烟烙尽气体灭火系统使用与维护手册p

1、烟烙尽气体灭火系统使用维护手册一美国安素烟烙尽气体灭火系统产品性能概述 (一)、系统性能概述一九八七年九月在加拿大的蒙特利尔，世界各国为保护地球的臭氧层和挽救整个地球的生态环境，一致签署了旨在全面禁止生产和使用氟氯烃和卤代碳氢化合物的“蒙特利尔协定书”。至此，一直作为一种极其有效的灭火系统并被广泛使用的卤代烷1301灭火系统和其它类似的灭火系统，开始被绝大多数的国家禁止使用。在此情况下，美国ANSUL公司开发了一种全新的气体灭火系统，即烟烙尽气体灭火系统，并立即被美国NFPA2001标准(即洁净药剂灭火系统标准)所认可。以下是美国安素烟烙尽气体灭火系统的系统性能一览：1主要成分： 烟烙尽(IN

2、ERGEN)是一种由52%的氮气、40%的氩气和8%的CO2三种自然存在于大气中的纯天然的惰性气体组成的灭火剂。2保护生命：烟烙尽释放后，保护区空气中的氧气含量由支持燃烧的21%降为不支持燃烧的12.5%，此时火灾被完全扑灭了，而CO2含量由不到1%变为2 - 4%，此CO2浓度能自动刺激人在低氧环境下正常地呼吸，并可提高人呼吸时吸收空气中氧气的能力。因此，烟烙尽气体可用于需要气体灭火保护且又经常有人停留的工作场所。其次，烟烙尽在喷放时不产生烟雾，人们可以看清逃生路线。此外，烟烙尽气体完全无毒，不会引起心脏过敏反应或被窒息，作为隋性气体也不会在与火焰接触时产生有毒或有腐蚀性的分解物。3保护环境

3、：烟烙尽释放时，其气体成份还原为它在大气中自然存在的状态，克服了哈龙产品的缺陷，对环境不会造成任何影响。它既没有臭氧耗损潜能值（ODP值）， 也不会对地球的温室效应产生影响，更不会产生具有长久大气寿命的化学物质。因为烟烙尽（INERGEN）药剂由大气中的气体所组成，所以它不会造成诸如卤代烃替代药剂伴生的毒性问题。4保护财产：由于烟烙尽气体对人是安全的，可不设延时喷放，立刻扑灭火灾，使火灾损失最小，烟烙尽以气态储存，喷放时不会产生对精密设备有害的冷凝作用，同时也不会导致腐蚀或静电积累。5 以气态储存的烟烙尽气体灭火系统送气管长度可达150m，较其他气体灭火系统能输送更长的距离。6烟烙尽气体灭火系

4、统设计浓度允许的范围：37.5%42.8%。灭火时通常要求系统在一分钟内达到90%的喷发量。7气体烟烙尽(INERGEN)钢瓶必须安放在室内温度范围为320F至1300F(00C至540C)的区域内。所有的AUTOPULSE控制系统为室内使用而设计，其使用温度范围为320F至1200F(00C至490C)。8气体钢瓶贮存压力为15Mpa。9所用药剂是来自于空气中的惰性气体，为系统提供了永久的气源。其指定的国内充气地点在上海BOC化工厂。10作为产品生产厂家的美国安素公司本身也提供了十年免费充气的保证。免费期后的充气气体价格目前约为每瓶500元人民币，这要比一般的化学灭火剂便宜得多。11烟烙尽气

5、体灭火系统是美国安素公司经过几十年的医学研究后证明对人体无任何伤害的绿色产品，是在世界上已安装了几万套系统的成熟产品。(二)、基本要求由美国安素(ANSUL)公司生产的烟烙尽(INERGEN)灭火系统是一个利用固定喷嘴、分配管网的全淹没式自动气体灭火系统。以组合分配的方式向保护区喷射烟烙尽气体药剂，以达到灭火的效果。烟烙尽(INERGEN)灭火系统是根据美国消防协会(NFPA)标准2001“洁洁药剂灭火系统”来设计和安装。在合理设计的情况下，系统把氧浓度降低到不能支持燃烧的程度而使A、B、C类表面燃烧火灾扑灭。美国工厂联合研究所（FMRC）也对烟烙尽（INERGEN）药剂的隋化能力进行了试验。

