浏览量：

全氟己酮灭火系统是一种先进的气体灭火系统，广泛应用于各种火灾风险高、对环境和设备要求严格的场所。本文将介绍柜式全氟己酮灭火系统的系统组成、工作原理、操作流程、独特优势、特点、注意事项以及应用场景。
柜式全氟己酮灭火装置是一种预制的、以全淹没方式灭火、独立成套、可移动的灭火设备，它安装灵活方便、外形美观、灭火剂输送管道压力损失小、灭火效率高。它是将灭火剂瓶组、喷嘴和信号反馈部件等部件预先组合成套的灭火装置。在20℃时的贮存压力为2.5MPa，最大工作压力为3.2MPa。可以与消防控制中心相连接，由火灾报警灭火控制器驱动实施自动灭火。柜式全氟己酮灭火装置不需要设置专用的设备间，整套灭火设备均在保护区内。火灾发生时，在灭火控制器的驱动下，灭火装置直接向保护区喷射灭火剂，方便快捷。对于较大空间的保护可采用几套灭火装置联合保护的方式。当建筑物内无法设置专用的瓶组间，或虽然有瓶组间，但输送距离较远，不能满足工程设计的要求，或防护区内不便安装系统管网时，也可使用本装置。

一、全氟己酮灭火系统组成
1.储存容器：用于存储全氟己酮灭火剂的钢瓶或储罐。
2.灭火装置：包括灭火喷头、喷嘴、管路等设备，用于将全氟己酮灭火剂释放到灭火区域。
3.控制系统：包括控制面板、压力开关、报警装置等，用于监控和控制全氟己酮灭火系统的运行状态。
4.探测器：如烟雾探测器、温度探测器等，用于监测火灾并触发系统启动。

二、工作原理
全氟己酮灭火系统采用化学灭火原理，即通过灭火剂的释放改变火灾环境，达到灭火的效果。全氟己酮是一种无色、无味、无毒的气体，在释放后迅速蒸发成为惰性气体，具有以下工作原理：
1.抑制链式反应：全氟己酮能够抑制火灾的链式反应，阻断火焰的传播，降低火势。
2.降低氧浓度：全氟己酮释放后蒸发成为惰性气体，降低火灾现场的氧浓度，使燃烧不再继续。
3.快速扑灭火源：全氟己酮具有快速灭火速度，可以迅速扑灭火源，减少火灾造成的损失。

三、操作流程
全氟己酮灭火系统的操作流程通常包括以下几个步骤：
1.火灾探测：系统通过探测器检测到火灾，触发报警信号。
2.警报和预警：系统发出声光报警信号，提醒人员火灾发生，并预警启动灭火系统。
3.灭火装置启动：根据预警信号，控制系统会启动全氟己酮灭火装置，释放全氟己酮灭火剂到灭火区域。
4.灭火过程：全氟己酮灭火剂迅速蒸发，形成惰性气体，降低火灾现场的氧浓度，抑制火焰传播，扑灭火源。
5.人员撤离：系统激活安全通道和应急照明，引导人员安全撤离火灾区域。
6.系统复位与维护：火灾得到控制后，进行系统复位和维护，包括检查灭火装置、探测器和报警装置的状态，以确保系统正常运行。

四、全氟己酮灭火系统独特优势
1.高效灭火：全氟己酮具有优异的灭火性能，能够迅速扑灭火源，减少火灾造成的损失。
2.零残留：全氟己酮蒸发后不会留下任何残留物，不会对设备和档案资料造成损害。
3.电气非导电性：全氟己酮是一种电气非导电介质，可安全用于电子设备和敏感设备的灭火。
4.环保可持续：全氟己酮对大气层中的臭氧层没有破坏作用，不会对环境造成污染。
5.空间占用小：全氟己酮灭火系统可以通过管道输送，不占用大量空间，适用于各种场所。
五、全氟己酮灭火系统特点
1.快速响应：系统能够在火灾初期迅速响应，并启动灭火过程，有效控制火势的蔓延。
2.自动化控制：系统配备先进的控制系统，能够自动监测和控制灭火过程，提高灭火的效率和准确性。
3.可靠性高：全氟己酮灭火系统采用成熟的技术和可靠的设备，保证了系统的稳定性和可靠性。
4.适用广泛：适用于各种火灾风险高的场所，如电子设备室、服务器室、控制室等。

