气体消防简介及五种气体灭火系统设计计算

有关气体灭火及气体消防一、基本概念

二．应用范围三．气体消防设置场所四．气体消防防护区

五．气体灭火系统的分类

六．气体灭火系统的组成七．气体灭火系统的操作与控制八．气体灭火系统的安全措施要求

为保护一些不能用水扑救的部位，避免火灾损失，广泛使用了气体消防。如电信机房、广播电视设备、发电机房、电气设备房、变压器、油断路器、电动机、内燃机、电气机车、图书档案楼、科研试验楼、贵重仪器设备房、大型船舶、油品厂房等场所。气体灭火系统包括卤代烷（当前改用替代物）、二氧化碳、惰性气体及烟雾灭火系统。一．基本概念气体灭火剂可以扑救的火灾：a．可燃气体火灾，如甲烷、乙烯、煤气、天然气等。b．甲、乙、丙类液体火灾，如烃类、醇类、有机溶剂类等。

c．可燃固体表面火灾；

d．电气火灾。

二．应用范围（2.1）气体灭火剂不适用于如下材料产生的火灾：

a．无空气仍能迅速氧化的化学物质的火灾，如硝酸纤维、火药等；

b．活泼金属的火灾，如钠、钾、镁、钛和铀；

c．金属氢化物、强氧化剂、能自燃的物质的火灾；

d．能自行分解的化学物质的火灾，如有机氧化合物和联氨；

e．强氧化剂，如氧化氮氟等。二．不可应用的场所（2.2）三．气体消防设置场所

一般来讲气体灭火系统只用来保护建、构筑物内部发生的火灾；而建、构筑物本身发生的火灾，宜用其它方法扑救。

三．气体消防设置场所（3.1）1．当一个具有火灾危险性的场所要求：

（1）使用不污染被保护物的“清洁”灭火剂；

（2）有电气危险而要求使用不导电的灭火剂；

（3）有贵重设备、物品，要求使用能够迅速灭火的高效灭火剂；

（4）不宜或难以使用其它类型的灭火剂时宜采用气体灭火系统。

三．气体消防设置场所（3.2）（1）大中型电子计算机房；（2）大中型通讯机房或电视发射塔微波室；（3）贵重设备室；（4）文物资料珍藏库；（5）大中型图书馆和档案库；（6）发电机房、油浸变压器室、变电室、电缆隧道或电缆夹层等电气危险场所。2．在国家标准《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）中对应设气体灭火系统的一些典型场所作出了规定：三．气体消防设置场所（3.3）3．防护区内经常有人工作，应采用1301灭火系统，不宜采用1211和二氧化碳灭火系统。对替代物适用于有人场所的灭火系统有IG-541、HFC-23、SDE。HFC-227ea在安全浓度下可以在有人场所使用，当设计浓度大于安全浓度时不可设计、使用。四．气体消防防护区

（4.1）能满足气体灭火系统要求的有限封闭空间，封闭结构是难燃烧体或非燃烧体，且该空间内能将该灭火剂浓度保持一段时间。对防护区有环境温度、大小、围护结构的耐火性能、围护结构的耐压性能、防护区开口、防护区的机械通风和生产操作、防护区的泄压、防护区的安全等多方面要求，这些要求在各系统的设计、施工、验收规范中一般都有描述。防护区的大小是出于安全方面的考虑。四．气体消防防护区（4.2）根据人员疏散要求，报警后疏散时间不大于30s，防护区面积不能太大。规范中规定：当采用管网灭火系统时，单个防护区的面积不宜超过500m2，容积不宜超过2000m3；当采用预制灭火装置时，单个防护区的面积不宜超过100m2，容积不宜超过300m3；当防护区的面积/容积大于以上规定时，宜采用分隔的方法进行处理。

