气体灭火系统设计制造施工维护综合问题对策

　　工程设计问题

　　1.气体灭火系统没有标准设计软件

　　GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》于2005年发布实施，为IG541、七氟丙烷、三氟甲烷、热气溶胶等灭火系统的设计提供了很好的设计依据，但由于喷嘴设计参数、喷嘴流量系数和阀门及管件阻力损失、当量长度，需要气体灭火系统生产厂家提供，同时设计过程计算十分复杂，人工计算根本无法完成，又没有国家统一标准设计软件，工程设计单位只能委托有气体灭火系统设计软件的厂家进行设计。而厂家的设计软件一方面没有经过设计认证或试验验证，另一方面设计只针对该公司的产品，设计图纸对产品的针对性很强，谁设计就得用谁的产品。而工程上实际使用的产品跟图纸中设计的绝大部分不一样，又没有经过认证或试验验证，因此设计存在一定的安全性和可靠性隐患。

　　2.设计用量不正确

　　气体灭火系统防护区灭火剂设计用量是根据防护区的净容积进行计算，而实际情况中，净容积很难进行计算，计算公式中也没有准确的修正系数。因为不确定因素较大，往往会计算量比较大，造成灭火剂设计用量比实际需求大，最后导致在灭火过程中，灭火实际使用浓度大于无毒性反应浓度，存在一定的安全性和可靠性隐患。

　　3.火灾自动报警联动系统的火灾探测器选型及设计位置不当

　　防护区内火灾自动报警联动系统的火灾探测器的探测反应时间直接影响着气体灭火系统的防护效果。工程现场较常出现火灾探测器选型不当，如在地板下等狭小的空间内采用点式感温和点式感烟探测器，这样选型一是由于这些狭小的空间内湿度较大、粉尘较多，容易引起报警联动系统的误报，从而造成系统误喷;二是由于这些部位空间狭小，烟气流动不畅，造成探测器无法及时发现火情，导致气体灭火系统无法及时启动灭火。另外探测器设计位置不当，则将致使气体灭火系统防护区内某些重要部位成为探测盲区，一旦这些部位火灾发生探测器将无法及时探测到火灾信号，最终导致气体灭火系统无法及时启动灭火。

　　产品制造问题

　　1.零部件组装及检验过程中存在的问题

　　气体灭火系统生产厂家大部分是小作坊式生产企业组装，大部分甚至所有零部件均采购其他生产厂家的零部件;瓶组组装没有专用的组装设备，靠人工组装;集流管制作没有相应的开孔设备，直接通过气割开孔，致使产品质量根本得不到保证。

　　目前气体灭火系统没有严格的工厂条件检查要求，小作坊式的生产厂家为降低生产成本，往往不配置相应的检测设备，也没有科学的检测方法，零部件采购回来后不进行相应的试验或检验就直接供应给施工单位，产品质量根本得不到保证。

　　2.灭火剂方面存在的问题

　　当前在工程项目验收时，因气体灭火系统的整体启动特征，检查方主要检查的依然是系统的表观及启动、喷射性能，极少对灭火剂性能进行检验。部分气体灭火系统生产厂家为了降低生产成本，没有到有灭火剂充装资质的充装单位按标准工艺进行充装灭火剂，有的还充装假灭火剂。

　　3.IG541钢瓶存在的问题

　　2002年之前生产的IG541气体灭火系统，钢瓶采用的是15MPa二氧化碳钢瓶，该类钢瓶工作压力偏低，存在一定的安全性和可靠性隐患。

　　工程施工问题

　　由于气体灭火系统比较专业且在施工过程中有一定的危险，施工中容易出现一些安全性事故，存在以下问题：

　　(1)组合分配系统中联动控制系统接线错误，使启动装置、选择阀、防护区未形成应有的对应关系。如误将防护区一的联动启动线路接至防护区二的启动装置上，导致防护区一发生火灾时灭火剂反而喷放到防护区二中，从而导致灭火失败。

　　(2)联动控制系统的联动关系设置不正确。如防护区内的空调系统在发生火情时不能联动停止工作，机械排烟设施在发生火情时反而联动启动。这样一方面会造成烟气不易聚集，使探测器无法及时探测火灾;另一方面在灭火剂喷放灭火时会造成灭火剂的流失，使防护区内灭火剂浓度无法达到灭火浓度，导致灭火失败。