6、这些试验表明在浓度为40%时，烟烙尽（INERGEN）药剂成功地隋化丙烷/空气混合物和甲烷/空气混合物。烟烙尽气体灭火系统的设计浓度在最低设计温度的情况下均不低于37.5%,同时在最高设计温度的情况下均不高于42.8%, 灭火时要求在1分钟之内喷放完90%的烟烙尽气体。(三)、主要设备技术性能烟烙尽（INERGEN）药剂烟烙尽（INERGEN）药剂是三种惰性气体的混合物：52%氮气、40%氩气和8%二氧化碳。烟烙尽（INERGEN）气体是把氧气浓度降低到它不能支持燃烧的程度来扑灭火灾。当烟烙尽（INERGEN）药剂喷放到房间中，它掺入合适的气体混合物使得人们在低氧的气氛中能正常呼吸。通常房间内

7、的空气含有21%的氧气和小于1%的二氧化碳。如果氧气浓度降到15%以下，大部分普通可燃物将停止燃烧。美国安素公司经过50年的医学研究表明，在灭火时，烟烙尽(INERGEN)药剂会把保护区氧气浓度降到大约为12.5%而同时把二氧化碳浓度上升到大约2-4%，二氧化碳浓度的增加，自动加快了人的呼吸速率和人体吸收氧气的能力。简而言之，烟烙尽中少量的二氧化碳可使人能在低氧浓度下继续呼吸到在正常大气下的氧含量。烟烙尽气体灭火系统的灭火浓度应设计在37.542.8% 。钢瓶钢瓶是根据美国运输部(DOT)和美国爆炸品管理局的技术条件来建造、测试和标记。至少钢瓶要附合DOT 3AA 2300或3AA 2015+

8、的要求。钢瓶组件钢瓶组件由钢材制造并喷有红漆。每个钢瓶装配一个带有压力表的压力阀座式阀门。阀门用锻铜制造并装在钢瓶上达到密封要求。阀门还包括一个安全压力排放装置，它按照CGA试验方法在压力为2900-3300磅/平方英寸(20685-23167kpa)时排放压力。钢瓶充气压力在700F时为2175磅/平方英寸(14997kpa在210C时)。钢瓶发货时带保养卡和装上运输安全帽。运输安全帽在每个钢瓶颈部的螺纹接头上以在运输时保护阀门。在每个钢瓶颈部打有该钢瓶的系列号和生产日期的钢印。美国厂家保证其钢瓶的CV-98瓶头阀十年不漏气，否则在其密封未被破坏的情况下将免费予以更换。用于工程系统中的充装了

9、烟烙尽(INERGEN)钢瓶尺寸为：435立方英尺(12.3立方米)。电磁击发器药剂钢瓶及选择阀的电动启动都是由联接到气体控制盘（AUTOPULSE控制系统）电路上的电磁击发器来实现。该启动器能用于环境温度为320F到1300F(00C到540C)的危险区域，它可使钢瓶CV-98阀的启动响应时间小于10毫秒。人工启动器现有两种人工启动器实现容器阀的拉杆启动。用拉杆启动器上的拉杆来实现人工应急机械启动。拉杆的设计包含了一个在启动后保证拉杆处于打开位置的锻造的机械凸轮。探测系统AUTOPULSE控制系统（气体控制盘）用于要求自动控制系统来启动烟烙尽（INERGEN）系统的地方。控制系统已通过了FC

10、C的A级计算设备的规定。当可接受火灾报警系统的一、二级火灾报警信号，会向保护区警铃、风口、蜂鸣器、闪灯、以及消防报警系统总控制盘等设备发出联动信号，能经过30内秒延时向烟烙尽气体钢瓶组上释放阀的电磁击发器和对应保护区域选择阀的电启动器发出启动信号，使烟烙尽气体沿管道和喷头输送到对应的指定的保护区域灭火，具有紧急停止喷放、手/自动转换等控制。喷嘴喷嘴用于利用钢瓶中的贮压引导喷放烟烙尽（INERGEN）药剂。现有5种尺寸的喷嘴。系统的设计确定所使用的喷嘴及其孔径以实现合适的流量和喷放特性曲线。喷嘴的选择取决于被保护区的防护区和位置。孔板为限制烟烙尽（INERGEN）药剂的流动在分配管网中需要安装孔

