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一級消防工程師技術(shù)實務(wù)教材精講：氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)

氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)以《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50370-2005)、《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》(GB50263-2007)等國家現(xiàn)行規(guī)范和標準為依據(jù)，根據(jù)保護對象、系統(tǒng)設(shè)置類型、滅火劑種類等不同，確定設(shè)計基本參數(shù)。

知識點：防護區(qū)設(shè)置、安全要求及二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計

一、防護區(qū)的設(shè)置要求

(一)防護區(qū)的劃分

防護區(qū)的劃分應(yīng)根據(jù)封閉空間的結(jié)構(gòu)特點和位置來劃分，防護區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：防護區(qū)宜以單個封閉空間劃分;同一區(qū)間的吊頂層和地板下需同時保護時，可合為一個防護區(qū);采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時，一個防護區(qū)的面積不宜大于800㎡，且容積不宜大于3600m3;采用預(yù)制滅火系統(tǒng)時，一個防護區(qū)的面積不宜大于500㎡，且容積不宜大于1600m3。

(二)耐火性能

防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)及門窗的耐火極限均不宜低于;吊頂?shù)哪突饦O限不宜低于。

全淹沒滅火系統(tǒng)防護區(qū)建筑物構(gòu)件耐火時間(一般為30min)包括：探測火災(zāi)時間、延時時間、釋放滅火劑時間及保持滅火劑設(shè)計濃度的浸漬時間。延時時間為30s、釋放滅火劑時間對于撲救表面火災(zāi)應(yīng)不大于1min;對于撲救固體深位火災(zāi)不應(yīng)大于7min。

(三)耐壓性能

在全封閉空間釋放滅火劑時，空間內(nèi)的壓強會迅速增加，如果超過建筑構(gòu)件承受能力，防護區(qū)就會遭到破壞，從而造成滅火劑流失、滅火失敗和火災(zāi)蔓延的嚴重后果。防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強，不宜低于1200Pa。

(四)泄壓能力

對于全封閉的防護區(qū)，應(yīng)設(shè)置泄壓口，七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口應(yīng)位于防護區(qū)凈高的2/3以上。防護區(qū)設(shè)置的泄壓口，宜設(shè)在外墻上。泄壓口面積按相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定計算。對于設(shè)有防爆泄壓設(shè)施或門窗縫隙未設(shè)密封條的防護區(qū)可不設(shè)泄壓口。

(五)封閉性能

在防護區(qū)的圍護構(gòu)件上不宜設(shè)置敞開孔洞，否則將會造成滅火劑流失。在必須設(shè)置敞開孔洞時，應(yīng)設(shè)置能手動和自動關(guān)閉的裝置。在噴放滅火劑前，應(yīng)自動關(guān)閉防護區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口。

(六)環(huán)境溫度

防護區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于-10℃。

二、安全要求

設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)應(yīng)設(shè)疏散通道和安全出口，保證防護區(qū)內(nèi)所有人員在30s內(nèi)撤離完畢。

防護區(qū)內(nèi)的疏散通道及出口，應(yīng)設(shè)消防應(yīng)急照明燈具和疏散指示標志燈。防護區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲報警器，必要時，可增設(shè)閃光報警器。防護區(qū)的入口處應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲、光報警器和滅火劑噴放指示燈，以及防護區(qū)采用的相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)的永久性標志牌。滅火劑噴放指示燈信號，應(yīng)保持到防護區(qū)通風(fēng)換氣后，以手動方式解除。

防護區(qū)的門應(yīng)向疏散方向開啟，并能自行關(guān)閉;用于疏散的門必須能從防護區(qū)內(nèi)打開。

滅火后的防護區(qū)應(yīng)通風(fēng)換氣，地下防護區(qū)和無窗或設(shè)固定窗扇的地上防護區(qū)，應(yīng)設(shè)置機械

排風(fēng)裝置，排風(fēng)口宜設(shè)在防護區(qū)的下部并應(yīng)直通室外。通信機房、電子計算機房等場所的通風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)不小于每小時5次。

儲瓶間的門應(yīng)向外開啟，儲瓶間內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明;儲瓶間應(yīng)有良好的通風(fēng)條件，地下儲瓶間應(yīng)設(shè)機械排風(fēng)裝置，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在下部，可通過排風(fēng)管排出室外。

經(jīng)過有爆炸危險和變電、配電場所的管網(wǎng)，以及布設(shè)在以上場所的金屬箱體等，應(yīng)設(shè)防靜電接地。

有人工作防護區(qū)的滅火設(shè)計濃度或?qū)嶋H使用濃度，不應(yīng)大于有毒性反應(yīng)濃度。防護區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)制滅火系統(tǒng)的充壓壓力不應(yīng)大于。滅火系統(tǒng)的手動控制與應(yīng)急操作應(yīng)有防

