浅谈气体灭火系统的设计浓度和安全系数
气体灭火系统设计规范
气体灭火系统设计规范条文说明目录1. 总则 (39)2. 术语与符号 (40)术语 (40)3. 设计要求 (40)一般规定 (40)系统设置 (42)七氟丙烷灭火系统 (43)IG541混合气体灭火系统 (51)热气溶胶预制灭火系统 (54)4. 系统组件 (55)一般规定 (55)5. 操作与控制 (55)6. 安全要求 (56)1. 总则1.0.1本条阐明本《规范》是为了合理地设计气体灭火系统，使之有效地达到扑灭火灾，保护人身和财产安全的目的。
1.0.2本《规范》属于工程建设规范标准中的一个组成部份，其任务是解决用于工业和民用建筑中新建、改建、扩建工程中有关设置气体全淹没灭火系统的消防设计问题。
气体灭火系统的设置部位，应按照国家标准《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等其它有关国家标准的规定及消防监督部门针对保护场所的火灾特点、财产价值、重要程度等所作出的有关要求肯定。
现今，国际上已开发出化学合成类及惰性气体类等多种替代哈龙的气体灭火剂。
其中七氟丙烷及IG541混合气体灭火剂在我国哈龙替代气体灭火系统中应用较广，且已应用连年，有较好的效果，积累了必然经验。
七氟丙烷是目前替代物中效果较好的产品。
其对臭氧层的花费潜能值ODP=0，温室效应潜能值GWP＝，大气中存留寿命ALT=31(年)，灭火剂毒性——无毒性反映浓度NOAEL=9％，灭火设计大体浓度C=8％，具有良好的清洁性——在大气中完全汽化不留残渣、良好的气相电绝缘性及良好的适用于灭火系统利用的物理性能，自20世纪90年代初，工业发达国家首选用其替代哈龙灭火系统并取得成功。
IG541灭火剂由N2、Ar、CO2三种惰性气体，按必然比例混合而成，其ODP=0，利用后以其原有成份回归自然，灭火设计浓度一般在37%~43%之间，在此浓度内人员短时刻停留不会造成生理影响。
系统压源高，管网可布置较远。
1994年1月美国率先制定出干净气体灭火系统设计标准(NFPA2001)，国际标准化组织(ISO)亦制订了国际标准《干净气体灭火剂一物理性能和灭火系统设计》(ISO14520)。
气体灭火系统设计参数
气体灭火系统设计参数1. 系统选择：气体灭火系统可以采用多种不同的灭火剂，例如Halon气体、CO2气体、Inert气体（如N2或Ar）、Chemical气体等。
在选择灭火剂时，需要考虑其灭火效果、安全性、环境影响等因素。
2.系统容量：气体灭火系统的容量是指系统能够提供的灭火剂总量。
容量的大小与防护区域的大小以及灭火效果有关。
通常，系统容量会根据防护区域的面积、高度和特殊要求等因素进行计算。
3.系统放出时间：气体灭火系统的放出时间是指从系统检测到火灾发生到灭火剂释放完毕的时间。
放出时间的长短直接影响到灭火效果和设备的保护。
根据火险性分析确定放出时间，通常建议系统能在火灾发生后的30秒到2分钟内放出。
4.火警探测器选择：气体灭火系统需要依靠火警探测器检测火灾发生。
常见的火警探测器包括烟雾探测器、热探测器、气体探测器等。
选择适合的火警探测器需要根据防护区域的特点、火灾类型和可靠性要求进行。
5.火警报警方式：气体灭火系统的火警报警方式主要有声光报警、信息传输报警和信号接入报警等。
根据防护区域的需求和特点，选择适合的火警报警方式，以确保火灾能够及时被发现并处理。
6.灭火剂浓度：气体灭火系统的灭火剂浓度是指灭火剂在防护区域内的分布浓度。
灭火剂浓度的选择必须能够确保有效灭火，同时避免对设备和人员造成不必要的影响。
根据防护区域的火险性以及设备和人员的敏感性，选择适当的灭火剂浓度。
7.灭火剂排放速率：气体灭火系统的灭火剂排放速率是指灭火系统在一定时间内释放灭火剂的速度。
灭火剂排放速率的大小与防护区域的特点、灭火效果以及设备的保护要求等因素有关。
通常，灭火剂排放速率为1.0至1.5倍的防护区域的最低浓度要求。
8.系统准备时间：气体灭火系统的准备时间是指系统从接到灭火信号到开始释放灭火剂的时间。
系统准备时间的长短决定了系统的反应速度和防护能力。
通常，系统准备时间为30秒至1分钟。
综上所述，气体灭火系统设计参数包括系统选择、系统容量、系统放出时间、火警探测器选择、火警报警方式、灭火剂浓度、灭火剂排放速率和系统准备时间等。
气体灭火系统设计规范
气体灭火系统设计规范气体灭火系统设计规范 ---（中华人民共和国国家标准GB50370-2019）设计要求2.1 一般规定2.1.1 采用气体灭火系统保护的防护区，其灭火设计用量或惰化设计用量，应根据防护区内可燃物相应的灭火设计浓度或惰化设计浓度经计算确定。
