气体灭火系统简介

气体灭火系统简介

第一节基本术语

1. 全淹没灭火系统

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。

2. 局部应用灭火系统

向保护对象以设计喷射率直接喷射灭火剂，并持续一定时间的灭火系统。

3. 防护区

能满足全淹没灭火系统应用条件，并被其保护的封闭空间。

4. 组合分配系统

用一套灭火剂储存装置保护两个或两个以上防护区或保护对象的灭火系统。

5. 灭火浓度

在101kpa大气压和规定的温度条件下，扑灭某种火灾所需二氧化碳在空气与二氧化碳的混合物中的最小体积百分比。

6. 设计浓度

由灭火浓度乘以1.7得到的用于工程设计的浓度。

13. 高压二氧化碳灭火系统

指在5.7MPa、20℃的条件下储存，随着温度的上升而压力急剧上升（当温度上升到49℃，压力达到15MPa）随温度下降，压力急剧下降（下降到0℃时，压力在4MPa左右）。充装率在百分之六十至六十五之间的灭火系统。

14. 低压二氧化碳灭火系统

指在2.0±0.2MPa、-18℃的条件下储存，装量系数在百分之九十至九十五之间的灭火系统。

19. GWP值

GWP值是指温室效应潜能值，以CO2历年值为基准。

20. ALT值

ALT值是指在大气中存活寿命，潜在危险指标。

21. ODP值

ODP值是指臭氧消耗潜能值，以CFC11为基准。

22. NOAEL值

NOAEL值是指未观察到不良反应的浓度。

第二节气体灭火系统概述

气体灭火系统最早出现于19世纪，美国将高压二氧化碳用于灭火，20世纪处，美国开发成功了卤代烷灭火系统。气体灭火系统在世界各国得到广泛的应用。气体灭火系统一般包括卤代烷灭火系统、二氧化碳灭火系统、惰性气体灭火系统、氟化烃灭火系统、混合气体灭火系统和烟雾灭火系统。通常采用冷却、窒息、隔离、化学抑制方法中的一种或多种方法扑救不宜用水灭火的场合或设备的火灾。

第三章二氧化碳灭火系统

第一节概述

一、二氧化碳的基本特性

二氧化碳是无色、无味、绝缘性能好（不会使电器火灾中带电物出现击穿等现象）的惰性气体，其性能稳定，可长期储存。不会与其它气体发生化学反应。

1. 在标准状态下（温度在25 ℃左右，1个大气压，以气态存在）:

密度：1.977 kg / m3 分子量：44 摩尔质量：44 g / mol. 2. 在临界状态下（压缩后的气态）：

压力（Pc）：7.4 MPa. 温度（Tc）：304.2 K（31.1℃）密度（ρ）463.9 kg/m3.

3. 在三相点（固态、气态、液态分界点）：

温度（Tc）为-56.6℃. 压力（Pc）为0.52 MPa.

4. 从固态到气态的指标：

蒸发潜热：3.88 Kcal / g mol. 比热：0.2 粘度：170 × 10-6

5. 二氧化碳特性表：（压力与温度关系图）

固态区：温度在-56.6℃以下，压力0.52MPa以下

液态区：温度高于-56.6℃.压力高于0.52MPa

三相点：温度-56.6℃.压力为0.52MPa

二、二氧化碳气体的灭火机理

常温条件下，CO2的物态为气相，它的临界温度是31.4℃，临界压力为7.4MPa（绝压）。固、气、液三相点为-56.6℃，该点压力为0.52MPa（绝对压力）。在这个温度下，液相不复存在；在这个温度上，固相不复存在。存于低温容器中的CO2是以气、液两相共存（温度-18℃，压力2.17MPa），其压力随温度的升高而增加。

二氧化碳灭火作用主要在于窒息。灭火中，二氧化碳释放出来，稀释空气中的氧含量，氧含量降低会使燃烧时热产生率减小，而热产生率减小到热散失率的程度时，燃烧就会停止，不同物质在不同氧含量下燃烧，热产生率是不同的，热散失率却与燃烧物的结构有着密切的关系，所以，降低氧含量所需二氧化碳的灭火浓度，是针对燃烧对象通过试验进行测试而定。其次对于低压二氧化碳来说还有冷却作用。在灭火中，当二氧化碳从储存系统中释放出来，压力会骤然下降使得二氧化碳迅速由液态转变为气态；又因焓降的关系，温度会急剧下降，当其达-56℃以下，气相的二氧化碳有一部分会转变成微细的固体粒子—干冰。这时干冰的温度一般为-78℃。干冰吸取周围热量而升华，即能产生冷却燃烧物的作用，但冷却效果只相当于水的十分之一。

