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气体灭火系统第一部分系统专业知识第二部分系统在轨道交通四号线中的应用武汉市城市轨道交通四号线工程设备系统总监理气体灭火系统第一部分系统的专业知识系统的概述系统的组件及设置要求系统对防护区和保护对象的要求第二部分在轨道交通四号线中的应用系统的组成灭火方式系统的相关接口安全第一部分专业知识一、概述气体灭火系统是城市轨道交通建设中非常重要的一部分。他具有高效、快速对被保护对象无任何影响等优点，它不仅能满足贵重设备还能满足轨道交通中对火灾尽快发现尽快扑灭尽快恢复运营的要求，因此被广泛应用在城市轨道交通的车站、变电所、主变电站、通信机械室、信号机械室、车站综合控制等重要区域的灭火设计中。气体灭火系统气体灭火系统是以气体为主要灭火介质，通过这些气体在整个防护区或保护对象周围的局部区域建立起灭火浓度实现灭火。平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内，灭火时以气体（包括蒸汽、气雾）状态喷射作为灭火介质的灭火系统。并能在防护区空间内形成各方向均一的气体浓度，而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间，实现扑灭该防护区的空间、立体火灾。气体灭火系统图系统的概述一、系统的类型（一）按灭火剂分类1、卤代烷1301灭火系统2、卤代烷1211灭火系统3、（二氧化碳）灭火系统4、IG-541（N2、Ar、CO2混合气体）灭火系统（二）按灭火发生分类1、全淹没灭火系统灭火剂在规定喷放时间内使整个防护区密闭空间达到设计灭火浓度。各类气体灭火剂均适用于此系统。2、局部应用灭火系统以设计喷射率向局部区域保护对象喷放灭火剂，并持续一定时间。CO2是唯一可用于全淹没灭火系统也可用于局部应用灭火系统的气体灭火剂。三、按管网的布置分类1、组合分配系统和单元独立系统。一套灭火系统储存装置，同时保护多个防护区。选择阀IG541气体系统一套最多只能组合8个防护区，系统的用量取最大防护区用量，不考虑两个及两个以上防护区同时着火的情况。如果考虑同时着火的情况，需要设置单元独立系统。防护区1防护区2防护区3储存瓶间2、单元独立系统。一套灭火剂贮存装置单独保护一个防护区。选择阀防护区1防护区2防护区3储存瓶间3、无管网灭火系统将灭火剂储存溶器、控制和释放部件等组合装配在在一起的小型、轻便灭火系统。没有管网和仅有一段短管。接线盒电爆器短管喷头储存容器二、系统的基本组成1、灭火储存装置——储存容器、容器阀、单向阀、汇集管、安全阀。2、启动分配装置——启动气瓶、启动气体管路、选择阀、3、输送装置——管道、喷嘴。4、监控装置——探测器、控制器、压力开关。三、系统灭火的工作原理延时30s自动启动反馈信号手动启动管网火灾探测器控制中心储瓶喷头灭火人压力开关联动装置报警四、系统的保护范围（一）大中型电子计算机室、图书馆的珍藏室、文物资料档案室、广播、通信重要设备室、调度指挥中心的通信室和控制室、大型变压器站。等场所。这类场所非常重要，要求灭火剂清洁，灭火时不能产生二次灾害。（二）系列设备液体火灾和石蜡、沥青等可熔化的的固体火灾。气体火灾。固体表面火灾。电气火灾。不适用气体灭火系统扑救的火灾：硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾。钾、钠、镁、钛等活波金属火灾。氢化钠、氢化物等金属氢化物。（三）海上采油平台（四）人防地下工程（五）大型变电站（六在军事上）五、系统组件及设置要求（一）储存装置（二）启动装置（三）输送释放装置（四）监控装置（五）辅助装置（一）储存装置储气钢瓶、容器阀、单向阀、集流管、连接软管及支架等，组合在一起，放置在靠近防护区的专属储瓶间内。高压系统：储存容器、容器阀、单向阀、集流管、安全泄压装置。低压系统：储存容器、容器阀、压力表、安全泄压装置（至少两套，泄压动作压力2.38+0.12MPa)、压力报警装置、制冷装置。