培训模块六-自动灭火系统基本知识（六）
培训项目2 自动灭火系统基本知识
（1）二氧化碳灭火系统
1）定义及特点。二氧化碳灭火系统是指在发生火灾时向保护对象释放二氧化碳灭火剂，用以减少空间中氧含量使燃烧达不到所必要的氧浓度的灭火系统。二氧化碳灭火剂是一种惰性气体，对燃烧具有良好的窒息作用，喷射出的液态和固态二氧化碳在汽化过程中要吸热，具有一定的冷却作用。二氧化碳灭火系统有高压系统（指灭火剂在常温下储存的系统）和低压系统（指将灭火剂在-20~-18℃低温下储存的系统）两种应用形式，如图6-2-9所示。
2）适用范围。
二氧化碳灭火系统适用于扑救灭火前可切断气源的气体火灾，液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾，固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾，电气火灾。
二氧化碳灭火系统不适用于扑救硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾，钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾，
氢化钾、氢化钠等金属氧化物火灾。
（2）七氟丙烧灭火系统
1）定义及特点。七氟丙烷灭火系统是以七氟丙烷作为灭火介质的灭火系统，如图6-2-10所示。七氟丙烷灭火剂具有灭火能力强、全球温室效应潜能值小、臭氧层损耗能力为零、不会破坏大气环境、灭火后无残留物等特点。
2）适用范围。七氟丙烷灭火系统可用于扑救电气火灾， 液体火灾或可熔化的固体火灾，固体表面火灾，灭火前应能切断气源的气体火灾。七氟丙烷灭火系统不得用于扑救硝化纤维、硝酸纳等含氧化剂的化学制品及混合物火灾，钾、钠、锂、钛、锆、铀等活泼金属火灾，氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾，过氧化氢、联胺等能自行分解的化学物质火灾。
（3）惰性气体灭火系统
1）定义及特点。惰性气体灭火系统是以惰性气体作为灭火介质的灭火系统。惰性气体灭火剂主要包括IG-01、IG-100、IG-55和IG-541。其中IG-01由100%的氩气（Ar）组成，IG-100由100%的氮气（N2）组成，IG-55是一种氮气、氩气组成的混合气体（其中含50%的N2 、50%的Ar），IG-541是一种N2、O2 、CO2气体组成的混合气体（其中含52%的N2 、40%的Ar、8%的CO2 ）。由于惰性气体纯粹来自自然界，是一种无毒、无色、无味、惰性及不导电的纯"绿色"压缩气体，故惰性气体灭火系统又称为洁净气体灭火系统。惰性气体灭火系统如图6-2-11所示。
2）适用范围。惰性气体灭火系统适用于扑救A类（表面火）、B类、C类及电气火灾，可用于保护经常有人的场所。
（4）热气溶胶灭火系统
1）定义及特点。热气溶胶灭火系统是以由固体化学混合物（热气溶胶发生剂）经燃烧反应生成具有灭火性质的气溶胶作为灭火介质的灭火系统。由于热气溶胶中60%以上是由氮气等气体组成，其中含有的固体微粒平均粒径极小（小于1μm），并具有气体的特性（不易降落、可以绕过障碍物等），故在工程应用上把热气溶胶当作气体灭火剂使用。按气溶胶发生剂的主化学组分可分为S型热气溶胶、K型热气溶胶和其他型热气 溶胶。热气溶胶灭火系统如图6-2-12所示。
2）适用范围。热气溶胶预制灭火系统不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所，K型及其他型热气榕胶预制灭火系统不得用于电子计算机房、通信机房等场所。
（5）管网灭火系统
1）定义及特点。管网灭火系统是指按一定的应用条件进行设计计算，将灭火剂从储存装置经由干管、支管输送至喷放组件实施喷放的灭火系统，如图6-2-13所示。
2）适用范围。管网灭火系统需设单独储瓶间，气体喷放需通过放在保护区内的管网系统进行，适用于计算机房、档案馆、贵重物品仓库、电信中心等较大空间的保护区。
（6）预制灭火系统
1）定义及特点。预制灭火系统是指按一定的应用条件，将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套且具有联动控制功能的灭火系统。该系统又分为柜式预制灭火系统和悬挂式预制灭火系统两种类型，如图6-2-14所示。
2）适用范围。预制灭火系统不设储瓶间，储气瓶及整个装置均设置在保护区内，安装灵活方便，外形美观且轻便可移动，适用于较小的、无特殊要求的防护区。
（7）全淹没气体灭火系统
1）定义及特点。全淹没气体灭火系统是指在规定的时间内，向防护区喷射设计规定用量的气体灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的气体灭火系统。全淹没气体灭火系统的喷头均匀布置在保护房间的顶部，喷射的灭火剂能在封闭空间内迅速形成浓度比较均匀的灭火剂气体与空气的混合气体，并在灭火必需的“浸渍”时间内维持灭火浓度，即通过灭火剂气体将封闭空间淹没实施灭火，如图6-2-15所示。
2）适用范围。全淹没气体灭火系统适用于扑救液体火灾，灭火前能切断气源的气体火灾，电气火灾，固体表面火灾。全淹没气体灭火系统不适用于扑救可燃固体物质的深位火灾，硝酸盐、硝化纤维等氧化剂或氧化剂的化学制品火灾，能自行分解的化学物质火灾，氢化钠、氢化钾等金属氢化物火灾，钠、钾、镁等活泼金属火灾。
