備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)

1、備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng) 上海金盾從金盾制造走向金盾創(chuàng)造的新臺(tái)階！國內(nèi)首家通過國家檢測中心型式檢驗(yàn)；填補(bǔ)國內(nèi)空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平；滅火劑輸送距離超過200m；擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)；與IG541相比工程總投資可節(jié)省10。備壓式七氟丙烷 滅火系統(tǒng)介紹上海金盾實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司二零零六年七月國內(nèi)首家通過國家指定權(quán)威機(jī)構(gòu)型式檢驗(yàn)一、概述七氟丙烷滅火劑（HFC227ea） 七氟丙烷是目前眾多的哈龍?zhí)娲镏袘?yīng)用最多、技術(shù)相對成熟的潔凈氣體之一，已在國內(nèi)工程建設(shè)中大量使用。適用范圍： 固體表面火災(zāi)； 電氣火災(zāi)； 液體火災(zāi)； 滅火前能切斷氣源的氣體火災(zāi)。一、概述七氟丙烷滅火劑（HFC227ea） 不適

2、合撲救的火災(zāi)： 硝酸纖維、硝酸鈉等含氧化劑的化學(xué)制品火災(zāi)； 鉀、鎂、鈉、鈦、鋯、鈾等活潑金屬火災(zāi)； 氫化鉀、氫化鈉等金屬氫化物火災(zāi)； 過氧化氫、聯(lián)胺等能自行分解的化學(xué)物質(zhì)火災(zāi)。 一、概述七氟丙烷滅火劑（HFC227ea） 主要特點(diǎn)：具有物理滅火和部分化學(xué)滅火的雙重機(jī)理，滅火濃度低，滅火效率高 ；無色、無味、不導(dǎo)電，不污染環(huán)境；滅火劑揮發(fā)性好，無殘留物，對保護(hù)對象無殘留物污染,滅火后的清潔工作時(shí)間降至最少 ；一、概述七氟丙烷滅火劑（HFC227ea） 主要特點(diǎn)：環(huán)保，不破壞大氣臭氧層，在大氣生存時(shí)間短；在適當(dāng)?shù)臏缁饾舛认聦θ梭w無害，適合于經(jīng)常有人的場所 ；滅火劑設(shè)計(jì)滅火濃度低，用量少，并以液態(tài)貯

3、存，瓶組占地面積小，節(jié)省建筑面積 ；噴放壓力低，泄壓面積小，易于布置。一、概述貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng) 七氟丙烷滅火劑的飽和蒸汽壓低，不能滿足滅火滅火劑輸送和噴放的要求。通常是采用對滅火劑瓶組充裝氮?dú)庠鰤旱姆绞?，提高其貯存壓力以滿足輸送和噴放要求，即稱為貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)。 貯壓式系統(tǒng)主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單。一、概述貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng) 動(dòng)力氣體與滅火劑同處一個(gè)容器會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的問題：輸送過程中產(chǎn)生雙相流現(xiàn)象，直接影響了滅火劑的流動(dòng)性能和質(zhì)量流速。滅火劑采用氮?dú)饧訅海A存壓力比較高，氮?dú)鈺?huì)溶解到滅火劑中。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)噴放時(shí)，滅火劑在管道輸送過程中是從貯存壓力至噴放壓力的降壓過程。隨著壓力的

4、降低，氮?dú)獍殡S著滅火劑蒸汽一并釋放出來，在輸送管道中形成雙相流現(xiàn)象，并極有可能在管道中形成滯留的或緩慢移動(dòng)的氣囊。一、概述貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)貯存動(dòng)力氣體的能量有限，直接影響滅火劑的輸送和噴放。 衡量動(dòng)力氣能量的大小是體積和壓力。貯壓式系統(tǒng)采用氮?dú)饧訅旱姆绞剑滟A存體積是有限，貯存壓力又不能太高。 （貯存壓力越高，從貯存壓力降至噴放壓力所產(chǎn)生的壓力差越大，釋放的氮?dú)夂驼羝驮蕉?，雙相流現(xiàn)象越嚴(yán)重。）一、概述貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)滅火劑充裝密度比較低。 一、概述綜上所述，貯壓式系統(tǒng)在以下四個(gè)方面存在不足：滅火劑的充裝密度低；滅火劑的輸送距離短，不適合于對大空間防護(hù)區(qū)滅火劑的輸送；滅火劑噴放壓力

