气体灭火系统的工作原理是什么？组成、构成有哪些？
气体灭火系统就是使用二氧化碳等气体作灭火剂的系统。本文主要介绍了气体灭火系统的工作原理，组成，构成，有兴趣的可以了解下，希望对你们有用。
一、气体灭火系统的工作原理
1. 二氧化碳灭火作用主要在于窒息，其次是冷却。
2. 七氟丙烷灭火系统的灭火作用，一方面在于七氟丙烷灭火剂喷射到保护区后，液态灭火剂迅速转变成气态，吸收大量热量，从而显著降低了保护区和火焰周围的温度；另一方面，七氟丙烷灭火剂的热解产物对燃烧过程也具有相当程度的抑制作用。
3. IG541混合气体灭火剂属于物理灭火剂。混合气体释放后把氧气浓度降低到不能支持燃烧来扑灭火灾，靠窒息作用灭火。
二、气体灭火系统的组成
（一）高压二氧化碳灭火系统
内储压式七氟丙烷灭火系统
该系统由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组（可选）、单向阀、选择阀、驱动装置、集流管、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件及吊钩支架等组成。
（二）外储压式七氟丙烷灭火系统
该系统由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组（可选）、单向阀、选择阀、驱动装置、集流管、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件及吊钩支架、加压气体瓶组、减压装置等组成。
（三）惰性气体灭火系统
该系统由灭火机瓶组、驱动气体瓶组（可选）、单向阀、选择阀、驱动装置、集流管、连接件、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件及吊钩支架、减压装置等组成
低压二氧化碳灭火系统
该系统由灭火剂储存装置、总控阀、驱动器、喷头、管道超压泄放装置、信号反馈装置、控制器等组成。
（五）无管网灭火系统
1、柜式气体灭火装置
该装置一般由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组（可选）、容器阀、减压装置（针对惰性气体灭火装置）、驱动装置、集流管（只限多瓶组）、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件等组成。
2、悬挂式气体灭火装置
该装置由灭火剂储存容器、启动释放组件、悬挂支架等组成。
三、气体灭火系统的构成
（一）瓶组
瓶组一般由容器、容器阀、安全泄放装置、虹吸管、取样口、检漏装置和充装介质等组成，用于贮存灭火剂和控制灭火剂的施放。
（二）容器
容器是用来储存灭火剂和启动气体的重要组件，分为钢质无缝容器和钢质焊接容器。
（三）容器阀
容器阀又称瓶头阀，安装在容器上，具有封存、释放、充装、超压泄放（部分结构）等功能。
容器阀按用途分为灭火剂瓶组上容器阀和驱动气体瓶组上容器阀两类；按密封形式分为活塞密封和膜片密封两类；按结构形式分为膜片式、自封式、压臂式三类；按启动方式分为气动启动型、电磁启动型、电爆启动型、手动启动、机械启动型和组合启动型六类。
（四）选择阀
在组合分配系统中，用来控制灭火剂经管网释放到预定防护区或保护对象的阀门，选择阀和防护区一一对应。
选择阀可分为活塞式、球阀式、气动启动型、电磁启动型、电爆启动型和组合启动型等类型。
（五） 喷嘴
喷嘴是用来控制灭火剂的流速和喷射方向的组件，是气体灭火系统的一个关键部件。喷嘴可分为全淹没灭火方式用喷嘴和局部应用灭火方式用喷嘴。局部应用灭火方式用喷嘴又分为架空型和槽边型喷嘴。
(六）单向阀
单向阀按安装在管路中的位置可分为灭火剂流通管路单向阀和驱动气体控制管路单向阀；按阀体内活动的密封部件型式可分为滑块型、球型和阀瓣型。
灭火剂流通管路单向阀装于连接管与集流管之间，防止灭火剂从集流管向灭火剂瓶组返流。驱动气体控制管路单向阀装于启动管路上，用来控制气体流动方向，启动特定的阀门。
（七）集流管
集流管是将多个灭火剂瓶组的灭火剂汇集一起再分配到各防护区的汇流管路
（八）连接管
连接管可分为容器阀与集流管间连接管和控制管路连接管。容器阀与集流管间连接管按材料分为高压不锈钢连接管和高压橡胶连接管。
（九）安全泄放装置
