气体灭火系统时以一种或多种气体作为灭火介质,通过这些气体在整个防护区域或保护对象周围的局部区域建立起有效灭火浓度实现灭火。其主要作用就是迅速在着火部位释放用于灭火的气体,见笑空气中氧气的浓度,控制火势。
一、气体灭火系统的分类
(一)按使用的灭火剂分类
气体灭火系统按使用的灭火剂可分为二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统和惰性气体灭火系统。
(二)按系统的结构特点分类
1.无管网灭火系统
无管网灭火系统是指按一定的应用条件,将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套且具有联动控制功能的灭火系统,又称预制灭火系统。该系统又分为柜式气体灭火装置和悬挂式气体灭火装置两种类型,适用于较小的、无特殊要求的防护区。
2.管网灭火系统
管网灭火系统是指按一定 应用条件进行计算,将灭火剂从储存装置经由干管、支管输送至喷放组件实施喷放的灭火系统。管网系统包括组合分配系统与单元独立系统。组合分配系统是指用一套灭火系统储存装置同时保护不少于两个防护区或保护对象的气体灭火系统。组合分配系统的灭火剂设计用量是根据最大的一个防护区或保护对象来确定。但愿独立系统是指用一套灭火剂储存装置保护一个保护区的灭火系统。
(三)按应用方式分类
1、全淹没灭火系统
全淹没灭火系统是指在规定的时间内,向防护区喷射一定浓度的气体灭火剂,并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。全淹没灭火系统的喷头均匀布置在防护区的顶部,当发生火灾时,喷射的灭火剂与空气混合,此空间内迅速达到有效扑灭火灾的灭火浓度,并将灭火剂浓度保持一定的时间,即通过灭火剂气体将封闭空间淹没实施灭火。
2.局部应用灭火系统
局部应用灭火系统是指在鬼帝国的时间内,向保护对象以设计喷射率直接喷射气体灭火剂,在保护对象周围形成局部高浓度,并持续一定时间的灭火系统。局部应用灭火系统的喷头应均匀布置在保护对象的周围,火灾发生时,直接将灭火剂集中的喷射到保护对象上,使其笼罩整个保护对象的外表面,即在保护对象周围局部范围内达到较高的灭火剂气体浓度实施灭火
(四)按加压方式分类
气体灭火系统按加压方式分为自压式气体灭火系统、内储压式气体灭火系统和外储压式气体灭火系统。
二、气体灭火系统组成
气体灭火系统一般由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组、单向阀、选择阀、减压装置、驱动装置、集流管、连接管、喷嘴、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、低泄高封阀、管路管件等部门构成。
1.瓶组:瓶组一般由容器、容器阀、安全泄压阀、虹吸管、取样口、检漏装置和充装介质等组成,用于储存灭火剂和控制灭火剂的施放。
2.容器:是用来储存灭火剂和启动气体的重要组件,分为钢制无缝容器和钢制焊接容器。
3.容器阀:容器阀又称瓶头阀,安装在容器上,具有封存、释放、充装、超压泄放等共鞥。容器阀的启动一般有手动启动、气启动、电磁启动和电报启动等方式。
4.选择阀:在组合分配系统中,用来控制灭火剂经官网释放到预定防护区或保护对象的阀门,选择阀和保护区一一对应。选择阀可采用电动、气动或机械操作方式。二氧化碳灭火系统中的选择阀的工作压力,高压系统不应小于12MPa,低压系统不应低于2.5PMa。系统启动时,选择阀应在容器阀动作之前或者同时打开。
5.喷头:喷头是用来控制灭火剂的流速和喷射方向的组件,是气体灭火系统的一个关键部件,二氧化碳灭火系统的喷头可分为全淹没方式用喷头和局部应用灭火方式用喷头。局部应用灭火方式用喷头又分为架空型和槽边型喷头。
设置在粉尘或喷漆作业等场所的喷头,应增设不影响喷射效果的防尘罩。
6.单向阀:单向阀按安装在管路中的位置可分为灭火剂流通管路单向阀和驱动气体控制管路单向阀,按阀体内活动的密封部件型式可分为滑块型、球型和阀瓣型。
