1、消防滅火系統淺析 內部交流文件消防滅火系統淺析（REV. 1.0）2015.05.28消防滅火系統淺析大綱1消防滅火系統的分類及概述 1.1水滅火系統概述1.1.1高壓細水霧滅火系統的滅火機理1.1.2高壓細水霧滅火系統的特點1.2泡沫滅火系統概述1.3干粉滅火系統概述1.4鹵代烷滅火系統介紹1.5氣溶膠滅火系統概述1.5.1氣溶膠滅火系統介紹及其滅火機理1.5.2氣溶膠滅火系統的分類特點以及資源狀況調研1.6純天然氣體滅火系統概述1.6.1 IG-541滅火系統的滅火機理及特點1.6.2 CO2滅火系統的滅火機理及其特點1.6.3 IG-100滅火系統與IG-55滅火系統及IG-01滅火系統

2、簡介1.7七氟丙烷滅火系統概述 1.7.1七氟丙烷滅火系統的滅火機理及其特點 1.7.2七氟丙烷滅火系統的設計用量的設計 1.7.3七氟丙烷滅火系統的應用情況和資源狀況調研2消防供電電纜電線的選擇 3 消防控制器的選擇4淺析適用于本司儲能系統的消防系統及其要求消防滅火系統淺析1消防滅火系統的分類及概述 根據燃燒的原理人們使用的滅火劑有以下幾種：水、二氧化碳、鹵代烷、泡沫。水滅火具有方便、有效、價格低廉的優點，因此被廣泛使用。由于水和泡沫都會造成設備污染，在有些場所（檔案室、圖書館、精密設備、電子計算機房等）應采用氣體滅火劑滅火。下面就對一般常見的消防滅火系統做一個初步的分類介紹。 消火栓滅火系

3、統 水滅火系統 噴淋滅火系統 高壓細水霧滅火系統 鹵代烷滅火系統（哈龍1211或1301） 七氟丙烷滅火系統鹵代烴滅火系統 三氟甲烷滅火系統 氣體 IG-541滅火系統 滅火 IG-100滅火系統 系統 純天然氣體滅火系統 CO2滅火系統 IG-55滅火系統 IG-01滅火系統 氣溶膠滅火系 泡沫滅火系統 干粉滅火系統1.1水滅火系統概述水滅火系統通常由消防水泵，消防水泵接合器，消防水箱，氣壓給水裝置，水槍或噴淋頭等組成。 消火栓滅火和噴淋滅火在日常民用建筑中運用很多，不做贅述，著重介紹高壓細水霧滅火系統的一些特點及用途。1996年美國發布了世界上第一個細水霧滅火系統的設計標準（NFPA750

4、1996）之后，細水霧滅火技術的應用得到了快速發展。 2001年8月，中國公安部消防局發布了公消2001217號文，該文規定在我國可以使用高壓細水霧等作為哈龍替代品。1.1.1高壓細水霧滅火系統的滅火機理 高壓細水霧滅火系統是指水在高壓下汽化成水滴直徑小于0.4mm（普通噴淋系統的水滴直徑約為12mm）的超細水霧要滅火的系統。其滅火機理如下 ：l 氣相冷卻，由于水的汽化將火災所釋放的熱量從火焰和熱煙中迅速帶走。l 窒息，細水霧遇火迅速汽化，體積膨脹17005800倍，大大稀釋了周圍環境中氧氣和可燃性蒸氣的濃度，形成的水蒸氣對被燃燒物形成包圍和覆蓋，隔絕新鮮空氣的進入，對火災形成窒息作用。l 濕

5、潤，細水霧大部分被汽化，只有少數水霧噴在燃燒物表面，可以有效撲滅陰燃火和抑制電氣深位火災，防止復燃。1.1.2高壓細水霧滅火系統的特點l 安全環保，高效滅火。對環境無污染且高壓細水霧冷卻速度比一般噴淋系統快100倍，高壓細水霧還具有穿透性，可以有效抑制陰燃火災及深位火災，防止復燃性好。l 良好的凈化作用熱輻射的屏蔽作用。高壓細水霧能夠很好的凈化煙霧和廢氣，利于人員疏散。以及良好的熱屏蔽作用，能夠很好的防止火勢蔓延。l 水漬損失小，電絕緣性好。用水量僅為普通噴淋的15%，很好的避免了水對機器設備的損壞，而且可以很好撲滅600V以下的帶電設備的電氣火災。l 系統壽命長，安裝方便，配置靈活，維護便捷