5、低；滅火劑在管道里的流動(dòng)性能不好，不能沿用原有的1301系統(tǒng)管網(wǎng)對系統(tǒng)實(shí)施改造。一、概述備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng) 為解決貯壓式系統(tǒng)所存在的不足，提出了備壓式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路：即把動(dòng)力氣體貯存于另一個(gè)容器內(nèi)，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，把氮?dú)庾⑷霚缁饎┢拷M，將滅火劑以活塞式推進(jìn)的方式輸送，能有效避免貯壓式系統(tǒng)所存在的缺點(diǎn)。一、概述備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng) 特點(diǎn)：滅火劑輸送過程中的壓力始終高于滅火劑的貯存壓力（飽和蒸汽壓），與貯壓式系統(tǒng)相比，壓力變化剛好相反，系統(tǒng)壓力的變化相對于滅火劑貯存壓力而言是一個(gè)升壓的過程。因此，可以避免雙相流現(xiàn)象的產(chǎn)生，改善滅火劑的流動(dòng)性能,提高滅火劑的質(zhì)量流速；一、概述備壓式七氟丙烷滅火系

6、統(tǒng) 特點(diǎn)：可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求，配備適量的動(dòng)力氣體，使滅火劑得到更多的動(dòng)力，以滿足更遠(yuǎn)的輸送距離，并可以提高噴嘴的噴放壓力，改善滅火劑的霧化效果，提高滅火效率 ；一、概述備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng) 特點(diǎn)：由于沒有氮?dú)饧訅?，滅火劑的充裝密度可以大幅度提高，充分利用滅火劑瓶組的有限容積，減少滅火劑的瓶組數(shù)。一、概述備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：由于滅火劑的流動(dòng)性能得到了改善，可以用較細(xì)的管道輸送滅火劑，減少管道投資。特別是對于一些大空間的場所和一些沿用原有的1301系統(tǒng)的管網(wǎng)進(jìn)行改造的項(xiàng)目，顯示出更大的優(yōu)勢；一、概述備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)一、概述備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)延長了滅火劑的輸送距離，試驗(yàn)證實(shí)輸

7、送距離可超過200m；能夠得到更高的噴放壓力，改善滅火劑的霧化效果，提高其滅火性能；提高滅火劑的充裝密度，減少系統(tǒng)滅火劑的瓶組數(shù)量。一、概述技術(shù)關(guān)鍵之一滅火劑輸送技術(shù)研究 要解決遠(yuǎn)距離和大空間系統(tǒng)滅火劑的輸送技術(shù)，有足夠的動(dòng)力氣體是必須具備的條件，但對以下關(guān)鍵技術(shù)問題需要加以研究：1、要對備壓式系統(tǒng)滅火劑的流動(dòng)特性、特征參數(shù)和計(jì)算方法進(jìn)行研究； 一、概述技術(shù)關(guān)鍵之一滅火劑輸送技術(shù)研究 2、要對有限體積的滅火劑在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的分流規(guī)律進(jìn)行研究； 3、提出科學(xué)的方法和合理的措施并借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對管道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得滅火劑在管道中按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行輸送和分流。 一、概述技術(shù)關(guān)鍵之一滅火劑輸送技術(shù)研究