灭火剂流通管路单向阀安装于连接管与集流管之间,防止灭火剂从集流管向灭火剂瓶组返流。驱动气体控制管路单向阀安装于启动管路上,用来控制气体流动方向,启动特定的阀门。
7.集流管:将多个灭火剂瓶组的灭火剂汇集在一起再分配到防护区的汇流管路。
8.连接管:可分为容器阀与集流管间连接管和控制管路连接管。容器阀与集流管间连接管按材料分为高压不锈钢连接管和高压橡胶连接管。
9.驱动装置:用于驱动容器阀、选择阀使其动作。可分为启动型驱动器、引爆型驱动器、电磁型驱动装置、机械型驱动器和燃气型驱动器等类型。
10.检漏装置:用于监测瓶组内介质的压力或质量损失。包括压力显示器、称重装置和液位测量装置等。
11.信号反馈装置:是安装在灭火剂释放管路或选择阀上,将灭火剂释放的压力或流量信号转换为电信号,并反馈到控制中心的装置。常见的是把压力信号转换为电信号的信号反馈装置,一般也称为压力开关。
12.低泄高封阀:是为了防止系统由于驱动气体泄漏的累计二引起系统误动作而在管路中设置的阀门,它安装在系统启动管路上,正常情况下处于开启状态,只有进口压力达到设定压力达到设定压力时才关闭,其主要作用是排除由于气源泄露积聚在启动管路内的气体。
三、系统工作原理
(一)高压二氧化碳灭火系统、内储压式七氟丙烷灭火系统与惰性气体灭火系统
平时,高压二氧化碳灭火系统、内储压式七氟丙烷灭火系统与惰性气体灭火系统处于准工作状态。放防护区发生火灾时,产生烟雾、高温和光辐射,探测器探测到火灾信号并将火灾信号转变为电信号传送到报警灭火控制器,控制器自动发出圣光报警并经逻辑判断后,启动联动装置,经过不大于30s的延时,发出系统启动信号,启动驱动气体瓶组上的容器阀释放驱动气体,同时打开通向发生火灾的防护区的选择阀和灭火剂瓶组的容器阀,各瓶组的灭火剂经连接管汇集到集流管,通过选择阀到达安装在防护区内的喷头进行喷放灭火,同时安装在管道上的信号反馈装置动作,将信号传送到控制器,由控制器启动防护区外的释放警示灯和警铃。
(二)外储压式七氟丙烷灭火系统
外储压式七氟丙烷灭火系统,由系统中的控制器发出启动信号,启动驱动气体瓶组上的容器阀释放驱动气体,打开通向发生火灾的防护区的选择阀和加压单元气体瓶组的容器阀,加压气体经减压进入灭火剂瓶组,加压后的灭后几经连接管汇集到集流管,通过选择阀到达安装在防护区内的喷头灭火。
四、系统控制方式
气体灭火系统具体控制流程如图:
气体灭火系统控制方式:
1.自动控制方式:灭火控制器配有感烟火灾探测器和定温式感温火灾探测器。当有一种探测器发出火灾信号时,控制器即发出火灾声光报警信号,通知有异常情况发生,而不启动灭火装置释放灭火剂,实施灭火,当两种探测器同时发出火灾信号时,控制器发出火灾声光信号,通知有火灾发生,有关人员应撤离现场,并发出联动指令,关闭风机、防火阀等联动设备,经过一段时间延时后,即发出灭火指令,打开电磁阀,启动气体打开容器阀,释放灭火剂,实施灭火;如报警过程中发现不需要启动灭火装置,可按下保护区外或控制操作面板上的“紧急停止按钮”,即可终止灭火指令的发出。
2.手动控制方式:当火灾探测器发出火警信号时,控制器即发出声光报警信号,而不启动灭火装置,需经人员观察,确认火灾已发生时,可按下保护区外或控制器操作面板上的“紧急启动装置”,即可启动灭火装置,释放灭火剂,实施灭火。此时报警信号仍存在。无论装置处于自动或手动状态,按下任何紧急启动按钮,都可启动灭火装置,释放灭火剂,实施灭火,同时控制器立即进入灭火报警状态。
3.应急机械启动方式:用于控制器失效且值守人员判断为火灾时,应立即通知现场所有人员撤离,在确定所有人员撤离现场后,方可按以下步骤实施机械应急启动:手动关闭联动设备并切断电源,打开对应保护区选择阀,成组或逐个打开对应保护区储瓶组上的容器阀,即可实施灭火。
