三種常用氣體滅火系統(tǒng)的比較
氣體滅火系統(tǒng)是由滅火劑儲存裝置在規(guī)定的時間內(nèi)通過系統(tǒng)管網(wǎng)和噴頭向保護區(qū)噴射氣體滅火劑高產，使保護區(qū)內(nèi)達到設(shè)計所要求的滅火設(shè)計濃度交流，并能將該氣體濃度保持一定的浸漬時間真諦所在，以達到撲滅火災(zāi)快速增長，并不再復(fù)燃的滅火系統(tǒng)日漸深入。
1領先水平、幾種常用氣體滅火系統(tǒng)簡介
為了確保盡可能地減少對人類賴以生存的環(huán)境的干擾和破壞，人們舍棄了滅火性能和人身安全均為最佳的哈龍滅火技術(shù)空間載體，在全球范圍內(nèi)推出多種滅火技術(shù),目前比較常用的氣體滅火系統(tǒng)有七氟丙烷FM200更加廣闊、混合氣體IG541和氮氣IGl00等。如下表：
|
名稱/項目 |
七氟丙烷HFC227ea |
混合氣體IG541 |
氮氣IG100 |
|
化學(xué)組成 |
CH3CHFCH3 |
52%N2,40%Ar,8%CO2 |
N2 |
|
貯存壓力 |
2.5/4.2MPa |
15MPa |
20/30MPa |
|
減壓機構(gòu) |
不需要 |
減壓孔板 |
減壓器 |
|
配管壓力 |
2.5/4.2MPa |
15MPa |
6MPa |
|
輸送距離 |
30m |
150m |
200m |
1.1 FM200七氟丙烷滅火系統(tǒng)
FM200又稱七氟丙烷或HFC227ea技術先進，是HFC的一種示範。其滅火機理：通過化學(xué)抑制作用終止燃燒的連鎖反應(yīng)，滅火速度快提高。FM200滅火過程中會分解出氫氟酸發展基礎，對人和財產(chǎn)有害，而且噴放距離十分有限有很大提升空間。
1.2 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)
IG541混合氣體是由氮氣要求、氬氣和二氧化碳以52:40:8的體積比例混合而成的一種滅火劑。其滅火機理為稀釋燃燒區(qū)內(nèi)氧氣認為，達到窒息滅火的目的運行好。其中的二氧化碳會刺激人體呼吸加速，使人體吸入更多燃燒產(chǎn)物如CO紮實，SO2等有害氣體和煙塵同期，而毒煙正是火災(zāi)中致人死亡的第一大殺手。而隨著滅火濃度的增大可能性更大，保護區(qū)內(nèi)的CO2的含量接近于4％時鍛造，會對人體造成更大的危險。
1.3 1G100氮氣滅火系統(tǒng)
氮氣（N2）又稱IG100使命責任，采用占大氣78%的氮氣為滅火劑共謀發展，充分融合了新時代滅火系統(tǒng)的設(shè)計理念，使產(chǎn)品成功的具備了保護環(huán)境與高效滅火的功能持續創新。它具有保護地球生態(tài)環(huán)境創造、安全衛(wèi)生無妨視野、無滅火劑產(chǎn)生的污損性能、滅火效力持久等特點。氮氣可以從空氣中分離制取，來源廣泛強化意識，充裝費用低廉。其滅火機理為稀釋燃燒區(qū)內(nèi)氧氣深入，達到窒息滅火的目的合理需求。
氣體滅火系統(tǒng)的選取，應(yīng)遵循國家有關(guān)方針和政策基本情況，做到安全可靠先進水平，技術(shù)先進去突破，經(jīng)濟合理。以安全為本提供了遵循，要求必須達到預(yù)期目的；“技術(shù)先進”，則要求火災(zāi)報警利用好、滅火控制及滅火系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)參與水平，采用設(shè)備先進、成熟有望；“經(jīng)濟合理”智能設備，則是在保證安全可靠、技術(shù)先進的前提下服務效率，做到節(jié)省工程投資費用不要畏懼。