气体灭火系统

第三章建筑消防设施操作与维护

第十节气体灭火系统辽宁省消防总队王世斌

气体灭火系统是以某些气体作为灭火介质，通过这些气体在整个防护区内或保护对象周围的局部区域建立起灭火剂浓度实现灭火的。 气体灭火系统是目前世界上应用非常广泛的现代化灭火设备，具有灭火效率高、不污损设备等优点。

一、气体灭火系统的灭火机理

气体灭火系统的灭火机理是冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火作用主要是物理作用，后一种是化学作用。

CO2灭火系统主要是通过物理作用来灭火的，既通过稀释氧浓度窒息燃烧和冷却作用来灭火的。卤代烷灭火系统是通过化学抑制作用来灭火的。卤代烃HFC—227ea灭火系统主要是通过物理作用和部分化学作用来灭火的。

IG—541等惰性气体灭火系统主要是通过稀释氧气浓度、隔绝空气等窒息作用来灭火的。

二、气体灭火系统分类按使用的灭火剂分类： 二氧化碳灭火系统、 卤代烷灭火系统、 七氟丙烷灭火系统、 混合气体IG—541灭火系统。

二、气体灭火系统分类按应用方式分类：

全淹没灭火系统是指在规定的时间内，向防护区喷放设计规定用量的灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。局部应用灭火系统是指向保护对象以一定喷射率直接喷射灭火剂，并持续一定时间的灭火系统。

二氧化碳灭火气体系统是现有气体灭火系统中即可采用全淹没又可采用局部应用灭火方式的灭火系统。

二、气体灭火系统分类按结构特点分类：

组合分配灭火系统和单元独立灭火系统。

二、气体灭火系统分类按装配形式分类：

管网灭火系统和预制（无管网）灭火系统。

二、气体灭火系统分类按储存压力分类：

高压灭火系统和低压灭火系统。

三、气体灭火系统适用范围与应用场所（二）不适用气体灭火系统扑救 的火灾（三）应用场所（一）适用气体灭火系统扑救的火灾1、电气火灾；2、固体表面火灾；3、液体火灾；4、灭火前能切断气源的气体火灾。

图书、档案馆、珍品库、电子计算机房、电讯中心、通讯室、无人值守机房、喷漆线、喷漆室、燃气轮机、变配电室、变压器室、电站、飞机、汽车库、船舱、轧机、印刷机、侵渍油槽等。1、硝化纤维、硝酸钠等氧化剂或含氧化剂的化学制品火灾；2、钾、镁、钠、钛、锆、铀等活泼金属火灾；3、氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾；4、过氧化氢、联胺等能自行分解的化学物质火灾；5、可燃固体物质的深位火灾。

四、气体灭火系统的工作原理气体灭火系统防护区发生火灾后，首先火灾探测器动作，并向火灾报警灭火控制器报警，确认后发出声、光报警信号，同时启动联动装置（关闭防护区开口、停止空调和通风机等），延时一定时间（一般为30s）后打开启动气瓶的瓶头阀，利用气瓶中的高压氮气将储存容器上的容器阀打开，灭火剂经管道输送到喷头喷出实施灭火。灭火施放时，压力开关给出反馈信号，灭火控制器同时发出施放灭火剂的声、光报警信号。

延时主要有三个方面的作用一是考虑防护区内人员的疏散二是及时关闭防护区的开口三是判断有没有必要启动气体灭火系统

五、气体灭火系统的启动方式气体灭火系统一般具有自动控制、手动控制、机械应急操作三种启动方式。管网灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急三种启动方式。预制灭火系统应设自动控制和手动控制两种启动方式。

（二）手动控制

（三）机械应急操作（一）自动控制自动控制是指系统从火灾探测器报警到关闭联动设备和释放灭火剂，均有系统自动完成，不需人员介入的操作与控制方式。机械应急操作是指系统在自动与手动操作均失灵时，人员用系统的机械式启动机构，释放灭火剂的操作与控制方式，在实施前必须关闭相应的联动设备。手动控制是指人员发现起火或接到火灾自动报警信号并经确认后，启动手动控制按钮，通过灭火控制器操作联动设备和释放灭火剂的操作与控制方式。

六、气体灭火剂的性能参数目前，国内外广泛使用的气体灭火剂主要有卤代烃、混合气体、二氧化碳。七氟丙烷、混合气体IG—541、二氧化碳灭火剂的各种性能参数及系统综合性能指标见教材246页表3-10。

