气体灭火系统机理、分类及工作原理内容
第三篇 建筑消防设施 第六章 气体灭火系统(消防安全技术实务)
第三篇建筑消防设施第六章气体灭火系统知识框架考点解析考点一：系统灭火机理气体灭火系统的灭火机理与气体灭火剂的属性有密不可分的关系，不同的灭火剂，其灭火机理各不相同（如表3-6-1所示）1，二氧化碳灭火机理主要在于窒息，其次是冷却。
2，七氟丙烷灭火机理除了窒息、冷却，还有化学抑制（并不是主要的灭火机理）3，I G541混合气体灭火机理为窒息。
考点二：系统分类和组成一、系统分类1，按使用的灭火剂分类：二氧化碳灭火系统；七氟丙烷灭火系统；惰性气体灭火系统2，按系统的结构特点分类：无管网灭火系统；管网灭火系统3，按应用方式分类：全淹没没货系统；局部应用灭火系统4，按加压方式分类：自压式气体灭火系统；内储压式气体灭火系统；外储压式气体灭火系统二、系统组成（略）考点三：系统工作原理和控制方式气体灭火系统工作原理因种类、灭火方式、结构特点、加压方式和控制方式的不同而各不相同。
一、系统工作原理（一）高压二氧化碳灭火系统、内储压式七氟丙烷灭火系统与情性气体灭火系统当防护区发生火灾，产生烟雾、高温和光辐射使烟感、温感、感光等探测器探测到火灾信号，探测器将火灾信号转变为电信号传送到报警灭火控制器，控制器自动发出声光报警并经逻辑判断后，启动联动装置，经过一段时间延时，发出系统启动信号，启动驱动气体瓶组上的容器阀释放驱动气体，打开通向发生火灾的防护区的选择阀，同时打开灭火剂瓶组的容器阀，各瓶组的灭火剂经连接管汇集到集流管，通过选择阀到达安装在防护区内的喷头进行喷放灭火，同时安装在管道上的信号反馈装置动作，将信号传送到控制器，由控制器启动防护区外的释放警示灯和警铃。
另外，通过压力开关监测系统是否正常工作，若启动指令发出，而压力开关的信号未反馈，则说明系统存在故障，值班人员应在听到事故报警后尽快到储瓶间，手动开启储存容器上的容器阀，实施人工启动灭火。
（二）外储压式七氯丙烷灭火系统（与干粉灭火系统类似）控制器发出系统启动信号，启动驱动气体瓶组上的容器阀释放驱动气体，打开通向发生火灾的防护区的选择阀，同时打开加压单元气体瓶组的容器阀，加压气体经减压进入灭火剂瓶组，加压后的灭火剂经连接管汇集到集流管，通过选择阀到达安装在防护区内的喷头进行喷放灭火。
气体灭火系统
气体灭火系统学习要求通过本章学习，掌握气体灭火系统的组成、分类、控制方式、适用范围、系统组件及设置要求等内容，熟悉其灭火机理、工作原理、防护区的设置规定和安全要求，了解各类气体灭火系统的设计参数。
气体灭火系统是以一种或多种气体作为灭火介质，通过这些气体在整个防护区内或保护对象周围的局部区域建立起灭火浓度实现灭火。
气体灭火系统具有灭火效率高、灭火速度快、保护对象无污损等优点。
气体灭火系统是根据灭火介质而命名的，目前比较常用的气体灭火系统有二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、IG-541混合气体灭火系统、热气溶胶灭火系统等几种。
第一节系统灭火机理气体灭火系统的灭火机理与气体灭火剂属性有密不可分的关系，不同的灭火剂其灭火机理也各不相同，本节主要介绍四类常见气体灭火系统的灭火机理。
一、二氧化碳灭火系统二氧化碳灭火作用主要在于窒息，其次是冷却。
在常温常压条件下，二氧化碳的物态为气相，当贮存于密封高压气瓶中，低于临界温度31.4℃时是以气、液两相共存的。
