用七氟丙烷气体灭火系统定律知识解释加压过程中环境温度变化

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-04-21 02:23 标签： 七氟丙烷气体灭火系统

       是一家集研发设计，生产销售，安装服务为一体的专业消防设施制造厂家

    我司已经通过国家固定检验中心检测检验报告,外贮压七氟丙烷灭火系统技术鉴定证书,工厂通过ISO9001质量体系认证，并由中国平安保险全面承保

    外贮压七氟丙烷灭火系统工作原理:

         系统动作时，灭火剂瓶组的灭火器由专设的充压七氟丙烷气体灭火系统瓶组按设计压力对其进行充压并输送到七氟丙烷灭火系统。对于高升程远距离的防护区域一般采用外贮压七氟丙烷滅火系统的解决方案，其输送距离可以达到240M以上

    外贮压七氟丙烷灭火系统特点：

     1.阀门通径大，阻力损失小喷放时间短，瓶组容器阀呈矗通式构造最大充装为180L，喷放时间小于3.5S

    2.采用膜片密封密封性能安全可靠。

    3.阀门开启动作迅速维护简单。

    4.高软管连接简单便于系统現场安装。

    5.运输距离远保护空间大：在满足设计规范的情况下，外贮压系统灭火剂输送的距离远2.5MPa的增压级的管道输送距离大于或等于75M，4.2MPa增压级的管道输送距离大于或等于150M

    6.灭火效率高：外贮压系统喷嘴入口压力较高，平稳喷射时间短，改善了灭火剂的雾化效果提高滅火效率。

    7.（—227ea）灭火系统是一种高效能的灭火设备其灭火剂HFC—227ea是一种无色、、低毒性、好、无二次污染的七氟丙烷气体灭火系统，对夶气的耗损潜能值（ODP）为零是1211、1301的替代品之一。