6、。l 滅火能力取決于水霧噴頭的工作參數以及其與被保護對象的相對位置的確定，沒有嚴格的計算公式，目前只能憑經驗來設計，所以設計的優劣對滅火能力的影響很大。l 噴嘴與被保護物之間有障礙物隔離時很難達到降溫滅火效果。l 對電氣火災的滅火有限，只能對低于600V的電氣設備火災進行滅火而且對電氣間隙的要求比一般電氣間隙大，對一些電子設備的防護等級也有較高的要求。1.2泡沫滅火系統概述 泡沫滅火系統在日常生活也是很常見的消防滅火系統，其滅火原理為使用泡沫滅火器滅火時，能噴射出大量二氧化碳及泡沫，它們能粘附在可燃物上，使可燃物與空氣隔絕，破壞燃燒條件，達到滅火的目的。原理方程：Al2(SO4)3+6NaHC

7、O3=3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO21.3干粉滅火系統概述 由干粉供應源通過輸送管道連接到固定的噴嘴上，通過噴嘴噴放干粉的滅火系統。該系統借助于氮氣的壓力驅動，并有這些氣體攜帶干粉滅火劑形成氣粉兩相混合流，經管道輸送至噴嘴噴出，通過化學抑制和物理滅火下共同實施滅火。有鉀鹽干粉，鈉鹽干粉，氨基干粉，ABC（磷酸鹽）干粉，金屬干粉等。1.4鹵代烷滅火系統介紹 鹵代烷1211滅火系統（2005年停止生產1211滅火劑）鹵代烷1301滅火系統（2010年停止生產1301滅火劑）此系統由于會吸收臭氧的一個氧原子二破壞臭氧層，會引起溫室效應，國家規定除一些軍事等重要場所的消防系統可以選用以外其

8、他禁止使用。1.5 氣溶膠滅火系統 1.5.1氣溶膠滅火系統介紹及其滅火機理 氣溶膠滅火劑，是由氧化劑、還原劑及粘合物結合成的固體狀態含能化學物質，屬于煙火型滅火劑。氣溶膠滅火系統由氣溶膠滅火劑以及相應的貯存和啟動裝置組成，滅火劑在貯存裝置內燃燒反應后直接噴放到防護區，屬于無管網滅火系統。 其滅火機理如下：l 利用固體微粒在高溫下產生金屬陽離子與燃燒反應過程中產生的活性自由基團發生反應，以切斷化學反應的燃燒鏈，抑制燃燒反應的進行，達到化學滅火的效果。l 利用固體微粒(主要為鉀鹽)分解過程產生的水來吸熱降溫。1.5.2氣溶膠滅火系統的分類特點以及資源狀況調研 氣溶膠滅火系統雖然在近年來被迅速推廣

9、，但沒有對其相關的國家規范，只能依照一些地方標準或是廠標，其使用場所及范圍一直都存在較多爭議，而且，其本身存在以下諸多的缺陷，其應用也被放棄的較多，目前市場上有兩種類型的氣溶膠滅火系統可選，分別為：a. 普通型，常稱為K型氣溶膠，具有較好的滅火效能，由于潔凈度不高等原因，不能用具計算機房、配電房等電機設備場所。b. 改良型，稱為S型，相對于K型氣溶膠，不僅具有較好的滅火效能，而且有較高的潔凈度，氣溶膠噴灑后的殘留物對于電子設備的影響較少，現國內有些氣溶膠生產廠家的S型氣溶膠的潔凈度已經可以完全達到保護電子設備的目的。 其共同的滅火特點如下：l 清潔度。氣溶膠微粒不會自動揮發至大氣中，且容易粘附