六、当使用全氟己酮灭火系统时，需要注意以下事项：
1.设计规范：系统的设计和安装必须符合相关的规范和标准，确保系统的有效性和安全性。
2.人员培训：工作人员应接受全面的培训，了解系统的操作流程、报警信号的识别和紧急撤离的方法。
3.维护保养：定期对全氟己酮灭火系统进行维护和检查，确保其正常运行和可靠性。包括检查压力、泄漏、阀门和喷嘴等部件的状态。
4.周期性测试：定期进行系统的测试和演练，以验证系统的可用性和有效性。同时，测试应与当地相关机构和消防部门进行协调。
5.适用性评估：在选择使用全氟己酮灭火系统时，需要评估系统的适用性，考虑火灾风险、环境因素和设备要求等因素。
6.风险评估：在系统设计过程中，进行详细的火灾风险评估，确保系统能够满足档案室的特定需求，并确保其可靠性和安全性。

七、应用场景
全氟己酮灭火系统适用于各种对火灾风险高、对环境和设备要求严格的场所，包括但不限于：
1.电子设备室：如计算机机房、数据中心、通信基站等。
2.控制室和开关室：用于控制工艺或设备的运行的场所。
3.档案室和图书馆：用于保护重要档案资料和珍贵文献的场所。
4.博物馆和艺术馆：用于保护文物、艺术品和珍贵展品的场所。
5.化学实验室和生物实验室：用于保护实验设备和防止实验品发生火灾的场所。

全氟己酮灭火系统作为一种先进的气体灭火系统，在各种高风险场所中发挥着重要作用。它通过释放全氟己酮灭火剂，迅速抑制火焰、降低氧气浓度，有效扑灭火灾。然而，在使用全氟己酮灭火系统时，需要遵循相关规范和标准，进行系统的维护保养和定期测试，并对系统的适用性进行评估。全氟己酮灭火系统的独特优势包括高效灭火、零残留、电气非导电性、环保可持续以及占用空间小。它具有快速响应、自动化控制和高可靠性的特点。全氟己酮灭火系统适用于电子设备室、控制室、档案室、博物馆、化学实验室等场所，以保护重要设备、文物、档案资料和珍贵展品的安全。

灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍及惰化设计浓度不应小于惰化浓度1.1倍的规定，是等同采用《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO 14520及《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》NFPA 2001标准的规定。
    有关可燃物的灭火浓度数据及惰化浓度数据，也是采用了《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO 14520及《洁净气体灭火剂灭火设计规范》NFPA 2001标准的数据。
    采用惰化设计浓度的，只是对有爆炸危险的气体和液体类的防护区火灾而言。即是说，无爆炸危险的气体、液体类的防护区，仍采用灭火设计浓度进行消防设计。
    那么，如何认定有无爆炸危险呢？
    首先，应从温度方面去检查。以防护区内存放的可燃、易燃液体或气体的闪点（闭口杯法）温度为标准，检查防护区的最高环境温度及这些物料的储存（或工作）温度，不高过闪点温度的，且防护区灭火后不存在永久性火源、而防护区又经常保持通风良好的，则认为无爆炸危险，可按灭火设计浓度进行设计。还需提请注意的是：对于扑救气体火灾，灭火前应做到切断气源。
    当防护区最高环境温度或可燃、易燃液体的储存（或工作）温度高过其闪点（闭口杯法）温度时，可进一步再做检查：如果在该温度下，液体挥发形成的最大蒸气浓度小于它的燃烧下限浓度值的50％时，仍可考虑按无爆炸危险的灭火设计浓度进行设计。
    如何在设计时确定被保护对象（可燃、易燃液体）的最大蒸气浓度是否会小于其燃烧下限浓度值的50％呢？这可转换为计算防护区内被保护对象的允许最大储存量，并可参考下式进行计算：