11、板以减小孔板下游的药剂压力。孔板含有一块打孔的不锈钢板，其孔径是根据水力计算来确定。现有8种尺寸的孔板：1/2英寸、3/4英寸、1英寸、1 1/4英寸、1 1/2英寸、2英寸和3英寸标准锥管螺纹。管材和接头系统的集流管必须使用35号管材和2000或3000磅级的套扣或焊接的钢制接头，孔板下游的分配管网必须使用至少20号的管材和300磅的套扣锻铁接头或焊接的钢制接头。所有的接头必须为黑色或镀锌。二大楼烟烙尽气体灭火系统设计说明(一)、设计依据大楼烟烙尽气体灭火系统的设计方案主要依据和参照以下的规范标准和资料：气体灭火系统施工及验收规范GB50263-97。火灾自动报警系统设计规范GBJ 116-

12、88。美国防火学会NFPA2001标准（即洁净药剂灭火系统标准）。业主通过设计院提供的各保护区域建筑平面布置图。 (二)、主要设备烟烙尽气体灭火系统的设备可以分成两大部分，即药剂储存和喷放设备、报警和控制设备。药剂储存和喷放设备主要包括有烟烙尽气体钢瓶、钢瓶固定支架、瓶头阀电磁启动器、瓶头阀手动启动器、高压软管、气动软管、减压孔板装置、区域选择阀、喷嘴、喷嘴挡流板等。报警和控制设备主要包括以下内容：控制盘、手拉开关、紧急停止开关、手/自动选择器、警铃、蜂鸣器及闪灯、气体释放指示灯、压力开关、烟感与温感火灾探测器等。(三)、保护区概况及组合分配设计大楼各气体保护区域的有关设计参数概述如下：地下一

13、层冷冻机房为一个保护区(区I )，面积为224.9m2，净高h=4.7m，净体积V1056.9m3，所需烟烙尽气体钢瓶N=43个，设计浓度40.1%，采用两组钢瓶(12+31)及两组选择阀(2.5+3)输送；六层市话汇接局机房为一个保护区(区II )，面积为363.6m2，净高h=4.1m，净体积V1490.6m3，所需烟烙尽气体钢瓶N=62个，设计浓度41.2%，采用两组钢瓶(31+31)及两组选择阀(3+3)输送；七层传输机房为一个保护区(区III )，面积为193.8m2，净高h=4.1m，体积V749.7m3，所需烟烙尽气体钢瓶N=31个，设计浓度39.6%，采用一组钢瓶输送及一组选择

14、阀（3）输送；八层电信网管中心、移动接口局机房为一个保护区(区IV )，面积为159.9m2，净高h=4.1m，净体积V655.4m3，所需烟烙尽气体钢瓶N=27个，设计浓度40.7%，采用一组钢瓶及一组3选择阀输送；八层长途程控交换室为一个保护区(区V )，面积为193.8m2，净高h=4.1m，净体积V749.7m3，所需烟烙尽气体钢瓶N=31个，设计浓度39.6%，采用一组钢瓶输送及一组选择阀（3）输送。以上共有五个保护区，共用一套组合分配系统，总共需要62个钢瓶保护。钢瓶间设置在大楼的八层。(四)、系统设计性能1. 基本设计参数假定所有保护区域内的可能出现的最低温度约为16,极端最高温

15、度约为40，而在通常情况下的正常温度约为21。烟烙尽气体灭火系统的最小设计灭火浓度为37.5%（16时），最大设计灭火浓度为42.8%（40时），气体喷放时间限于1分钟内。根据国内规范的要求，各保护区围护结构及门窗的允许压强不宜小于1200Pa。防护区的门应朝外开并能自动关闭。保护区内不得使用和存放易燃物。2. 对钢瓶室的要求根据国内规范的要求，存放气体钢瓶组的房间（钢瓶室）都应该是一个独立的房间，设在各个保护区域外，并且有直接通向疏散走道的的出口，设有可关闭的门（故建议本方案钢瓶间增加一个通向楼梯间的门）。钢瓶室的耐火等级不应低于二级，钢瓶间宜设有通风装置。钢瓶间的面积约需40m2。每个钢瓶

16、室中所有设备和管道的设计荷重，为每个钢瓶重约150kg，对地面载荷要求为1200kg/m2 .另外，在每个控制屏中需要提供一个带熔丝开关的消防电源接线箱，其电源自消防中心的电源引来，电压应为220VAC，最大工作电流为3.0A。3. 系统控制方式 气体灭火系统的控制，应同时具有自动控制、电气手动控制和应急机械手动操作三种控制方式。烟烙尽气体灭火系统三种控制方式的动作程序如下：a). 自动控制：火灾报警系统在每个保护区域内都设置有感烟探测器和感温探测器。每个保护区域内的探测器都被分成两个独立的报警组合。发生火灾时，其中任一组控制探测器报警后(通常是感烟先报警，可视为预火警)，气体控制盘就会显示出