2.1.2 有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采用惰化设计浓度；无爆炸危险的气体、液体类火灾和固体类火灾的防护区，应采用灭火设计浓度。
2.1.3 几种可燃物共存或混合时，灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火设计浓度或惰化设计浓度确定。
2.1.4 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。
2.1.5 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。
2.1.6 灭火系统的灭火剂储存量，应为防护区的灭火设计用量与储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量之和。
2.1.7 灭火系统的储存装置72小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的100%设置备用量。
2.1.8 灭火系统的设计温度，应采用20℃。
2.1.9 同一集流管上的储存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。
2.1.10 同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，系统启动装置必须共用。
各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。
2.1.11 管网上不应采用四通管件进行分流。
2.1.12 喷头的保护高度和保护半径，应符合下列规定： 1 最大保护高度不宜大于6.5 m；2 最小保护高度不应小于0.3 m；3 喷头安装高度小于1.5 m时，保护半径不宜大于4.5 m；4 喷头安装高度不小于1.5 m时，保护半径不应大于7.5 m。
2.1.13 喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于0.5 m。
2.1.14 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。
2.1.15 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2 s。
气体灭火系统工程设计应用浅论
１ 保护环境 ：七 氟丙烷是无色、无味 ） 的气体 ，其臭 氧耗 损潜能值 （ ＯＤＰ）为 零 ，在 Ｉ Ｏ认可的洁净气体灭火剂 中，其 Ｓ 洁 净性 最好 ，具 有清 洁 、低 毒 、电绝 缘
性 能 好 、灭火 效 率高 的特 点 。 ２保 护生命安全 ：七 氟丙烷的未观察 ）
灭火的 ，它主要是 降低空气 中氧 气含 量 ， 使空气不能支持燃烧 ，从而达到灭火的 目 的 ；同时 ，在灭火过 程 中伴有化学 反应 ， 即 灭火 剂分离 有破 坏燃 烧链 反应 的 自由
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强 ｜ ＿ 誊 ｌ 一
七 氟 丙烷 ； 氟 甲烷 ； －４ 三 Ｉ５ ｛ Ｇ
Ｉ ５ １ ＮＯ Ｌ 度 为 ４ ％， ＯＡＥ Ｇ４的 ＡＥ 浓 ３ Ｌ Ｌ 浓度是大于 ５ ％。但气体 目前的储 存压 力 ２ 有两种规格 ， 一是 １ ．ＭＰ ， ５ ０ ａ 另一 种是 ２ ． Ｏ
质最 大 为 ０ ０ ｇ ｍｌ ．５ ／ 。
硫 、磷 、 石 蜡 、沥 青 、 松 香 、 高 分 子
材 料 的 热 塑 性 塑 料 等 ） 固 体 表 面 火 灾 ； （ 木 材 、 木炭 、 纸 张 、棉 、麻 、毛 、 如 丝 、以 及 铜 、铁 、钨 等 ） ；灭 火 前应 能 切 断 气 源 的 气 体 火 灾 （ 煤 气 、 氢 气 、液 如 化 石 油 气 、 甲 烷 等 ） 。 三 种 灭 火 系 统 均适 用 于 保 护 封 闭 空 间 的场所 ，其典 型 火灾 危险场所 分 别为 ：
沈 阳中铁 交通设计咨询 有限公 司 １Ｏ １ Ｏ５ １
种无 色透 明的 气体 ，喷放时不会形成浓 雾而影 响视 野，利于逃生 ，且防护区内的 工 作 人 员仍 能 正 常地 呼 吸 ，便 于 火 灾 发 生
