气体灭火系统的比较
trij
trij Lv.2
2007年02月26日 14:27:26
只看楼主

目前气体火系统国家规范允许使用的是四种,二氧化碳、IG-541混合气体,七氟丙烷及气溶胶。一、二氧化碳、IG-541及七氟丙烷是可以做有管网和预制式(柜式),气溶胶只能是预制式。在组合分配系统中二氧化碳超过四个区要100%备份,IG-541和七氟丙烷是八个区。二氧化碳还可以用于局部应用(特别适用于工业上),而其它系统一般只用于全淹没。二、七氟丙烷和气溶胶有保护区面积和体积的限制。三、安全性方便、二氧化碳有窒息和和积露的问题;S气溶胶以外的其它气溶胶灭火后沉降物导电,对电设备有危害;我个人对七氟丙烷的安全性也持反对态度,因为在组合分配情况下,部分保护区的气体药剂的浓度肯定是远远大于LOAEL值,同时药剂及火灾中反应物对人体特别是呼吸道损害很大。

目前气体火系统国家规范允许使用的是四种,二氧化碳、IG-541混合气体,七氟丙烷及气溶胶。
一、二氧化碳、IG-541及七氟丙烷是可以做有管网和预制式(柜式),气溶胶只能是预制式。在组合分配系统中二氧化碳超过四个区要100%备份,IG-541和七氟丙烷是八个区。二氧化碳还可以用于局部应用(特别适用于工业上),而其它系统一般只用于全淹没。
二、七氟丙烷和气溶胶有保护区面积和体积的限制。
三、安全性方便、二氧化碳有窒息和和积露的问题;S气溶胶以外的其它气溶胶灭火后沉降物导电,对电设备有危害;我个人对七氟丙烷的安全性也持反对态度,因为在组合分配情况下,部分保护区的气体药剂的浓度肯定是远远大于LOAEL值,同时药剂及火灾中反应物对人体特别是呼吸道损害很大。
四、经济角度,在保护区多的情况下组合分配绝对比预制式便宜;如果保护区数量少而小,或者是改造项目管道施工不方便,那么是预制式合算。在同样都可以用的性况下二氧化碳最便宜,保护区多相隔远应该使用IG-541,七氟丙烷瓶组间要求空间小,但输送距离近。如果有档案室之类的保护区,同时它的设计量是占大头的,那么二氧化碳、七氟丙烷,541的成本差不多。单元独立系统肯定是不如预制式方便和省钱,但预制式占用保护区的空间,影响保护区的布局。
五、在预制式中选应该是1、气溶胶,2、七氟丙烷,3、二氧化碳,
有事去了以后再写
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yanglan
2007年02月27日 19:55:40
2楼
归纳的好啊,期待中
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sd-ycc
2007年02月28日 10:22:40
3楼
商场地下室柴油发电机房,用什么气体灭火最合适?

“S气溶胶以外的其它气溶胶灭火后沉降物导电,对电设备有危害”那么还有哪几种气溶胶?在哪本规范上有啊?谢谢!
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bertone
2007年03月13日 09:30:39
4楼
气溶胶有热型和冷型的吖
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tianjunfeng_zj
2007年03月18日 02:56:03
5楼
二氧化碳灭火岂不是很可能火还没救好 人确倒下了???
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xiaoxiaofeng_ren
2007年03月18日 10:17:18
6楼
学习中........
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cjt1888
2007年04月10日 11:56:02
7楼
几种气体灭火计算比较
  保护区内系电子计算机房,长、宽、高为9×5×3.3=148.5m3门窗有缝不设泄压口,并不计海拨,静液柱压差。也不计瓶头阀、单向阀及选择阀的局部阻力,试求各种气体灭火系统的灭火剂用量、管径压力损失和终点喷头进口压力。
  (一)FM-200
  
  
  过程中点压力:
  
   Po 储存容器额定增压压力(绝压MPa,)采用
   Vo 喷放前全部储存容器内的气相总容积(m3)
   r 七氟丙烷20℃时密度, 1407 kg/m3
   Vp 管道内容积(m3)
  
  DN40 B=12.2×10-5
  DN50 B=3.777×10-5
  则:P3-2 =3.777×10-5×15.142×10.5=0.09091 (MPa)
  P2-1=12.2×10-5×7.572×2.5=0.01748 (MPa)
  