五．气体灭火系统的分类

气体灭火系统分类的方法较多，以传统的卤代烷及二氧化碳为例，大致有下列几种分类方法：1、按灭火系统的结构特点可分为管网灭火系统和无管网灭火装置（亦称预制灭火系统）。2、按防护区的特征和灭火方式可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。3、按一套灭火剂贮存装置保护的防护区的多少可分为单元独立系统和组合分配系统。4、按管网布置形式可分为均衡系统和非均衡系统。5、按增压方式的不同可分为贮压式灭火系统和贮气容器式灭火系统（二氧化碳灭火系统按贮压等级可分为高压系统和低压系统）。六．气体灭火系统的组成

(6.1)传统概念：气体灭火系统的贮存容器、容器阀、连接软管、单向阀、集流管和框架（或支架）等部件通常是组合在一起的，总称为贮存装置，无管网灭火装置的贮存装置一般由贮存容器、容器阀和支架等部件组成。替代物中也有的灭火系统和无管网装置和传统概念稍有区别。

六．气体灭火系统的组成(6.2)管网灭火系统由灭火剂贮存装置、管道和喷嘴等组成。无管网灭火装置是将灭火剂贮存容器、控制阀门或器件和喷嘴（或带较短的管道）等组合在一起的一种灭火装置。全淹没系统是由灭火剂贮存装置，在规定的时间向防护区喷射灭火剂，使防护区内达到设计所要求的灭火浓度；并能保持一定的浸渍时间，以达到扑灭火灾，并不再复燃的灭火系统。局部应用系统是由一套灭火贮存装置，在规定的时间内直接向燃烧着的可燃物表面喷射一定量灭火剂的灭火系统。

六．气体灭火系统的组成(6.3)单元独立系统是指用一套灭火剂贮存装置保护一个防护区的灭火系统。它是由灭火剂贮存装置、管网和喷嘴等组成。组合分配系统是指一套灭火剂贮存装置保护多个防护区的灭火系统。是由灭火剂贮存装置、选择阀、管网和喷嘴等组成。

七．气体灭火系统的操作与控

制

(7.1)

气体灭火系统应设有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式；当局部应用系统用于经常有人保护场所时可不设自动控制。当采用火灾探测器时，灭火系统的自动控制应在接收到两个独立或不同类的火灾信号或才能启动。根据人员疏散要求，宜延时启动，但延时时间不应大于30s（烟感器为1分钟）。七．气体灭火系统的操作与控

制(7.2)手动操作装置应设在防护区外便于操作的地方，并应能在一处完成系统启动的全部操作。局部应用系统手动操作装置应设在保护对象附近。气体灭火系统的供电与自动控制应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定。当采用气体作为动力源时，应保证系统操作与控制所需要的压力和用气量。

八．气体灭火系统的安全措施

要求(8.1)

防护区内应设火灾声报警器，必要时可增设光报警器，防护区的入口应设光报警器。报警时间不宜小于灭火过程所需要的时间，并应能手动切除报警信号。防护区应有能在30s内使该区人员疏散完毕的走道和出口。在疏散走道和出口处，应设火灾事故照明和疏散指示标志。一般来说，疏散装置中都要求设置安全逃生门锁。美国的Got-HoBo公司的安全逃生门锁是一绝。此不在今天的讨论之列。

八．气体灭火系统的安全措施

要求(8.2)防护区入口处应设灭火系统防护标志和灭火剂释放指示灯。当系统管道设置在可燃气体、蒸汽或有爆炸危险粉尘的场所时，应设防静电接地。地下防护区和无窗或固定窗扇的地上防护区，应设机械排风装置。防护区的门应向疏散方向开启，并能自动关闭，在任何情况下均应能从防护区内打开。设置灭火系统的场所应能配备专业的空气呼吸器或氧气呼吸器。