我國在2002年發(fā)布了GA400《氣體滅火系統(tǒng)及零部件性能要求和試驗方法》，2011年更新發(fā)布了GB25972《氣體滅火系統(tǒng)及部件》蓬勃發展，以上兩個標(biāo)準(zhǔn)都明確了惰性氣體滅火系統(tǒng)的使用包括有：氬氣（IG01）滅火系統(tǒng)作用、氮氣（IG100）滅火系統(tǒng)、氬氣氮氣（IG55）滅火系統(tǒng)問題、混合氣體（IG541）滅火系統(tǒng)應用的選擇。全球各個地域廠家推廣的惰性氣體產(chǎn)品不太相同，如美國（Tyco）的IG541，英國（Kidde）的IG55大大縮短，歐洲（Rotarex、Siemens開放要求、Minimax）和日本則使用更加環(huán)保經(jīng)濟的IG100高質量。在國際上氮氣滅火系統(tǒng)已經(jīng)有幾十年的應(yīng)用經(jīng)驗，技術(shù)非常成熟緊密相關。我國氮氣滅火系統(tǒng)的應(yīng)用相對較晚大幅增加，推廣比較少，廣東省在2005年發(fā)布了《IG100氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計重要組成部分、施工及驗收規(guī)范》服務延伸，湖南省在2009年發(fā)布了《氮氣IG100滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，包括上海等各省市也都在積極制訂氮氣滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范傳承。隨著近幾年各個地方標(biāo)準(zhǔn)的制訂貢獻力量、實施，我國氮氣滅火系統(tǒng)的工程案例應(yīng)用也逐漸增多具有重要意義，在許多典型的項目中使用了IG100滅火系統(tǒng)服務好，如上海東方明珠、上海博物館、上海國際航運服務(wù)中心效高化、長江隧橋工程生產效率、珠海國稅辦公樓、廣州中醫(yī)藥大學(xué)等部署安排。隨著氮氣滅火系統(tǒng)更加廣泛的應(yīng)用競爭激烈，我們國家必將會制訂氮氣滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，這是目前氣體滅火系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢效果。
2.為什么選擇氮氣滅火系統(tǒng)：
2.1環(huán)境因素
環(huán)境因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
a臭氧耗減潛能值ODP(ozone depression potential)
以CFC-11為基準(zhǔn)學習，設(shè)其ODP值為1。ODP值越小逐漸完善，環(huán)境特性越好。
b全球變暖潛能值GWP(global warning potential)
用于表示和比較消耗臭氧層物質(zhì)對全球氣候變暖影響能力的大小。以二氧化碳的GWP值為1了解情況，其余氣體與二氧化碳的比值作為該氣體GWP值參與能力。
c大氣存留時間ALTA(atmospheric lifetime)
表示在進入大氣后到被清除之前在大氣中停留的平均時間，以年為單位長期間。
三種氣體滅火劑的環(huán)境特性參數(shù)見下表：
|
分析值名稱 |
七氟丙烷HFC-227ea |
混合氣體IG-541 |
氮氣IG100 |
|
ODP值 |
0 |
0 |
0 |
|
GWP值 |
2050 |
0.08 |
0 |
|
ALTA值 |
31—42年 |
0 |
0 |
2.2對生命和財產(chǎn)保護
2.2.1對生命的保護
對生命的保護主要要求滅火劑毒性低信息化，對人體無影響力量，有利于保護區(qū)人員的安全疏散等。
三種滅火劑的毒性參數(shù)
