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气体灭火学习资料
第一部分概述
一、基础知识
1.着火的充分必要条件为:
1、可燃物2、氧化剂3、合适的温度4、可持续燃烧的链式反应
2.火灾的分类:
根据国家《火灾分类》的规定,将火灾分为A、B、C、D四类:
(1)A类火灾:
指固体火灾。
如木材、棉、毛、麻、纸张等。
(2)B类火灾:
指液体火灾和可溶化的固体物质火灾。
如:
汽油、煤油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。
(3)C类火灾:
指气体火灾。
如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢等引起的火灾。
(4)D类火灾:
指金属火灾。
如钾、钠、镁、钛、铝镁合金火灾等。
二、灭火的基本机理
根据燃烧的基本条件要求,任何可燃物产生燃烧或持续燃烧都必须具备燃烧的必要条件,使燃烧反应终止的过程。
灭火的基本原理可以归纳为四个方面,即:
冷却、窒息、隔离和化学抑制。
前三种灭火作用主要是物理过程,化学抑制是一个化学过程。
不论是使用灭火剂灭火,还是通过其他机械作用灭火,都是通过上述四种作用的一种或几种来实现的。
1.冷却灭火
对一般可燃物而言,它们之所以能够持续燃烧,其条件之一是它们在火焰或热的作用下,达到了各自的着火温度。
因此,对于一般可燃固体,将其冷却到其燃烧点以下(燃点——液体或固体物质能发生持续燃烧的最低温度)。
对于可燃液体,将其冷却到闪点以下(闪点——液体(固体)表面能产生闪燃的最低温度称为闪点)。
燃烧反应就会中止。
用水扑灭火一般固体物质的火灾,主要是通过冷却作用来实现的。
水能够大量吸收热量,使燃烧的温度迅速降低,最后导致燃烧终止。
2.窒熄灭火
各种可燃物的燃烧,都需要在其最低氧浓度以上进行,低于此浓度时,燃烧就不能持续。
一般碳氢化合物的气体或蒸气通常在氧浓度低于15%时不能持续燃烧。
用于降低氧浓度的气体有二氧化碳、氮气、水蒸气等。
通过稀释氧浓度来灭火的方法,多用于密闭或半密闭空间。
3.隔离灭火
可燃物是燃烧条件中主要因素,如果把可燃物与引火源以及氧隔离开来,那么燃烧反应就会自动中止。
火灾中关闭阀门、切断流向着火区的可燃物气体和液体的通道;打开关阀门,使已经发生燃烧的容器或受到火势威协的容器中的液体可燃特,通过管道导到安全区域,都是隔离灭火的措施。
此外,用喷洒水灭火剂的方法,把可燃物同氧和热隔离开,也是通常采用的一种灭火方法。
泡沫灭火剂灭火,就是用产生的泡沫覆盖于燃烧液体或固体的表面,在冷却作用的同时,把可燃物与火焰和空气隔开,达到灭火的目的。
4.化学抑制灭火
化学抑制灭火方法,就是使灭火剂参与燃烧的链锁反应,使燃烧过程中产生的游离基消失,形成稳定分子或低活性的游离基,从而使燃烧反应停止。
第二部分气体灭火系统简介
一、产品介绍
目前我国气体灭火系统主要有以下几种:
1.卤代烷1211,1301气体灭火系统;
2.高、低压CO2气体灭火系统;
3.七氟丙烷(HFC-227)气体灭火系统;
4.烟必静混合气体气体灭火系统;
5.三氟甲烷气体灭火系统
二、产品适用范围及其特点
1.卤代烷1211,1301气体灭火系统
(1)适用范围:
●可燃气体火灾;
●乙丙类液体火灾;
●可燃固体的表面火灾;
●电气火灾(如变配电室、发电机组、通讯机房、电子计算机房等具有电气火灾危险的场所发生的火灾)。
(2)灭火剂特点
●卤代烷灭火剂灭火方式为化学灭火,灭火效率高;
●卤代烷灭火剂为不导电介质,且不含水性物质,不会对电器、磁带资料等造成损害,不污染被保护对象;
●灭火剂有毒性,适用于无人场所。
2.二氧化碳气体灭火系统
(1)适用范围:
●灭火前可切断气源的气体火灾;
●液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾;
●固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾;
●电气火灾。
(2)不适用范围:
●硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾;
●钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾;
●氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。
(3)灭火剂特点
二氧化碳灭火剂是一种无色、无味、干燥的惰性气体,无腐蚀,不导电,灭火后本身完全汽化,没有残留物,也不会造成水湿破坏,对大气臭氧层无破坏,对大多数材料无害,且不污染食品。
二氧化碳灭火剂气源充足、价格低廉、用途广泛、灭火速度快、效果好,数秒内就将火窒息,使损失减少到最低程度。
但CO2属三原子分子结构,大量使用CO2会造成全球气候的温室效应。
而CO2本身也有低毒性,浓度达20%就会对人致死。
3.七氟丙烷气体灭火系统
(1)适用范围:
●灭火前可切断气源的气体火灾;
●液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾;
●固体表面火灾;
●电气火灾。
(2)不适用范围:
●硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品及混合物火灾;
●钾、钠、镁、钛、锆、铀等活泼金属火灾;
●氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。
●能自行分解的化学物质,如过氧化氢、联铵等。
(3)灭火剂特点
●七氟丙烷灭火剂为无色无味气体,不含溴和氯元素,对臭氧层的耗损潜能值(ODP)为0,符合环保要求;
●七氟丙烷灭火剂是新型高效抵毒的灭火剂,其灭火浓度低,钢瓶使用量少,占据空间小;
●七氟丙烷灭火剂为不导电介质,且不含水性物质,不会对电器,磁带资料等造成损坏,且不污染被保护对象。
4.烟必静混合气体灭火系统
(1)适用范围:
●甲、乙、丙类液体火灾或灭火前可切断气源的气体火灾;
●电子产品及通讯设备火灾;
●固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾;
●电气火灾。
(2)不适用范围:
●能自身提供氧的化学品,如:
硝化纤维、硝酸钠、氯酸钠等火灾;
●钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾;
●氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾;
●能自行分解的化学品,如过氧化氢、联胺等火灾。
(3)灭火剂特点
●不污染被保护对象;
●不破坏大气臭氧层;
●对人体及动植物无不良影响;
●电绝缘性好、无色、无味、无毒、无害。
5.三氟甲烷气体灭火系统
(1)适用范围:
●可扑灭火A、B、C各类火灾;
●药剂喷放后,要求不留痕迹或清洗残留物有困难的场所;
●保护区含贵重物品、无价珍宝、珍贵档案以及软硬件等;
●特别适合于:
电信主控机房、机场控制机房、银行金库、档案馆、图书馆、计算机房等场合。
(2)不适用范围:
●有硝化纤维和黑火药等无空气仍能迅速氧化的化学物质场所;
●活泼金属—钾、钠、镁、钛、铀的存放、生产场所;
●金属氢化物的储存场所。
(3)灭火剂特点
●三氟甲烷是一种无色、微味、不导电的气体,对臭氧层的耗损潜能值为0,符合环保要求,是理想的哈龙替代物;
●三氟甲烷的密度为空气的2.4倍;
●灭火方式为物理及化学灭火,灭火效率高。
三、气体灭火系统的组成
一套完整的自动灭火系统由火灾报警系统、灭火控制系统和灭火装置三大部分组成,灭火装置由储存装置及管网两部分组成。
四、灭火装置主要部件说明
1.储瓶:
钢瓶表面涂刷红色漆。
钢瓶上应设有永久性的标牌,用以标明每个钢瓶的编号、气体灭火剂的充填量、充填日期和贮存压力等参数。
2.压力表:
主要技术参数:
型号:
Y-40Z
量程:
0~30Mpa
精度等级:
1.5
主要作用:
常温20℃时,压力下降10%需补充药剂。
3.选择阀:
按灭火区大小及数量选择阀分为:
m×n(m为选择阀通流量,n为选择阀数量)启动压力:
≥0.35Mpa;环境温度:
-20℃~+50℃
主要作用:
是用于控制灭火剂喷向指定保护区的控制元件。
4.压力反馈装置(FK20):
作用:
此装置是利用系统开启后管道压力升高,将压力信号转变为控制信号,来保证灭火系统的正常工作。
主要技术参数:
动作压力:
0.35MPa
接口螺纹:
RC1/2”
5.安全阀(ANFa):
作用:
此阀装在汇集管上,当钢瓶泄露或管路选择阀堵塞时,该阀开始溢流,当达到限定压力时,安全膜片爆破泄压,以保护系统安全。
技术参数:
安全泄放通径:
20mm
6.汇集管:
作用:
是灭火剂储瓶内高压气体释放后的汇合管件,是灭火剂通往保护区的主要输送件,它将灭火剂按规定的指令分配至设定的保护区。
汇集管的设计是根据有关标准并按每个系统储瓶数量、规格、系统本身的特殊要求进行。
7.灭火剂瓶头阀:
作用:
是用来控制储瓶内灭火剂的排放。
其启动方式有电动启动、气动启动及应急机械手动启动。
其中气动启动由启动瓶内的高压N2所控制。
我公司开发生产的瓶头阀是我公司的专利产品,其特点是性能可靠,结构简单紧凑、流直阻力小,操作方便。
主要技术参数:
公称通径:
15mm
环境温度:
-20℃~+50℃
气动启动最小开启压力:
0.35Mpa
8.启动钢瓶:
作用:
内装氮气,用于气动启动自动灭火系统时打开灭火剂储瓶瓶头阀及选择阀,容积为3L、20L两种。
当启动钢瓶压力降低至6Mpa时,应重新充装氮气至10Mpa。
主要技术参数:
工作压力:
10Mpa
环境温度:
-20℃~+50℃
9.钢瓶架:
作用及组成:
是用来固定灭火剂储存钢瓶,并支撑汇集管、选择阀、气动启动管路等到部件的组件,在系统中起到一个骨架作用,它主要是用底座、左右立柱、中间立柱及汇集管支架等另件组成。
组合方式:
钢瓶架采用组合式结构,基本单元可分为三瓶组、四瓶组、五瓶组等几种形式,(特殊情况时可制作两瓶组及六瓶组)。
对于大于或等于六瓶组的系统采用以上基本结构中间立柱的办法组合而成。
钢瓶架采用组合式结构,使制作、安装、拆卸、搬运都很方便
五、气体灭火系统主要参数
高压CO2
低压CO2
七氟丙烷
烟必静
三氟甲烷
药剂
CO2
CO2
C3HBr
N2ArCO2
CHF3
充装压力
5.17Mpa,
2.07Mpa,
2.5Mpa,4.2MPa
15Mpa,
4.2Mpa,
充装密度
0.6-0.67kg/L
0.85-1.12kg/L
0.21kg/L
0.5-0.86kg/L
设计浓度
34%-75%
34%-75%
8%-10%
37.5%--40%
16.2%-18%
喷射时间
60s
60s
10s对机房8s
60s
10s
喷头入口压力
1.4MPa
1MPa
中期容器压力的一半
2.3MPa
中期容器压力的一半
检漏方式
称重装置
差压变送器
压力表
压力表
称重装置
灭火方式
全淹没,
局部保护
全淹没
局部保护
全淹没
全淹没
全淹没
六、气体灭火系统设计要求
1.防护区大小的要求
高低压CO2
七氟丙烷
烟必静
三氟甲烷
有管网
无明确规定
S≤800m2
V≤3600m3
S≤800m2
V≤3600m3
S≤500m2
V≤2000m3
无管网
无明确规定
S≤500m2
V≤1600m3
S≤500m2
V≤1600m3
S≤100m2
V≤300m3
2.常见保护对象的设计灭火浓度
气体类型
保护区对象
高、低压二氧化碳
七氟
丙烷
烟必净
三氟
甲烷
图书档案,文物资料
62%
10%
40%
18%
变配电,通讯机房、计算机房
47%
通讯机房、计算机房:
8%
37.5%
16.2%
变配电室等:
9%
3.各种气体对喷头布置的要求
二氧化碳
七氟丙烷
烟必静
三氟甲烷
总则
喷头应接近天花板或屋顶安装
喷嘴距顶面的最大距离不应大于0.5m
喷嘴距顶面的最大距离不应大于0.5m
吊顶下不带装饰罩的喷嘴,其连接管道螺纹不应露出吊顶;带装饰罩的喷嘴,装饰罩应紧贴吊顶。
保护高度
5m~10m净高宜在其净高1/3处安装辅助喷头
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