几种常见的灭火系统介绍一、卤代烷灭火系统二、二氧化碳灭火系统三、SDE灭火系统四、惰性气体及烟烙尽灭火系统五、超水喷雾灭火系统六、气溶胶作为掩灭火捎剂的饰卤代垫烷灭领火系仅统，峡常用跃的有夹12本11魂（CF2Cl仆Br庄，二氟兽一氯沿一溴率甲烷丽）、地13秋01僚（CF3B三氟广一溴油甲烷炮），洒目前芒改用FM车20朱0、浆HF罩C-昌23钟；1届30蹲1与1掠21沸1的绪应用午范围申和灭妥火能捷力基钻本相挺同。俘12姥11旦全淹谁没系秀统防开护区叠的环冲境温唯度应筋在0辱℃以怖上，踢13严01贝全淹予没系归统防虽护区戚基本痒上不枯受低互温限坊制；足此外印12奔11剪的毒睬性大谢于1言30投1；盖但是朋13西01幅的价津格比压12通11仔高。卤代绳烷灭利火系谣统的疯电绝采缘性滚能好随，化克学性分能稳晃定、闸灭火欢速度际快、舰毒性亚和腐怒蚀性题小、毁释放君使用悠后无像遗留砖的仰残渣舟痕瓜迹或怨者很捷少、仗具有启良好脑的贮尿存性扶和灭尖火效指能晒。一、津卤代张烷灭自火系嗓统概述澡（1沿.1供）由美唤国人袄开发像的1栽21尺1和雁13宏01芝气体扮灭火楚剂均愤属于浙卤代脖烷（Ha投lo漏n）灭火萝剂；弃卤代迁烷灭膨火剂浸是分辆子中替含有扬一个涨或多叮个卤哪素原妈子的孝化合言物（练卤素贱元素帐有氟强、氯候、溴朋、碘甲）。展当碳桃氢化绿合物普（例俱如甲唯烷、仪乙烷浴等）宵中的射氢原闲子被宵卤素挺原子层取代蕉后，躺所生现成的肢化合邮物的誉化学校性质稼和物砖理性潜质有尊明显亏的变诸化。形12谨11栋和1阵30邮1气仓体灭身火剂马的化梳学性兔质比吸较稳手定，翼只在娘高温竖下会爆发生柳分解羽。化学血物质氏对生沸命危慰害性理分类凝中为马5级貌。1纷21封1毒庙性较冲小，融实验哨证明钓，人脆在4臂～5泉％1毒21情1浓臭度的宿场所纽奉中，忽最大素安全标时间蚕可达赴1分支钟；根在低浆于4昌％的宁浓度画时，士人员跟停留江数分彩钟不祝大可遵能产悼生严并重影锈响。筛多次懒接触匪12同11限，也卖不能绿形成物毒性润积累僚。当精空气节中1泥21鹿1浓乡丰度达沫到5却～1性0％耽时，慎才会盘有生喉命危仁险（左设计皱灭火晃浓度钥超过拴5％近）。霉但1点21魔1在挎火灾骡中分修解产沿物的籍危险纲性较贞大。务12你11坟在与磨火焰姓或超杀过5龟00础℃的尖热表舟面接抵触即拆分解架，若旬燃烧应过程叫中同么时产嫩生有俩效氨急，则腔产生搏剧毒顶的氢汇卤酸雪、碳要酰卤漆等。胸12牵11来分解秤程度河取决慕于火删灾大虽小、竞灭火很剂浓禽度以敌及灭滩火剂岭与火勺焰（垄或高亩热表察面）皱接触摧时间然的长价短；幕在实贴际应耍用时侵采用量较大表的供围给强演度和矛较短床的灭毅火时劳间来唐减少亚分解粱产物姨。概述捎（1辅.2眨）卤代事烷的断灭火演不是姨依赖油物理亦性的叶冷却扫、窒趋息、产隔离根的作傻用；缝而是带靠化根学抑刮制作誓用，廉即卤敲代烷害在火缠焰高科温中渣分解框产物甚能与级燃烧虚过程兰中的糖自由捏基发柏生反株应，捞使燃次烧反久应中旱断。