|
名稱 |
七氟丙烷HFC227ea |
混合氣體IG541 |
氮氣IG100 |
|
NOAEL濃度 |
9.00% |
43% |
43% |
|
LOAEL濃度 |
>10.5% |
52% |
52% |
七氟丙烷最小設(shè)計濃度為7.5％，無毒性反應(yīng)的最高濃度(NOAEL)為9％深刻認識，有毒性反應(yīng)的最低(LOAEL)為10.5％首要任務，該三個值比較接近。事實上明確相關要求，當(dāng)保護區(qū)內(nèi)七氟丙烷的濃度在5％～9％時服務為一體，人員可停留時間為1min。而濃度高于9％時只能用于無人停留區(qū)域特點，而圖書館環境、檔案室等保護區(qū)七氟丙烷的設(shè)計濃度為10%主要抓手，七氟丙烷在圖書館和檔案室使用非常不合適保障。此外七氟丙烷在滅火過程中的高溫條件下裂解有劇毒物氫氟酸產(chǎn)生重要的角色，散發(fā)著刺鼻的氣味，有一定的腐蝕性體製。這也是滅火時七氟丙烷必須在8-10s內(nèi)釋放完畢的關(guān)鍵原因要落實好。此外，七氟丙烷以液態(tài)儲存向好態勢，噴射時有較強烈氣化及吸熱效應(yīng)相對簡便，致使空氣冷凝出現(xiàn)濃霧，影響人員逃生更默契了。
IG541中由于含有8％的CO2特性，隨著噴放過程中滅火濃度的增高，保護區(qū)中的CO2含量隨之增大流程。特別是對于圖書館共創輝煌、檔案館類火災(zāi)來說，紙張中的碳與O2反應(yīng)會產(chǎn)生CO2等特點，能使IG541滅火后CO2的含量更高使用，甚至超過4%接近5%，有可能對人體產(chǎn)生危害不合理波動。而人在3%的二氧化碳濃度下有輕微的頭痛癥狀建言直達，在5%的二氧化碳濃度下，人會有危險助力各業，必須逃離大部分。二氧化碳濃度的增加會促進人的呼吸加速，從而吸入更多的有害氣體CO將進一步，SO2和煙塵更加堅強。如CO中毒，CO最輕度的中毒會表現(xiàn)為頭痛應用的因素之一、頭暈基礎、失眠、視物模糊、耳鳴長效機製、惡心、嘔吐聽得進、全身乏力深入、心動過速、短暫昏厥全技術方案，影響心臟基本情況、大腦先進水平、肌肉機能，產(chǎn)生后遺癥充分發揮。
IG100由100%氮氣構(gòu)成共享，在滅火劑噴放過程中或噴放之后，有人員在防護區(qū)的話全面展示，噴放出來的氮氣也可以沖淡空氣中的有毒物質(zhì)的濃度姿勢。科學(xué)研究證明服務，在這種環(huán)境下重要平臺，人體會自動減慢呼吸頻率，減少吸入有害物質(zhì)選擇適用。以下為IG100滅火系統(tǒng)滅火前后各個氣體組分的變化圖表生動，可以看到CO2列濃度沒有任何增加，不會引起保護區(qū)內(nèi)人員呼吸加速從而沒有吸入更多有害物的危險核心技術。
2.2.2對財產(chǎn)的保護
七氟丙烷是以液態(tài)儲存的滅火劑綠色化，噴放時會使保護區(qū)內(nèi)的溫度在短時間內(nèi)有所下降，使空氣中的水蒸氣大量凝結(jié)競爭力所在，產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)露現(xiàn)象而損壞財物能力建設。七氟丙烷在滅火過程在高溫條件下還會裂解產(chǎn)生HF等酸性分解物，從而產(chǎn)生結(jié)露先進的解決方案，對設(shè)備造成損害基礎。
IG541內(nèi)含有8%左右的CO2，CO2中易混入水等雜質(zhì)研究進展，且鋼瓶的清洗過程中也易混入水分要素配置改革，而CO2易與水結(jié)合為碳酸，本身碳酸是弱酸構建，但在長時間高壓狀態(tài)下緊密相關，會對鋼瓶有腐蝕作用，使鋼瓶壁厚減薄平臺建設，從而發(fā)生鋼瓶爆炸事故重要組成部分。各地IG541鋼瓶爆炸的事件時有發(fā)生，2011年5月13日先進技術，杭州市檔案館氣體鋼瓶間發(fā)生了IG541鋼瓶爆炸事故傳承，室內(nèi)玻璃全部被震碎，兩扇門被炸開合作，墻體也被炸出了一個50公分的大洞具有重要意義，造成了重大安全事故。