三、二氧化碳灭火系统的适用范围

A类：固体火灾

B类：液体火灾或可融化的固体火灾

C类：可切断气源的气体火灾和电器火灾（占火灾事故的百分之三十）

二氧化碳灭火系统不得用于扑救下列火灾：

1. 硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾。

2. 钾、钠、镁、钛、镐等活泼金属火灾。

3 氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。

四、二氧化碳灭火系统主要适用场合

主要用于电子计算机房、通讯中心、微波站、图书馆、博物馆、档案馆、发电机房、轧机、电子变送器、印刷机、烤漆线、烟草、印染、纺织、粮食加工成品库房、棉花库房等其他库房应用。

五、采用全淹没系统的防护区应具备的条件

A：对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。

B：喷放二氧化碳前，应有足够的通道确保防护区内的人员应能在30秒内全部撤离完毕。

C：喷放CO2前，防护区内的通风机和通风管道的防火阀应能自动关闭，同时要切断可燃性、助燃性气体的气源。

D：防护区的围护结构及门窗，吊顶等应有一定的耐火能力。

E：设计浓度不小于灭火浓度的1.7倍，并不得低于34%

六、采用局部应用CO2灭火系统的保护对象应具备的条件

A：保护对象周围的风速不宜大于3m/S，必要时应采取挡风措施。

B：喷头喷射角内不应有遮挡物体。

C：当防护对象为可燃液体时，为避免液体飞溅，液面距容器缘口距离不得小于150mm。

第三章七氟丙烷灭火系统

第一节基本概念

1、七氟丙烷灭火剂

七氟丙烷（HFC-227ca）灭火剂，国外又称FM200，是一种无色、无味、无毒、不导电的化学气体灭火剂，由美国大湖化学公司研制，于1996年12月经天津国家检测中心检测通过。

2、七氟丙烷灭火剂的性能

七氟丙烷分子式是CF3CHFCF3、分子量约为170.03 、沸点-16.36℃、凝固点：-131.1℃、蒸汽密度（21℃）32.2 kg / m3 、液体密度（21℃）1400 kg / m3 、临界压力：3.026mpa 、临界体积：1.61 L / kg 、系统设计浓度7%，惰化浓度：对甲烷8%、对丙烷11.6% 、ODP值为0，ACT值31年~42年GWP值0.3~0.5。

3、七氟丙烷灭火剂的贮存

采用钢瓶液态贮存，用氮气加压至2.5MPa或4.2MPa ，其贮存钢瓶有40L 、70L 、90L 、120 L、150L、180L等，充装率不大于1150 kg / m3 。

4、七氟丙烷灭火剂的优点

（1）七氟丙烷是新型、高效、低毒的灭火剂。能适应经常有人工作的防护区。（2）七氟丙烷不含固体粉尘、油渍，是液态储存气态释放，喷放后可自然排出或由通风系统迅速排除，现场无残留物。

（3）七氟丙烷具有良好的灭火效率，灭火速度快，效果好，灭火浓度低（8-10%），与哈龙1301的特性极为相似，系统硬件、软件也极为相似，故七氟丙烷可以很方便地替代哈龙。

5、七氟丙烷灭火剂的缺点

（1）七氟丙烷在灭火过程中会分解产生少量的对人体有害的气体，主要是氟化氢（HF）。故设计时要求将七氟丙烷的喷放时间定为≤10S，尽量缩短灭火时间。

（2）七氟丙烷是靠氮气增压，储存压力较低，输送距离较近。对距离较远的保护区可能因为压力降过大而需增加储瓶。

第二节七氟丙烷灭火机理及应用

1、七氟丙烷的灭火机理

七氟丙烷是一种化学灭火剂，通过灭火剂的热分解产生含氟的自由基，与燃烧反应过程中产生支链反应的H＋、OH－活性自由基发生气相作用，从而抑制燃烧过程中的化学反应来实施灭火。

2、七氟丙烷的应用范围