安全泄放装置装于瓶组和集流管上，以防止瓶组和灭火剂管道非正常受压时爆炸。瓶组上的安全泄放装置可装在容器上或容器阀上。
安全泄放装置可分为灭火剂瓶组安全泄放装置、驱动气体瓶组安全泄放装置和集流管安全泄放装置。
（十）驱动装置
驱动装置用于驱动容器阀、选择阀使其动作。可分为气动型驱动器、引爆型驱动器、电磁型驱动装置、机械型驱动器和燃气型驱动器等类型。
（十一）检漏装置
检漏装置用于监测瓶组内介质的压力或质量损失。包括压力显示器、称重装置和液位测量装置等。
（十二）信号反馈装置
信号反馈装置是安装在灭火剂释放管路或选择阀上，将灭火剂释放的压力或流量信号转换为电信号，并反馈到控制中心的装置。常见的是把压力信号转换为电信号的信号反馈装置，一般也称为压力开关。
（十三）低泄高封阀
低泄高封阀是为了防止系统由于驱动气体泄漏的累积而引起系统的误动作而在管路中设置的阀门。它安装在系统启动管路上，正常情况下处于开启状态，只有进口压力达到设定压力时才关闭，其主要作用是排除由于气源泄漏积聚在启动管路内的气体。
气体灭火系统的类型有几种？设计规范要求是什么？
气体灭火系统按照不同的分类标准可分为不同类型，包括二氧化碳灭火系统、惰性气体灭火系统、管网灭火系统、无管网灭火系统等，下面是这些类型和规范要求的具体介绍。
一、气体灭火系统的类型
（一）按使用的灭火剂分类
1、二氧化碳灭火系统
二氧化碳灭火系统是以二氧化碳作为灭火介质的气体灭火系统，对燃烧具有良好的窒息和冷却作用。
2、七氟丙烷灭火系统
七氟丙烷灭火系统是以七氟丙烷作为灭火介质的气体灭火系统，七氟丙烷灭火剂属于卤代烷灭火系列，具有灭火能力强、灭火剂性能稳定的特点，但七氟丙烷灭火剂及其分解产物对人有毒性危害。
3、惰性气体灭火系统
惰性气体灭火系统包括IG-01（氩气）灭火系统、IG-100（氮气）灭火系统、IG-55（氩气、氮气）灭火系统、IG-541（氩气、氮气、二氧化碳）灭火系统。由于惰性气体是一种无毒、无色、无味、惰性及不导电的纯“绿色”气体，故又称之为洁净气体灭火系统。
（二）按系统的结构特点分类
1、无管网灭火系统（又称预制灭火系统）
无管网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，又称预制灭火系统。该系统又分为柜式气体灭火装置和悬挂式气体灭火装置两种类型，适用于较小的、无特殊要求的防护区。
2、管网灭火系统
管网灭火系统是指按一定的应用条件进行计算，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。
管网系统又可分为组合分配系统和单元独立系统。
3、组合分配系统
组合分配系统是指用一套灭火系统储存装置同时保护两个或两个以上防护区或保护对象的气体灭火系统。组合分配系统的灭火剂设计用量按最大一个防护区或保护对象来确定的，如组合中某个防护区需要灭火，则通过选择阀、容器阀等的控制，定向释放灭火剂。一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。
4、单元独立系统
单元独立系统是指用一套灭火剂储存装置保护一个防护区的灭火系统。一般来说，用单元独立系统保护的防护区在位置上是独立的，离其他防护区较远而不便于组合，或是两个防护区相邻，但有同时失火的可能。对于一个防护区包括两个以上封闭空间也可以用一个单元独立系统来保护，但设计时必须做到系统储存的灭火剂能够满足这几个封闭空间同时灭火的需要，并能同时供给它们各自所需的灭火剂量。当两个防护区需要灭火剂量较多时，也可采用两套或数套单元独立系统保护一个防护区，但设计时必须做到这些系统同步工作。
（三）按应用方式分类
1、全淹没灭火系统
全淹没灭火系统是指在规定的时间内，向防护区喷射一定浓度的气体灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。全淹没灭火系统的喷头均匀布置在防护区的顶部，火灾发生时，喷射的灭火剂与空气的混合气体，迅速在此空间内建立有效扑灭火灾的灭火浓度，并将灭火剂浓度保持一段所需要的时间，即通过灭火剂气体将封闭空间淹没实施灭火。
2、局部应用灭火系统