萍是高逼效的栗灭火做过程秒。卤代板烷灭掩火剂肺可以里扑救弯的火帮灾：a．可燃竞气体乌火灾均，如奴甲烷智、乙肠烯、软煤气倚、天赢然气殖等。b．甲、止乙、训丙类除液体纷火灾仁，如杯烃类五、醇炊类、舱有机励溶剂准类等脂。c．可燃屠固体爷表面砖火灾尤；d．电气清火灾胁。应粥该强无调的杯是：截卤代供烷灭导火剂圣很难孔扑灭希可燃壮固体佩深部简火灾怖（阴鞋燃）搂。因结为1怪21圆1、剥13邻01扑即将行被替率代或彩者禁页止使咳用，假主要酷介绍拴其替牛代灭船火剂烂：美国齐大湖闭公司旁首先忆开发弯生产项的FM堤－2超00的分咸子式立为CF3CH衡FC轮F3；其灭洒火设细计浓被度比13哑01略高苍。FM连20龙0（唐HF幸C－钩22是7e映a）的产缝品名仓称为超七氟屋丙烷红，其所毒性肿很小毙，不壳破坏丈臭氧俭层，销同1封30许1性救质相扫近；徒最小旨灭火顷设计女浓度隔为8刺.8热2％呈，比洪13爬01恢稍高数。七被氟丙丹烷价机格比慕13夸01存较高盏。１．FM贷20首0（型HF络C-考22魔7e症a）美国且太平涌洋科什技公咽司生惑产的推“取尤代”降（TE诊IO际DI五DE乞）气体咐灭火粱剂属电于FI法C类物芦质，塘分子淋式为CF3I。茫“取代士”气凯体灭垂火剂求灭火文浓度准为3障.9江%，榴灭火壶速度诵快。扑其OD锋P＝会0.应00兄8，雷GW幼P<快5，大气强停留垦时间荐<1贯天。妻灭火姨时CF3I会分虚解形厦成HF甩/H铸I和I2，其卤渗化物绣的酸松性值茫均小夹于HF信C和PF糟C，但高截于1老30斗1。恩在NF岔PA标准桥中其储代号烤为1歇30缝01晃。目坚前国亲内无亮使用犹实例霸。主智要原怖因在唇于其皱粘度淡高，拼需要菌高压术保证跌输送征距离削。２．蒜“取降代”由日葵本日旋探公帮司初觉次研卵发，谷国内嚼已有嗽厂家赌开发跪生产森，昆存山宁插华是拔国内隆较早葱开发的该系窜统的股公司怪。HF辈C-默23的分仔子结敌构为CF3H。灭火唯浓度迫为1惕4.铲9%叛，灭荡火速摔度快肢。其期可见骂毒害窗作用搁的浓查度值宿高达盘50舍%，更设计渠宽度骑比为子50萄/1叫4.龙9=邪3.当35腿6，腊对人捏的生停命安丘全性互高，绳性能便可靠殖。3、HF尸C-池23FM落20链0与HF棉C-丸23的比仁较项目产品灭火浓度v/v设计浓度v/vNOAELv/vLOAELV/v设计宽度比FM2005.88-109.010.51.25HFC-2313.614.950%3.36二、加二氧宜化碳焰灭火凶系统属于茫液化取气体兽洁净抄灭火牙设施躁，对幅绝大量多数紫物质退没有盛破坏琴作用册，灭甩火主和要是交窒息居作用步并有虽少量旷的冷祝却作当用。时其最帜小灭明火设六计浓菠度为鼠34毅.0稀％，探早已害超过凭了人刃的致宽死浓禾度（仪19道.2如%）讯；气凶体用刺量大饱、储控存压镜力高胡。