  满足喷放要求。
  (二) CO2
  M=Kb(0.2A+0.7V)(1+kθ) (kg) [当-20℃<t<100℃时 kθ=0, Kb=1.5]
  A=Ar+30Ao=182.4+30×0.05=183.9(m2) [Ao开口总面积设为0.05 m2,Av=182.4 m2]
  M=1.5(0.2×183.9+0.7×148.5)=211.1(kg) 按220kg计算
  
  喷嘴选4Q9DN15, r=2.2m,保护面积9.67m2
  喷头数n=5×9/9.67=4.65(只) , 采用6只
  
管段 5-4 4-3 3-2 2-1
Q(kg/min) 220 146.7 73.3 36.7
DN 39/40 31/32 22/25 16/20
  注:全淹没系统喷射时间为1min,DN=(1.41-3.78) 计算值/采用值,上图“L”为直线加局部当量长度之和。
  管道阻力计算:(采用解析法)
  计算公式:Y2=Y1+ALQ2+B(Z2-Z1)Q2
  
  经逐步逼近和修正各节点有关计算数值如下:
节点位置 5 4 3 2 1 注
Y 0 22.63 54.18 60.71 69.85 所有计算均不作高程校正
Z 0 0.00143 0.00342 0.01068 0.023
P 5.17 5.14 5.10 5.09 5.08
  终端喷嘴进口压力P=5.08>1.4(MPa)满足喷放要求
  (三) CHF3( HFC-23)
  
  S=开口部面积经核算为0.056m2 K1=3.9
  则M=0.568×148.5+3.9×0.056=84.566(kg)
  
  实际充装量每瓶46.66kg,2瓶共93.32kg,充装比为70/46.66=1.5
  查规范中期容器压力为33.70 kgf/cm2
  管径计算:
   喷头选用FL11,保护半径6m,用两只喷头
   流量计算 q32=93.32/8=11.665(kg/s)DN40[喷射时间≯10s
   q21=93.32/8×2=5.833(kg/s)DN32
  平面布置及系统图
  
  管道阻力计算:
  经计算△P12=0.057MPa
  △P27=0.295MPa
  喷头工作压力: Pc=Po-Σ△P=3.37-(0.057+0.293)=3.018>1.4(MPa)
  满足喷放要求
  (四)IG-541
  
  M=106.1kg
  α≤0.193kg/L 充装率
  Vo=90L 单瓶容积
  
  5×9为平面尺寸,18为保护面积
  喷头型号:ZMTJ规格DN20,保护半径r=3.0m
  平面布置及系统图
  
  
管段 4-3 3-2 2-1
q(kg/min) 150 100 50
DN 估算 30.6 25 17.6
采用 32 25 20
  管道阻力计算:
  按混合气体单相流及等熵绝热过程P/ρk=C(常数)求取
  管段末端的密度来计算各管段阻力,经计算结果如下表
节点 4 3 2 1
q(MPa) 15 14.88 14.58 14.56
ρ(MPa) 193 191.9 189.2 189.0
  系统终端喷头入口压力14.56>1.9(MPa),满足喷放要求
  四种气体灭火系统计算结果比较
系统 FM-200 CO2 CHF3 IG-541
灭火剂用量(kg) 106 211 85 106
钢瓶数(个) 2(70L) 4(90L) 2(70L) 7(90L)
喷头数(个) 2 6 2 3
管径(mm) 50、40 40、32、25、20 40、32 32、25、20
总管阻(MPa) 0.108 0.09 0.35 0.44
终端喷头 1.19 5.08 3.08 14.56
入口压力(MPa)
实际灭火浓度(%) 8 37.5 16.2 37.5
NOAEL(%) 19 >20 人员死亡 50 43
LOAEL(%) 10.5 >50 52

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yanglan
2007年04月10日 21:04:29
8楼
用到的时候再说吧,消防的东西太多了,看都看不完啊
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cjt1888
2007年04月13日 14:05:15
9楼
现在很少用CO2了,只有船上才用,现在大多数都用七氟丙烷,IG541,还有昆山宁华消防系统有限公司的专利产品SDE是现在气体消防中用的最为广泛的!
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cjt1888
2007年04月16日 12:45:11
10楼
楼主应该是专业人事吧?也很想学习一下气体消防知识。谢谢
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孩儿她爹2014
2007年04月24日 22:17:05
11楼
第一章 气溶胶灭火技术的发展过程

