烟烙尽气体灭火系统

浅谈烟烙尽气体灭火系统
摘要：气体灭火系统是传统的四大固定式灭火系统（水、气体、泡沫、干粉）之一，应用广泛。

气体灭火系统在实际设计中，需考虑火险隐患、火灾扑救、环境保护、经济实用等诸多因素，选择一种满意的消防设防方案，常常十分复杂。

本文仅对烟烙尽（哈龙1301的替代产品）作一些讨论，希望对工程设计有参考意义。

关键词：气体气体灭火烟烙尽
中图分类号：tu998.13+2文献标识码： a 文章编号：
前言
众所周知，在消防领域应用最广泛的灭火剂就是水。

随着国家经济建设的迅速发展，大批工业和民用建筑尤其是高层建筑的不断涌现，更随着高科技的发展，设备对灭火剂的要求越来越高，对于扑灭可燃气体、可燃液体、电器火灾以及计算机房、重要文物档案库、通信广播机房、微波机房等不宜用水灭火的火灾，气体消防作为最有效、最干净的灭火手段，日益受到重视。

其中，《建筑设计防火规范》（gb50016-2006年版）已明确规定了应设置气体灭火系统的场所。

可见，气体消防系统在各类灭火系统中占有很重要的地位。

上世纪八九十年代在图书、博物、档案等馆舍内建成的气体消防系统，采用的灭火剂大多是哈龙1301。

当时，人们认为哈龙1301是适合各种不同类型火灾的最佳火焰抑制剂。

但是，由于其对环境的影响，对大气臭氧层的破坏，不同程度的造成了全球变暖，1993年在加拿大出台了《蒙特利尔协定》，限制生产破坏臭氧层的物质，
并规定到2005年全球禁止使用。

现在哈龙的替代产品已经出现了很多种，本文仅讨论其中一种使用较为普遍的替代产品—烟烙尽ig541。

新型惰性气体灭火系统—烟烙尽
烟烙尽灭火剂由52％氮、40％氩和8％二氧化碳三种气体组成，比空气略重，属惰性气体灭火剂，以气态储存，其储存压力为15mpa。

烟烙尽的灭火机理是通过降低防护区中的氧气浓度（由空气正常的含氧量21％降至12.5％），使其不能维持燃烧而达到灭火的目的，属物理反应。

烟烙尽是一种既不支持燃烧又不与大部分物质产生反应的、来源丰富而又无腐蚀性的绿色环保型灭火剂，烟烙尽药剂只包含自然界存在的气体，所以不会对臭氧和环境产生影响。

烟烙尽药剂是将氧气浓度降低到它不能支持继续燃烧的程度，从而实现扑灭火灾的目的。

当烟烙尽药剂喷放到房间中，它掺入了合适量的气体混合物，使得人们在缺氧的环境中能够呼吸，它实际上增加了人体吸收氧气的能力。

通常房间中的空气含有21%的氧气和小于1%的二氧化碳，如果氧气浓度降到15%以下，大部分普通可燃物将停止燃烧。

烟烙尽药剂把氧气降到大约为12.5%，而同时把二氧化碳浓度上升到大约为4%，二氧化碳浓度的增加，加快了人的呼吸速率和人体吸收氧气的能力。

简而言之，是用二氧化碳来刺激人体更深和更快的呼吸来补偿环境中较低的氧气浓度。

适用烟烙尽气体灭火的场合
系统对于扑灭那些必须或适宜使用不导电的药剂、使用其他药剂会出现清洗问题，以及保护区内经常有人工作、要求使用无毒药剂的防护区的火灾特别有用的。

以下所列为烟烙尽系统保护的典型防护区域：
计算机房、地板夹层、磁带库、通讯交换机、拱顶房、工艺处理设备以及所有经常有人工作的场所或是不经常有人但有非常灵敏或无法更换电子设备的区域。

烟烙尽气体药剂用量计算
烟烙尽只用于全淹没系统，其灭火设计用量按下式计算：
w=2.303v/slg［100/（100－c）］vs·β
式中：w—烟烙尽设计用量（m3）；
s=0.65799+0.00239t；
t—防护区内最低温度℃；
c—烟烙尽容积百分比浓度（％）；
v—防护区的净容积（m3）；
vs—20℃时烟烙尽比容，vs=0.707 m3/kg；
β—海拔高度修正系数，一般取β=1.0；
启动方式
烟烙尽气体灭火系统一般设置自动、手动、机械应急启动三种启动方式。

因在通常情况下，通常采用自动控制方式对保护区域进行防护，因而在此仅对此种方式进行简答介绍。

每个烟烙尽气体保护区域内均设置有两路探测回路，并且能够独立进行烟温双回路探
测，当其中的一路探测器报警后，设在该保护区域内的警铃将动作，而当另一探测回路报警后，设在该保护区域内外的声光报警器将动作，在经过30秒延时或根据需要不延时，控制盘将启动安装在瓶头阀上的电启动器及相应区域的区域选择阀电启动器，使烟烙尽气体沿管道和喷头输送到指定的着火区域进行灭火。

一旦烟烙尽气体释放后，安装在管道上的压力开关动作，将气体已经释放的信号送回到控制盘或消防控制中心的火灾报警系统。

保护区域门内外的声光报警器在灭火期间将工作，警告所有人员不能进入保护区域，直至火灾已经被完全扑灭。

应用实例
以下是某城市地铁车站烟烙尽气体灭火系统的设计（过程供读者参考）。

本工程按《气体灭火系统设计规范》（gb50370-2005年版）要求在站厅层设备机房设置气体灭火系统，防护区具体情况见下图：
各防护区的几何尺寸及设计用量详见表1。

表1
采用组合分配系统，烟烙尽的储存量为最大一个保护区的储存量，本工程以通信设备室所需的灭火剂用量112.5 m3为最大，按此进行设计。

该系统为高压系统，由储存装置、选择阀与喷头、减压孔板、管道及其附件等组成。

本工程在站厅层设一套烟烙尽灭火
系统，每套系统设有12.4m3容量的储瓶组9套，储存灭火剂量112.5m3。

结论
利用工程实例对北京地铁站进行烟烙尽气体灭火系统设计，采用组合分配方式，既能达到灭火的目的，又能最大程度的节约设备用量，力求使得烟烙尽系统设计做到安全可靠、经济合理，为日后的安全运行打下良好的基础。

参考文献
[1] 《气体灭火系统设计规范》（gb50370-2005年版）
[2] 《建筑设计防火规范》（gb50016-2006年版）。