表3-10常用气体灭火剂性能参数灭火剂名称七氟丙烷混合气体IG-541二氧化碳化学名称HFC-227eaN2+Ar+CO2CO2灭火原理物理、化学抑制物理稀释窒息、冷却A类表面火灭火浓度（V/V）(%)5.828.120A类表面火最小设计浓度（V/V）(%)737.534ODP000GWP205001容器贮存压力（20。）

2.5MPa、4.2MPa

5.6MPa

15MPa15MPa（高压）2MPa（低压）喷放时间（S）106060贮存状态液体气体液体对消防区内设备的影响误喷时无伤害灭火时分解物有微酸性无干冰现象对精密仪器不利对防护区内人员的伤害误喷时无伤害灭火时分解物有微毒性无窒息死亡毒性大毒性分解物微毒性无腐蚀性火场含HF无微酸性电绝缘性良良良气体外观很浅的白雾无色很浅的白雾

七、气体灭火系统的组成（一）、管网气体灭火系统

管网气体灭火系统是指按一定的应用条件进行设计计算，将灭火剂从储存装置经由干管支管输送至喷放组件实施喷放的灭火系统。该灭火系统一般由灭火剂储存瓶组、液流单向阀、气流单向阀、压力开关、选择阀、阀驱动装置、喷头、集流管、释放管网及火灾报警灭火控制器等组成。

管网气体灭火系统

1-灭火剂储瓶（含瓶头阀和引升管）；2-汇流管（各储瓶出口连接在它上面）；3-高压软管；4-单向阀（防止灭火剂向储瓶倒流）；5-选择阀（用于组合分配系统，用其分配、 释放灭火剂）；6-启动装置（自动方式、手动方式与机械 应急操作）；7-喷头；8-火灾探测器（含感温、感烟等类型）；9-火灾报警及灭火控制设备；10-灭火剂输送管道；11-探测与控制线路 （图中虚线表示）

（二）、预制（无管网）自动灭火系统预制（无管网）自动灭火系统是指按一定的应用条件，将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套且具有联动控制功能的灭火系统。该系统一般由灭火剂储存容器组件、管路、喷嘴、阀门驱动装置、火灾报警灭火控制器等组成。

预制（无管网）自动灭火系统

八、系统主要组件

（一）、瓶组瓶组按用途分为灭火剂瓶组、驱动气体瓶组、加压气体瓶组。灭火剂瓶组一般包括容器、容器阀、灭火剂等。驱动气体瓶组和加压气体瓶组一般包括容器、容器阀、驱动气体（加压气体）、压力显示器等。

灭火剂瓶组

驱动瓶组

加压气体瓶组

（二）、容器阀容器阀是指安装在容器上，具有封存、释放、充装、超压泄放等功能的控制阀门。

（三）、选择阀选择阀用于组合分配系统中，安装在灭火剂释放官道上，由它控制释放到相应的保护区。选择阀平时都是关闭的，选择阀启动方式有气动式和电动式。无论电动式或是气动式选择阀，均应设手动执行机构，以便在自动失灵时，仍能将阀门打开。

（四）、信号反馈装置信号反馈装置（压力开关）安装在选择阀的出口部位，对于单元独立系统则安装在集流管或释放管网上。当灭火剂释放时，压力开关动作，送出灭火剂释放信号给控制中心，起到反馈灭火系统的动作状态的作用。

（五）、安全泄压阀安全泄压阀通常设置在组合分配系统的集流管上。在组合分配系统的集流管中，由于选择阀平时处于关闭状态，在容器阀的出口处至选择阀的进口端之间形成了一个封闭的空间，因而在此空间处容易形成一个储压区域，安全泄压阀起着保证管网系统的安全，当压力超过规定值时自动开启泄压。

（六）、喷头喷头安装在防护区内或保护对象附近，可将灭火剂按一定的流速均匀释放到防护区内或保护对象周围；液态灭火剂全淹没喷嘴还起到使灭火剂雾化喷射的作用；局部应用喷嘴还能起到定向喷射的作用。

（七）、单向阀单向阀是用来控制介质流动方向的。按其安装在管道中的位置可分为灭火剂流通管道单向阀和驱动气体控制管道单向阀。

九、气体灭火系统防护区的安全要求

1、防护区应有能在30S内使该区域人员疏散完毕的走到与出口，在疏散走道与出口处，应设火灾事故照明和疏散指示标志。

2、防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭，且保证在任何情况下均能从防护区打开。3、灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或固定窗的地上防护区，应设机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。4、设有气体灭火系统的建筑物应配备专用的空气呼吸器。