气溶胶灭火剂是近四十年发展起来的一种新型灭火剂。它是一种由氧化剂、还原剂、燃烧速度控制剂和粘合剂组成的固体混合物。热气溶胶灭火剂的释放经过了燃烧反应,产物中既有固体又有气体。其中大部分为N2、CO2和水蒸气等灭火气体,固体颗粒是钾和锶的氧化物。释放产物冷却、凝聚时生成极为细小的微粒,微粒的直径一般小于0.45微米。这些极为细小的微粒可以高效吸收与中和火焰中的燃烧自由基,从而达到化学抑制灭火作用。而灭火气体中包裹着固体颗粒形成的气溶胶,可以长时间悬浮,并能绕过障碍物,散布到各个角落,以一种全淹没的方式高效灭火。简单地说,气溶胶灭火剂是一种可悬浮于空气中的微纳米级干粉微粒,它是烟火技术和纳米技术发展的结晶。

从严格意义上讲,气溶胶到目前为止已经过三代发展。

第一代气溶胶灭火产品,早在上世纪60年代就已诞生。我国公安部天津消防研究所的刘孟焕等科研人员,对气溶胶灭火装置进行了研究,提出用烟火药剂燃烧、释放的产物进行灭火。当时称为“烟雾灭火系统”,主要用于石油化工产品储罐灭火装置上。
**[刘]** 第一代气溶胶灭火产品,早在上世纪六十年代就已诞生。当时天津消防研究所的科研人员,对气溶胶灭火剂及其装置进行了大量的研究,首先提出“以火攻火”的理论,自主研制出烟雾自动灭火系统,主要用于扑灭甲、乙、丙类液体储罐火灾。这是一项不同于以往的全新的灭火技术既有烟又有雾,既有细小的固体颗粒,又有水蒸气和N2、CO2灭火气体形成的气溶胶物质用于灭火。**

在当时中苏关系融洽的时代背景下,前苏联科学家跟随这一理论的指引,率先研制出可用于普通场所的气溶胶灭火剂。而我国由于当时的环境所限,并未对这一理论进行深入的应用性研究,产品仅停留在油罐系列。致使到了80年代,我国在气溶胶灭火技术领域的应用已远远落后于前苏联。但是,气溶胶灭火这一理论,是由我们中国人首先提出的,这已由各种文献、记录所证实,无可争辩!

**[刘]** 第一代气溶胶虽然在60年代初就已出现,但由于当时人们更习惯于使用哈龙灭火剂,使气溶胶灭火产品推广运用迟缓。进入二十世纪80年代后,人们逐渐认识到哈龙灭火剂对大气臭氧层的破坏作用,气溶胶灭火剂作为绿色环保的哈龙替代品逐渐得到人们的重视。各国研究并开发出的多种类型气溶胶灭火设备,使气溶胶的应用技术得到了迅速发展。这项技术在俄罗斯已形成系列产品。美国、英国、德国、日本、加拿大等国家也相继开发出各自的气溶胶灭火产品并推广应用。**

在我国,90年代中期,北京理工大学在学习国外经验的基础上,研发出第二代气溶胶灭火产品。国内先后有多家企业涉足该产品的生产。但由于设计中未充分考虑到箱体温度,在喷放时有高温和喷焰缺陷,导致了一些重大责任事故。(不用火灾画面)

第二代产品出现的问题,是由于研发人员对市场使用环境不甚了解,而生产人员又未对技术加以深入研究造成的。问题的解决方式非常简单,通过加大箱体隔垫,增加一些金属隔热片等简单的物理方式就可以解决。经过改进后的第二代气溶胶产品,很好地克服了箱体温度过高的缺陷,逐步得到市场认可。但由于其配方基本为北京理工大学的钾盐类配方,以硝酸钾作为气溶胶发生剂的主要氧化剂,所以喷发后的产物极易与空气中的水结合形成一种粘稠状的导电物质。这种物质对电子设备有很大的损坏性。由于误喷造成对电子设备的损坏,也给第二代气溶胶造成了极坏的影响。为此,中国移动、中国网通、中国电信等国家大型企业,都曾明令禁止气溶胶灭火装置在其精密电子设备间的使用。气溶胶能否用于保护有精密电子设备的场所?其喷射后的产物对电子设备是否有影响?这些问题,摆在了众多消防专家的面前,也在业内引起了广泛的争议。