10、在設備表面。由于散熱等需要，電子設備內部都必須與室內空氣相通，膠體微粒易導致光路堵塞，鼓面、盤面劃破以及接插件磨損等。l 腐蝕。氣溶膠噴射物和滅火分解產物的主要成份有碳酸鉀、氧化鉀和水等，碳酸鉀、氧化鉀極易吸潮生成強堿氫氧化鉀，對鋁、鋅、硅等有強腐蝕作用，大大縮短設備壽命。l 導電。氣溶膠微粒中的金屬鹽類和金屬氧化物等均有一定的導電性，容易引起電子設備短路。雖然火災極少可能發生，但國內已有多起誤噴事件，清潔滅火劑誤噴后并不造成嚴重影響。氣溶膠誤噴后必然導致系統停頓，因此氣溶膠應用于這些場所應非常慎重。l 能見度的影響。氣溶膠不透明，噴射后防護區內的能見度極低，直接影響人員逃生，因此不宜應用在經

11、常有人場所。l 氣溶膠發熱的影響。氣溶膠在反應噴放時產生大量熱量，導致環境溫度升高，我國第一代的氣溶 膠產品還因誤噴導致多起火災事故。目前國外氣溶膠產品的噴口溫度仍有500左右。近年來，國內廠家研制出低溫氣溶膠，使得大量發熱的狀況有所改善，但仍會對噴口前1米內的人員或物體造成傷害，同時降低了滅火效率。目前通過市場調查，對氣溶膠滅火系統生產，設計，安裝等有 1.6純天然氣體滅火系統概述 1.6.1 IG-541滅火系統 IG-541滅火系統也被稱為混合氣體滅火系統或是煙烙盡滅火系統。是由N2氮氣52%，Ar氬氣40%，CO2二氧化碳8%三種氣體混合而成的氣體為滅火劑的滅火系統。混合氣體滅火劑中有

12、CO2，而鋰離子電池中有活潑金屬鋰的鋰離子存在，兩者會發生化學反應生成相應的氧化物，不但不能滅火反而會加劇火勢。其滅火機理為物理冷卻和物理窒息來抑制火災。 該滅火系統特點如下：l IG541滅火藥劑是一種無色、無味、無毒、不導電的混合氣體，不破壞大氣臭氧層，對環境無影響l 物理方式滅火（冷卻滅火，窒熄滅火），不產生化學分解物，對設備無腐蝕作用，滅火過程潔凈，滅火后不留痕跡l 不導電，不含水性物質，不會對電器設備、磁帶、資料等造成損害l 設計濃度不大于43%時，該系統對人體是安全無害的l 使用范圍廣泛，目前混合氣體滅火系統除不能使用在D類活潑金屬類火災外其余火災都可以使用。l 該系統一個最大的缺

13、點是系統鋼瓶以及管網屬于高壓容器范疇，對設備要求高，造價高，以及設備占地面積較大且不利于長途顛簸運輸1.6.2 CO2滅火系統 CO2滅火系統是由CO2為滅火劑的滅火系統，滅火機理為利用其窒息性和冷卻性來滅火，最小設計濃度為34%，而這一濃度超過了人的致死濃度，而且其噴射時間在60s以上，滅火時間長，且滅火時會形成冷凝霧，不利于逃生，以及所需鋼瓶多且屬于高壓容器范疇，占地面積大，造價較高，另外CO2不能與活潑金屬火災相適應。1.6.3 IG-100滅火系統IG-55滅火系統及IG-01滅火系統簡介 IG-100滅火系統是由N2為滅火劑的滅火系統，無色無味無毒，是地球大氣層的主要成分，但其具有導

14、電性，以及其密度比空氣小，所以在一些電氣場所不太適合，有弱導電性對電氣設備不利，密度比空氣小不利于保護區內滅火劑的均勻分布。 IG-55（氮氣50%，氬氣50%）滅火系統和IG-01（氬氣）滅火系統在實際應用中不常見，其相關的規范標準也不是很全面，故不作具體分析。1.7七氟丙烷滅火系統概述 1.7.1七氟丙烷滅火系統的滅火機理及其特點 七氟丙烷（HFC227ea）滅火系統是一種高效能的滅火設備，其滅火劑 HFCea是一種無色、無味、低毒性、絕緣性好、無二次污染的氣體，對大氣臭氧層的耗損潛能值（ODP）為零，是鹵代烷1211、1301的替代品之一。其滅火機理如下： 抑制化學鏈反應，兼有以冷卻、降