止誤操作的警示顯示與措施。設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)的場所，宜配置空氣呼吸器。

三、二氧化碳滅火系統(tǒng)的設(shè)計

(一)一般規(guī)定

二氧化碳滅火系統(tǒng)按應(yīng)用方式可分為全淹沒滅火系統(tǒng)和局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)。全淹沒滅火系統(tǒng)應(yīng)用于撲救封閉空間內(nèi)的火災(zāi);局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)應(yīng)用于撲救不需封閉空間條件的具體保護對象的非深位火災(zāi)。

1.采用全淹沒滅火系統(tǒng)的防護區(qū)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)對氣體、液體、電氣火災(zāi)和固體表面火災(zāi)，在噴放二氧化碳前不能自動關(guān)閉的開口，其面積不應(yīng)大于防護區(qū)總內(nèi)表面積的3%，且開口不應(yīng)設(shè)在底面;

(2)對固體深位火災(zāi)，除泄壓口以外的開口，在噴放二氧化碳前應(yīng)自動關(guān)閉;

(3)防護區(qū)的圍護結(jié)構(gòu)及門、窗的耐火極限不應(yīng)低于，吊頂?shù)哪突饦O限不應(yīng)低于;圍護結(jié)構(gòu)及門窗的允許壓強不宜小于1200Pa;

(4)防護區(qū)用的通風(fēng)機和通風(fēng)管道中的防火閥，在噴放二氧化碳前應(yīng)自動關(guān)閉。

2.采用局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的保護對象，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)保護對象周圍的空氣流動速度不宜大于3m/s。必要時，應(yīng)采取擋風(fēng)措施;

(2)在噴頭與保護對象之間，噴頭噴射角范圍內(nèi)不應(yīng)有遮擋物;

(3)當(dāng)保護對象為可燃液體時，液面至容器緣口的距離不得小于150mm。

啟動釋放二氧化碳之前或同時，必須切斷可燃、助燃氣體的氣源。

組合分配系統(tǒng)的二氧化碳儲存量，不應(yīng)小于所需儲存量最大的一個防護區(qū)域或保護對象的儲存量。

當(dāng)組合分配系統(tǒng)保護5個及以上的防護區(qū)或保護對象時，或者在48h內(nèi)不能恢復(fù)時，二氧化碳應(yīng)有備用量，備用量不應(yīng)小于系統(tǒng)設(shè)計的儲存量。對于高壓系統(tǒng)和單獨設(shè)置備用儲存容器的低壓系統(tǒng)，備用量的儲存容器應(yīng)與系統(tǒng)管網(wǎng)相連，應(yīng)能與主儲存容器切換使用。

(二)全淹沒滅火系統(tǒng)的設(shè)計

二氧化碳設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的倍，并不得低于34%。當(dāng)防護區(qū)內(nèi)存有兩種及兩種以上可燃物時，防護區(qū)的二氧化碳設(shè)計濃度應(yīng)采用可燃物中最大的二氧化碳設(shè)計濃度。

全淹沒滅火系統(tǒng)二氧化碳的噴放時間不應(yīng)大于1min。當(dāng)撲救固體深位火災(zāi)時，噴放時間不應(yīng)大于7min，并應(yīng)在前2min內(nèi)使二氧化碳的濃度達到30%。

(三)局部應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計

局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計可采用面積法或體積法。當(dāng)保護對象的著火部位是比較平直的表面時，宜采用面積法;當(dāng)著火對象為不規(guī)則物體時，應(yīng)采用體積法。局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的二氧化碳噴射時間不應(yīng)小于。對于燃點溫度低于沸點溫度的液體和可熔化固體的火災(zāi)，二氧化碳的噴射時間不應(yīng)小于。

當(dāng)采用面積法設(shè)計時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)保護對象計算面積應(yīng)取被保護表面整體的垂直投影面積;

(2)架空型噴頭應(yīng)以噴頭的出口至保護對象表面的距離確定設(shè)計流量和相應(yīng)的正方形保護面積;槽邊型噴頭保護面積應(yīng)由設(shè)計選定的噴頭設(shè)計流量確定;

(3)架空型噴頭的布置宜垂直于保護對象的表面，其瞄準點應(yīng)是噴頭保護面積的中心。當(dāng)確需非垂直布置時，噴頭的安裝角不應(yīng)小于45°。其瞄準點應(yīng)偏向噴頭安裝位置的一方。

知識點：其他氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計

(一)一般規(guī)定

采用氣體滅火系統(tǒng)保護的防護區(qū)，其滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量，應(yīng)根據(jù)防護區(qū)內(nèi)可燃物相應(yīng)的滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度經(jīng)計算確定。