问题不断地出现,技术也在不断地提高。这时第三代气溶胶灭火产品横空出世。第三代气溶胶主要由锶盐作主氧化剂,和第二代钾盐类气溶胶不同,它从根本上解决了该类产品喷射生成物对电器设备的损坏作用。2001年,中国移动通信集团公司经过严格的考察和验证,最终选择锶盐类气溶胶用于保护其通信基站等配备有精密电子设备的场所。目前,锶盐类气溶胶产品已在几千个工程项目中应用,其中也出现过误喷,但至今未发生一起损坏电子设备的事故。值得一提的是,2004年8月,在湖南长沙的一个通信机房中,因电线老化而引起电源失火,锶盐类气溶胶灭火剂成功地扑灭了火情,其间通信设备照常运行。这是国内唯一一起气溶胶灭火,并且没有损坏电子设备的“案例”。第三代气溶胶已越来越为广大用户所接受。

2004年6月4日,公安部颁布了GA499.1《热气溶胶灭火装置》行业标准。该标准将气溶胶灭火装置分成两类。第一类是K型气溶胶,指充装含有30%以上硝酸钾的气溶胶发生剂的灭火装置。即上述钾盐类气溶胶,也即第二代气溶胶。第二类是S型气溶胶,指充装含有35%~50%硝酸锶,同时含有10%~20%硝酸钾的气溶胶发生剂的灭火装置。即上述锶盐类气溶胶,也即第三代气溶胶。

关于S型和K型气溶胶的区别,在本行业标准中明确规定,“ K型灭火装置沉降物绝缘水平不得低于1兆欧,S型灭火装置沉降物绝缘水平不得低于20兆欧”。电阻为1兆欧的物质,从严格意义上讲是导体,水的导电性也即如此。而电阻为20兆欧的物质是绝缘体,相当于干木材的导电性。本行业标准在世界范围内,第一个将气溶胶按配方分为S型和K型,也是首次以“气溶胶沉降物绝缘水平”这一科学的指标,来说明为什么S型可用于保护有精密电子设备的场所,而K型不能的原因。

此次行业标准颁布的重要意义在于,从实际指标上把气溶胶分成了两类,即S类和K类,为今后相关规范的制定与广大用户的使用提供了指导。《热气溶胶灭火装置》行业标准的颁布,受到了业内专家的高度赞扬。在专家审查会上,被专家誉为“国际先进”,这在中国标准编写史上是少有的。它的颁布必将对气溶胶行业产生强有力的规范作用。


第二章 S型与K型气溶胶对电器设备的影响

下面我们通过试验,详细论证为什么K型气溶胶会损坏电器设备,而S型气溶胶不会损坏设备。

这是三块边长100mm,厚度1mm的正方形PVC试片。将试片用清水冲洗干净,再用无水乙醇浸泡10分钟,然后将其用镊子夹起,用脱脂棉将表面擦干净,放入干燥器贮放。

现在试验箱湿度计显示为70度,温度为22度。将试片平放于培养皿内,培养皿平放在试验箱中央的250mm高试样架上。将充装有S型气溶胶发生剂的发生器置于试验箱一角,喷口背对试片,连接启动线,封闭试验箱门,启动装置,同时秒表计时。实验开始,气体正在充满空间。20 min后取出装有试片的培养皿,试片表面几乎看不到任何沉降物质,与在空气中放置的标准试片相比,基本无差别。

再将试片放入温度35℃、湿度90%的恒温恒湿箱,保持30min。30min后取出试片,试片表面没有显著变化。再与标准试片相比,仍无明显差别。这说明S型气溶胶的喷射沉降物没有吸湿性。现在测量试片的导电性。根据指针显示的读数,计算得出试片表面电阻为3600兆欧。这说明试片表面沉降物具有绝缘性。

现在改用K型气溶胶进行试验。重复实验过程。实验开始,气体正在充满空间。20min后取出试片,可以看到与在空气中放置的标准试片相比,K型试片表面有明显的沉降物。在温度35℃、湿度90%的恒温恒湿箱放置30min后取出,注意试片表面有大量水珠凝结,与标准样品有明显差别。这说明K型气溶胶的喷射沉降物具有吸湿性。现在测量试片的导电性。根据显示,试片表面电阻为1.2 / 1兆欧。这说明该试片表面沉降物具有导电性。

实验表明,S型气溶胶不会在试片表面上形成任何导电物质,而K型气溶胶却会产生导电物质。产生如此大的差别,原因何在?

我们可以通过两种气溶胶产物的理化性质的差异来解释这个问题。S型气溶胶经过氧化还原反应后产生大量灭火效果极好的微纳米级氧化锶微粒,K型气溶胶生成氧化钾微粒。

燃烧
S型气溶胶: SrNO3——→SrO(氧化锶微粒)
燃烧
K型气溶胶: KNO3——→KO(氧化钾微粒)

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