8、2005年投資建造了一個(gè)使用面積達(dá)1000多平米的綜合滅火系統(tǒng)工程應(yīng)用試驗(yàn)室； 一、概述技術(shù)關(guān)鍵之一滅火劑輸送技術(shù)研究 搭建多套試驗(yàn)管網(wǎng)，進(jìn)行了大量的噴放試驗(yàn)，研究有限體積的滅火劑在管道中流動(dòng)規(guī)律； 一、概述技術(shù)關(guān)鍵之一滅火劑輸送技術(shù)研究 建立一套先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要有壓力、流量、溫度、氧濃度、熱通量和視頻音像等數(shù)據(jù)的記錄，這些試驗(yàn)數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的開發(fā)和研究工作起到了非常重要的作用； 一、概述技術(shù)關(guān)鍵之一滅火劑輸送技術(shù)研究 開發(fā)了一套系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件。一、概述關(guān)鍵技術(shù)之二動(dòng)力氣減壓技術(shù)研究 可用于備壓式系統(tǒng)的減壓技術(shù)有孔板減壓和減壓閥減壓。 用兩種不同的減壓技術(shù)壓力曲線圖作比較，可以選擇出更適

9、用于備壓式系統(tǒng)的減壓技術(shù)。一、概述關(guān)鍵技術(shù)之二動(dòng)力氣減壓技術(shù)研究一、概述關(guān)鍵技術(shù)之二動(dòng)力氣減壓技術(shù)研究 采用減壓閥減壓技術(shù)對提高備壓式系統(tǒng)的性能有著非常重要的意義，但如果采用通用的減壓閥會(huì)存在一個(gè)響應(yīng)速度問題。因?yàn)?，減壓閥的下游設(shè)備沒有足夠的空間吸收快速釋放的氣體能量時(shí)，壓力會(huì)很快上升，如果減壓閥的響應(yīng)速度跟不上，就會(huì)出現(xiàn)容器超壓的危險(xiǎn)。而對滅火劑容器瓶組而言，所希望的是盡可能多的充裝滅火劑，以減少瓶組數(shù)量，不可能有大的空間，這就形成了一個(gè)矛盾。一、概述關(guān)鍵技術(shù)之二動(dòng)力氣減壓技術(shù)研究 選擇了自行設(shè)計(jì)開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種新型的減壓閥。該減壓閥的特點(diǎn)是：具有能緩慢開啟功能，既滿足減壓性能的要

10、求，又解決超壓沖擊的問題。該技術(shù)屬于本公司的專利。一、概述備壓式系統(tǒng)和IG541系統(tǒng)的比較IG541系統(tǒng)備壓式系統(tǒng)IG541系統(tǒng)備壓式系統(tǒng)防護(hù)區(qū)體積1350m3同左輸送距離140m主干管同左滅火劑用量923.7kg887.6kg滅火劑瓶組58瓶80L5瓶180L動(dòng)力氣瓶組不需要10瓶70L設(shè)備間面積28m211m2貯存壓力15MPa12MPa管網(wǎng)壓力7MPa4.2MPa噴放時(shí)間小于1分鐘小于10秒鐘主干管DN125DN100設(shè)備總投資98萬93萬工程總投資104萬元95萬元一、概述備壓式系統(tǒng)滅火試驗(yàn)二、系統(tǒng)的構(gòu)成單元獨(dú)立系統(tǒng)1.氣體滅火控制器、2.火災(zāi)探測器、3.放氣指示燈、4.緊急啟停/手自

11、動(dòng)轉(zhuǎn)換、5.集流管、6.安全泄放閥、7.壓力信號發(fā)生器、8.控制連接管、9.動(dòng)力氣連接管、10.滅火劑單向閥、11.滅火劑連接管、12.滅火劑瓶組、13.電磁啟動(dòng)器、14.滅火劑瓶組支架、15.動(dòng)力氣瓶組、16.噴嘴、17.管網(wǎng)、18.聲光報(bào)警器。 二、系統(tǒng)的構(gòu)成組合分配系統(tǒng)1.氣體滅火控制器、2. 聲光報(bào)警器、3. 火災(zāi)探測器、4. 放氣指示燈、5. 緊急啟停/手自動(dòng)轉(zhuǎn)換、6.安全泄放閥、7.壓力信號發(fā)生器、8.控制連接管、9. 集流管、10.動(dòng)力氣連接管、11. 動(dòng)力氣瓶組、12. 滅火劑瓶組支架、13. 滅火劑單向閥、14.滅火劑連接管、 15.啟動(dòng)氣瓶組、16. 啟動(dòng)氣瓶組支架、17.