在灭火过程中，当二氧化碳从贮存气瓶中释放出来，压力骤然下降，使得二氧化碳由液态转变成气态，分布于燃烧物的周围，稀释空气中的氧含量。
氧含量降低会使燃烧时热的产生率减小，而当热产生率减小到低于热散失率的程度，燃烧就会停止下来。
这是二氧化碳所产生的窒息作用。
另一方面，二氧化碳施放时又因焓降的关系，温度急剧下降，形成细微的固体干冰粒子，干冰吸取其周围的热量而升华，即能产生冷却燃烧物的作用。
二、七氟丙烷灭火系统七氟丙烷灭火剂是一种无色无味、不导电的气体，其密度大约是空气密度的6倍，在一定压力下呈液态贮存。
该灭火剂为洁净药剂，释放后不含有粒子或油状的残余物，且不会污染环境和被保护的精密设备。
七氟丙烷灭火主要是由于它的去除热量的速度快，其次是灭火剂分散和消耗氧气。
七氟丙烷灭火剂是以液态的形式喷射到保护区内的，在喷出喷头时，液态灭火剂迅速转变成气态需要吸收大量的热量，降低了保护区和火焰周围的温度。
气体灭火系统灭火机理.doc(20210809121607)
气体灭火系统灭火机理气体灭火系统的灭火机理与气体灭火剂属性有密不行分的关系，不一样的灭火剂其灭火机理也各不同样，本节主要介绍四类常有气体灭火系统的灭火机理。
一、二氧化碳灭火系统二氧化碳灭火作用主要在于窒息，其次是冷却。
在常温常压条件下，二氧化碳的物态为气相，当储存于密封高压气瓶中，低于临界温度 31.4 ℃时是以气、液两相共存的。
在灭火过程中，当二氧化碳从储存气瓶中开释出来，压力忽然降落，使得二氧化碳由液态转变为气态，散布于焚烧物的四周，稀释空气中的氧含量。
氧含量降低会使焚烧时热的产生率减小，而当热产生率减小到低于热消散率的程度，焚烧就会停止下来。
这是二氧化碳所产生的窒息作用。
另一方面，二氧化碳施放时又因焓降的关系，温度急剧降落，形成细微的固体干冰粒子，干冰汲取其四周的热量而升华，即能产生冷却焚烧物的作用。
二、七氟丙烷灭火系统七氟丙烷灭火剂是一种无色无味、不导电的气体，其密度大概是空气密度的 6 倍，在必定压力下呈液态储存。
该灭火剂为干净药剂，开释后不含有粒子或油状的剩余物，且不会污染环境和被保护的精细设施。
七氟丙烷灭火主假如因为它的去除热量的速度快，其次是灭火剂分别和耗费氧气。
七氟丙烷灭火剂是以液态的形式发射到保护区内的，在喷出喷头时，液态灭火剂快速转变为气态需要汲取大批的热量，降低了保护区和火焰四周的温度。
另一方面，七氟丙烷灭火剂是由大分子构成的，灭火时分子中的一部分键断裂需要汲取热量。
其次，保护区内灭火剂的发射和火焰的存在降低了氧气的浓度，从而降低了焚烧的速度。
三、 IG-541 混淆气体灭火系统IG-541 混淆气体灭火剂是由氮气、氩气和二氧化碳气体按必定比例混淆而成的气体,因为这些气体都是在大气层中自然存在，且根源丰富，所以它对大气层臭氧没有消耗（臭氧耗费潜能值ODP=0 ），也不会对地球的温室效应产生影响，更不会产生拥有长远影响大气寿命的化学物质。
混淆气体无毒、无色、无味、无腐化性及不导电，既不支持焚烧，又不与大多数物质产生反响。
气体灭火系统灭火原理
气体灭火系统灭火原理气体灭火系统是一种利用特定气体对火灾进行灭火的火灾控制系统。
它广泛应用于电气设备房、计算机机房、机电设备房、文档档案室等需要保护的场所，以有效控制火灾的蔓延和减少灭火后的损失。
