解析气体灭火系统的安全性能
目前,工业与民用消防技术措施种类众多,如消火栓系统、自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统以及气体灭火系统等。传统的消防扑救主要依靠水作为灭火介质,即使它具有良好的灭火性能,而且取备低廉,但是无法完全满足建筑灭火的需要,这就为气体灭火剂的发展提供了广阔的空间。
关键词:气体灭火;安全性;设置
近年来,工业和民用建筑工程项目中需要采用气体灭火系统的场所普遍增多。由于气体灭火剂种类繁多,相互之间的差异较大,几种性能较好的洁净气体灭火剂在国内的实际应用时间较短,全面系统掌握这方面知识的人员尚少。本文从气体灭火系统自身的安全部件设置及应用进行探讨。
一、气体灭火系统自身的安全部件
1 火灾声光报警器(又称火灾报警信号器)
（1.1）火灾声光报警器是一种设置在现场的火灾报警信号设备。当现场发生火灾并确认后,安装在现场的火灾报警信号器由火灾报警控制器启动,发出强烈的火灾报警信号,其目的在于提醒防护区的人员迅速撤离防护区,以免受到火灾或灭火剂的危害。
（1.2）气体灭火系统喷放灭火剂有一个延时时间,在火灾报警信号和灭火系统喷放灭火剂之间一般有20-30 s的时间间隔,这给防护内的人员提供了撤离的时间。
（1.3）采用气体灭火的防护区内部和外部场所,均设置火灾声光报警器。
2放气指示灯
防护区入口设置气体灭火剂喷放指示灯,目的在于提醒人员注意防护区内已喷放气体灭火剂,不要进入里面去,以免受到火灾或灭火剂的危害。也有提醒防护区的人员迅速撤离防护区的作用。
3预防慢性泄漏误动作装置
（3.1）预防慢性泄漏误动作装置是用来消除慢性泄漏而产生气体灭火系统误动作的装置。任何密封都不能说是100%的可靠,长年累月的慢性泄漏会带来压力的积累而导致误动作。
（3.2）为消除气体灭火系统误动作的可能,在气体灭火剂储瓶容器阀下游的封闭灭火剂输送管道应安装预防慢性泄漏误动作装置。在启动气体储瓶容器阀下游的封闭启动管路应安装预防慢性泄漏误动作装置。在启动管路上安装的预防慢性泄漏误动作装置,其配置数量与启动气体储瓶的数量相等。
4安全隔离装置
（4.1）安全隔离装置使用在气体灭火系统的火灾自动报警及联动控制系统中。安全隔离装置由安全隔离按钮和安全转换开关两部分组成,安全隔离按钮与紧急启停按钮安装在一起,安全转换开关可以安装在气体灭火控制盘或瓶组间内。
（4.2）气体灭火系统在手动控制启动方式时,火灾自动报警器、气体灭火控制盘和安全转换开关都处于手动。当防护区发生火灾时,应同时按下此防护区的安全隔离按钮和紧急启停按钮。气体灭火系统在自动控制启动方式时,火灾自动报警器、气体灭火控制盘和安全转换开关都处于自动,安全隔离按钮不起安全作用。
（4.3）气体灭火系统处于手动控制状态的安全隔离装置可以防止系统的误动作,从而提高整套系统的可靠性。如:人员在做清洁工作、误以为手动报警按钮或拥挤等情况下意外操作紧急启停按钮,系统不会启动;火灾自动报警及联动控制系统受到雷击等引起的脉冲电流,系统不会启动。
5防护标志
为了提醒进出防护区的非专业人员对气体灭火系统的注意及促使其了解气体灭火系统所应注意的安全措施,设置警告标牌,以提醒出入防护区人员的关注。
6气笛
气笛安装在气体灭火剂输送管路上,当灭火剂喷放时,利用气体灭火剂的流动发出声响提醒人们注意,提醒有关人员气体灭火剂已经喷放在防护区内。
7加臭装置
加臭装置安装在灭火剂输送管路上,当气体灭火剂喷放时加臭装置受压而释放出某种特殊的气味,与灭火剂一起进入保护区或其它灭火剂容易聚集的场所引起人员的警觉,提高气体灭火剂对人体感觉器官的作用强度。
8检漏装置
（8.1）气体灭火剂的充装量是气体灭火系统设计所确定的一个重要参数,对于能否扑灭火灾有极其重要的影响。检漏装置的设置是为了检查气体灭火剂储瓶和启动气体储瓶的泄漏情况,避免因泄漏过多的气体灭火剂在火灾发生时影响灭火效果和泄漏过多的启动气体而无法启动气体灭火系统导致灭火失败。
9安全泄压装置
安全泄压装置安装在气体灭火剂储瓶容器阀、启动气体储瓶容器阀和集流管上。其功能是在非正常升压情况下释放气体灭火剂或启动气体以确保灭火剂储瓶、启动气体储瓶和集流管的安全。由于安全泄压装置的存在,杜绝了灭火剂储存容器、启动气体储瓶和集流管产生物理爆炸的可能。
10控制方式的转换装置