（8）局部应用气体灭火系统
1）定义及特点。局部应用气体灭火系统是指在规定时间内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。局部应用气体灭火系统的喷头均匀布置在保护对象的周围，将灭火剂直接而集中地喷射到燃烧着的物体上，并在燃烧物周围局部范围内形成灭火浓度实施灭火，如图6-2-16所示。
2）适用范围。局部应用气体灭火系统适用于扑救在灭火过程中不能封闭，或是能够封闭但不符合全淹没灭火系统要求的表面火灾，如非封闭的自动生产线、货物传送带、移动性产品加工间、轧机、喷漆棚、注油变压器、浸油罐和蒸汽泄放口等。
（9）单元独立灭火系统
1）定义及特点。单元独立灭火系统是指用一套灭火剂储存装置保护一个防护区或保护对象的灭火系统，如图6-2-17所示。
2）适用范围。单元独立灭火系统不设选择阀，对于需设置气体灭火系统的每个防护区或保护对象分别单独设置灭火剂储存装置。单元独立灭火系统适用于防护区在位置上是单独的，离其他防护区较远不便于组合，或是防火区存在同时着火的可能性的情况。
（10）组合分配灭火系统
1）定义及特点。组合分配灭火系统是指用一套灭火剂储存装置保护两个及两个以上防护区或保护对象的灭火系统，如图6-2-18所示。
2）适用范围。组合分配灭火系统通过选择阀的控制，实现灭火剂的定向释放，具有减少灭火剂储量、节约建造成本、减少空间占用以及便于维护管理等优点。组合分配灭火系统适用于多个不会同时着火的相邻防护区或保护对象。
（11）自压式气体灭火系统
1）定义及特点。自压式气体灭火系统是指灭火剂瓶组中的灭火剂依靠自身压力进行输送的灭火系统。
2）适用范围。自压式气体灭火系统适用于三氟甲烷灭火系统、IG-541灭火系统、IG-100灭火系统、IG-55灭火系统、IG-01灭火系统、二氧化碳灭火系统等。
（12）内储压式气体灭火系统
1）定义及特点。内储压式气体灭火系统是指灭火剂在瓶组内用驱动气体进行加压储存，系统动作时灭火剂靠瓶组内的充压气体进行输送的灭火系统。
2）适用范围。内储压式气体灭火系统适用于七氟丙烷灭火系统、六氟丙烷灭火系统、卤代烷1211灭火系统、卤代烷1301灭火系统等。
（13）外储压式气体灭火系统
1）定义及特点。外储压式气体灭火系统是指系统动作时气体灭火剂由专设的充压气体瓶组按设计压力对其进行充压的灭火系统。
2）适用范围。外储压式气体灭火系统适用于管道较长、灭火剂输送距离较远的场所。
4.气体灭火系统的组成与工作原理
（1）管网气体灭火系统的组成与工作原理
管网气体灭火系统一般由灭火剂储存容器、驱动气体储存容器、容器阀、单向阀、选择阀、驱动装置、集流管、连接管、喷嘴、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管路管件及吊钩支架等部件组成，如图6-2-18所示。
管网气体灭火系统有自动控制、手动控制和机构应急操作三种启动方式。以组合分配系统为例，其工作原理如下：
1）自动控制。自动控制是指从火灾探测报警到关闭联动设备和释放灭火剂均由系统自动完成，不需人工干预的操作与控制方式。采用自动控制时，将灭火控制器（盘）控制方式置于“自动”位置，灭火系统处于自动控制状态。当某防护区发生火情，感烟火灾探测器、其他类型火灾探测器或手动火灾报警按钮发出首个联动触发信号后，灭火控制器（或火灾报警控制器）立即启动设置在该防护区的火灾声光警报器发出声、光报警信号；
在接收到同一防护区域内与首次报警的火灾探测器或手动火灾报警按钮相邻的感温火灾探测器、火焰探测器或手动火灾报警按钮的第二个联动触发信号后，灭火控制器发出联动指令，关闭/停止联动设备（防护区域的送/排风机及送/排风阀门，通风和空气调节系统，防火阀门，防护区域的门、窗等），经过设定的延时时间（不大于30s）后发出灭火指令，打开与该防护区相应的电磁阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择间和灭火剂储存容器瓶头阀释放灭火剂，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嘴进行喷放灭火，同时安装在管路上的信号反馈装置动作，信号传送到控制器， 由灭火控制器启动防护区外指示气体喷洒的火灾声光警报器。 气体灭火系统自动控制工作原理如图6-2-19所示。
对于平时无人工作的防护区可设置为无延迟的啧射，在接收到满足联动逻辑关系的首个联动触发信号后即执行除启动气体灭火装置外的联动控制，在接收到第二个联动触发信号后启动气体灭火装置。
2）手动控制。手动控制是指人员发现起火或接到火灾自动报警信号并经确认后启动手动控制按钮，通过灭火控制器操作联动设备和释放灭火剂的操作与控制方式。采用手动控制时，将灭火控制器（盘）控制方式置于“手动”位置，灭火系统处于手动控制状态。