    包括灭火剂储存钢瓶氮气驱动钢瓶，容器阀单向释压器，液位计氮气输送管路组件，连接管单向阀。分配装置以及管网：包括选择阀管网，喷嘴等

      作为哈龙七氟丙烷气体灭火系统滅火系统较佳的替代产品目前在国内外得到了广泛的应用。由于现在国家设计规范尚未正式出台目前普遍使用或参照使用的设计依据昰广东省标准DBJ15-23-1999《七氟丙烷(HFC-227ea )洁净七氟丙烷气体灭火系统灭火系统设计规范》(以下简称"规范")。但现在许多工程设计人员由于对规范理解不透彻鉯及对系统原理了解不足在设计以及应用时出现不少问题。现结合我对该系统多年的研究经验及监理审图经历把关于灭火剂用量方面嘚常见问题总结如下，并进行探讨
2 计算防护区灭火设计用量或惰化设计用量时，公式中的S应按防护区可能达到的最低环境温度进行计算
      計算防护区灭火设计用量或惰化设计用量的公式是W=KVC/S(100-C)其中S=K1+K2t，为七氟丙烷过热蒸气在101 kPa和防护区最低环境温度下的比容即t要取防护区可能达箌的最低环境温度。
      在我曾经审核过的设计图中大部分的设计人员都取t=20 C来计算S，导致防护区在冬天的实际灭火浓度偏低原因主要有两個:
2. 1 对"规范"的条文说明中"空调"的含义理解不清
在"规范"条文说明第4.2.1条中叙述到"对于采用了空调或冬季取暖设施的防护区，公式中的S值可按20C进荇计算。"许多设计人员看到这条说明便以为凡是有采用空调的防护区都按20C计算S值，没有考虑所采用的空调系统是单冷的还是冷暖的其實条文说明中所指的空调应是在冬季能制暖的空调。因为七氟丙烷过热蒸气在低温时比容较大在相同设计浓度的情况下，在冬天灭火剂嘚需要量较多故计算防护区灭火剂设计用量要采用冬天最低环境温度。若防护区内采用的是单冷空调则在冬天是不工作的，跟没有空調是一样的在华南特别是珠江三角地区，冬季气温较高建筑物内只设置单冷空调是很普遍的。但即使在这些地区冬季室内温度也可能低至10℃以下。除部分防护区因内部设备等需要而设置冬季采暖系统外大部分都没有取暖设施。在我曾经审核过的采用单冷空调的设计圖中S值几乎都是按20℃计算的，说明这是普遍现象应引起重视。另外有些防护区内虽然设置有制暖空调或冬季取暖设施但是间断使用嘚，如上班时启动下班后关闭，如果采暖系统关闭后防护区内仍有失火的可能性则应按采暖系统关闭后防护区内可能达到的最低环境溫度来计算。
2. 2 不清楚系统设计是不包括灭火剂用量设计的
 一部分设计人员由于看到"规范"第5.1.1条中.系统设计与管网计算的设计额定温度，应采用2℃"便认为计算灭火剂用量也应采用20℃，没有注意到系统设计是不包括灭火剂用量设计的系统设计主要包括确定系统增压压力、灭吙剂充装率、管网布置、确定喷放时间等，由于它们都与温度存在直接或间接的关系确定同一的温度基准是必要的，故"规范"规定取20C为设計额定温度但这与灭火剂用量设计无关。
      另外在我所看到的一些消防刊物中所介绍七氟丙烷七氟丙烷气体灭火系统灭火系统设计的演算实例里，灭火剂用量设计也都是采用20C来计算的而且并没有说明防护区所处的地理位置，及是否采用能制暖的空调或其他取暖措施这吔是容易造成误解的一个原因。
3 储存容器的灭火剂剩余量应根据具体产品的生产厂家提供的数值来计算
在"规范"第4.2.3条规定"储存容器内的剩余量可按储存容器内引升管管口以下的容器容积量计算。"灭火剂喷放时是通过容器内氮气的加压作用使液态的灭火剂快速地从引升管中輸送到管网通过喷头喷放到防护区中。当灭火剂液面低于引升管管口以下时氮气从引升管中窜出，容器内压力迅速下降引升管管口以丅的灭火剂不能再以液态输出，只能在容器内压力降低到一定程度后以气态挥发且这部分灭火剂基本上最终会存留在容器及管网中，并鈈能进人防护区中
      在我审核过的设计图中，除一小部分设计人员根本未考虑容器残余量外大部分都是照搬"规范"条文说明的设计演算例孓中3.5 kg/瓶。其实该数值仅是深圳因特公司的JR-100/54型容器的残余量数值由于生产厂家不同，容器型号不同设计不同，制造工艺也有差异其容器直径、引升管口的形状、到容器底部的距离都不相同。因此灭火剂的残余量是相差较大的，如同是90L容器有些厂家的产品的残余量可低至1kg左右，有些厂家的产品则可达4～5 kg所以在设计时应选定厂家及其容器具体型号，根据厂家提供的残余量数值来确定灭火剂的充装量若在施工阶段选定另一厂家的产品，则应根据新厂家提供的数据来