12、 滅火劑瓶組、18.啟動(dòng)氣體單向閥、19.選擇閥、20. 電磁啟動(dòng)器、21. 管網(wǎng)、22. 噴嘴。 三、系統(tǒng)組件滅火劑瓶組用途：用于貯存、釋放滅火劑。特點(diǎn)：由容器、容器閥、減壓閥和液面測量裝置組成。主要技術(shù)參數(shù)：容積（L）90180工作壓力（MPa）4.2出口通徑（mm）3250最大貯存量（kg）114228配氣量（瓶）12三、系統(tǒng)組件滅火劑容器閥用途：用于控制釋放滅火劑。特點(diǎn)：是一種差壓式容器閥，采用進(jìn)口密封件，具有很好的密封和自適應(yīng)性能。主要技術(shù)參數(shù)：適用瓶組（L）90180工作壓力（MPa）4.2出口通徑（mm）3250瓶口連接螺紋PZ39PZ50出口連接螺紋M000.0M000.0三、

13、系統(tǒng)組件減壓閥用途：用于對動(dòng)力氣減壓。特點(diǎn)：該減壓閥是本公司專利技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的減壓閥閥芯的運(yùn)動(dòng)方式，有效解決了快速輸入介質(zhì)時(shí)減壓閥的響應(yīng)速度問題，并實(shí)現(xiàn)在有效時(shí)間內(nèi)有更多的能量推進(jìn)滅火劑輸送。主要技術(shù)參數(shù)：最大輸入壓力（MPa）12額定輸出壓力（MPa）4.2額定輸出流量（L/S）20三、系統(tǒng)組件減壓閥 采用減壓閥減壓要解決瞬間壓力沖擊的問題。 眾所周知，傳統(tǒng)的 減壓閥在設(shè)定好輸出壓力后，在沒有輸入壓力時(shí)閥芯是處于全開啟狀態(tài)的，當(dāng)動(dòng)力氣體快速釋放通過減壓閥時(shí)，滅火劑瓶組內(nèi)可容納氣體的有效空間是很小的，減壓閥的響應(yīng)速度跟不上，就給滅火劑容器構(gòu)成瞬間壓力沖擊。 采用本公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的緩慢開啟

14、減壓閥，很好的解決了壓力沖擊的問題。三、系統(tǒng)組件液面測量裝置用途：用于測量滅火劑液位。特點(diǎn)：利用磁感應(yīng)技術(shù)，標(biāo)尺顯示，結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠。主要技術(shù)參數(shù)：適用瓶組（L）90180工作壓力（MPa）4.2液位變化測量范圍（mm）0000最小顯示單位（mm）1三、系統(tǒng)組件動(dòng)力氣瓶組用途：用于貯存、釋放動(dòng)力氣體。特點(diǎn)：該瓶組由容器閥和容器組成，同樣采用了差壓式容器閥，具有很好的密封和自適應(yīng)性能。主要技術(shù)參數(shù)：容積（L）70工作壓力（MPa）12出口通徑（mm）15出口連接螺紋M0000四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)：額定工作壓力：4.2Mpa；滅火方式：全淹沒方式；滅火劑噴放時(shí)間：10s；滅火劑瓶組容積： 90