17、该组报警信号，同时会输出如下联动控制信号：鸣响保护区范围内的警铃通知人员撤离；将该火警信号送至火灾报警系统的信号模块；此时消防值班人员应立即去现场处理与确认火警。而当保护区另一组探测器也报警时，气体控制盘上再次出现声光报警信号，并显示出该组报警信号，同时再次输出如下联动控制信号：保护区范围内的警铃停止鸣响；鸣响保护区域内外的蜂鸣器并点亮闪灯，警告所有人员不能进入保护区域，直至确认火灾已经扑灭。经过30内的秒延时后，通过控制盘启动烟烙尽气体钢瓶组上释放阀的电启动器和对应保护区域的区域选择阀的电启动器，使烟烙尽气体沿管道和喷头输送到对应的指定的保护区域灭火；一旦烟烙尽气体释放后，设在管道上的压力开

18、关会将药剂已经释放的干节点信号送回气体控制盘及火灾报警系统的控制盘。并点亮保护区的气体释放灯，警告所有人员不能进入保护区域，直至确认火灾已经扑灭。当烟烙尽气体灭火系统的控制盘启动所有的警铃、蜂鸣器及闪灯后，在系统处于延时阶段时，如发现是系统误动作，或确有火灾发生但仅使用手提式灭火器和其它移动式灭火设备即可扑灭火灾，可按下设在保护区域门外的紧急停止开关（必须持久按下，直至系统复位），可以使系统暂时停止延时程序。如需继续开启烟烙尽气体灭火系统，则只需松开紧急停止开关即可。在保护区域的每一个出入口的内外侧，都设置一个蜂鸣器及闪灯，而警铃则设在每个出入口的内侧，气体释放指示灯设在每个出入口的外侧。同样

19、，在保护区域的每一个出入口的外侧，都会设置一个紧急停止开关和电气式手动启动器，但系统的手/自动转换开关则考虑每一个保护区域只设一个 。b). 电气手动控制：即通过电气方式的手动控制。手拉启动器拉动后，控制盘会输出如上述正式火警时的联动控制信号，只是系统将不经过延时而被直接启动以释放烟烙尽气体。c). 应急机械操作：应急操作实际上是全机械方式的操作，不需任何电源，只有当自动控制和电气手动控制均失灵时，才需要采用应急操作。此时可通过操作设在烟烙尽气体钢瓶上的机械式手动启动器，区域选择阀上的机械式手动启动器，来开启整个气体灭火系统，同时输出干节点信号至控制盘，并引起如下的联动：控制盘上出现声、光报警

20、信号；鸣响保护区域内外的蜂鸣器并点亮闪灯；压力开关会将药剂已经释放的干节点信号送回气体控制盘及火灾报警系统的控制盘。并点亮保护区的气体释放灯，警告所有人员不能进入保护区域，直至确认火灾已经扑灭。4. 对火灾报警系统的要求烟烙尽气体灭火系统是作为一个相对独立的系统，已自配自动控制所需的火灾探测器，以便独立完成整个灭火过程。每个保护范围应同时有烟感探测器和温感探测器这两种类型的火灾探测器，且要连接在两个不同的报警组合中，以确保灭火系统的二级报警要求。每个保护范围的烟感探测器和温感探测器应间隔布置，每个探测器的保护面积温感探测器按20m2计算，烟感探测器按60m2计算。当保护区域内有架空活动地板和吊

21、顶时，根据实际需要及规范考虑是否在其中设置火灾探测器。为了满足烟烙尽气体灭火系统与火灾自动报警系统联动控制的要求，火灾自动报警系统应：应能通过保护区附近的信号模块接收各保护区气体控制盘提供的火警干节点信号，并能通过信号模块接收压力开关送出的烟烙尽气体喷放动作干节点信号和气体控制盘送出的系统故障干节点信号，即火灾报警系统应在各保护区的气体控制盘附近设置能接收上述信号的模块。(五)、烟烙尽气体灭火系统流程图消防中心控制室气体释放信号火灾信号故障信号气体释放灯442R控制盘压力开关气体释放电磁阀、选择阀蜂鸣器、闪灯警铃电气式手动启动器手拉启动器温感烟感灭 火应急手动方式半手动方式自动方式 (六)、烟