式中 W_m—允许的最大储存量（kg）；
　   C_f—该液体（保护对象）蒸气在空气中燃烧的下限浓度（％，体积比）；
　   M—该液体的分子量；
　   K—防护区最高环境温度或该液体工作温度（按其中最大值，绝对温度）；
     V—防护区净容积（m³）。
3.3.3 本条规定了图书、档案、票据及文物资料等防护区的灭火设计浓度宜采用10％。首先应该说明，依据本规范第3.2.1条，七氟丙烷只适用于扑救固体表面火灾，因此上述规定的灭火设计浓度，是扑救表面火灾的灭火设计浓度，不可用该设计浓度去扑救这些防护区的深位火灾。
    固体类可燃物大都有从表面火灾发展为深位火灾的危险；并且，在燃烧过程中表面火灾与深位火灾之间无明显的界面可以划分，是一个渐变的过程。为此，在灭火设计上，立足于扑救表面火灾，并顾及到浅度的深位火灾的危险；这也是制定卤代烷灭火系统设计标准时国内外一贯的做法。
    如果单纯依据《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO 14520标准所给出的七氟丙烷灭固体表面火灾的灭火浓度为5.8％的数据，而规定上述防护区的最低灭火设计浓度为 7.5％，是不恰当的。因为那只是单纯的表面火灾灭火浓度，《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO 14520标准所给出的这个数据，是以正庚烷为燃料的动态灭火试验为基础的，它当然是单纯的表面火灾，只能在热释放速率等方面某种程度上代表固体表面火灾，而对浅度的深位火灾的危险性，正庚烷火不可能准确体现。
    本条规定了纸张类为主要可燃物防护区的灭火设计浓度，它们在固体类火灾中发生浅度深位火灾的危险，比之其他可能性更大。扑灭深位火灾的灭火浓度要远大于扑灭表面火灾的灭火浓度；且对于不同的灭火浸渍时间，它的灭火浓度会发生变化，浸渍时间长，则灭火浓度会低一些。
    制定本条标准应以试验数据为基础，但七氟丙烷扑灭实际固体表面火灾的基本试验迄今未见国内外有相关报道，无法借鉴。所以只能借鉴以往国内外制定其他卤代烷灭火系统设计标准的有关数据，它们对上述保护对象，其灭火设计浓度约取灭火浓度的1.7~2.0倍，浸渍时间大都取10min。故本条规定七氟丙烷在上述防护区的灭火设计浓度为10％，是灭火浓度的1.72倍。
3.3.4 本条对油浸变压器室、带油开关的配电室和燃油发电机房的七氟丙烷灭火设计浓度规定宜采用9%，是依据《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520标准提供的相关灭火浓度数据，取安全系数约为1.3确定的。
3.3.5 通讯机房、计算机房中的陈设、存放物，主要是电子电器设备、电缆导线和磁盘、纸卡之类，以及桌椅办公器具等，它们应属固体表面火灾的保护。依据《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520标准的数据，固体表面火灾的七氟丙烷灭火浓度为5.8%，最低灭火设计浓度可取7.5％。但是，由于防护区内陈设、存放物多样，不能单纯按电子电器设备可燃物类考虑；即使同是电缆电线，也分塑胶与橡胶电缆电线，它们灭火难易不同。我国国家标准《卤代烷1301灭火系统设计规范》GB50163-92，对通讯机房、电子计算机房规定的卤代烷1301的灭火设计浓度为5％，而固体表面火灾的卤代烷1301的灭火浓度为3.8％，取的安全系数是1.32；国外的情况，像美国，计算机房用卤代烷1301保护，一般都取5.5％的灭火设计浓度，安全系数为1.45。
    从另外一个角度来说，七氟丙烷与卤代烷1301比较，在火场上比卤代烷1301的分解产物多，其中主要成分是HF，HF对人体与精密设备是有伤害和浸蚀影响的，但据美国Fessisa的试验报告指出，提高七氟丙烷的灭火设计浓度，可以抑制分解产物的生成量，提高20％就可减少50％的生成量。
    正是考虑上述情况，本规范确定七氟丙烷对通讯机房、电子计算机房的保护，采用灭火设计浓度为8％，安全系数取的是1.38。
3.3.6 本条所做规定，目的是限制随意增加灭火使用浓度，同时也为了保证应用时的人身安全和设备安全。
3.3.7 一般来说，采用卤代烷气体灭火的地方都是比较重要的场所，迅速扑灭火灾，减少火灾造成的损失，具有重要意义。因此，卤代烷灭火都规定灭初期火灾，这也正能发挥卤代烷灭火迅速的特点；否则，就会造成卤代烷灭火的困难。对于固体表面火灾，火灾预燃时间长了才实行灭火，有发展成深位火灾的危险，显然是很不利于卤代烷灭火的；对于液体、气体火灾，火灾预燃时间长了，有可能酿成爆炸的危险，卤代烷灭火可能要从灭火设计浓度改换为惰化设计浓度。由此可见，采用卤代烷灭初期火灾，缩短灭火剂的喷放时间是非常重要的。故国际标准及国外一些工业发达国家的标准，都将卤代烷的喷放时间规定不应大于10s。