气体灭火系统的主要原理是利用快速释放、在短时间内占据整个灭火区域的灭火剂，将氧气浓度降低到不支持火焰燃烧的程度，从而达到灭火的目的。
气体灭火系统的工作过程一般可以分为四个阶段：探测阶段、报警阶段、启动阶段和灭火阶段。
在探测阶段，系统通过安装在被保护区域内的火灾探测器，对可能发生火灾的区域进行监测。
这些火灾探测器可以是烟雾探测器、热释电探测器等，当探测器检测到火灾迹象时，会发出报警信号。
在报警阶段，系统接收到探测器发出的报警信号后，会触发声光报警装置，向人员发出警告，提醒他们及时疏散。
在启动阶段，系统启动预置在被保护区域内的控制设备，打开气体灭火系统的释放装置，准备释放灭火剂。
在启动阶段，人员应该迅速逃离被保护区域，以免受到灭火剂的伤害。
在灭火阶段，启动的控制装置会打开气体灭火系统中的阀门，释放灭火剂。
灭火剂可以是惰性气体、化学气体或混合气体等，常见的灭火剂有二氧化碳、惰性气体（如氮气、氦气）以及化学气体（如FM200、Novec1230等）。
这些灭火剂以高速弥漫扩散到被保护区域内的每一个角落，将氧气稀释到无法支持火焰燃烧的程度。
同时，灭火剂中的成分也会通过消耗火灾中的能量，降低火焰温度，进一步抑制火灾的发展。
气体灭火系统的灭火原理主要包括以下几个方面：首先，惰性气体如二氧化碳、氮气等的灭火原理是通过降低被保护区域内的氧气浓度来灭火。
当氧气浓度降低到一定程度时，火焰将无法维持，并逐渐熄灭。
其次，化学气体如FM200、Novec1230等的灭火原理是通过自由基链式反应来灭火。
这些化学气体在释放后，会通过链式反应抑制火焰传播，降低火焰温度，熄灭火焰。
此外，有些灭火剂如二氧化碳还具有物理抑制火焰的效果。
当二氧化碳释放后，由于其密度大于空气，会形成突然增压，将燃烧区内的火焰完全覆盖，遮挡火焰与氧气的接触，从而灭火。
消防气体灭火系统PPT
对密封件进行检查，如发现老化或损坏应及时更换。
润滑操作部件
对操作频繁的部件进行润滑，以保持其正常运转。
安全注意事项
01
禁止在系统运行时进行维护操作 。
02
在进行维护保养前，应先关闭相 关电源和气源。
在进行清洁和保养时，应佩戴个 人防护装备，如化学防护眼镜、 化学防护服、化学防护手套等。
03
针对交通工具的消防气体灭火系统通常采用 非活性气体灭火剂，如二氧化碳或氟代烃。 这些灭火剂能够迅速扑灭火灾并保护乘客和 机组人员的安全。
在一些关键的交通工具中，如飞机、 高铁等，消防气体灭火系统已经成 为必备的安全设施之一。
04
消防气体灭火系统的维 护与保养
定期检查
灭火剂储存容器
检查容器外观有无损伤、锈蚀，压力表是否 正常工作，容器阀门是否紧闭。
安全可靠
环保
消防气体灭火系统通常在封闭的环境中使 用，可以有效地隔离火源和人员，确保灭 火过程的安全性。
消防气体灭火系统使用的气体无毒、无害 ，对环境友好，符合绿色环保理念。
缺点
高成本
消防气体灭火系统的设备成本和维护成本较高，对于一些小型企 业或个人而言可能难以承受。
操作复杂
消防气体灭火系统的操作较为复杂，需要专业人员进行操作和维护， 以确保系统的安全性和有效性。
输送管道
不锈钢管
输送管道通常由不锈钢管制成，以确保长期稳定性和耐腐蚀 性。不锈钢管具有较长的使用寿命，能够承受灭火剂的腐蚀 和磨损。
连接件
输送管道通过连接件连接在一起，以确保系统的密封性和完 整性。连接件必须符合相关标准和规定，以确保管道在灭火 过程中不会发生泄漏。