局部应用灭火系统指在规定的时间内，向保护对象以设计喷射率直接喷射气体灭火剂，在保护对象周围形成局部高浓度，并持续一定时间的灭火系统。局部应用灭火系统的喷头均匀布置在保护对象的四周，火灾发生时，将灭火剂直接而集中地喷射到保护对象上，使其笼罩整个保护对象外表面，即在保护对象周围局部范围内达到较高的灭火剂气体浓度实施灭火。
（四）按加压方式分类
1、自压式气体灭火系统
指灭火剂无需加压而是依靠自身饱和蒸气压力进行输送的灭火系统。
2、内储压式气体灭火系统
指灭火剂在瓶组内用惰性气体进行加压储存，系统动作时灭火剂靠瓶组内的充压气体进行输送的灭火系统。
3、外储压式气体灭火系统
指系统动作时灭火剂由专设的充压气体瓶组按设计压力对其进行充压的灭火系统。
二、气体灭火系统的规范要求
（一）防护区要求
1. 防护区宜以单个封闭空间划分；同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时，可合为一个防护区；采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于800㎡，且容积不宜大于3600m³;采用预制灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于500㎡，且容积不宜大于1600m³。
2. 防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.5h；吊顶的耐火极限不宜低于0.25h。防护区围护结构承受内压的允许压强，不宜低于1200Pa。
3. 防护区应设置泄压口，宜设在外墙上。七氟丙烷灭火系统和二氧化碳气体灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上。
4. 喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭。
5. 防护区的最低环境温度不应低于-10℃。
6. 采用全淹没二氧化碳灭火系统的防护区，应符合下列规定：
1）对气体、液体、电气火灾和固体表面火灾，在喷放二氧化碳前不能自动关闭的开口，其面积不应大于防护区总内表面积的3%，且开口不应设在底面。
2）对固体深位火灾，除泄压口以外的开口，在喷放二氧化碳前应自动关闭。
3）防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.50h，吊顶的耐火极限不应低于0.25h，围护结构及门窗的允许压强不宜小于1200Pa。
4）防护区用的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放二氧化碳前应自动关闭。
7. 采用局部应用二氧化碳灭火系统的保护对象,应符合下列规定：
1）保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s。必要时，应采取挡风措施。
2）在喷头与保护对象之间，喷头喷射角范围内不应有遮挡物。
3）当保护对象为可燃液体时，液面至容器缘口的距离不得小于150mm。
（二）系统设计要求
1. 灭火设计浓度
1）七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。图书、档案、票据和文物资料库等防护区，灭火设计浓度宜采用10%；油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区，灭火设计浓度宜采用9%；通讯机房和电子计算机房等防护区，灭火设计浓度宜采用8%；防护区实际应用的浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍。
2）IG541混合气体灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。
3）热气溶胶预制灭火系统的灭火设计密度不应小于灭火密度的1.3倍。
4）全淹没二氧化碳系统设计浓度不应小于灭火浓度的1.7倍，并不得低于34%。当防护区的环境温度超过100℃时 二氧化碳的设计用量应在规范计算值的基础上每超过5℃增加2%。当防护区的环境温度低于-20℃时 二氧化碳的设计用量应在规范计算值的基础上每降低1℃增加2%。
2. 灭火剂喷放时间
1）七氟丙烷灭火系统在通讯机房和电子计算机房等防护区，设计喷放时间不应大于8s；在其它防护区，设计喷放时间不应大于10s。