灭火促剂在垒灭火测装置警内通震过控宽制系常统给润出的脸电流慰/电烤压信怨号激忧活催绸化剂只从而弃引发征灭火笑剂进傍行化素学反甘应，菠产生画大量脸具有茧灭火慨效能宵的二滴氧化摘碳（拥35景%）葡、水塔蒸气犬（3筝9%紫）、背氮气符（2王5%绘）和Cr2O3（<1%材），喷射盯到被竭保护笨空间则（防钟护区基），救通过芝对防蓬护区洒内氧翁气含旱量的肯稀释姻以及舒对火业场温虑度的妄冷却戏和降短低辐寒射热铃起到纠物理钉稀释泊和冷悔却作鹊用；苹同时1%的Cr2O3在火讯场的典高温陕作用响下与宋火焰学燃烧浇反应欲的燃败烧链金作用抽消耗扶自由顿基，焦起到践化学货抑制蜂等灭兽火作匆用。三、SD东E灭火谣系统氮气睛等惰哄性气锡体，迎能冲凤淡稀仆释燃晨烧区述的氧任气浓忍度，扛将空椒气中猎氧气湿的浓团度降醋低，鸭并能真隔绝俭燃烧许区的在空气怖，燃周烧就子不能藏继续览。灭到火为胶纯物姨理过洪程。逐使用具的气例体量叹非常卖大。美国敲安素吓公司逃和国抚内比欠较注钥重研氧发的蜂消防师厂家柔开发锣的烟乐烙尽护（IG膨54泊1）为氮汉气、筹氩气狂和二生氧化造碳按输52阅：4沟0：至8的五比例伯组成捡的混衣合气绢体，若灭火灾后不砍留痕乒迹，密无毒沸无害呆。烟阳烙尽御价格党高，牲使用滩量大据，其瓶最小乓灭火蹦设计驰浓度泰为3朱7.份5％痰。烟烙露尽为讨惰性蝴气体育灭火丛剂，刃能冲壮淡燃标烧区就的氧身气浓蹈度，勺将空梳气中籍氧气切的浓卷度由爆21猴%降芒低至址12速.5世%，葱并能撒隔绝翼燃烧至区的穴空气积，燃漫烧就嫁不能乘继续缴。灭状火为明纯物致理过晕程。四、求惰性严气体肌及烟钩烙尽肉灭火汤系统水流览通过震喷头原以预艺定的剥形式蛙、粒巾径、金流速柳喷出尾，是献通过宾水雾片冷却理、产枝生水垄蒸气终窒息皇、乳傲化某互些液崭体和竟动力迁稀释艘作用级来达眼到灭朝火。贴（1躬）系统义复杂慕，要允求特塔种水遵雾喷王头，细压力构高。面（2洁）应用怎范围诵小，党仅限谣于个兰别场车合的候预作掘用系秤统。饭只能桂定向袄喷射早，不崖能用观来进健行全丸方向吊、全阿淹没搂全充椅满的蚀灭火半。（队3）扫应用娘案例仰少，锯认知核性不答够，拦技术叙应用未有困自难。醒97激年版莲《高博层民捉用建留筑防般火规勿范》狼（GB什50氏04同5）的7炊.6乘.6毯条规副定燃蜡油、宫燃气挑锅炉浴房和乐自备途发电扮机房奏应设呢置水属喷雾掉灭火和系统酸。但圾《水棵喷雾勺灭火麦系统粒设计掉规范土》（GB垄50屈21宵9-管95锅）中没苍有相盯应的挖条文兽规定坟，使止得设激计中失存在割一定裁的困衣难。五、肠超水辽喷雾蒸灭火菜系统各地西对气浮体系酿统和蒙水系维统的暮应用据调仗查，申现在踏在燃沟油、撤燃气声锅炉绢房和轨自备鸣发电钟机房渔所使姨用的残灭火铜系统紧为：鲜上海静等地胆多采异用轻槽水（刷低倍连）泡跑沫灭半火系交统或蜻者干报脆就侵是水羡喷淋先系统偿；而柿北京布、江国苏、币河南哲、辽箱宁、都广东筑、陕菊西等杏全国在多数垂地区裙多采拦用气体体灭荒火系妹统，丽而在孔气体斥灭火单系统删中又痛以IG忙54娃1、戏HF缠C-济22吊7e带a、立SD励E为常斤见，斗现在排二氧阻化碳铅灭火定系统夸由于粱灭火坝浓度潮大大匹超过疗死亡两浓度香且出吃现的忧事故门（人爹员伤旗亡）举比较移多，冻在很哈多省芳份已简经很帽少使稿用。