15、L、180L;最大充裝密度：1.249kg/L;動(dòng)力氣瓶組容積：70L;動(dòng)力氣貯存壓力：12Mpa；四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)：最大配氣量：90L1個(gè)、180L2個(gè);啟動(dòng)瓶組容積：4L；啟動(dòng)瓶組充裝壓力：6Mpa；電源：主電源AC220V、50Hz，備用電源 DC24V；啟動(dòng)：電磁啟動(dòng)器啟動(dòng)方式：DC18DC24V； 氣動(dòng)啟動(dòng)：氣體壓力3.0Mpa； 應(yīng)急機(jī)械手動(dòng)啟動(dòng)：機(jī)械操作力 150N。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 工程名稱； 系統(tǒng)名稱； 系統(tǒng)類型； 防護(hù)區(qū)數(shù)量； 防護(hù)區(qū)名稱； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； 防護(hù)區(qū)溫度范圍； 防護(hù)區(qū)海拔高度； 防護(hù)區(qū)體積或尺寸； 防護(hù)區(qū)內(nèi)可扣除體積； 防護(hù)區(qū)不 可關(guān)閉面積；

16、 滅火劑噴射時(shí)間； 最低設(shè)計(jì)濃度或可燃物。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：一般規(guī)定：應(yīng)遵循GB50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范第3.1條的要求。防護(hù)區(qū)劃分：應(yīng)遵循規(guī)范3.2.4條的要求，對于一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積和體積的限定（800m2，3600m3），規(guī)范中采用的是“不宜”，說明超過此限定的可能仍然存在。備壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)對于大空間防護(hù)區(qū)的應(yīng)用有著非常有意義的，關(guān)鍵是計(jì)算結(jié)果能否滿足相關(guān)的要求（主要有：噴嘴入口壓力、噴放時(shí)間和管網(wǎng)體積等參數(shù)）。 四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：泄壓口設(shè)置：應(yīng)遵循規(guī)范第3.2.7條的規(guī)定，設(shè)置在防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上，面積計(jì)算按第3.3.13條計(jì)算。設(shè)計(jì)濃度：應(yīng)遵循規(guī)范第3

17、.3.1條的規(guī)定，滅火設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于滅火濃度的1.3倍，惰化設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于惰化濃度的1.1倍。噴放時(shí)間：應(yīng)遵循規(guī)范第3.3.7條的規(guī)定，計(jì)算機(jī)房和通訊機(jī)房等不應(yīng)大于8s，其他防護(hù)區(qū)不應(yīng)大于10s。 四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：滅火劑充裝量：不應(yīng)大于1249kg/m3。用量計(jì)算：按規(guī)范第3.3.14條計(jì)算。噴嘴布置： 在同一防護(hù)區(qū)域內(nèi)噴嘴的流量應(yīng)一致；合理選擇噴嘴數(shù)量和位置，有利于后續(xù)管網(wǎng)布置。 四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 噴嘴主要設(shè)計(jì)參數(shù) 安裝于地板下和吊頂上的噴頭，應(yīng)按應(yīng)用高度h小于1.5m選用，防護(hù)區(qū)高度超過5m時(shí),噴嘴應(yīng)分層布置。應(yīng)用高度有無噴罩噴頭噴射半徑噴頭間距噴頭距墻距離h1.5m無6m

18、8m9m5m1.5mh5.0m有3m4m6m3.5m四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：管網(wǎng)布置：只采用三通分流，不得采用四通分流。盡可能布置成完全均衡分流管網(wǎng)，即三通水平輸入，左右分流，管徑相同，至下一個(gè)分流三通的當(dāng)量長度相同，分流流量相同，這是最理想狀態(tài)。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：管網(wǎng)布置：當(dāng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)不能滿足完全均衡分流條件時(shí)，應(yīng)滿足：從每個(gè)分流三通至下游每個(gè)噴嘴的實(shí)際管道長度偏差不要超過10。 分流流量范圍應(yīng)符合以下規(guī)定： 水平左右分流時(shí)，5085； 水平側(cè)向分流時(shí)，3515； 豎直側(cè)向分流時(shí)，3516。 這種非完全均衡分流三通的位置應(yīng)可能盡量靠后設(shè)置。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：管網(wǎng)布置：分流三通前后的直管段長度盡可能長，不得小于管徑的6倍。管網(wǎng)體積和滅火劑體積之間的關(guān)系： 分流三通之后的管網(wǎng)內(nèi)體積不應(yīng)大于流經(jīng)該三通的滅火劑體積