1、灭火储存容器作用：储存灭火剂提供动力源类型：高压储存容器40L15MPa50Kg低压储存容器2.5MPa设置要求：（1）满足充装压力强度要求；（2）设安全泄压装置和压力表；（3）应有金属标示牌；（4）同一防护区规格一致；（5）必须用支架固定；（6）设置便于检查维护；（7）宜受化学、机械伤害处应设置保护维护装置。2、容器阀作用：平时封存灭火剂火灾时自动或手动开启释放灭火剂类型：高电动型、气动型、机械型和电爆型（CO2低压系统容器阀应能在喷出要求的量自行关闭）设置要求：（1）符合环境要求，长期可靠的工作；（2）20～+50℃设的温度范围内工作；（3）具备一定的强度，不得有变形，渗漏现象；（4）灵活、准确；（5）耐腐蚀、耐冲击。3、集流管作用：将若干个储瓶同时开启释放出的灭火剂汇集起来，然后通过分配管输送搭配保护空间。设置要求：（1）工作压力不小于最高环境温度时储存容器的压力。（2）装设安全阀。4、单向阀作用：控制介质的流向，防止灭火剂回流到空瓶或卸下的储瓶接口处泄露。设置要求：设置在连接软管前或后边均可，启动气体管路中设置的单向阀较小，用于控制启动气瓶放出高压气体开启相应的阀门。5、连接软管为了便于储存容器的安装和维护，减缓释放灭火剂对管网系统的冲击力，一般在单向阀与容器阀或单向阀与集流管之间采用软管连接。连接软管应为钢丝编织的耐压胶管，两端装有接头组成的连接软管组。6、储存装置的设置要求储存装置宜设在专用的储存容器间内，局部应用系统的储存装置，可设置在固定的安全围栏内。专用储存容器间应符合下列要求：（1）应靠近防护区，出口应直接通向室外和疏散通道；（2）耐火等级不低于二级；（3）室内应保持干燥和通风良好；（4）设在地下储存容器间应设机械排风装置，排放口应直通室外。（二）启动装置1、启动气瓶作用：打开容器阀和相应的选择阀；启动瓶的开启：通过其瓶头阀实现自动开启，瓶头阀为电动型和电爆型，由火灾报警系统控制。2、启动气体管路输送启动气体的管路，多采用铜管，符合“拉制铜管”或“挤制铜管”的规定。3、选择阀作用：平时常闭，系统启动时与着火防护区向对应的选择阀打开。启动方式：自动——电动、气动、手动。设置要求：靠近储存容器，便于手动操作；公称直径与防护区管道的公称直径相同，应设有标明所保护防护区的金属标牌。选择阀的工作压力：高压系统应不小于12MPa,低压系统应不小于2.5MPa.（三）输送施放管道的装置1、管道作用：CO2—高压系统承受最高环境温度下的储存压力；低压系统应能承受4.0MPa的压力，采用无缝钢管。对锌层有腐蚀的环境应采用不锈钢管、铜管。管道附件：有三通、弯头、堵头，根据连接材料的壁厚进行选择，连接应具有良好的密封性能和强度。管道的布置（1）管道应尽量短、直、避免绕流；（2）管网应布置成均衡管网；（3）不得采用四通分流；（4）阀门间的封闭管段应设置泄压装置。（5）爆炸危险场所的管段应设防静电连接方式。管到的安装（1）管道的公称直径等于或小于80mm的管道附件，宜采用螺纹连接方式；公称直径大于80mm的管道附件，应采用法兰连接。（2）管道系统必须固定牢固，能承受灭火剂喷射时产生的推力和温度变化引起的膨胀或收缩。在有可能发生爆炸的地方，管道必须固定在支撑物上并不能出现位移。2、喷嘴作用：保证灭火剂以特定的射流方式喷出，促使灭火剂迅速气化，在保护空间达到灭火浓度。喷嘴的类型：全淹没二氧化碳灭火系统喷嘴局部应用二氧化碳灭火系统喷嘴喷嘴的布置：喷头应均匀布置，以保证灭火剂分布均匀。粉尘场所喷头应增设不影响喷射效果的防尘罩。局部应用系统的面积法设计时，喷头应等距布置；架空喷头应垂直于保护对象表面，其瞄准点应是喷头保护面积的中心。喷嘴的性能要求（1）喷嘴应能承受一定的压力，实验后喷嘴不得有变形，裂纹及其他损坏。（2）应能承受高温和冷击，按标准规定的实验方法进行实验后，喷嘴体不能发生变形、裂纹和破裂。（3）喷嘴能承受住控制、操作、运输和安装的冲击。（4）具有一定的耐腐蚀性（5）横截面积不得小于规定值。