2）当IG541混合气体灭火剂喷放至设计用量的95%时，其喷放时间不应大于60s，且不应小于48s。
3）热气溶胶预制灭火系统在通讯机房、电子计算机房等防护区，灭火剂喷放时间不应大于90s，喷口温度不应大于150℃;在其他防护区，喷放时间不应大于120s，喷口温度不应大于180℃。
4）全淹没灭火系统二氧化碳的喷放时间不应大于1min。当扑救固体深位火灾时，喷放时间不应大于7min，并应在前2min内使二氧化碳的浓度达到30%。
5）局部应用灭火系统的二氧化碳喷射时间不应小于0.5min。对于燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体的火灾，二氧化碳的喷射时间不应小于1.5min。
3. 灭火浸渍时间
1）七氟丙烷灭火系统灭火浸渍时间应符合下列规定：
木材、纸张、织物等固体表面火灾，宜采用20min。
通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾，应采用5min。
其它固体表面火灾，宜采用10min。
气体和液体火灾，不应小于1min。
2）IG541混合气体灭火系统灭火浸渍时间应符合下列规定：
木材、纸张、织物等固体表面火灾，宜采用20min。
通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾，宜采用10min。
其它固体表面火灾，宜采用10min。
3）热气溶胶预制灭火系统灭火浸渍时间应符合下列规定：
木材、纸张、织物等固体表面火灾，应采用20min。
通讯机房、电子计算机房等防护区火灾及其他固体表面火灾，应采用10min。
4. 其他要求
1）两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。
2）一个防护区设置的预制灭火系统，其装置数量不宜超过10台。
3）组合分配系统的灭火剂储存量，应按储存量最大的防护区确定。
4）同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时，必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s。
5）单台热气溶胶预制灭火系统装置的保护容积不应大于160m³；设置多台装置时，其相互间的距离不得大于10m。
6）喷头的保护高度和保护半径，应符合下列规定：
最大保护高度不宜大于6.5m。
最小保护高度不应小于0.3m。
喷头安装高度小于1.5m时，保护半径不宜大于4.5m。
喷头安装高度不小于1.5m时，保护半径不应大于7.5m。
7）喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于0.5m。
8）组合分配系统的二氧化碳储存量，不应小于所需储存量最大的一个防护区或保护对象的储存量。当组合分配系统保护5 个及以上的防护区或保护对象时，或者在48h 内不能恢复时，二氧化碳应有备用量，备用量不应小于系统设计的储存量。对于高压系统和单独设置备用量储存容器的低压系统，备用量的储存容器应与系统管网相连，应能与主储存容器切换使用。
（三）自动控制要求
气体灭火控制器直接连接火灾探测器时，气体灭火系统的自动控制方式应符合下列规定：
1. 应由同一防护区域内两只独立的火灾探测器的报警信号、一只火灾探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号或防护区外的紧急启动信号，作为系统的联动触发信号，探测器的组合宜采用感烟火灾探测器和感温火灾探测器，各类探测器应按规范规定分别计算保护面积。
2. 气体灭火控制器在接收到满足联动逻辑关系的首个联动触发信号后，应启动设置在该防护区内的火灾声光警报器，且联动触发信号应为任一防护区域内设置的感烟火灾探测器、其他类型火灾探测器或手动火灾报警按钮的首次报警信号；在接收到第二个联动触发信号后，应发出联动控制信号，且联动触发信号应为同一防护区域内与首次报警的火灾探测器或手动火灾报警按钮相邻的感温火灾探测器、火焰探测器或手动火灾报警按钮的报警信号。
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