4.紧急启动/停止工作方式:适用于以下紧急状态:①当值守人员发现火情而气体灭火控制器未发出声光报警信号时,应立即通知现场所有人员撤离,在确定所有人撤离现场后,方可按下紧急启动/停止按钮,系统立即实施灭火操作。②当气体灭火控制器发出圣光报警信号并正处于延时阶段时,如发现为误报火警时可立即按下紧急启动/停止按钮,系统将停止实施灭火操作,避免不必要的损失。
五、系统的使用范围
气体灭火系统适用于以下范围:
1.二氧化碳灭火系统:可用于扑救火前可切断气源的气体火灾;液体火灾或石蜡、沥青等可融化的固体火灾;固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾;电气火灾。
二氧化碳灭火系统不得用于扑救硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾;钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾;氰化钾、氢化钠等金属氢化物活动。
2.七氟丙烷灭火系统:适用于扑救电气火灾;液体火灾或可融化的固体火灾;固体表面火灾;灭火前可切断气源的气体火灾。
七氟丙烷灭火系统不得用于扑救含氧化剂的化学制品及混合物火灾,如消化纤维、硝酸钠等;活泼金属;金属氢化物;能自行分解的化学物质。
3.其他气体灭火系统:适用于扑救电气火灾;固体表面火灾;液体火灾;灭火前可切断气源的气体火灾。
不得用于扑救下列火灾:消化纤维、硝酸钠等氧化剂和含氧化剂的化学制品火灾;钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾;氰化钾、氢化钠等金属氢化物火灾;过氧化氢、联氨等鞥自行分解的化学物质火灾;可燃固体物质的深位火灾。
六、系统的一般规定
1.两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时,一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。组合分配系统的灭火剂储存量,应按储存量最大的保护区确定。
2.灭火系统的灭火剂储存量,应为防护区的灭火设计用量+储存容器内的灭火剂剩余量+管网内的灭火剂余量。灭火剂72小时不能重新充装恢复工作的,应按系统原储存量的100%设置备用量。
3.同一集流管上的储存容器,其规格、充压压力和充装量应相同,同一防护区,当设计两套或三套管网时,集流管可分别设置,系统启动装置必须公用。各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。管网上不应采用四通管件进行分流。
4.喷头的保护高度和保护半径应符合下列规定:最大保护高度不宜大于6.5m;最小保护高度不应小于0.3m;喷头安装高度小于1.5m时,保护半径不宜大于4.5m;喷头安装高度不小于1.5m时,保护半径不应大于7.5m。喷头宜贴近保护区顶面安装,距顶面的最大距离不宜大于0.5m。
5.一个防护区设置的预置灭火系统,其装置数量不宜超过10台。同一防护区内的预制灭火系统装置多余1台时,必须能同时启动,启动响应时差不得大于2s。同一防护区设置多台装置时,其相互间的距离不得大于10m;防护区内设置的预制灭火系统的充压压力不应大于2.5MPa。
七、系统防护区的设置要求
1.采用管网灭火系时,一个防护区的面积不宜大于800㎡,且容积不宜大于3600m³;采用预制灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500㎡,且容积不应大于1600m³。
2.防护区围护结构及门窗的耐火极限不应小于0.5h,吊顶的耐火极限不应低于0.25h。
3.对于全封闭的防护区,应设置泄压口,七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上。
4.喷放灭火剂前,防护区内泄压口外的开口应能自行关闭。
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