喷嘴
喷嘴的作用是将灭火剂均匀地喷洒到 火源上，以最大程度地发挥灭火效果。 喷嘴的设计和规格必须符合相关标准 和规定，以确保其喷射效果和安全性。
气体灭火系统
CFPA
中国消防协会 China Fire Protection Association
四、气体灭火系统的组成及工作原理
• 充装不同种类灭火剂、采用不同增压方式等的气体灭火系统，其系统 部件组成是不同的，随之其工作原理也不尽相同，以下分别进行说明。 • 气体灭火系统防护区发生火灾后，首先火灾探测器动作，并向火灾报 警灭火控制器报警，确认后发出声、光报警信号，同时启动联动装置 （关闭防护区开口、停止空调和通风机等） ，延时一定时间（一般 为30s）后打开启动气瓶的瓶头阀，利用气瓶中的高压氮气将灭火剂 储存容器上的容器阀打开，灭火剂经管道输送到喷头喷出实施灭火。 灭火施放时，压力开关动作发出反馈信号，灭火控制器同时发出施放 灭火剂的的声、光报警信号。 • 延时一定时间主要有三个方面的作用，一是考虑防护区内人员的疏 散，二是及时关闭防护区的开口，三是判断有没有必要启动气体灭火 系统。
CFPA
中国消防协会 China Fire Protection Association
（一）卤代烷121 1、1301灭火系统与高压二氧化碳灭火系统、 内储压式七氟丙烷灭火系统
• 这类系统由灭火剂瓶组、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、嘗坦．目'ITDC巾倒支架等 部件构成，见图7-17。其工作原理：平时，系统处于准工作状 态。当防护区发生火灾，产生烟雾、高温和光辐射使感烟、感 温、感光等探测器探测到火灾信号，探测器将火灾信号转变成 电信号传送到报警灭火控制器，控制器自动发出声光报警并经 逻辑判断后，启动联动装置（关闭开口、停止空调等），经一 定的时间延时（视情况确定），发出系统启动信号，启动驱动 气体瓶组上的容器阀释放驱动气体，q1）T）p向发生火灾的防 护区的选择阀，之后（或同时）打开灭火剂瓶组的容器阀，各 瓶组的灭火剂经连接管汇集到集流管，通过选择阀到达安装在 防护区内的喷头进行喷放灭火，同时安装在管道上的信号反馈 装置动作，信号传送到控制器，由控制器启动防护区外的释放 警示灯和警铃。另外，通过压力开关监测系统是否正常工作， 若启动指令发出，而压力开关的信号迟迟不返回，说明系统故 障，值班人员听到事故报警，应尽快到储瓶间，手动开启储存 容器上的容器阀，实施人工启动灭火。
气体灭火系统灭火机理
气体灭火系统的灭火机理气体灭火系统的灭火机理与气体灭火剂的性能密切相关，不同的灭火剂其灭火机理也各不相同，本节主要介绍四类常见气体灭火系统的灭火机理。
一、二氧化碳灭火系统二氧化碳灭火作用主要在于窒息，其次是冷却。
在常温常压条件下，二氧化碳的物态为气相，当贮存于密封高压气瓶中，低于临界温度31.4℃时是以气、液两相共存的。
在灭火过程中，当二氧化碳从贮存气瓶中释放出来，压力骤然下降，使得二氧化碳由液态转变成气态，分布于燃烧物的周围，稀释空气中的氧含量。
氧含量降低会使燃烧时热的产生率减小，当发热率降低到低于散热率的水平时，燃烧就会停止下来。
这是二氧化碳所产生的窒息作用。
另一方面，二氧化碳施放时又因焓降的关系，温度急剧下降，形成细微的固体干冰粒子，干冰吸取其周围的热量而升华，即能产生冷却燃烧物的作用。