IG100完全由氮氣構(gòu)成，貯存狀態(tài)穩(wěn)定勃勃生機，噴放時不會產(chǎn)生霧化進一步，可以非常清楚地看到緊急出口位置，人員能有條不紊的安全離開保護區(qū)多種，在高溫條件下甚至與火焰接觸也不會分解產(chǎn)生有毒或有腐蝕性的分解物發行速度，IG100滅火系統(tǒng)對生命和財產(chǎn)絕對安全。
2.3 滅火效率
滅火系統(tǒng)的滅火時間和滅火浸漬時間指標(biāo)綜合反映了滅火劑的滅火效率功能。
2.3.1 滅火時間
各種系統(tǒng)的滅火時間是和滅火劑的噴放時間直接相關(guān)的前沿技術。不同的氣體滅火系統(tǒng)，噴放時間的規(guī)定不同積極性。各個國家的消防規(guī)范，如NFPA（美國防火協(xié)會）解決、ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）性能、VDS（德國專業(yè)安全協(xié)會）和GB（中國國家標(biāo)準(zhǔn)）等相關(guān)消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中規(guī)定七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于10s，惰性氣體如IG541不斷豐富、IG100滅火系統(tǒng)設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于60s 且不應(yīng)小于48s方案。七氟丙烷滅火系統(tǒng)因噴放時間要求較短(小于10s)，而其儲存壓力較小同時，管網(wǎng)管徑較大實施體系，極大地限制了保護區(qū)域的范圍和距離。
2.3.2 滅火浸漬時間
氣體滅火系統(tǒng)的滅火效果是由浸漬時間來保證的幅度，各個系統(tǒng)在圖書館類保護區(qū)的滅火浸漬時間都為20min技術創新。系統(tǒng)設(shè)計時重要的是不但要達到滅火劑的設(shè)計濃度，而且應(yīng)維持足夠長的浸漬時間開展研究，以便有關(guān)人員采取有效的緊急措施來消除危險高質量。這一點非常重要，因為持續(xù)的點火源(如電弧力量、熱源或陰燃火災(zāi))在氣體滅火劑一旦消散后極有可能復(fù)燃可靠。對于圖書館、檔案館類火災(zāi)方式之一，陰燃的書籍等極有可能導(dǎo)致復(fù)燃和陰燃蔓延我有所應，應(yīng)特別注意保證滅火浸漬時間。
IG541由于含有40％的氬氣(Ar)首要任務，52％的氮氣（N2）管理，8％的二氧化碳（CO2）分子量分別為40、28和44提升行動，在噴放后的一段時間內(nèi)可以保持均勻混合更適合，但一旦失壓，由于各氣體分子量差異較大交流，各氣體組分分離引人註目，即失去了IG541混合氣體的本應(yīng)保持的浸漬濃度而較難維持足夠長的浸漬時間關註，從而影響滅火效果。
IG100相對空氣密度為0.97（IG541相對空氣密度為1.17）拓展，滅火劑和空氣的密度相近提供堅實支撐，所以進行全淹沒滅火時，IG100滅火劑可以與周圍的空氣很好地進行混合，保證了保護區(qū)內(nèi)的空氣穩(wěn)定創造更多。這就可以保證，在噴放后20分鐘的浸漬時間內(nèi)好宣講，保護區(qū)仍保持設(shè)計的滅火濃度,有效防止了復(fù)燃的產(chǎn)生連日來。
2.4 工程造價
在保證滅火能力、不破壞環(huán)境不斷進步、確保生命和財產(chǎn)安全的前提下信息化技術，應(yīng)盡量減少投資，提高鋼瓶間利用率認為，提高氣體滅火系統(tǒng)的性能價格比責任製。