    另外，七氟丙烷遇热时比卤代烷1301的分解产物要多出很多，其中主要成分是HF，它对人体是有伤害的；与空气中的水蒸气结合形成氢氟酸，还会造成对精密设备的浸蚀损害。根据美国Fessisa的试验报告，缩短卤代烷在火场的喷放时间，从10s缩短为5s，分解产物减少将近一半。
    为有效防止灭火时HF对通讯机房、电子计算机房等防护区的损害，宜将七氟丙烷的喷放时间从一般的10s缩短一些，故本条中规定为8s。这样的喷放时间经试验论证，一般是可以做到的，在一些工业发达国家里也是被提倡的。当然，这会增加系统设计和产品设计上的难度，尤其是对于那些离储瓶间远的防护区和组合分配系统中的个别防护区，它们的难度会大一些。故本规范采用了5.6MPa的增压（等级）条件供选用。
3.3.8 本条是对七氟丙烷灭火时在防护区的浸渍时间所做的规定，针对不同的保护对象提出不同要求。
    对扑救木材、纸张、织物类固体表面火灾，规定灭火浸渍时间宜采用20min。这是借鉴以往卤代烷灭火试验的数据。例如，公安部天津消防研究所以小木楞垛（12mm×12mm×140mm，5排×7层）动态灭火试验，求测固体表面火灾的灭火数据（美国也曾做过这类试验）。他们的灭火数据中，以卤代烷1211为工质，达到3.5％的浓度，灭明火；欲继续将木楞垛中的阴燃火完全灭掉，需要提高到6~8％的浓度，并保持此浓度6~7min；若以3.5％~4％的浓度完全灭掉阴燃火，保持时间要增至30min以上。
    在第3.3.3条中规定本类火灾的灭火设计浓度为10％，安全系数取1.72，按惯例该安全系数取的是偏低点。鉴于七氟丙烷市场价较高，不宜将设计浓度取高，而是可以考虑将浸渍时间稍加长些，这样仍然可以达到安全应用的目的。故本条规定了扑救木材、纸张、织物类灭火的浸渍时间为20min。这样做符合本规范总则中“安全可靠”、“经济合理”的要求；在国外标准中，也有卤代烷灭火浸渍时间采用20min的规定。
    至于其他类固体火灾，灭火一般要比木材、纸张类容易些（热固性塑料等除外），故灭火浸渍时间规定为宜采用10min。
    通讯机房、电子计算机房的灭火浸渍时间，在本规范里不像其他类固体火灾规定的那么长，是出于以下两方面的考虑：
    第一，尽管它们同属固体表面火灾保护，但电子、电器类不像木材、纸张那样容易趋近构成深位火灾，扑救起来要容易得多；同时，国内外对电子计算机房这样的典型应用场所，专门做过一些试验，试验表明，卤代烷灭火时间都是在1min内完成的，完成后无复燃现象。
    第二，通讯机房、计算机房所采用的是精密设备，通导性和清洁性都要求非常高，应考虑到七氟丙烷在火场所产生的分解物可能会对它们造成危害。所以在保证灭火安全的前提下，尽量缩短浸渍时间是必要的。这有利于灭火之后尽快将七氟丙烷及其分解产物从防护区里清除出去。
    但从灭火安全考虑，也不宜将灭火浸渍时间取得过短，故本规范规定，通讯机房、计算机房等防护区的灭火浸渍时间为5min。
    气体、液体火灾都是单纯的表面火灾。所有气体、液体灭火试验表明，当气体灭火剂达到灭火浓度后都能立即灭火。考虑到一般的冷却要求，本规范规定它们的灭火浸渍时间不应小于1min。如果灭火前的燃烧时间较长，冷却不容易，浸渍时间应适当加长。
3.3.9 七氟丙烷20℃时的蒸气压为0.39MPa（绝对压力），七氟丙烷在环境温度下储存，其自身蒸气压不足以将灭火剂从灭火系统中输送喷放到防护区。为此，只有在储存容器中采用其他气体给灭火剂增压。规定采用的增压气体为氮气，并规定了它的允许含水量，以免影响灭火剂质量和保证露点要求。这都等同采用了《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520及《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》NFPA2001标准的规定。
    为什么要对增压压力做出规定，而不可随意选取呢？这其中的主要缘故是七氟丙烷储存的初始压力，是影响喷头流量的一个固有因素。喷头的流量曲线是按初始压力为条件预先决定的，这就要求初始充压压力不能随意选取。
    为了设计方便，设定了三个级别：系统管网长、流损大的，可选用4.2MPa及5.6MPa增压级；管网短、流损小的，可选用2.5MPa增压级。2.5MPa及4.2MPa是等同采用了ISO 14520及《洁净气体灭火剂灭火系统设计标准》NFPA 2001标准的规定；增加的5.6MPa增压级是为了满足我国通常采用的组合分配系统的设计需要，即在一些距离储瓶间较远防护区也能达到喷射时间不大于8s的设计条件。