灭火设计浓度或实际使用浓度大于无毒性反应最高浓度(noael)的防护区或采用二氧化碳灭火的防护区,应设手动与自动控制的转换装置。当人员进入防护区时,应能将气体灭火系统转换为手动控制方式;当人员离开时,应能恢复为自动控制方式。防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置。
二、气体灭火系统应用场所的安全部件
2泄压口（2.1）泄压口是指设在防护区外墙用以泄放防护区内部超压气体的开口。泄压口是用来泄压以保护防护区围护结构的完整性,防止围护结构因超压而遭到破坏,导致灭火失败。
（2.2）在国家政策允许的气体灭火剂中除了ig-100氮气灭火剂之外,比重均比空气大,容易在防护区下面扩散。为了防止防护区因设置泄压口而造成过多的气体灭火剂流失,泄压口的位置应开在防护区的上部。
（2.3）gb 50193-1993(1999年版)《二氧化碳灭火系统设计规范》(以下简称《二氧化碳规范》)第3.2.6条规定,“防护区应设置泄压口,并宜设在外墙上,其高度应大于防护区净高的2/3。当防护区设有防爆泄压孔时,可不单独设置泄压口。”
泄压口的面积可按下式计算:
ax= 0.007 6×
式中:ax———泄压口面积(m2);
qt———二氧化碳喷射率(kg/min);
pt———围护结构的允许压强(pa)。
（2.4）一般来说,设置气体消防的区域为重要场所,并且还有洁净度、温度和湿度相对恒定等要求。如果仅仅在墙壁上开一个没有阻挡的开口是难以达到以上要求的。因此,需要设计/开发有以下功能的设备(以下称泄压装置):
1)泄压装置能够同防护区的隔墙一样,具有保温、防盗等功能,确保使用要求。
2)泄压装置能够根据防护区不同的允许压强,设置不同的泄放动作压强,即在防护区进行喷放灭火剂实施灭火的过程中,当防护区压强超过泄压装置的泄放动作压强时,泄压装置能自动打开进行泄压;当防护区压强低于泄压装置的泄放动作压强时,泄压装置可自行关闭,达到超压排放。
3空气呼吸器或氧气呼吸器
（3.1）当防护区内发生火灾时,燃烧生成大量有毒气体,例一氧化碳、氰化氢、二氧化碳、二氧化硫等;产生悬浮在大气中可见固体和液体颗粒烟雾;同时,放出大量的热,形成热气的对流与辐射。
（3.2）当防护区内一旦发生火灾而喷放气体灭火剂,防护区的气体灭火剂会对人员产生危害,如二氧化碳灭火剂等会产生窒息等。
（3.3）在防护区发生火灾和灭火过程中人员不应留在或进入防护区。但是,由于各种特殊原因,人员必须进去抢救被困在里面的人员或去查看灭火情况。因此,为了保证人员安全,配备具有相应防护功能的个人防护用品,作为安全对策。气体灭火系统应设置专用的空气呼吸器或氧气呼吸器。
4机械排风装置
（4.1）一旦防护区发生火灾喷放气体灭火剂,防护区内除了有气体灭火剂之外,还有大量火灾燃烧产生的有毒气体,这时人员是不能进入防护区的。为了尽快排出防护区内的有害气体,使人员能进入里面清扫和整理火灾现场,恢复正常工作条件,地下防护区和无窗或固定窗扇的地上防护区和储瓶间,应设机械排风装置。
（4.2）由于一般气体灭火剂比空气重,往往聚集在防护区低洼处,地下防护区和无窗或固定窗扇的地上防护区难以采用自然通风的方法将气体灭火剂排除。因此,应采用机械排风装置,并且排风口应设在防护区的下部,一般要求排风口设在离地面高度46 cm以内。排风量应使防护区换气4次/h以上。
5火灾事故照明和疏散指示标志
从保证人员的安全角度出发,防护区应有能在30 s内使该区人员疏散完毕的走道与出口。在疏散走道与出口处,应设火灾事故照明和疏散指示标志。
6储存装置的环境
气体灭火系统储存装置的安装环境应符合下列要求:
1)环境温度符合产品要求,且干燥、通风良好,如七氟丙烷和ig-541混合气体灭火系统的环境温度为-10-50℃,高压二氧化碳灭火系统的环境温度为0-49℃等。
2)空气中不得含有易爆、导电尘埃及腐蚀部件的有害物质,否则必须予以保护,系统不得受到震动和冲击。
3)储瓶间应设在人员易于接近,出入方便,且不得引起火灾的房间内等。
三、结束语
气体灭火技术在特殊场所将逐步取代传统的灭火系统,满足各种重要建筑的特殊功能区域的灭火需要。随着人们环保意识的增强,气体灭火技术正在向洁净、安全和环保的方向发展,并将在未来的消防扑救中发挥特别关键的作用。
参考文献:
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[3]gb5370-2005,气体灭火系统设计规范[s].
[4]洁净气体灭火系统设计、施工与验收规范[s].
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