IG541气体灭火系统设计
IG541气体灭火系统设计摘要：本文通过对IG541灭火系统设计计算研究现状分析，提出了IG541管网动态设计计算方法，值得同行参考。
关键词：管网计算，水力计算，孔板设计，IG541灭火系统设计计算研究现状1G541灭火系统是由美国安素(Ansul)公司率先推出的灭火产品。
目前普遍认为，安素公司的设计计算软件进行IG541的工程设计比较可靠。
IG541系统自从引进中国以来，作为该系统核心技术的管网设计计算方法，成为众多消防企业、消防研究所、消防管理部门的攻关目标。
已有众多消防企事业单位投入了相当多的人力和物力对IG541系统工程设计计算进行研究。
目前关于IG541系统的设计计算多是沿用传统气体灭火系统的设计计算方法，区别尽在于管道的压力损失计算上，因此管道压力损失计算方法的研究是该领域的研究热点。
很多从事消防工作的人士认为，IG541气体灭火系统的水力计算与目前成熟的气体灭火系统水力计算最大的不同是管网的压力损失计算方法不同，其它各步骤相同，认为只要解决了管道的压力衰减的计算这一难题，IGS41系统的设计计算的问题就可以解。
这种观念是不对的，要根据1GS41系统自身的特点，参考其它气体灭火系统的设计计算方法，研究其设计计算方法，而不能照搬其它气体灭火系统的设计计算方法。
IG541管网动态设计计算方法1G541系统在喷放气体过程可以分以下三个阶段：(1)瓶头阀打开到灭火剂充满管网并且所有喷嘴开始喷射灭火剂；(2)各喷嘴开始喷射灭火剂到保护空间达到95%的设计浓度。
(3)保护空间达到95%的设计浓度后，钢瓶内剩余灭火药剂喷放。
管网的设计计算主要针对第二阶段内各管道内气体压力和流量的变化规律进行探讨。
1、灭火剂需求量的计算IG541气体灭火系统最小灭火设计浓度是37.5%,最高设计浓度是42.8%。
这个设计浓度范围值实际上是针对有人工作的场所。
但对于无人工作的场合，根据需要，IG541气体灭火系统的设计浓度实际上是可以超出上述的数值，最小设计浓度是针对保护区域的预期最低环境沮度而定的。
气体灭火系统一般规定及安全要求
气体灭火系统一般规定及安全要求气体灭火系统是传统的四大固定式(水、气体、泡沫和干粉)之一，应用广泛，灭火效率高，灭火速度快，保护对象无污损等特点。
今天我们分享气体灭火系统的一般规定及其安全要求。
一、一般规定1. 浓度确定1)采用气体灭火系统保护的防护区，其灭火剂设计用量或惰性设计用量，应根据防护区内可燃物相应的灭火设计浓度或惰化设计浓度经计算确定。
2)有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采用惰化设计浓度;无爆炸危险的气体、液体类火灾和固体类火灾的防护区，应采用灭火设计浓度。
3)几种可燃物共存或混合时，灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火设计浓度或惰化设计浓度确定。
2. 组合分配系统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)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。
3. 预制灭火系统1)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。
2)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。
4. 喷头保护高度和保护半径1)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。
2)喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于0.5 m。
5. 其他规定1)灭火系统的灭火剂储存量，应为防护区设计用量与储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量之和。
2)灭火系统的储存装置72小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的100%设置备用量。
3)灭火系统的设计温度，应采用20℃。
4)同一集流管上的储存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。