3.3.10 对单位容积充装量上限的规定，是从储存容器使用安全考虑的。因充装量过高时，当储存容器工作温度（即环境温度）上升到某一温度之后，其内压随温度的增加会由缓增变为陡增，这会危及储存容器的使用安全，故而应对单位容积充装量上限做出恰当而又明确的规定。充装量上限由实验得出，所对应的最高设计温度为50℃，各级的储存容器的设计压力应分别不小于：一级4.0MPa；二级5.6MPa（焊接容器）和6.7MPa（无缝容器）；三级8.0MPa。
    系统计算过程中初选充装量，建议采用800~900kg /m³左右。
3.3.11 本条所做的规定，是为保证七氟丙烷在管网中的流动性能要求及系统管网计算方法上的要求而设定的。我国国家标准《卤代烷1301灭火系统设计规范》GBJ 50163-92和美国标准《卤代烷1301灭火系统标准》NFPA 12A中都有相同的规定。
3.3.12 管网设计布置为均衡系统有三点好处：一是灭火剂在防护区里容易做到喷放均匀，利于灭火；二是可不考虑灭火剂在管网中的剩余量，做到节省；三是减少设计工作的计算量，可只选用一种规格的喷头，只要计算“最不利点”这一点的阻力损失就可以了。
    均衡系统本应是管网中各喷头的实际流量相等，但实际系统大都达不到这一条件。因此，按照惯例，放宽条件，符合一定要求的，仍可按均衡系统设计。这种规定，其实质在于对各喷头间工作压力最大差值容许有多大。过去，对于可液化气体的灭火系统，国内外标准一般都按流程总损失的10％确定允许最大差值。如果本规范也采用这一规定，在按本规范设计的七氟丙烷灭火系统中，按第二级增压的条件计算，可能出现的最大的流程总损失为 1.5MPa（4.2MPa/2－0.6MPa），允许的最大差值将是0.15MPa。即当“最不利点”喷头工作压力是0.6MPa时，“最利点”喷头工作压力可达0.75MPa，由此计算得出喷头之间七氟丙烷流量差别接近20％（若按第三级增压条件计算其差别会更大）。差别这么大，对七氟丙烷灭火系统来说，要求喷射时间短、灭火快，仍将其认定是均衡系统，显然是不合理的。
    上述制定允许最大差值的方法有值得商榷的地方。管网各喷头工作压力差别，是由系统管网进入防护区后的管网布置所产生的，与储存容器管网、汇流管和系统的主干管没有关系，不应该用它们来规定“允许最大差值”；更何况上述这些管网的损失占流程总损失的大部分，使最终结果误差较大。
    本规范从另一个角度——相互间发生的差别用它们自身的长短去比较来考虑，故规定为：“管网的第1分流点至各喷头的管道阻力损失，其相互之间的最大差值不应大于20％”。虽然允许差值放大了，但喷头之间的流量差别却减小了。经测算，当第1分流点至各喷头的管道阻力损失最大差值为20％时，其喷头之间流量最大差别仅为10％左右。
3.3.14 灭火设计用量或惰化设计用量和系统灭火剂储存量的规定。
    1 本款是等同采用了《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520及《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》NFPA2001标准的规定。公式中C₁值的取用，取百分数中的实数（不带百分号）。公式中K（海拔高度修正系数）值，对于在海拔高度0~1000m以内的防护区灭火设计，可取K=1，即可以不修正。对于采用了空调或冬季取暖设施的防护区，公式中的S值，可按20℃进行计算。
    2 本款是等同采用了《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520及《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》NFPA2001标准的规定。
    3 一套七氟丙烷灭火系统需要储存七氟丙烷的量，就是本条规定系统的储存量。式（3.3.14-1）计算出来的“灭火设计用量”，是必须储存起来的，并且在灭火时要全部喷放到防护区里去，否则就难以实现灭火的目的。但是要把容器中的灭火剂全部从系统中喷放出去是不可能的，总会有一些剩留在容器里及部分非均衡管网的管道中。为了保证“灭火设计用量”都能从系统中喷放出去，在系统容器中预先多充装一部分，这多装的量正好等于在喷放时剩留的，即可保证“灭火设计用量” 全部喷放到防护区里去。
    5 非均衡管网内剩余量的计算，参见图1说明：
    从管网第一分支点计算各支管的长度，分别取各长支管与最短支管长度的差值为计算剩余量的长度；各长支管在末段的该长度管道内容积量之和，等量于灭火剂在管网内剩余量的体积量。