六、枝气溶牢胶灭毒火系肌统灭火见剂在杜灭火怜容器豪内进表行燃励烧反尖应，昌产生搞大量激具有芽灭火粒效能炸的气残溶胶眉微粒全（金屈属氧祸化物缓）以以及二老氧化谈碳、锐水蒸蛋气、搏氮气念和部分霞氮氧绒化合六物、长一氧均化碳堂等，椅由于移气溶洪胶能劣够切贩断燃以烧反制应的链燃烧妄链，饰起到同化学订灭火悦的作转用，晓同时杂也具养有部抗分物驱理稀哲释、盛冷却赴等灭贫火作晒用。和气溶凝胶灭琴火剂热的灭坐火速斧度快劫，但徐是燃骨烧反适应本针身的之产物故中起西主要坑灭火换作用去的为浇金属扩氧化嘴物，言所以鸭灭火详后现桥场有纱大量筒的燃内烧残焰留物猛，容旁易与才空气码中的英水分馒化合裁形成肺具有社腐蚀确作用恨的副跌产物杀，对施被保捕护设兆备有用一定核的伤敏害作京用。产品滔比较峰与应冤用选诵择（辟略）有关层气体尘灭火灶系统掀灭火乔剂备沙用量眨的探删讨近年执来，筝气体昏消防汪设备垦的应山用较绢为广倚泛，磁笔者饺在设伴计和帮施工贫中，辟发现淘人们毙对灭渴火剂棒备用仁量问员题存忘在较烦模糊招认识兔，相护关国厅家规垫范也梯没有波提出晒具体宰设计冠要求勒。在汁此作土一探谋讨。A、备用彻量的户设置央条件气体骆灭火发剂种片类较枝多，赵但得才以广举泛应菜用的巡寿仅有尼二氧打化碳澡、卤布代烷颠（1煎21跳1、栗13扔01依）以脚及七罚氟丙罢烷和IG钥54友1）等。欢气体射灭火狐剂一边般高情压贮艘存在车灭火缺剂瓶职内当娱出现汗灭火引剂已东施放搭或泄评露、嫂设备才检修托或设领备故迫障等匆情况凶时，皂可能脖造成践系统枯保护扰中断答。设雁置备青用量吊的目羡是为涨了保铃证防候护的刚连续列性。造我国透规范截提出姜：重尘点保郊护对罪象的聋防护载区或怖超过位一定慰防护筝区数赞量的西组合杠分配链系统外应设乒置灭咐火剂容备用现量。评重点窑保护走对象傍是指佩性质炼重要昆、发郑生火鸦灾后吊损失早大、铲影响备大的食场所等，对缘瑞这些霉场所烧有必乳要进区行不克间断仅保护撤。组谦合分融配系述统的子防护晓区数缓量增狡多，面系统雅可靠哑性降诉低，者火灾伐发生纸的机抵率增天加，肾也有欧必要爷进行撕不间矛断保然护。头在国格外，徐有的衬国家霉要求光组合胆分配镜系统衰必须叹设置别备用黑量，刮甚至屡有的手国家怨不允谋许采昼用组暴合分捷配系肾统。根据锁我国厨和国炼外相绣关规眉范，碍将不辉同灭弱火剂办的备狂用量撕设置滩条件执列表举如下智：

卤代烷（1211、1301）二氧化碳七氟丙烷IG541需设置备用量的组合分配系统防区个数大于八个大于四个大于八个大于八个需设置备用量的重点保护对象1、中央级电视发射塔微波室；2、超过一百万人口城市的通信机房；3、大型电子计算机房或贵重设备室；4、省级或藏书超过200万册图书馆的珍藏室；5、中央及省级的重要文物、资料、档案库。

注：戒七氟掩丙烷切和烟脑烙尽析组合监分配谋系统胖应设肃置备摇用量锅的最扁大防湾区个坚数仅卸作参美考。备用役量是铲为了吼保证秩