气体灭火系统基本知识

1、气体灭火系统的组成及工作原理气体灭火系统一般由灭火储存瓶组、液体单向阀、集流管、选择阀、压力讯号器、管网和喷嘴以及阀驱动装置等组成。不同结构形式的气体系统所含系统组件不完全相同。系统的工作原理：当采用气体灭火系统保护的防护区发生火灾后，火灾探测器将燃烧产生的温、烟、光等变化成电信号输入到火灾报警控制器，经火灾报警控制器鉴别确认后，启动火灾报警装置，发生火灾声、光报警信号，并将信号输入灭火控制盘。灭火控制盘启动开口关闭装置、通风机等联动设备，并经延时再启动阀驱动装置，并同时打开灭火剂贮存装置及选择阀，将灭火剂施放到防护区进行灭火。灭火剂施放时压力讯号器可给出反馈信号，通过灭火控制盘再发出施放灭火剂的声、光报警信号。

2．气体灭火系统储存装置的技术要求（1）为了确保设备和人身安全，在卤代烷灭火系统贮存容器阀上应设泄压装置和压力表；在二氧化碳灭火系统贮存容器阀上也应设泄压装置。（2）在容器阀和集流管之间应设单向阀，以保证贮存装置在移去个别容器进行检修时仍能保证系统处于准工作状态，也可防止灭火剂回流到已放空的贮存容器中去。

（3）为了便于贮存容器的安装和维修，减小灭火剂施放时的冲击力，一般在容器和单向阀之间采用软管联结。（4）在气体灭火系统贮存装置上应设耐久的固定标牌，标明每个贮存容器的编号、皮重、容积、灭火剂的名称、充装量、充装日期和贮存压力等，以便系统的验收、检查和维护。（5）为了安装和维护管理，凡用于保护同一防护区的贮存容器，其规格、尺寸、灭火剂充装量和贮存压力均应相同。（6）灭火剂贮存装置的布置应方便检查与维护，操作面距墙面或相对操作面之间的距离不宜小于1米。

（7）灭火剂贮存装置应布置在不会受到恶劣气候条件或机械的、化学的及其它危害的地方。当预料会受到上述危害时，应提供适当的保护装置。一般气体灭火系统的贮存装置宜设在靠近防护区的专用贮瓶间内，该房间的耐火等级不应低于二级，并应有直接通向室外或疏散通道的出口。专门贮瓶间的环境温度，卤代烷1211灭火系统贮存容器应为0－500C；卤代烷1301灭火系统贮存容器应为－20－550C；二氧化碳灭火系统贮存容器应为0－490C。

3．气体灭火系统操作、控制及安全措施的要求操作与控制方式的要求：（1）当气体灭火系统设置自动启动方式时，应在接到两个独立的火灾信号才能启动。用来操作和控制气体灭火系统的火灾自动报警系统，要在防护区内设置两种不同类型的火灾探测器或同一种类型的火灾探测器分成两组安装，只有当二种不同类型或两组同一类型的火灾探测器均发出火灾报警信号时，才能启动灭火系统，施放灭火剂，防止因火灾探测器失灵时造成灭火剂的误施放。

3．气体灭火系统操作、控制及安全措施的要求操作与控制方式的要求：（2）机械应急操作装置应设在钢瓶间内或防护区外便于操作的地方，机械应急操作应能在一个地点完成施放灭火剂的全部动作。其目的是为了在非常情况下，能够迅速施放灭火剂。

3．气体灭火系统操作、控制及安全措施的要求操作与控制方式的要求：（3）气体灭火系统的操作和控制，应包括必须和灭火系统的联动的设备，如关闭防护区开口装置、机械通风设备和防火阀等，以保证灭火成功。

安全措施的要求：3．气体灭火系统操作、控制及安全措施的要求设置气体灭火系统的防护区内应设有疏散通道和安全出口，使人员能在30S内撤离防护区。(2)防护区的疏散通道与出口，应设置应急照明装置和灯光指示标志。防护区内应设置火灾和灭火剂施放的声报警器，并在每个入口处设置光报警器和已采用气体灭火系统防护的标志。

安全措施的要求：3．气体灭火系统操作、控制及安全措施的要求（3）防护区的门应向外开启并能自行关闭，疏散出口的门必须从防护区内打开。（4）用来保护经常有人的防护区的气体灭火系统，在有人时要将系统设置于手动操作状态。（5）灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗的地上防护区以及地下贮瓶间，应设置机械排风装置，排风口宜设在防护区下部并直通室外。

安全措施的要求：3．气体灭火系统操作、控制及安全措施的要求（6）设有气体灭火系统