　　(3)气体灭火防护区的开口无法在灭火剂喷放之前联动关闭，致使灭火剂流失，降低系统灭火效果。

　　(4)无人值守的房间将灭火系统设置在手动工作状态，一旦此类防护区发生火情，就无法及时启动系统灭火。

　　(5)手动启动装置无防护措施，容易被人误操作，造成系统误喷。

　　(6)系统中设备管道未按规范要求进行接地，有可能在雷击或静电的作用下引起系统的误动作。

　　(7)防护区围护结构及门窗不满足耐火极限不宜低于0.5h，承受内压的允许压强不宜低于1200Pa的要求，或者未按照设计规范要求设置泄压口。火灾发生或灭火剂喷放时容易引起防护区围护结构及门窗破损，造成灭火剂流失，灭火失败。

　　(8)系统安装完毕，投入运行时未将电磁阀或者瓶头阀处的限位安全装置拆除，造成火灾时，系统无法正常启动。

　　(9)系统安装时，安装人员随意改动灭火剂输送管道的位置，管路上增加弯头，使灭火剂输送的阻力增加，导致灭火剂无法在规范要求的喷放时间内喷放完毕，影响系统的灭火效果。

　　(10)组合分配系统中启动气体单向阀的安装位置直接决定各个气体灭火防护区的灭火剂的喷放数量。施工时启动气体单向阀的位置安装有误会导致气体灭火防护区的实际灭火剂的喷放数量与灭火剂设计用量不同，从而可能导致防护区内灭火剂浓度过高或不足。

　　(11)施工时未按照规范要求设置管道支吊架，为节省成本随意减少支吊架的数量，导致系统在喷放时管道震动。严重时会造成管网脱落。

　　(12)储存装置在搬运过程中不注意保护，因碰撞原因有可能造成瓶头阀损坏，造成灭火剂的泄漏。严重的则可能导致瓶头阀打开，造成灭火剂释放，引发危险。

　　维护保养问题

　　(1)一些使用单位维护人员没有经过气体灭火系统专业知识培训，对系统的操作似懂非懂，致使系统无法保持完好有效的状态。消防值班人员更换频繁，导致部分值班人员不熟悉气体灭火系统，一旦发生火情不知道如何处置，致使灭火延迟甚至失败。

　　(2)日常检查不到位，钢瓶灭火剂或启动气体泄漏未及时发现，一旦发生火情，系统无法启动或者喷放到防护区内的灭火剂量不足而影响灭火效果。

　　(3)系统维护保养不到位，导致系统误报警或者整个系统瘫痪。维护保养时，维保人员未按操作规程采取安全防护措施(如未先脱开启动装置上的电磁阀及启动气体管路)，就开始进行报警联动测试而引起系统的误喷。

　　(4)系统维护保养结束时，维保人员未将系统恢复到工作状态(如忘记将电磁阀和启动气体管路装回，未将电磁阀的测试安全销取下)，就会造成系统不能正常启动灭火。

　　(5)使用单位不按国家相关法律、法规，定期对钢瓶做检验。

　　对策：

　　(1)气体灭火系统灭火剂在管道中的流动属于气态、液态高压高速两相流或单相流，且喷射时间短，因此气体灭火系统工程设计相对比较复杂，因此建议制订统一的流量计算方法或软件给设计人员使用，并配套相应软件给审核人员审核用。避免目前气体灭火系统的工程设计乱象，使设计工作标准化、规范化，使其最大限度满足规范的要求，保证灭火系统工作的可靠性和有效性。

　　(2)气体灭火系统产品应实现3C认证，对生产企业的生产场地、技术人员、生产设备、检验设备、生产工艺等进行现场强制检查;对产品主要零部件如灭火剂瓶组、驱动气体瓶组、选择阀、单向阀、喷嘴、驱动装置、集流管、减压装置、低泄高封阀、信号反馈装置等的结构、材质、性能参数进行确认，并进行型式检验。对满足认证条件的产品发放认证证书，并且只有获得认证才能在工程中应用，在工程验收时进行确认。监管部门不定期地对持证情况进行监督检查。

　　(3)对充装IG541的15MPa二氧化碳钢瓶进行更换，防止出现安全和可靠性问题。对气体灭火系统钢瓶按国家相关规定进行强制定期检验，消防部门应加强对气体灭火系统的监督检查。

　　(4)规范气体灭火系统的施工及维护单位。应将气体灭火系统的施工单位及维护单位纳入资质管理体制中。只有通过资质认定和专业考核的单位和个人才可以进行相关的施工及维护操作。

　　气体灭火气体发展展望

　　随着国家经济建设的迅速发展，特别是高科技的快速发展，对气体灭火系统的要求越来越高，对于可燃气体、可燃液体、电器火灾以及云机房、控制中心、重要文物档案库、通信广播机房、微波机房、精密仪器设备间等不宜用水灭火的火灾，气体灭火系统作为最有效最干净的灭火手段，必将越来越受到重视，应用越来越广泛。随着气体灭火系统设计规范、施工验收规范日益成熟，气体灭火系统产品3C认证展开，气体灭火系统将在各类灭火系统中占有十分重要的地位。

