[建筑]煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)

1、.煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)摘 要 通過(guò)煙烙盡（INERGEN）這一新型潔凈氣體滅火系統(tǒng)在北京地鐵天安門西站的應(yīng)用實(shí)例,闡述了此類滅火系統(tǒng)的性能特點(diǎn)、滅火機(jī)理、設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合設(shè)計(jì)提出自己的幾點(diǎn)看法。關(guān)鍵詞 潔凈氣體滅火系統(tǒng) 煙烙盡 地鐵 設(shè)計(jì)*;1 引言 氣體滅火系統(tǒng)的選用是地鐵建設(shè)中非常重要的一部分。高低壓室,車站綜合控制室、通信機(jī)械室、信號(hào)機(jī)械室、變配電室等均為地鐵車站中重要的區(qū)域。不但其中所安裝的變配電、通訊、控制設(shè)備價(jià)值昂貴,而且如果發(fā)生意外火災(zāi)事故,將影響整個(gè)地鐵的運(yùn)行。因此地鐵重要區(qū)域消防設(shè)施的選用和系統(tǒng)的安全是極其重要的。 北京地鐵復(fù)八線沿線各站在1993年完成的施工設(shè)計(jì)中采用的是鹵代

2、烷（1301）氣體滅火系統(tǒng)。鑒于鹵代烷系列產(chǎn)品對(duì)大氣臭氧層有破壞作用,根據(jù)蒙特利爾議定書（修訂案）我國(guó)已將其列為淘汰產(chǎn)品,1998年設(shè)備安裝階段時(shí)業(yè)主提出采用新的氣體滅火系統(tǒng)。根據(jù)哈龍?zhí)娲锏陌隧?xiàng)基本要求,從消防安全、環(huán)保、投資效果及維護(hù)保養(yǎng)等諸方面進(jìn)行綜合分析,并經(jīng)過(guò)招投標(biāo),最終確定選用美國(guó)安素（ANSUL）公司生產(chǎn)的煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)。筆者有幸參與天安門西站,天安門東站兩座車站的煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì),下面結(jié)合天安門西站氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例,介紹一下該種新型潔凈氣體滅火系統(tǒng)的性能特點(diǎn)、滅火機(jī)理、設(shè)計(jì)思路方法。2 煙烙盡(INERGEN)氣體滅火系統(tǒng)煙烙

3、盡（INERGEN）是一種完全自然組態(tài)的氣體材料,由52%氮?dú)猓∟2）、 40%氬氣（Ar）和 8%二氧化碳（CO2）三種氣體混合而成。密度略大于空氣。由于該藥劑是三種自然界氣體的混合物, 它的釋放只是將這幾種氣體放回大自然, 因而它是一種無(wú)毒無(wú)色無(wú)味惰性及不導(dǎo)電的純“綠色”環(huán)保氣體,屬清潔氣體滅火劑。2.1 滅火機(jī)理其滅火屬物理滅火方式。該藥劑釋放后以稀釋方式將保護(hù)空間的氧氣濃度由21%降到12.5%（當(dāng)氧氣濃度降到15%以下時(shí)大多數(shù)普通可燃物即停止燃燒）從而使燃燒之火被撲滅。同時(shí)把保護(hù)空間的CO2濃度上升到大約4%,CO2濃度的增大加快了人體呼吸速率和吸收氧氣的能力,即用CO2來(lái)刺激人體更

4、深和更快的呼吸來(lái)補(bǔ)償環(huán)境氣氛中的較低的氧氣濃度。2.2 性能特點(diǎn)在各種哈龍?zhí)娲分?目前國(guó)際上技術(shù)比較成熟、各項(xiàng)指標(biāo)較為合理,且有一定推廣價(jià)值的僅有煙烙盡（INERGEN）、七氟丙烷（FM200）等幾種,它們與哈龍,其性能參數(shù)比較可見表1：表1 氣體滅火系統(tǒng)性能參數(shù)比較 性能參數(shù) 氣體類型臭氧耗損潛能值ODP全球溫室效應(yīng)潛能值GWP最小設(shè)計(jì)濃度（%V/V）無(wú)副作用最高濃度NOAEL（%V/V）有副作用最低濃度LOAEL（%V/V）大氣中存活壽命（年05.07.565INERGEN0037.5-FM200020507.09.010.531FE250340010

5、.97.510.041NAFS0.0516008.610.0>10.016從表中可以看出,煙烙盡（INERGEN）具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：a. 對(duì)大氣環(huán)境無(wú)危害作用。因?yàn)闊熇颖M（INERGEN）釋放只是氮?dú)?、氬氣和二氧化碳這幾種天然氣體回歸大自然,故它不會(huì)破壞大氣臭氧層（ODP=0）,不會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)(GWP=0),不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)久影響大氣壽命的化學(xué)物質(zhì)（ALT=0）。b. 對(duì)人體無(wú)毒性危害。煙烙盡（INERGEN）本來(lái)是醫(yī)用的“輸氣產(chǎn)品”,在規(guī)定的濃度范圍內(nèi)使用,對(duì)人體是無(wú)窒息、無(wú)毒的。它本身不含有毒成分,火災(zāi)后也不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。另外煙烙盡（ INERGEN ）氣體以氣態(tài)儲(chǔ)存,在全噴放時(shí)并不形