5)同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，系统启动装置必须共用。
各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。
七氟丙烷浓度设计标准
七氟丙烷浓度设计标准一、七氟丙烷的基本特性七氟丙烷（FM200）是一种无色、无味、不导电的气体，具有很高的灭火效果。
它是一种清洁灭火剂，对大气环境无害，对人体皮肤和眼睛无刺激性。
七氟丙烷在灭火过程中不会产生残留物，因此被广泛应用于各领域，如电子设备、数据中心、博物馆等场所。
二、七氟丙烷浓度设计的重要性在实际应用中，七氟丙烷的浓度设计是关键。
合理的浓度设计可以确保灭火效果，同时确保人员和设备的安全。
不适当的浓度设计可能导致灭火效果不佳，甚至引发安全隐患。
因此，了解和掌握七氟丙烷浓度设计标准至关重要。
三、七氟丙烷浓度设计标准1.灭火浓度七氟丙烷的灭火浓度是根据火源类型和燃烧物质确定的。
一般情况下，灭火浓度为灭火剂浓度的10%-15%。
在设计时，应根据实际情况调整灭火浓度，确保灭火效果。
2.安全浓度七氟丙烷在一定浓度下对人体有毒，因此需要设定安全浓度。
安全浓度是指不会对人体产生毒性的浓度。
在设计时，应确保七氟丙烷浓度在安全范围内，避免对人体造成危害。
3.环境浓度七氟丙烷对环境无害，但在一定浓度下会损害大气层。
因此，在设计时，应控制七氟丙烷的环境浓度，以保护大气环境。
四、设计中的应用与实践在实际设计中，应根据场所的特点和需求，合理设置七氟丙烷灭火系统。
具体包括以下几点：1.确定灭火区域和灭火剂储存量；2.选择合适的喷头布置方式和数量；3.设定灭火循环时间和启动方式；4.监测系统的设计与安装；5.定期检查和维护。
五、注意事项及建议1.严格遵循国家和行业相关标准；2.确保设计符合实际需求，避免浪费和不足；3.注重系统安全性，防止意外事故；4.加强人员培训和应急预案制定；5.定期进行检测和演练，提高系统的可靠性。
通过以上内容，我们对七氟丙烷浓度设计有了更深入的了解。
在实际应用中，只有遵循相关标准和规范，合理设计七氟丙烷浓度，才能确保灭火效果，保障人员和设备的安全。
气体灭火系统设计规范
气体灭火系统设计规范气体灭火系统是一种现代化的灭火装备，采用一种或多种适合的气体灭火剂作为灭火介质，通过自动或手动控制系统将气体灭火剂释放到火灾现场，以达到灭火的目的。
气体灭火系统的设计规范在保证系统正常工作的同时，还应考虑灭火效果、灭火速度、安全性以及环境保护等因素。
一、系统设计的基本原则1. 根据火灾风险等级和场所的特点，选择适当的气体灭火剂，确保能够有效灭火并减少二次污染。
2. 确定适当的灭火系统布置方案，使气体灭火剂能够覆盖到整个火灾区域，并确保灭火剂的扩散均匀。
3. 根据场所的特点和设计参数，确定灭火系统的设计容量和灭火剂的充放压条件。
4. 考虑人员疏散和安全性等因素，设计合理的灭火启动方式和延时装置。
二、设计参数的确定1. 灭火剂种类及其充装量：根据火灾场所的特点、容积和风险等级，选择适当的气体灭火剂，并确定其充装量。
2. 系统设计容量：根据火灾风险等级、场所容积以及灭火剂的灭火浓度要求，确定系统的设计容量。
3. 灭火剂的充放压条件：根据灭火剂的性质和灭火要求，确定充放压条件，并考虑容器的抗压性能和使用寿命。
三、系统设备的选择与布置1. 容器选择：选择符合国家标准和规定的气体灭火系统容器，确保其质量和安全性能。
2. 管道布局：根据火灾场所的特点和形状，合理布置灭火管道，保证灭火剂能够覆盖到整个火灾区域。
3. 灭火装置选择及布置：根据火灾特点和灭火要求，选择适当的灭火装置，并合理布置，确保其工作可靠。
四、控制系统设计1. 控制方式：根据灭火系统的特点和需求，选择合适的控制方式，可以是自动控制、手动控制或联合控制。
2. 控制参数：根据火灾场所的特点和需求，确定灭火启动的控制参数，如温度、烟雾、火焰等。
3. 延时装置：考虑人员疏散和安全性的要求，设置合适的延时装置，确保人员及时撤离和系统无误启动。
五、安全性及环境保护要求1. 安全性要求：确保系统的设计、安装和维护符合相关标准和规定，保证系统的安全可靠性。
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社会实践报告
题目：浅谈气体灭火系统的设计浓度和安全系数院（系）：消防指挥系二队
学员姓名：郑自涛
学号：200930240089
2012年03月23日
浅谈气体灭火系统的设计浓度和安全系数
