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七氟丙烷的灭火原理及特性

 

七氟丙烷作为气体灭火系统的一种,其高效的灭火效能、不二次产生污染的特点得到了广大用户的亲睐,随着国家对消防的重视,七氟丙烷灭火系统已渐渐成为机房、配电房、档案室、重要资料库、集装箱等重点保护场所的必备消防设备。

 

但对于七氟丙烷的灭火原理、特性等,很多人都只是一知半解,并不能懂得其中真正的原理,今天一起来探讨吧。

基本要求

根据GB25972-2010《气体灭火系统及部件》标准规定,七氟丙烷灭火系统的基本要求如下:

1.工作温度范围:0℃~+50℃

2.充装密度/压力:内贮压式七氟丙烷灭火系统最大充装密度

——2.5MPa贮存压力时为1120kg/m³

——4.2MPa贮存压力时(焊接结构贮存容器)为950kg/m³

——4.2 MPa贮存压力时(无缝结构贮存容器)为1120kg/m³

——5.6 MPa贮存压力时为1080kg/m³。

灭火原理

1.使保护区冷却、消耗氧气

使用七氟丙烷灭火可以迅速使保护区冷却,并且消耗喷洒空间的氧气,因用七氟丙烷灭火剂可以使保护区内降低氧气的浓度,从而可以快速降低它的燃烧速度。

2.吸收热量

七氟丙烷灭火剂是以液态的形式喷射到保护区内的,在喷出喷头时,液态灭火剂迅速转变成气态需要吸收大量的热量,降低了保护区和火焰周围的温度。

3.分散灭火剂

七氟丙烷灭火剂是由大分子组成的,灭火时分子中的一部分键断裂需要吸收热量。

灭火特性

1.良好的灭火性

七氟丙烷物理灭火作用是将液态药剂释放后通过汽化吸收火中的热能,导致火焰温度降低和自由基链式反应缓慢,以至燃烧反应无法维持。七氟丙烷具有快速反应和极好的燃烧抑制能力能够及时避免灾难性火灾的发生。

2.较短的灭火时间

为缩短热分解对保护区的影响,GB50370《气体灭火系统设计规范》规范设计标准规定七氟丙烷喷放时间不能大于10秒,同时七氟丙烷灭火系统不建议在超过500℃的高温保护区环境下使用。

火灾发展期是火势由小变大发展的阶段,致命的燃烧产物如高温和烟雾在燃烧的最初阶段产生得也最多。七氟丙烷药剂能够在火势还没有完全发展起来时扑灭A,B和C类火灾。在关键性的火灾前期阶段扑灭火灾能够挽救价值数百万美元的设备,尽量避免停产损失。

3.不会损坏设备

大量实验证实,七氟丙烷灭火剂的喷射时间和灭火时间越短,产生的氢氟酸浓度越低,而这些浓度对电子等设备不会产生腐蚀作用。

七氟丙烷释放后不含有颗粒或油污残余物,在大气中完全汽化不留残渣,不导电,灭火时不会损坏电子设备,计算机,档案室文件,通讯设备或复杂的医疗设备。

4.技术成熟、负面影响小

七氟丙烷灭火系统在灭火性能、保护对象安全性、人体安全性、环境影响方面都能达到对于洁净气体灭火系统的要求。

目前NFPA2001(美国洁净药剂灭火系统设计标准)、ISO14520(欧洲气体灭火系统设计标准)及GB50370(中国气体灭火系统设计规范)都将七氟丙烷灭火系统纳入其标准体系;七氟丙烷灭火系统应用自20世纪90年代初使用至今,已经有将近20多年的应用历史,在设计应用、系统硬件和药剂等方面都已经日渐成熟,取得了较好的效果,积累了丰富的经验,七氟丙烷灭火系统应用已经成为气体灭火系统市场应用最多的一种系统。

 

防护区的净高不宜大于6.5m(管网式) ,同一防护区内不应大于10台,装置之间的间距不得大于10m(热气溶胶) , 预制七氟丙烷灭火装置注意事项:预制灭火系统喷嘴前 2m 内不得有阻碍气体释放的障碍物。树上鸟教育给排水设计杨老师。

设计计算:W=k× (V/S)× [C1/100-C1)],

式中:

W—— 七氟丙烷的灭火设计用量(Kg)。

K—— 海拔高度修正系数(海拔 1000m 以下,取 K=1)。

C1—— 七氟丙烷灭火设计浓度(%)(配电房一般取 9%,电子信息机房取) 。

S—— 七氟丙烷过热蒸汽在101KPa 和预防区最低环境温度下的比容(m³/Kg)。

V—— 防护区的净容积(m³)。

其中:S=K1+K2× T,

式中:

T——防护区最低温度(0℃ )。

K1—— 0.1269。

K2—— 0.0005130。5℃ 时,S=0.129465,取 0.13。

当防护区体积为 100m³时, W=76KG,单瓶喷射完成后的剩余量约为 2KG。

所以, 灭火剂配置量可按每 100m³配置 80KG 计算

例如某配电房体积为 1000m³,需配置 800KG 七氟丙烷灭火剂,磐龙单瓶最大150KG,可做双瓶组 360KG,共设置 3 组, 6 瓶, 800/6=134,则可配置 3 组GQQ150*2/2.5-PAVLN(134*2),每瓶充装量 134KG。

泄压口计算:Fx=0.15×/√,

Fx—— 泄压口面积(㎡)。

Qx—— 灭火剂在防护区的平均喷放速率(kg/s)(防护区的平均喷放速率=设计用量 W(kg)/喷放时间(s)根据规范要求,七氟丙烷的喷射时间 8-10s) 。

当体积为 100m³时,配置 80KG 灭火剂时,F=0.035 ㎡。在进行气体灭火设计计算时,可按每 100m³配置 80KG 灭火剂及0.035 ㎡的泄压口面积

 

1.表中“单机最大保护体积”计算条件:①保护区为理想封闭空间 ②灭火剂设计浓度为8%。灭火装置的实际充装量根据具体工程设计条件计算,但单机最大保护体积和单机最大充装量均不应超过表中之规定。

2.针对保护区的具体情况,本公司能为用户提供多瓶组柜式七氟丙烷气体灭火装置,多具灭火剂储瓶安装于一柜联合使用,结构紧凑,性能可靠,节省空间,根据用户要求度身定作。

3.如采用多机保护,应相应增加喷嘴,以保证灭火浓度的均匀性。

4.根据用户需要,本公司还可提供具有自动泄漏报警功能的灭火装置。

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