2.4.1 工程造價
圖書館、檔案館良好、博物館雙重提升、數(shù)據(jù)中心、通信機房類保護區(qū)通常體積較大大幅拓展，輸送距離較遠助力各業，保護區(qū)數(shù)量較多。以一套氣體滅火系統(tǒng)共保護6個保護區(qū)效高，最大保護區(qū)為體積為3000m3建設應用，主管道通徑DN150，平均傳輸距離80m為例廣度和深度，如下表格為分別采用IG541滅火系統(tǒng)和IG100滅火系統(tǒng)的成本對比應用的因素之一。由于七氟丙烷傳輸距離較短，不適宜長距離日漸深入、大空間和多保護區(qū)保護奮勇向前，不作對比。
|
對比項名稱 |
IG541 |
IG100 |
|
鋼瓶用量（瓶） |
129 |
101 |
|
鋼瓶占地面積（m2） |
11.61 |
9.09 |
|
主管道總重量（噸） |
2.04 |
1.33 |
|
工程造價成本系數(shù) |
1.4-1.5 |
1 |
2.4.2 維護保養(yǎng)費用
滅火系統(tǒng)的造價除了設(shè)備器材安裝投資外提升，還應(yīng)包括后期的日常維護保養(yǎng)費用持續，滅火系統(tǒng)的維護保養(yǎng)費用主要是滅火劑的二次填充費用。工程實例表明，七氟丙烷鋼瓶泄漏后通過活化，必須對鋼瓶進行檢漏，鋼瓶內(nèi)藥劑重新灌裝并計算大量的損耗的特性，而七氟丙烷藥劑費用昂貴，后期費用非常大能力建設。IG541充裝工藝復(fù)雜高效，必須嚴(yán)格控制各個組分的百分比（各個氣體組分不正確會嚴(yán)重影響滅火系統(tǒng)的滅火效果），具有充裝資質(zhì)的廠家也比較少基礎，所以充裝很不方便領域，長途運輸鋼瓶的費用也十分昂貴，較難保證滅火系統(tǒng)充裝恢復(fù)工作時間要求要素配置改革。而IG100來源廣泛，工業(yè)生產(chǎn)的氮氣純度較高，無需額外提純成本無障礙，全國各地都有氮氣的充裝點體系，充裝非常方便，成本低廉高產。
參考文獻：
[1] GB25972-2010 《氣體滅火系統(tǒng)及其零部件》
[2] GB50370-2005 《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
[3] IS014520-1 《氣體滅火系統(tǒng)》
[4] NFPA2001 《清潔氣體滅火系統(tǒng)》
[5] VDS2380 《德國VDS氣體滅火系統(tǒng)》
另外可參考設(shè)計規(guī)范：
1註入新的動力、《氣體消防系統(tǒng)選用、安裝與建筑滅火器配置圖集07S207》
批準(zhǔn)：中華人民共和國建設(shè)部
施行：2007年6月
2帶動產業發展、《CECS 292 : 2011氣體消防設(shè)施選型配置設(shè)計規(guī)程》
發(fā)布：中國工程建設(shè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)
施行：2011年8月
3工藝技術、《廣東DBJ15-47-2005 IG-100氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計、施工及驗收規(guī)范》
發(fā)布：廣東省建設(shè)廳
施行：2005年9月
4、《氮氣滅火系統(tǒng)湖南地標(biāo)》
發(fā)布：湖南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局
施行：2009年7月份
綠安消防：53guakao.com
- 上一篇：注冊消防工程師制度暫行規(guī)定 2014/5/22
- 下一篇：我國即將實施消防產(chǎn)品技術(shù)鑒定工作 2013/12/2