随着我国建筑消防事业的飞速发展，近年来气体自动灭火系统到了越来越广泛的应用。
特别是在许多防火重点部位，多数都采用了技术先进、自动化程度高的气体灭火系统。
这就大大地提高了防火重点部位的安全可靠性。
与此同时，随着气体灭火系统的发展，国内的设备制造厂家和施工单位如雨后春笋般的不断增多，为了使得重点防火部位的气体灭火设备质量得到保证，一旦发生火灾能迅速灭火，就必须做到：a.该系统具有满足灭火需要的足够的灭火剂；b.具有符合设计要求并及时准确发现火情和正确控制灭火装置的报警控制系统；c.能使灭火剂安全准确地喷放到发生火灾的防护区的灭火设备和管网系统；d.符合要求的防护区围护结构等。
这其中具有足够数量的灭火剂是最为重要的。
气体灭火系统中灭火剂的数量是根据该防护区的容积和灭火剂的设计浓度及所保护的可燃物质的特性计算得来的。
对于同一种灭火剂，由于其扑灭可燃物质不同，其所选用的设计浓度也不相同，同样，对于同一种可燃物质，采用的灭火剂种类不同，其设计浓度也不同。
下面我们就有关设计浓度问题进行分析。
在国际标I8014520-1《气体灭火系统的物理性质和系统设计》之3.6.1中指出：“系统设计浓度包含了灭火剂的灭火浓度和安全系数”。
3.6.3中指出“灭火浓度是指在规定的试验条件下，扑灭某种可燃物所需的灭火剂的最小浓度”。
7.5.1.2中指出：“每种灭火剂扑灭B
类火的最小设计浓度必须是该种B类可燃物的试验灭火浓度乘以1.3倍的安全系数”。
同样，7.5.1.3中指出：“每种灭火剂扑灭A类火的最小设计浓度必须是扑灭该A类可燃物的试验灭火浓度乘以1.3倍的安全系数”。
由此可见，设计浓度是该灭火浓度和安全系数的乘积。
即设计浓度是由灭火浓度和安全系数两部分组成的。
扑灭某种可燃物的灭火浓度是在所规定的试验条件下，进行三次成功的灭火试验所测定而得到的。
显然，由于可燃物成分和批次的差异，试验取样和实际工程中同类可燃物的差异，使得扑灭同类型可燃物灭火浓度是有差异的，虽然可能差异不大，但毕竟是一个范围而不是某一不变的定值，所以，在国际标I8014520-1的附录C之C.6.1.3.2中这样规定：“试验室灭火剂的灭火浓度是在连续三次试验中实现令人满意的灭火的浓度设计浓度是试验室灭火浓度与合适的安全系数之乘积”。
由于灭火浓度本身是试验值，是代表某种类型的可燃物质火灾被扑灭时所用灭火剂的浓度，对于每一种确定的可燃物其灭火浓度就是在某一范围内的不确定值。
为了确保能够可靠的灭火而又不至于浪费过多的灭火剂，选择合适的安全系数就显得特别重要。
下面表中给出的几种灭火剂的灭火浓度数据是美国的几个不同的研究单位的试验数据，从中不难看出国家标准中给定的数据是综合了各种试验结果而较为合理的选出的，但毕竟有所差异。
杯型燃烧器正庚烷灭火浓度燃烧值
安全系数也称裕度系数，即在原灭火浓度的基础上，额外增加一定数量的灭火剂用来作为设计浓度，使得灭火更加可靠、工程设计更加安全。
包含在设计浓度中的安全系数大致用来弥补如下内容：
A.工程中的防护区不可能是绝对密封的，在灭火的过程中，
由于防护区的泄漏使得灭火剂的有效灭火浓度减少，尤其是灭火剂流量大，压力高时，泄漏显得更为严重，这部分损失有时可达到10%。
B.由于实际工程中的灭火环境温度与试验室的试验温度的差
异引起的灭火剂设计用量的误差。
例如：设计温度通常用200C，而实际灭火时可能是从-200C到＋500C之间变化的某一温度值，这就造就了灭火剂用量的不确定性。
C.当火场上的可燃物表面温度过高时，使得灭火剂的灭火效率局部下降，出现灭火剂设计用量的不足而影响灭火效果。
D.由于可燃物种类繁多，不可能对每种物质都进行灭火试验，而只能按照类型来确定灭火浓度，当在同类物质中的各种物质之间的燃烧性能、燃烧生成物、热值等是有差异的，每种物质的准确的灭火浓度是不同的。
因此，适当的合理地选择安全系数是很重要的。
在前几年，我国的设计规范中取1.2倍的安全系数同样在美国标准NFPA2001中也取安全系数1.2倍。
现在为了与国际标统一，在GA400-2002中取规定为1.3倍。
安全系数是设计浓度的重要组成部分，它是用来弥补诸多不确定因素对灭火效果造成的影响，它直接关系到灭火系统中灭火剂的数量，直接影响到消防工程的安全可靠性。
所以安全系数是规范中的法定计量，是不能任意增大或减少的。
目前我国标准GA400-2002中对各类灭火剂扑灭正庚烷和A类表面火的灭火浓度和最小设计浓度进行了规定：
由于同一类可燃物之间的差异，各种可燃物的最低设计浓度也不同，但到目前为止，试验数据还很少，在使用过程中，通常按如下数据分类。