动气体(惰性气体)驱动干粉的,干粉固体所占体积与驱动气体相比小得多,宏观上类似气体灭火系统,因此,可采用二氧化碳灭火系统设计数据。防护区围护结构具有一定耐火极限和强度是保证灭火的基本条件。
3.1.3 本条规定了局部应用灭火系统的应用条件。参照国内气体灭火系统规范制定。其中空气流动速度不应大于2m/s是引用现行国家标准《干粉灭火系统部件通用技术条件》GB 16668-1996中的数据。
    这里容器缘口是指容器的上边沿,它距液面不应小于150mm;150 mm是测定喷头保护面积等参数的试验条件。是为了保证高速喷射的粉体流喷到液体表面时,不引起液体的飞溅,避免产生流淌火,带来更大的火灾危险,所以应遵循该试验条件。
3.1.4 喷射干粉前切断气体、液体的供应源的目的是防止引起爆炸。同时,也可防止淡化干粉浓度,影响灭火。
3.1.5 扑灭BC类火灾的干粉中较成熟和经济的是碳酸氢钠干粉,故予推荐;ABC干粉固然也能扑灭BC类火灾,但不经济,故不推荐用ABC干粉扑灭BC类火灾。扑灭A类火灾只能用ABC干粉,其中较成熟和经济的是磷酸铵盐干粉,所以扑灭A类火灾推荐采用磷酸铵盐干粉。
3.1.6 组合分配系统是用一套干粉储存装置同时保护多个防护区或保护对象的灭火系统。各防护区或保护对象同时着火的概率很小,不需考虑同时向各个防护区或保护对象释放干粉灭火剂;但应考虑满足任何干粉用量的防护区或保护对象灭火需要。组合分配系统的干粉储存量,只有不小于所需储存量最多的一个防护区或保护对象的储存量,才能够满足这种需要。提请注意:防护区体积最大,用量不一定最多。
3.1.7 本条规定了组合分配系统保护的防护区与保护对象最大限度、备用灭火剂的设置条件、数量和方法。
    1 防护区与保护对象之和不得大于8个是基于我国现状的暂定数据。防护区与保护对象为5个以上时,灭火剂应有备用量是等效采用《固定式灭火系统·干粉系统·pt2:设计、安装与维护》EN 12416-2 : 2001 § 7的数据;48h内不能恢复时应有备用量是参照《二氧化碳灭火系统设计规范》GB 50193-93(1999年版)确定的;防护区与保护对象的数量和系统恢复时间是设置备用灭火剂的两个并列条件,只要满足其一,就应设置备用量。
    应该指出,设置备用灭火剂不限于这两个条件,当防护区或保护对象火灾危险性大或为重要场所时,为了不间断保护,也可设置备用灭火剂。
    2 灭火剂备用量是为了保证系统保护的连续性,同时也包含扑救二次火灾的考虑,因此备用量不应小于系统设计的储存量。
    3 备用干粉储存容器与系统管网相连,与主用干粉储存容器切换使用的目的,是为了起到连续保护作用。当主用干粉储存容器不能使用时,备用干粉储存容器能够立即投入使用。

3.2 全淹没灭火系统


3.2.1  全淹没灭火系统的灭火剂设计浓度不得小于0.65kg/m³。
3.2.2  灭火剂设计用量应按下列公式计算:

  式中 m ——干粉设计用量(kg);
          K1——灭火剂设计浓度(kg/m³);
          V ——防护区净容积(m³);
         Koi——开口补偿系数(kg/m²);
         Aoi——不能自动关闭的防护区开口面积(㎡);
         Vv——防护区容积(m³);
         Vg——防护区内不燃烧体和难燃烧体的总体积(m³);
         Vz——不能切断的通风系统的附加体积(m³);
         Qz ——通风流量(m³/s);
         t——干粉喷射时间(s);
        Av——防护区的内侧面、底面、顶面(包括其中开口)的总内表面积(㎡)。
3.2.3  全淹没灭火系统的干粉喷射时间不应大于30s。
3.2.4  全淹没灭火系统喷头布置,应使防护区内灭火剂分布均匀。
3.2.5  防护区应设泄压口,并宜设在外墙上,其高度应大于防护区净高的2/3。泄压口的面积可按下列公式计算:

  式中 Ax ——泄压口面积(㎡);
          Qo——干管的干粉输送速率(kg/s);
          vh ——气固二相流比容(m³/kg);
           k ——泄压口缩流系数;取0.6;
          Px——防护区围护结构的允许压力(Pa);
          Vx ——泄放混合物比容(m³/kg);
          ρq——在Px压力下驱动气体密度(kg/m³) ;
          μ ——驱动气体系数;按产品样本取值;
          ρf——干粉灭火剂松密度(kg/m³);按产品样本取值;
         ρqo——常态下驱动气体密度(kg/m³)。

条文说明

3.2.1 全淹没灭火系统灭火剂设计浓度最小值取值等效采用《室内灭火装置和设备·干粉系统规范》BS 5306 :pt7-1988 § 15.2和《固定式灭火系统·干粉系统·pt2 :设计、安装与维护》EN 12416-2 : 2001 § 10.2数据,因为我国干粉灭火剂标准规定的灭火效能不低于《非D类干粉灭火剂技术条件》BS EN 615—1995规定。另外,我国标准《碳酸氢钠干粉灭火剂》GB 4066和《磷酸铵盐干粉灭火剂》GB 15060分别要求碳酸氢钠干粉和磷酸铵盐干粉扑灭BC类火灾时,灭火效能相同。综合以上数据并考虑到多种火灾并存情况,本规范确定全淹没灭火系统灭火剂设计浓度不得小于0.65 kg/m³。
3.2.2 本条系等效采用《室内灭火装置和设备·干粉系统规范》BS 5306 :pt7-1988 § 15.2和《固定式灭火系统·干粉系统·pt2:设计、安装与维护》EN 12416-2 : 2001 § 10.2规定。
3.2.3 本条系等效采用《室内灭火装置和设备·干粉系统规范》BS 5306 : pt7-1988 § 15.3和《固定式灭火系统·干粉系统·pt2 :设计、安装与维护》EN 12416-2 :2001 § 10.3规定。
3.2.4 本条规定可有效利用灭火剂,减少系统响应时间,达到快速灭火目的。
3.2.5 国外标准仅《室内灭火装置和设备·干粉系统规范》BS 5306 : pt7-1988 § 15.2提到泄压口,但没给出计算式。为避免防护区内超压导致围护结构破坏,应该设置泄压口;考虑到干粉灭火系统与气体灭火系统存在相似性,本条参照采用《二氧化碳灭火系统设计规范》GB 50193-93(1999年版)第3.2.6条制定。
       公式3.2.5 是参考《二氧化碳灭火系统规范》AS 4214.3-1995 § 4导出。设:防护区内部压力为P1,防护区外部压力为P2,泄压口面积为Ax,泄放混合物质量流量为Qx,如图1:


图1 薄壁孔口

则有薄壁孔口流量公式:

式中 Qx——泄放混合物质量流量(kg/s);
          K  ——泄压口缩流系数;窗式开口取0.5~0.7;
        Ax——泄压口面积(㎡);
        ρ——泄放混合物密度(kg/m³);
        Px——防护区围护结构的允许压力(Pa);
        v——泄放混合物比容(m³/kg)。
    泄压过程中有防护区内气体被置换过程;为使问题简化,根据从泄压口泄放混合物体积流量等于喷入防护区气-固二相流体积流量数量关系,干粉真实密度ρs=2.5ρf,防护区内常态空气密度为1.205(kg/m³),则有: 

    应该指出:当防护区门窗缝隙、不可关闭开口及防爆泄压口面积总和不小于按公式3.2.5-1计算值时,可不再另设置泄压口。

关键词:

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