（四）监控装置防护区应有火灾自动报警系统，通过其探测火灾并监控气体灭火系统，实现气体灭火系统的自动启动。火灾自动报警系统可以单独设置，最好利用建筑物的火灾自动报警系统集中控制。气体灭火系统还应有监测系统工作状态和，有流量和压力监测装置，常用的监测装置是压力开关。5、辅助装置每个储存容器应设有称重装置，当气体灭火剂泄漏量超过标定值的5%是，就自动报警。微动开关平衡陀游陀瓶阀、支架储瓶六、系统防护区的对象（一）防护区的设置要求：1、应以封闭空间来划分；2、防护区不宜太大；3、围护结构及门窗耐火极限不低于0.5h；吊顶耐火极限不应低于0.25h。4、防护区用的通风机、通风管道防火阀在系统启动灭火前应自动关闭。5、防护区不宜有敞开的孔洞，如存在孔洞应自动关闭。6、防护区允许压强不得小于1.2KPa.7、应设泄压口，其高度不应大于防护区净高的2/3，泄压口的面积应超过计算确定Ax=0.0076Qt/P2/1（二）防护区的安全要求1、防护区应设火灾声报警器。2、防护区人口处应设灭火系统防护标志和灭火剂喷放指示灯。3、防护区有能在30s内使人员疏散完毕的走道与出口。4、防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭，且能保证在任何情况下均能从防护区内打开。5、应配备专用空气呼吸器或氧气呼吸器。6、地下及无窗或固定固定窗扇的地上防护区，应设机械排风装置。七、系统保护对象的要求1、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。2、在喷头与保护对象之间的喷头喷射角范围内不应有遮挡物。3、对保护对象为甲、乙、丙类的液体至容器缘口距离不得小于150mm.八、系统的安全措施考虑到灭火剂的毒性危害，设有气体灭火系统的场所，应有必要的报警、指示装置，及其安全措施，以确保防护区内人员的安全。第二部分在四号线中的应用地铁四号线一期工程建设的气体灭火系统主要采用IG541自动灭火系统。IG541混合灭火剂气体？主要是由氮气、氩气和二氧化碳三种惰性气体按一定比例混合而成的一种灭火剂，（其中52%氮、40%氩、8%二氧化碳）三种气体组成。优点：是一种绿色灭火剂，无色无味，不导电、无腐蚀，无环保限制，在灭火过程中无任何分解物。对人体安全。缺点：系统对灭火药剂的气体配比、储存瓶、管路、阀门、喷嘴储存间以及周围环境、温度的要求严格，系统设备的制造及安装工艺相对复杂。IG-541混合气体灭火系统的灭火方式适应于全淹没灭火系统。系统的主要性能参数如下：规格型号:HYHP80灭火剂储瓶容积80L灭火形式:全淹没充装压力（20℃）15Mpa最大工作压力（50℃）17.2Mpa喷洒时间≤60s系统工作环境温度0℃～50℃系统启动方式自动、电气手动、机械应急手动工作电源DC24V,1.5A一、IG541气体灭火系统组成系统由火灾自动探测器、自动报警控制器、自动控制装置、固定灭火装置及管网、喷嘴等组成。具有自动启动、手动启动和机械应急启动三种启动方式。根据使用要求，可以组成单元独立系统、组合分配系统，采用全淹没方式，实现对单个防护区、多防护区的消防防护。根据使用要求，可以组成单元独立系统、组合分配系统，采用全淹没方式，实现对单个防护区、多防护区的消防防护。它的三个组成成份均为大气基本成分，使用后以其原有成分回归自然，臭氧耗损潜能值(ODP)为零，温室效应潜能值(GWP)为零。IG541气体灭火系统组成二、系统的组成方式混合气体灭火系统应用于全淹没系统，按组成方式不同又可分为组合分配系统和单元独立系统。1、组合分配系统：当一个建筑物或内部结构有二个或二个以上保护区域时，可以将几个保护区组合起来，共同设置一套混合气体灭火装置，这样建立起来的系统。2、单元独立系统：如果是用一套灭火剂贮存装置单独保护一个防护区。优点：为用一套灭火剂贮存装置，灭火剂的设计总量按其中最大一个防区的用量设置。系统灭火工作启动后，其防护区需用量由系统控制分配，从而节约费用。注：IG541气体系统一套最多只能组合8个防护区，系统的用量取最大防护