当某防护区发生火情，在接收到报警信号后，灭火控 制器（或火灾报警控制器）立即启动设置在该防护区的火灾声光警报器发出声、光报警信号，经现场人员确认后，通过按下灭火控制器（盘）上的“启动”按钮或设置在防护区附近墙面上的“紧急启动/停止”按钮上的启动键，发出联动指令，关闭/停止联动设备，经过设定的延时时间（不大于30s）后发出灭火指令，打开与该防护区相应的电磁阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和灭火剂储存容器瓶头阀释放灭火剂，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嘴进行喷放灭火，同时安装在管路上的信号反馈装置动作，信号传送到控制器，由灭火控制器启动防护区外指示气体喷洒的火灾声光警报器。气体灭火系统手动控制工作原理如图6-2-20所示。
灭火控制器（盘）具有手动优先的功能，即便系统处于自动控制状态，手动控制仍然有效。在延时时间内，如果发现不需要启动灭火系统，可通过按下停止按钮阻止灭火控制器（盘）灭火指令的 发出。
3）机械应急操作。机械应急操作是指系统在自动与手动操作均失灵时，人员利用系统所设的机械式启动机构释放灭火剂的操作与控制方式，在操作实施前必须关闭相应的联动设备。当某防护区发生火情且灭火控制器不能有效地发出灭火指令时，应立即通知有关人员迅速撤离现场，关闭联动设备，然后拔除对应该防护区的启动气体钢瓶电磁瓶头阀上的止动簧片，压下圆头把手打开电磁阀释放启动气体，由启动气体打开相应的选择阀、瓶头阀释放灭火剂实施灭火。气体灭火系统机械应急启动工作原理如图6-2-21所示。如果遇上启动气体钢瓶电磁瓶头阀维修或启动气体充换，应立即按图中虚线框内注明的程序操作：先打开与该防护区对应的选择阀，然后再打开对应的灭火剂储存容器瓶头阀释放灭火剂实施灭火。
（2）预制灭火系统的组成与工作原理
预制灭火系统一般由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组（可选）、 容器阀、减压装置、驱动装置、集流管（只限多瓶组）、连接管、喷嘴、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管路管件、柜体等部件组成，如图6-2-22所示。
预制灭火系统具有自动和手动两种控制方式，其工作原理和控制逻辑基本同管网灭火系统，如图6-2-23所示。需要指出的是，柜式无管网气体灭火装置直接设置在防护区内，装置内不含选 择阀，在系统启动时，启动气体直接打开灭火剂储存容器瓶头阀释放灭火剂进行灭火。
5.气体灭火系统防护区的设置要求
气体灭火系统是依靠在防护区内或保护对象周围建立一定的灭火剂浓度来实现灭火的，因此，对防护区有着较高的要求。
（1）防护区的划分
防护区宜以单个封闭空间划分，同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时，可合为一个防护区；
采用管网灭火系统时，一个防护区面积不宜大于800㎡，且容积不宜大于3600m³；
采用预制灭火系统时，一个防护区面积不宜大于500㎡，且容积不宜大于1600m³。
（2）防护区的安全设置
防护区应有保证人员在30s内疏散完毕的通道和出口；防护区内的疏散通道及出口，应设应急照明与疏散指示标志；防护区内应设火灾声报警器；防护区入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示灯，以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌；防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭；地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设置机械排风装置。
（3）防护区耐火及耐压性能
为防止防护区结构因火灾或内部压力增加而损坏，要求防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.5h，吊顶的耐火极限不宜低于0.25h，防护区围护结构承受内压的允许压强不宜低于1200Pa。
（4）防护区泄压口的设置
防护区应设置泄压口，七氟丙烷、二氧化碳灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上；当防护区设有防爆泄压孔时或防护区门窗缝隙未设密封条的，可不单独设置泄压口；防护区设置的泄压口，宜设在外墙上；泄压口面积按相应气体灭火系统设计规定计算。
（5）防护区开口的设置
为防止灭火剂流失，防护区的围护构件上不宜设置敞开孔洞；当必须设置敞开孔洞时，应设置能手动和自动关闭装置。喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭。采用全淹没二氧化碳灭火系统扑救气体、液体、电气火灾和固体表面火灾时，在喷放二氧化碳前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；启动释放气体灭火剂之前或同时，必须切断可燃、助燃气体的气源。
（6）局部应用二氧化碳灭火系统设置要求
采用局部应用灭火系统的保护对象，应符合下列规定：保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s，必要时应采取挡风措施；在喷头与保护对象之间，喷头喷射角范围内不应有遮挡物；当保护对象为可燃液体时，液面至容器缘口的距离不得小于150mm。
（7）防护区温度
防护区的最低环境温度不应低于-10℃。