二、七氟丙烷灭火系统七氟丙烷灭火剂是一种无色无味、不导电的气体，其密度大约是空气密度的6倍，在一定压力下呈液态贮存。
该灭火剂为洁净药剂，释放后不含有粒子或油状的残余物，且不会污染环境和被保护的精密设备。
七氟丙烷灭火主要是由于它的去除热量的速度快，其次是灭火剂分散和消耗氧气。
七氟丙烷灭火剂是以液态的形式喷射到保护区内的，在喷出喷头时，液态灭火剂迅速转变成气态需要吸收大量的热量，降低了保护区和火焰周围的温度。
另一方面，七氟丙烷灭火剂是由大分子组成的，灭火时分子中的一部分键断裂需要吸收热量。
其次，灭火剂的喷射和保护区内火焰的存在降低了氧气浓度，从而降低了燃烧的速度。
三、IG-541混合气体灭火系统IG-541混合气体灭火剂是由氮气、氩和二氧化碳按一定比例混合形成的气体,由于这些气体都是在大气层中自然存在，且来源丰富，因此它对大气层臭氧没有损耗（臭氧耗损潜能值ODP=0），也不会对地球的“温室效应”产生影响，更不会产生具有长久影响大气寿命的化学物质。
混合气体无毒、无色、无味、无腐蚀性及不导电，既不支持燃烧，又不与大部分物质产生反应。
气体灭火系统介绍
气体灭火系统介绍气体灭火系统是一种利用惰性气体或化学反应气体进行灭火的系统。
它通常用于保护关键的设备和环境的灭火需求，如计算机化设备、重要的文物、厂房、图书馆和博物馆等。
气体灭火系统的工作原理是在发生火灾时，系统会在短时间内释放一定量的灭火气体，将灭火气体排入火灾场所，达到灭火和保护目的。
与传统的水灭火相比，气体灭火系统更安全、更环保、更节能，并不会对设备和环境造成损害，同时也没有电气性能问题。
因此，气体灭火系统广泛应用于各种高等级灭火需求的场所，如数据中心、机房、博物馆、图书馆、油气工业、电力工业、化工工业、制药工业等。
根据灭火气体的不同，气体灭火系统主要分为三种类型：惰性气体灭火系统、化学反应气体灭火系统和混合型气体灭火系统。
惰性气体灭火系统惰性气体灭火系统利用惰性气体（如二氧化碳、氩气、氮气等）进行灭火。
惰性气体灭火系统的工作原理是将惰性气体释放至目标区域，将氧气浓度降至在人员和设备安全范围内，达到抑制火焰燃烧的目的。
由于惰性气体的导电性差，因此释放惰性气体不会对设备造成损伤，并且由于惰性气体没有电气性能问题，所以非常适合用于电气设备的灭火场合。
化学反应气体灭火系统化学反应气体灭火系统利用化学反应气体（如七氟丙烷、六氟丙烷、三氯氧烷等）进行灭火。
化学反应气体灭火系统的工作原理是将化学反应气体释放至目标区域，随着气体与空气中的火焰相互作用，快速产生充满整个火灾区域的高压蒸汽和高温气体，灭火效果非常好。
同样，由于化学反应气体的导电性差，因此也适用于电气设备的灭火场合。
混合型气体灭火系统混合型气体灭火系统是将多种气体混合产生的灭火气体用于灭火。
混合型气体灭火系统一般选择两种（或多种）气体混合，以达到更好的灭火效果。
灭火效果可根据需要进行调整。
如果需要灭火的场所变化较大，比较适合使用混合型气体灭火系统。
总结来说，气体灭火系统的优点包括：安全可靠、灭火速度快、灭火效果好、对设备和环境无害、环保节能等。
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气体灭火系统机理、分类及工作原理内容1气体灭火系统的机理（1）二氧化碳灭火主要在于窒息，其次是冷却。