　　外贮压式七氟丙烷灭火系统

　　名 称：外贮压式七氟丙烷灭火系统

　　型 号：QMQ4.2/90W-XW、QMQ4.2/120W-XW

　　QMQ4.2/150W-XW、QMQ4.2/180W-XW

　　规 格：90L、 120L 、150L、 180L

　　最大工作压力：5.3MPa

　　最大充装密度：1250kg/m3

　　最远输送距离：210m

　　灭火剂喷放时间：≤10s

　　灭火剂喷放剩余量：≤2kg

　　启动控制方式：自动控制、机械应急、手动控制

　　工作温度范围：0℃~50℃

　　产品详情

　　一、系统原理

　　外贮压式七氟丙烷灭火系统是将七氟丙烷灭火剂和动力气体分别贮存于不同的容器内，有火情时驱动气体瓶组接收到灭火控制器的信号启动电磁阀释放氮气，通过驱动气体管路将充压气体瓶组打开，把动力气体充入灭火剂储存瓶组，使灭火剂容器内的压力迅速升高，并为药剂输送到防护区提供稳定持久的动力源，推动灭火剂高速通过管网系统，实施喷放灭火。

　　由于灭火剂和氮气分别贮存于不同容器，不存在氮气溶解于灭火剂的现象，在输送过程中不会释放氮气，避免了气囊和双相流现象的发生，氮气推动液态七氟丙烷灭火剂在管路中能以单相流体流动，其灭火剂的流动性能得以优化，能够使用更细的管道输送更多的灭火剂。 

　　平时灭火剂容器内的压力仅为灭火剂的饱和蒸汽压，容器的充装密度可大大提高;通过压力的调整和氮气量的配置，提高灭火剂喷嘴入口压力，可改善灭火剂的雾化效果，增强灭火剂的灭火效果。

　　二、系统优点

　　与内贮压式七氟丙烷相比，外贮压式七氟丙烷灭火系统具有以下诸多的优点：

　　1)灭火剂输送距离将大大提高，最远可达220m，更适合于远距离输送和大空间防护区; 

　　2)输送管路管径相对较小，可减少管道投资; 

　　3)可沿用已有的哈龙1301管网系统和设备间，把1301系统仅更换贮瓶就改造成为外贮压式七氟丙烷灭火系统; 

　　4)喷嘴入口压力较高，改善了灭火剂的雾化效果，缩短了灭火剂喷放时间，加速灭火，提高灭火效率。

　　5)灭火剂容器的充装密度提高(最大充装密度为1250Kg/m³)，可更有效利用灭火剂贮存容器容积;

　　三、系统组成

　　外贮压式七氟丙烷灭火系统在实际应用中由火灾探测与报警控制部分、气体贮存与释放部分组成。具体如下：

　　火灾探测与报警控制：包括气体灭火控制器、感烟探测器、感温探测器、声光报警器、警铃、紧急启动/停止按钮、放气指示灯等组成。

　　气体贮存与释放：包括灭火剂瓶组、驱动气体瓶组、充压气体瓶组、单向阀、高压连接管、液位报警装置、减压阀、启动器、集流管、安全泄放装置、低泄高封阀、信号反馈装置、选择阀、灭火剂输送管路、喷嘴等组成。

　　四、系统示意图

　　单元独立系统：一套备压式七氟丙烷灭火剂供给源，通过固定的管道和喷嘴，对一个防护区实施保护。

　　组合分配系统：一套备压式七氟丙烷灭火剂供给源，通过固定的管道和喷嘴，对两个及两个以上防护区实施保护。

　　五、特性参数

　　1、工作温度范围：0℃～50℃

　　2、工作压力：

　　灭火剂瓶组：贮存压力0.3MPa(20℃时)，工作压力4.2MPa(20℃时),最大工作压力5.3MPa(50℃时)

　　驱动气体瓶组：贮存压力6MPa(20℃时)，最大工作压力6.6MPa(50℃时)

　　充压气体瓶组：贮存压力13.5MPa(20℃时)，最大工作压力15MPa(50℃时)

　　3、充装参数：

　　灭火剂瓶组最大充装密度：1250kg/m3

　　驱动气体瓶组充装压力：6MPa(20℃时)

　　充压气体瓶组充装压力：13.5MPa(20℃时)

　　4、减压特性：输入压力≤13.5MPa，输出压力≤4.2MPa(20℃)

　　六、检验报告及技术鉴定证书