有爆炸危險的氣體、液體類火災(zāi)的防護區(qū)，應(yīng)采用惰化設(shè)計濃度;無爆炸危險的氣體、液體類火災(zāi)和固體類火災(zāi)的防護區(qū)，應(yīng)采用滅火設(shè)計濃度。幾種可燃物共存或混合時，滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度，應(yīng)按其中最大的滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度確定。

兩個或兩個以上的防護區(qū)采用組合分配系統(tǒng)時，一個組合分配系統(tǒng)所保護的防護區(qū)不應(yīng)超過8個。

組合分配系統(tǒng)的滅火劑儲存量，應(yīng)按儲存量最大的防護區(qū)確定。

滅火系統(tǒng)的滅火劑儲存量，應(yīng)為防護區(qū)的滅火設(shè)計用量與儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量和管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量之和。

滅火系統(tǒng)的儲存裝置72小時內(nèi)不能重新充裝恢復(fù)工作的，應(yīng)按系統(tǒng)原儲存量的100%設(shè)置備用量。滅火系統(tǒng)的設(shè)計溫度，應(yīng)采用20℃。

同一集流管上的儲存容器，其規(guī)格、充壓壓力和充裝量應(yīng)相同。

同一防護區(qū)，當(dāng)設(shè)計兩套或三套管網(wǎng)時，集流管可分別設(shè)置，系統(tǒng)啟動裝置必須共用。

各管網(wǎng)上噴頭流量均應(yīng)按同一滅火設(shè)計濃度、同一噴放時間進行設(shè)計。

管網(wǎng)上不應(yīng)采用四通管件進行分流。

噴頭的保護高度和保護半徑，應(yīng)符合下列規(guī)定：最大保護高度不宜大于;最小保護高度不應(yīng)小于;噴頭安裝高度小于時，保護半徑不宜大于;噴頭安裝高度不小于時，保護半徑不應(yīng)大于。

噴頭宜貼近防護區(qū)頂面安裝，距頂面的最大距離不宜大于。

一個防護區(qū)設(shè)置的預(yù)制滅火系統(tǒng)，其裝置數(shù)量不宜超過10臺。

同一防護區(qū)內(nèi)的預(yù)制滅火系統(tǒng)裝置多于1臺時，必須能同時啟動，其動作響應(yīng)時差不得大于2s。

(二)七氟丙烷滅火系統(tǒng)

七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的倍，惰化設(shè)計濃度不應(yīng)小于惰化濃度的倍。

固體表面火災(zāi)的滅火濃度為，設(shè)計規(guī)范中未列出的，應(yīng)經(jīng)試驗確定。

圖書、檔案、票據(jù)和文物資料庫等防護區(qū)，滅火設(shè)計濃度宜采用10%。

油浸變壓器室、帶油開關(guān)的配電室和自備發(fā)電機房等防護區(qū)，滅火設(shè)計濃度宜采用9%。

通訊機房和電子計算機房等防護區(qū)，滅火設(shè)計濃度宜采用8%。

防護區(qū)實際應(yīng)用的濃度不應(yīng)大于滅火設(shè)計濃度的倍。

在通訊機房和電子計算機房等防護區(qū)，設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于8s;在其它防護區(qū)，設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于10s。

滅火浸漬時間應(yīng)符合下列規(guī)定：木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi)，宜采用20min;通訊機房、電子計算機房內(nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi)，應(yīng)采用5min;其它固體表面火災(zāi)，宜采用10min;氣體和液體火災(zāi)，不應(yīng)小于1min。

七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)采用氮氣增壓輸送。氮氣的含水量不應(yīng)大于。

儲存容器的增壓壓力宜分為三級，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①一級(表壓);

②二級(表壓);

③三級(表壓)。

七氟丙烷單位容積的充裝量應(yīng)符合下列規(guī)定：

①一級增壓儲存容器，不應(yīng)大于1120kg/m3;

②二級增壓焊接結(jié)構(gòu)儲存容器，不應(yīng)大于950kg/m3;

③二級增壓無縫結(jié)構(gòu)儲存容器，不應(yīng)大于1120kg/m3;

④三級增壓儲存容器，不應(yīng)大于1080kg/m3。

管網(wǎng)的管道內(nèi)容積，不應(yīng)大于流經(jīng)該管網(wǎng)的七氟丙烷儲存量體積的80%。

管網(wǎng)布置宜設(shè)計為均衡系統(tǒng)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①噴頭設(shè)計流量應(yīng)相等;

②管網(wǎng)的第1分流點至各噴頭的管道阻力損失，其相互間的最大差值不應(yīng)大于20%。