（2）七氟丙烷灭火主要是由于它去除热量的速度快，其次是灭火剂分散和消耗氧气（窒息、冷却、化学抑制）。
（3）IG541 混合气体灭火系统的灭火机理为窒息。
2气体灭火系统的分类（1）按结构特点分：无管网灭火系统（又叫预制灭火系统）、管网灭火系统；（2）按应用方式分：全淹没灭火系统、局部应用系统；（3）按加压方式分：自压式、内储压式、外储压式。
3控制方式（1）自动控制方式。
（2）手动控制方式：通过灭火控制器或保护区外的紧急启动按钮。
（3）机械应急启动工作方式。
当需机械应急操作时，具体操作如下：①拔下所需灭火区域的电磁瓶头阀上的插销，向上扳动手柄即可；
②若启动气体储瓶内的压缩空气不足以打开储瓶上的瓶头阀时，应先压下发生火灾区域的选择阀手柄，敞开压臂，再扳转瓶头阀上
的手柄即可打开阀门。
（4）紧急启动 / 停止工作方式。
【注】紧急启动 / 停止工作方式仅在延迟时间内有效。
5.0.5 手动控制装置和手动与自动转换装置应设在防护区疏散出口的门外便于操作的地方，安装高度为中心点距地面 1.5 m。
4控制方式气体灭火系统的控制过程
二氧化碳气体灭火系统
气体灭火系统应由专用的气体灭火控制器控制。
气体灭火控制器也具有“手动”和“自动”两种模式。
当系统希望以自动模式进行控制时，其控制档位应设置于“自动”。
且控制过程可以分为“有人场所”和“无人场所”两大类。
我们分别来讲：
1、有人防护区（1）在火灾发生时，防护区内的第一路探测器（多为感烟）发送信号至气体灭火控制器后，应启动设置在该防护区内的火灾声光警报器（注意这里的声光警报器有防护区内、外之分）。
此时的声光警报器会提示防护区内人员火情发生，可以进行确认火灾或
者紧急逃生；（2）若此时无人干预，待第二路探测器（多为感温）感应火灾之后，防护区外的声光警报器立刻响起，且此时已经可以确定火灾确实发生了，那么灭火系统准备启动，系统进入30s延时阶段，在延时阶段，人员进行继续疏散，并且系统会为气体喷放作一些准备工作比如：1）关闭防护区域的送（排）风机及送（排）风阀
门：2）停止通风和空气调节系统及关闭设置在该防护区域的电动防火阀；3）联动控制防护区域开口封闭装置的启动，包括关闭防护区域的门、窗；（在此延时阶段，如果有人员发现火灾已经扑灭，则可以按下“紧急停止按钮”，那么系统还是可以立刻停止的，但是一旦超过了延时时间，进入到下一个控制环节，则紧急停止就会失效。
）（3）经过30s的准备阶段，该关闭的关闭，人员该疏散的疏散，那么接下来系统控制气体进行喷放：①首先控制开启对应保护区的启动气瓶瓶头阀，释放启动气体；②启动气体开启对应保护区的选择阀，通过选择阀之后，开启灭火剂瓶组的瓶头阀，将灭火剂释放出来；③灭火剂可以通过被开启的选择阀，喷放进入对应保护
区；喷放过程中触发管路上设置的压力讯号器，此压力讯号器可以反馈信号至联动控制器，接着控制防护区外的“气体喷放指示灯”点亮，提示勿入防护区。
那么这样作为有人场所的气体灭火控制就完成了。
2.无人防护区作为无人防护区来说，相对“有人防护区”控制就不需要考虑人员疏散的过程，因此在防护区内第一路探测器信号感应到火灾之后，就会立刻执行关阀、关门、关风机的动作指令，（可以看到其实无论哪种控制，都要考虑气体喷放后的利用率，都需要把保护区进行封闭处理），当第二路探测器探测到火灾之后，就立刻执行开启选择阀等后续操作。