15、低氧濃 七氟丙烷滅火系統特點有以下：l 滅火效率高, 潔凈環保 具有良好的清潔性;l 經濟實惠, 良好的電氣絕緣性；l 滅火過程會吸熱，易產生空氣冷凝現象，出現濃霧從而影響人員逃生；l 滅火過程會產生HF刺鼻性氣體，具弱腐蝕性，人員及設備長時間在此環境下會有害。l 七氟丙烷滅火系統控制圖：1.7.2七氟丙烷滅火系統的用量的設計設計用量=全淹沒用量+開口流失補償量儲存量=安全用量+剩余量l 設計用量的計算（方法一）：M = M1 + M2 M1 = V x Qv M2 = A0 x QvM: 滅火劑設計用量（Kg）M1: 滅火劑全淹沒用量（Kg）M2: 滅火劑開口流失補償量（Kg）V: 防護區凈

16、容積（m） Qv: 滅火劑體積供給強度（Kg /m）由廠家提供 A0: 滅火劑面積供給強度（Kg /m）由廠家提供l 儲存量的計算： MC = KM + MS MC: 滅火劑儲存量（Kg） M: 劑設計用量（Kg） MS：滅火劑在氣瓶內部剩余量（Kg） K: 滅火劑用量裕度安全系數（需查表）l 設計用量的計算（方法二）： M=KVS+C100-C M: 滅火劑設計用量（Kg） C: 滅火劑設計濃度（%） MC = KM + MS MC: 滅火劑儲存量（Kg） M: 滅火劑設計用量（Kg） MS：滅火劑在氣瓶內部剩余量（Kg） K: 滅火劑用量裕度安全系數（需查表）l 設計用量的計算（方法二）：

17、 M=KVS+C100-C M: 滅火劑設計用量（Kg） C: 滅火劑設計濃度（%）使用環境圖書，檔案室等油浸變壓器，帶油開關等通訊機房，計算機室，配電房等濃度（%）108.38V: 防護區凈容積（m） S: 滅火劑過熱蒸氣在101kPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積（Kg /m）S=0.1269+0.000513*TT:防護區最低環境溫度() K: 海拔高度修正系數(如下表)海拔高度(m)大氣壓力(Pa)修正系數(K)010000.95010510.89100030000.8001050.880.6830000.6501050.670.57l 防護區泄壓口面積計算：Fx=0.15Qx

18、/ PfFx: 防護區泄壓口面積()Qx： 防護區滅火劑噴射速度（Kg/s） Qx=M/T M: 滅火劑設計用量（Kg） T: 滅火劑噴射時間，七氟丙烷一般要求在10s內噴射完畢。 Pf: 圍護結構承受內壓的允許壓強(Pa),根據實際情況1.7.2七氟丙烷滅火系統的應用情況和資源調研 目前七氟丙烷滅火系統的應用已經十分成熟，所能承擔 設計以及安裝資質的廠家也很多，下面分別為目前市場 上比較成熟的一些廠商列表： 生產七氟丙烷滅火劑的國內廠家如下：1. 上海匯友精密化學品有限公司2. 浙江三環化工有限公司3. 常熟市中昊化工新材料有限公司生產七氟丙烷滅火劑的國外廠家如下：1. 美國大湖化學公司2.

19、 美國杜邦公司3. 英國帝化公司2消防電電纜的選擇 建筑設計防火規范GBJ1687（修訂本）第10.1.4條規定，消防用電設備的配電線路應穿管保護。當暗敷時應敷設在非燃燒體結構內，其保護層厚度不應小于3cm，明敷時必須穿金屬管，并采取防火保護措施。采用絕緣和護套為非延燃性材料的電纜時，可不采取穿金屬管保護。有條件的情況下應選用耐火電線電纜。耐火電纜是指在規定溫度和時間的火焰燃燒下仍能保持線路完整性的電線電纜。通常指通過GB/T12666.6（等效IEC60331）試驗合格的電線電纜。有機耐火電纜（NHVV，NHYJV型）基本上是沿用了傳統的電纜制造方法，銅導體為多股絞合線，先包繞兩層50搭蓋的云母耐火帶（耐高溫800）作為耐火層，然后按不同的型號擠上一定厚度的聚氯乙烯或交聯聚乙烯為正常絕緣層，最后電纜芯間的填充層和最外層的護套層與普通電纜一樣。 耐火電線電纜根據應通過GB/T12666.6標準的試驗， 應注意，一般耐火電纜（NHVV，NHYJV）不是不燃或難燃電纜。實際上對這種電纜的外護套層，填充層及內絕緣層來說，應該是屬于