6、成濃霧使視野不清,可確保逃生時(shí)能清楚地看到任何緊急逃生門。因而它特別適于有人停留的滅火場(chǎng)所。c. 對(duì)保護(hù)空間財(cái)產(chǎn)無(wú)損害。煙烙盡（INERGEN）是以壓縮氣體方式儲(chǔ)存而并非液態(tài)儲(chǔ)存,在它噴放時(shí)溫度變化低于10C,所以可預(yù)防滅火劑冷凝到設(shè)備表面上,在這同時(shí),煙烙盡（INERGEN ）降低了保護(hù)空間的濕度,提高了室內(nèi)氣體的絕緣性。因而其滅火功效時(shí)間較長(zhǎng),火災(zāi)損失率低。d. 由于它以高壓氣體方式存儲(chǔ),因此需要高壓存儲(chǔ)容器,與氫氟烴類滅火劑相比它要有更多的儲(chǔ)存鋼瓶和更粗的噴放管道。e. 由于滅火所需濃度高,因而排放持續(xù)時(shí)間約為12分鐘,這使得該類藥劑在某些火災(zāi)蔓延較快的場(chǎng)合中使用受到限制。同時(shí)也正是由于

7、排放持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),周圍大氣中氧含量的減少會(huì)導(dǎo)致某些區(qū)域一氧化碳產(chǎn)物的增多。2.3 適用場(chǎng)所 煙烙盡（INERGEN）是一種有效的滅火劑,它能用于多種類型的火災(zāi)。用全淹沒的方式可以來(lái)?yè)錅绶忾]空間內(nèi)的A類表面火、易燃液體的B類火以及C類電氣火。尤其是對(duì)撲滅那些必須或希望使用不導(dǎo)電的藥劑,使用其它藥劑而出現(xiàn)清洗問(wèn)題以及防護(hù)區(qū)內(nèi)經(jīng)常有人工作并要求無(wú)毒藥劑的防護(hù)區(qū)的火災(zāi)時(shí)特別有用。2.4 系統(tǒng)組成 煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)由儲(chǔ)存裝置（鋼瓶、容器閥、單向閥、集流管等）,管道系統(tǒng)（送氣管路、選擇閥、減壓孔板、噴嘴等）,控制系統(tǒng)（自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、滅火控制器、手動(dòng)控制裝置）三部分組成。該系統(tǒng)有三種控制方

8、式,即全自動(dòng)控制方式、手動(dòng)控制方式和機(jī)械緊急手動(dòng)控制方式。2.5 設(shè)計(jì)思路 由于我國(guó)尚未制定出煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,國(guó)內(nèi)采用該系統(tǒng)的工程亦不多,我們目前開展此項(xiàng)設(shè)計(jì)工作只能在符合國(guó)家現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的情況下,參照美國(guó)NFPA2001清潔氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范和美國(guó)安素（ANSUL）公司提供的相關(guān)產(chǎn)品資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)過(guò)程可歸納如下： 計(jì)算防護(hù)區(qū)凈容積à確定最小設(shè)計(jì)濃度和最小藥劑量à海拔高度修正à確定最終藥劑總量à確定鋼瓶數(shù)à計(jì)算實(shí)際藥劑總量和每個(gè)防護(hù)區(qū)實(shí)際釋放藥劑量à確定實(shí)際淹沒

9、系數(shù)à驗(yàn)證實(shí)際藥劑濃度à確定系統(tǒng)噴放時(shí)間à估算系統(tǒng)流量及所需孔板尺寸à計(jì)算噴嘴數(shù)量及每個(gè)防護(hù)區(qū)的噴嘴流量à繪制管道平面圖、系統(tǒng)圖à估算管道尺寸à計(jì)算泄壓口面積à管道水力計(jì)算à修改計(jì)算表à校核實(shí)際的系統(tǒng)性能。3 工程應(yīng)用實(shí)例天安門西站是北京地鐵復(fù)八線中一座重要的地下車站。根據(jù)規(guī)范要求,車站設(shè)備用房中站臺(tái)層西端高壓室、低壓室、牽引變電室,站臺(tái)層?xùn)|端高壓室、低壓室,站廳層西端變電主控室、通信機(jī)械室、信號(hào)機(jī)械室需設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。根據(jù)原設(shè)計(jì)預(yù)留鋼瓶間尺寸以及上述房間布局,本次設(shè)計(jì)按車站東西端分成兩個(gè)獨(dú)立的組合分配系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),即站臺(tái)西端的高壓室、低壓室、牽引變電室和站廳層西端的變電主控室、通信機(jī)械室、信號(hào)機(jī)械室六個(gè)房間為一個(gè)