22、烙尽气体灭火系统安装管道的安装设计依据美国国家防火协会（NFPA）的NFPA2001标准，同时参照了气体灭火系统施工及验收规范（GB50263-97）。烟烙尽气体的管道全部采用冷拔或热轧无缝钢管（GB816287），管道的外径和壁厚、材质别为：减压阀上游减压阀下游管子公称直径外径与壁厚材质管子公称直径外径与壁厚材质DN1001147.035DN1001146.020DN80897.035DN80896.020DN65766.035DN65765.520DN50605.535DN50605.020DN40485.035DN40485.020DN32424.535DN32423.520DN2534

23、4.535DN25343.520DN20274.035DN20273.520DN15223.535DN15223.0201/4143.020注：烟烙尽灭火系统气体输送管道以减压阀为分界面，分成两部分：从气瓶施放软管出口至减压阀管道简称减压阀上游管道，最大的工作力为15.0MPa；以减压阀出口至气体喷嘴处的管道简称下游管道，最大的工作压力为7.0MPa。对组合分配系统，当减压阀置于选择阀前时，减压阀上游管道还应包括选择至减压阀处管道。与2或2以上的选择阀连接时，应配制与实物法兰相配的配对法兰，法兰的压力等级为15.0MPa级。与法兰焊接连接的管道焊接后进行内外镀锌，减压阀下游螺纹连接的管道可采用

24、镀锌无缝钢管，但管道套丝后应在螺纹的表面作防锈蚀处理。集流管的制作应当是焊接后进行水压强度、气密性试验，水压强度试验压力为工作压力的1.5倍，气密性试验压力为强度试验的2/3，试压合格后进行内外镀锌，镀锌时应保护好连接螺纹，防止因镀锌而受到腐蚀。烟烙尽气体喷射管网螺纹连接处可采用聚四氟乙烯胶带作密封介质。减压阀上游管道的管件工作压力等级为15.0Mpa，试验压力为22.5Mpa，下游管道管件的工作压力为7.0MPa，试验压力为10.5Mpa，气密性试验压力为强度试验的2/3，各管件必须满足各自的工作压力要求。管道的安装参照工业管道工程施工及验收规范GBJ235-82、气体灭火系统施工及验收规范

25、GB50263-97。442R控制盘、手拉启动器、紧急停止开关、紧急维修开关应安装在墙上距地（楼）面高度1.3米处，应安装牢固并不得倾斜。蜂鸣器及闪灯、警铃安装高度为2.2米左右。报警系统其它设备的安装参照火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-92。灭火系统钢瓶间钢瓶的安装应严格按照ANSUL烟烙尽灭火系统安装手册中的要求进行。三大楼烟烙尽气体灭火系统的使用与维护(一)、气体控制盘大楼烟烙尽气体灭火系统每个气体灭火保护区各有一个气体控制盘，即AUTOPULSE442R药剂释放控制单元。其面板图如下：交流电源灯系统报警灯气体释放灯监视灯系统故障灯电路故障灯静音灯电池或接地故障灯区域一区域

26、二紧急停止手动释放声调静音警报静音警报启动复位ToneSilenceAlarmSilenceAlarmActiveReset报警灯故障灯报警灯故障灯报警灯故障灯报警灯故障灯442R气体控制盘面板1、主要性能微处理器控制报警与故障回响电池/接地故障监视220VAC50Hz1.2A交流电源，两组12V7AH的备电各种报警与故障的侦测与指示警报声的静音与启动气体喷放的可调延时输出电路功率限定总输出电流可达2.25A各输入的禁止与有效控制可选的四路继电器输出(其中一路可控制放指示灯与本控制盘上24VDC电源的接通与断开)：继电器触点容量2A30VDC(电阻性)或0.5A30VAC(电阻性)四路输入(火警探测1/火警探测2/紧急停止/手动释放：工作电压24VDC，报警电流1540mA，最大电阻200欧，终端电阻4.7K0.5W，静态电流2mA，含终端电阻时5mA)两路警报输出(警铃/蜂鸣器及闪灯)，两路释放输出(瓶头阀及选择阀启动/机动): 动作电压24VDC，每路信号电流1.5A，含驱动喷放指示灯的总电流2.25A，终端电阻4.7K0.5W三种停止方式(紧急停止开关/手自动转换开关/复位)地零线相线电 -池 +TB1T