气体灭火系统 - 四川省消防安全教育培训

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四川省建(构)物消防员职业技能理论培训
气体灭火系统
一、气体灭火系统的灭火原理
气体灭火系统是指以液化气体(七氟丙烷、低压二氧化碳)
或非液化气体(高压二氧化碳、IG541混合气体)固态灭
火剂(气溶胶)作为灭火介质的灭火系统。
灭火分物理方式和化学方式,
物理灭火 分为: 窒息、冷却、隔离燃烧物三种方式;
化学灭火 主要是指灭火剂通过化学催化作用和化学净化作用
大量扑捉、消耗火焰中的自由基, 抑制燃烧的链式反应, 化
学灭火浓度低、速度快。
二、气体灭火系统的设置场所
现行国家标准作了具体规定。一般设置在
通信机房、发电机房、变配电室及贵重精
密设备贮藏间、档案馆、图书馆等场所,
三、常见的几种气体灭火系统的类型及比较
3.1卤代烷 1301、1211系统
对臭氧层有伤害。
以前广泛使用目前已限制使用的
卤代烷 1301、1211 的灭火原理
化学灭火剂
3.2二氧化碳系统
二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO₂,由两个氧原子与一
个碳原子通过共价键连接而成,常温下是一种无色无味气体,密度比
空气略大,能溶于水,并生成碳酸。
高压二氧化碳系统 气态 15MP
低压二氧化碳系统 液气动态平衡态 -17.8℃
2.2MP
灭火原理
物理灭火剂
通过吸热、窒息 (稀释氧气含量)
特点:价廉 灭火效果好,
用量大 需要淹没着火空间的 34%
3.3 IG 541系统
组成:
52% N2 40% Ar 8% CO2
氮气,常况下是一种无色无味无嗅的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的
78.12%(体积分数),是空气的主要成份。常温下为气体,在标准大气压下,
冷却至-195.8℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-209.86℃时,液态氮变成雪
状的固体。氮气的化学性质很稳定,常温下很难跟其他物质发生反应,但在高
温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。
氩气是一种无色、无味的惰性气体,分子量 39.938 ,分子式为 Ar ,在标准状态下,
其密度为 1.784kg/m3。 其沸点为-185.7℃。在科研和工业生产中,通常用灰色
钢瓶盛装氩气。
固态二氧化碳俗称干冰[1],升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,
也常在舞台中用于制造烟雾。
二氧化碳CO2一般不燃烧也不支持燃烧,常温下密度比空气略大,受热膨胀后则会
聚集于上方.也常被用作灭火剂,但Mg燃烧时不能用CO₂来灭火,因
为:2Mg+CO₂=2MgO+C(点燃)
IG 美国安泰公司名称缩写
是比较理想的物理灭火剂
窒息灭火
无毒 无害
3.4七氟丙烷系统
七氟丙烷并且叫做HFC-227, HFC-227ea, FE-227, 和 FM-200是一种
以化学灭火为主,兼有物理灭火作用的洁净气体灭火剂;它无色、
无味、低毒、不导电、不污染被保护对象,不会对财物和精密设
施造成损坏;能以较低的灭火浓度(7%),可靠的扑灭B、C类火
灾及电器火灾;储存空间小,临界温度高,临界压力低,在常温
下可液化储存;释放后不含粒子或油状残余物,对大气臭氧层无
破坏作用(ODP值为零),在大气层停留时间为31~42年,符合
环保要求。
七氟丙烷是化学灭火剂
卤代烷 1301、1211的替代品。
七氟丙烷虽然在室温下比较稳定,但在高温下仍然会分解,并产生氟化
氢,产生刺鼻的味道。其他燃烧产物还包括一氧化碳和二氧化碳。
3.5气溶胶系统
气溶胶灭火装置 :按产生气溶胶的方式可分为热气
溶胶和冷气溶胶。目前国内工程上应用的气溶胶
灭火装置都属于热型,冷气溶胶灭火技术尚处于
研制阶段,无正式产品。热气溶胶以负催化、破
坏燃烧反应链等原理灭火。气溶胶与卤代烷类和
惰性气体类哈龙替代技术不同,普通型的气溶胶
(K型)灭火后有残留物,属非洁净灭火剂,而
新一代S型气溶胶具有较高的洁净度。由于各企
业采取的药剂配方不同,有些非洁净的气溶胶喷
洒后的残留物的性质也不相同。
气溶胶系统的应用情况
热气溶胶属于全淹没系统,在控制火源的情况下逐步全淹没
式灭火,使人员有足够的时间进行疏散逃生,适用于变配
电间、发电机房、电缆夹层、电缆井、电缆沟等无人、相
对封闭、空间较小的场所,适用扑救生产、贮存柴油(35号柴油除外)、重油、润滑油等丙类可燃液体的火灾和
可燃固体物质表面火灾。
气溶胶是以固态形式存放的,且自身又不具有挥发性,
所以不会存在泄露问题等问题,据有较长的保存年限,对
保护区的设施也能便于时时监控。但目前的气溶胶在技术
没有突破且通过国家质检中心型式检验之前,不能用于管
网输送系统。普通型的以及洁净度不高的气溶胶灭火后的
残留物对精密仪器、电子设备会存在有一定影响,技术上
没有解决该问题且通过检验的固定装置,不建议用于保护
计算机房、配电房等电机设备等场所。
四 、灭火效果分析
上述5 种灭火系统,七氟丙烷、气溶胶均以化学灭火
方式为主, 其中七氟丙烷属液化气体, 喷放时对着
火区有一定的冷却作用, 同时对稀释氧浓度作用也
比较明显, 气溶胶喷放产生的大量惰性气体对稀释
氧浓度有一定的作用。
高、低压二氧化碳、IG 541 均是以物理方式灭
火, 其中高、低压二氧化碳有窒息和冷却两种作用,
低压二氧化碳冷却作用更加明显, IG541仅以稀释
防护区氧气浓度的窒息作用实施灭火。
五、气体灭火系统的组成
• 气体灭火系统一般由以下几个部分组成
储存容器
储存灭火剂(瓶、罐)
喷洒管路
喷洒灭火剂(阀门、管道、喷头)
控制系统
释放灭火剂(火灾探测、报警、释放)
5.1灭火剂储存容器
• 按储存温度分类
1低温 低压二氧化碳系统-17.8℃
2常温(室温)
• 按储存压力分类
1高压15MP
2低压22MP
3常压(大气压)
• 按储存形态分类
1气态
2液压
3固态
5.2灭火剂喷洒
• 运程输送 高压管道 低温、无缝钢管
二氧化碳系统、IG541
• 就近(短距离)喷洒或无管网系统
七氟丙烷 气溶胶
5.3灭火剂释放控制
• 1电气控制系统(火灾探测、喷洒控制、声
光显示)
• 2电气控制开启气瓶装置
• 3.机械操作开启气瓶装置
气体灭火系统的性能总结
气体灭火系统是人类科技进步的成果
• 优点:灭火效率高、灭火剂用量少、灭火
时间短、无二次污染。能灭立体火灾、固
体、液体、气体、电气火灾。灭火过程基
本上是自动控制。
• 缺点:灭火剂昂贵、发生误喷不可逆转
(低压二氧化碳系统除外)、储存管理费
用较高。不能扑灭固体深层火灾。
结束语
气体灭火系统的自动化程度较高,系统的管理和操
作对职业消防员的职业技能要求较高。因此要管
理好气体灭火系统和熟练操作气体灭火系统,不
但要有一定的理论基础,具备一定的操作经验。
也要对消防工作认真负责的责任心。