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气体消防知识

发布时间:2009/2/17 15:05:06 
一.基本概念
为保护一些不能用水扑救部位的避免火灾损失,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。
二.应用范围
    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。
    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。
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。
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。
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:
(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。
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。
四.气体消防防护区
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。
防护区的大小是出于安全方面的考虑。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;大于以上规定时,宜采用分隔的方法。
五.气体灭火系统的分类
气体灭火系统分类的方法较多,以卤代烷1211、1301及二氧化碳为例,大致有下列几种分类方法:
    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)。
    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有灭火系统。
    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。
    按管网布置形式可分为均衡系统和非均衡系统。
    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一等级可分为高压系统和低压系统)。
六.气体灭火系统的组成
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。
    管网灭火系统由灭火剂贮存装置、规定和喷嘴等组成。
    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HTTP/1.1 401 Access Denied 火系统代烷,常用的有1211(CF2ClBr,二氟一氯一溴甲烷)、1301(CF3Br,三氟一溴甲烷),目前改用FM200;1301与1211的应有范围和灭火能力基本相同。1211全淹没系统防护区的环境温度应在0℃以上,1301全淹没系统防护区基本上不受低温限制;此外1211的毒性大于1301;但是1301的价格比1211高。
卤代烷灭火系统的电绝缘性能好,化学性能稳定、灭火速度快、毒性和腐蚀性小、释放使用后无遗留的残渣痕迹或者很少、具有良好的贮存性和灭火效能。
由美国人开发的1211和1301气体灭火剂均属于卤代烷(Halon)灭火剂;卤代烷灭火剂是分子中含有一个或多个卤素原子的化合物(卤素元素有氟、氯、溴、碘)。当碳氢化合物(例如甲烷、乙烷等)中的氢原子被卤素原子取代后,所生成的化合物的化学性质和物理性质有明显的变化。
1211和1301气体灭火剂的化学性质比较稳定,只在高温下会发生分解。
化学物质对生命危害性分类中为5级。1211毒性较小,实验证明,人在4~5%1211浓度的场所中,****安全时间可达1分钟;在低于4%的浓度时,人员停留数分钟不大可能产生严重影响。多次接触1211,也不能形成毒性积累。当空气中1211浓度达到5~10%时,才会有生命危险(设计灭火浓度超过5%)。但1211在火灾中分解产物达到危险性较大。1211在与火焰或超过500℃的热表面接触即分解,若燃烧过程中同时产生有效氨,则产生剧毒的氢卤酸、碳酰卤等。1211分解程度取决于火灾大小、灭火剂浓度以及灭火剂与火焰(或高热表面)接触时间的长短;在实际应用时采用较大的供给强度和较短的灭火时间来减少分解产物。
卤代烷的灭火不是依赖物理性的冷却、窒息、隔离的作用;而是靠化学抑制作用,即卤代烷在火焰高温中分解产物能与燃烧过程中的自由基发生反应,使燃烧反应中断。是高效的灭火过程。
卤代烷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。应该强调的是:卤代烷灭火剂很难扑灭可燃固体深部火灾(阴燃)。
1.FM200
美国大湖公司生产的FM-200的分子式为CF3CHFCF3;其灭火设计浓度与1301相当;FM200灭火系统与1301所使用的设备、管道及配置方式几乎完全相同。
FM200(HFC-227ea)的国内产品称七氟丙烷,毒性很小,不破坏臭氧层,同1301性质相近;**小灭火设计浓度为8.82%,比1301稍多。七氟丙烷价格较高。
2.“取代”
美国太平洋科技公司生产的“取代”(TEIODIDE)气体灭火剂属于FIC类物质,分子式为CF3I。
“取代”气体灭火剂灭火浓度为3.9%,灭火速度快。
其ODP=0.008,GWP<5,大气停留时间<1天。灭火时CF3I会分解形成HF/HI和I2,其卤化物的酸性值均小于HFC和PFC,但高于1301。
十.二氧化碳灭火系统
属于液化气体洁净灭火设施,对绝大多数物质没有破坏作用,灭火主要是窒息作用并有少量的冷却作用。其**小灭火设计浓度为34.0%,早已超过了人的致死浓度;气体用量大。
十一.烟雾灭火系统
是烟雾灭火剂在灭火器内进行燃烧反应,产生大量的二氧化碳、水蒸气、氮气,喷射到被保护空间或液面上,形成均匀而浓厚的灭火气体层,起到稀释、覆盖和化学抑制等灭火作用。
十二.惰性气体及烟烙尽灭火系统
氮气等惰性气体,能冲淡燃烧区的氧气浓度,将空气中氧气的浓度降低,并能隔绝燃烧区的空气,燃烧就不能继续。灭火为纯物理过程。使用的气体量非常大。
美国安素公司开发的烟烙尽为氮气、氩气和二氧化碳按52:40:8的比例组成的混合气体,灭火后不留痕迹,无毒无害。烟烙尽价格高,使用量大,其**小灭火设计浓度为37.5%。
烟烙尽为惰性气体灭火剂,能冲淡燃烧区的氧气浓度,将空气中氧气的浓度由21%降低至12.5%,并能隔绝燃烧区的空气,燃烧就不能继续。灭火为纯物理过程。
十三.水喷雾灭火系统
水流通过喷头以预定的形式、粒径、流速喷出,是通过水雾冷却、产生水蒸气窒息、乳化某些液体和动力稀释作用来达到灭火。

 
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