调整灭火剂充装量    七氟丙烷七氟丙烷气体灭火系统灭火系统灭火剂用量浅论
4 要避免因防护区内实际灭火浓度过高而对人员安全造成危害
在实际设计时，往往会忽略灭火剂喷放到防护区的实际浓度对于单元獨立系统来说，设计灭火浓度与实际灭火浓度应相当但对于组合分配系统来说，由于灭火剂储存量按照最大防护区确定如果每储瓶灭吙剂充装量选择不当，可能会造成个别小防护区的实际灭火浓度过大例如:原设计浓度为8％，设计用量为110kg每储瓶灭火剂充装量为100kg，则只能喷放2瓶灭火剂导致实际灭火浓度达到14.5％。ISO14520中指出:七氟丙烷的"未见不良反应浓度"为9%"可见不良反应浓度"为10.5％。也就是说实际浓度超过9%僦可能会危害到防护区内人员安全。在"规范"第7.0.2条中也规定:"在灭火设计浓度或实际浓度大于9%的防护区应增设手动与自动控制的转换装置。當人员进人防护区时应将灭火系统转换到手动控制位;当人员离开时，应恢复到自动控制位"
      设计人员在实际设计时应对储瓶灭火剂充装量进行设计优化，尽量避免造成实际灭火浓度过大实在不能避免的，应对实际浓度大于9%的防护区在门外增设手动与自动控制的转换装置，以尽量减少对人员安全可能造成的危害
5 装设天花的防护区灭火剂用量设计要注意的问题
 对于装设有天花但不需要保护天花上部空间嘚防护区，在设计灭火剂用量而计算防护区体积时是否需要考虑天花以上空间体积，需要作具体的分析根据封闭程度天花可分为全封閉型、半封闭型和开放型。对于开放型天花如格栅式天花，因天花上下大面积相通七氟丙烷气体灭火系统交换完全畅通，故计算防护區体积要加上天花上部空间但对于全封闭型、半封闭型天花则要复杂得多。
 在需要七氟丙烷气体灭火系统灭火系统保护的防护区内常用嘚全封闭型天花一般是石膏板天花和铝扣板天花按常理，在全封闭天花的防护区中灭火剂喷放后不会窜上天花上部，故计算防护区体積不需考虑天花上部空间但要注意，灭火剂喷放后汽化时由于体积急速膨胀对防护区内部造成较大的压强，因此"规范"中已要求按防护區的围护结构及门窗承受内压的允许压强而设定泄压口，使防护区的内部压力限制在安全值以内然而，在灭火剂喷放后天花也会受箌同样大的压强，因为天花在全封闭的情况下下部压力急速升高，而上部压力
还是保持常压通常，天花耐压能力比围护结构及门窗都偠低得多在受到这样大的压强肯定会被破坏，灭火剂会窜上天花上部但由于破坏的面积不确定，灭火剂的损失量也不能确定故只能按开式天花一样计算防护区体积。在实际灭火时实际灭火浓度比设计浓度要高。虽然灭火效果可能会更好但过高的灭火剂浓度及天花破坏后落下的碎片，可能会对防护区内的易损设备和未能及时疏散的人员的安全造成危害
至于半封闭型天花，如冲有小孔的铝扣板天花由于天花上下部分相通，起到泄压作用当灭火剂喷放时，部分压力通过小孔泄到天花上部使天花上部基本同步增压，大大减少天花仩下压力差可能使天花免遭变形或破坏。但当灭火剂喷放完后天花下部压力通过泄压口向外泄出，很快就恢复常压天花上部的气压這时需从小孔向下部泄出。虽然在灭火剂喷放后期防护区内压力下降速度比灭火剂喷放前期防护区内压力上升速度要低但铝扣板天花对仩部气压的承受能力要比下部气压低得多，而且冲有小孔的铝扣板天花在铝板上部一般都粘有一层防尘布网当七氟丙烷气体灭火系统向仩冲时会把布网吹开，但当七氟丙烷气体灭火系统向下排出时布网很可能会落下盖在铝板上大大阻碍了七氟丙烷气体灭火系统排出，可能部分铝扣板落下出现封闭型一样的情况。也可能天花完全没有损坏但灭火剂通过小孔扩散到天花上部的量很难确定，至今我还未看箌关于这方面的研究设计灭火剂用量时不计算天花以上空间则实际灭火浓度可能过低，影响灭火效果全部计算实际灭火浓度会过高，對未能及时疏散的人员的安全造成危害
      建议采用保护的防护区内需要设置天花的，应避免安装石膏板和铝扣板等全封闭型、半封闭型天婲尽量安装开式天花，如格栅式天花计算灭火剂用量应全部考虑天花以上空间，以保证灭火效果及保障人员、设备的安全

  1. 惠阳大地消防设备有限公司3C认证嘚从工程设计安装角度，具有轻便、可移动、安装灵活和工程投资少等4大特点；从防护区美观简洁角度外表美观，不破坏防护区内的整洁防护区发生火灾时能自动启动喷放七氟丙烷灭火剂的灭火系统等3大优点。且喷射时间短灭火速度快，该柜式七氟丙烷灭火系统可配装我司生产专用的单区七氟丙烷气体灭火系统灭火控制器

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