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1、,中级建构筑物消防员培训,第三章 建筑消防设施操作与维护,（120页140页）,第八节 气体灭火系统使用与维护保养,气体灭火系统是以某些在常温、常压下呈现气态的物质作为灭火介质,通过这些气体在整个防护区内或保护对象周围的局部区域建立起灭火浓度实现灭火。该系统的灭火速度快,灭火效率高,对保护对象无任何污损,不导电,但系统一次投资较大,不能扑灭固体物质深位火灾,且某些气体灭火剂排放对大气环境有一定影响。因此,根据气体灭火系统特有的性能特点,其主要用于保护重要且要求洁净的特定场合,它是建筑灭火设施中的一种重要形式。,气体灭火系统,课程要点一、气体灭火系统的组成与适用范围二、气体灭火系统的类型三、气体
2、灭火系统的主要组件四、气体灭火系统的维护保养,一、气体灭火系统的组成与适用范围,(一)气体灭火系统的组成一般来说,气体自动灭火系统由火灾报警系统部分、灭火控制系统部分和灭火系统部分三部分组成。而灭火系统部分又由气体灭火剂储存装置、管网及喷头几部分组成。灭火剂储存装置有两种结构型式:储瓶式和储罐式,它们的构成形式分别如图3-59和图3-60所示。目前,储罐式仅有低压二氧化碳灭火系统采用。,(二)气体灭火系统的适用范围,1.适用的火灾类型气体灭火系统的适用范围是由气体灭火剂的灭火性质决定的。按照国际标准火灾分类(ISO3941-1997)和国家标准火灾分类(GB/T4968-2008)关于火灾的分
3、类规定,气体灭火系统适用于扑救的火灾类别为:,二氧化碳灭火系统除适用于固体表面火灾外,还适用于扑救棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾。,2.应用限制,气体灭火系统不适用于扑救下列火灾:(1)强氧化剂、含氧化剂的混合物以及能够自身提供氧而且在无空气的条件下仍能迅速氧化、燃烧的物质,如氯酸钠、硝酸钠、氮的氧化物、氟、火药、炸药、硝化纤维素等。(2)金属氢化物,如氢化钠、氢化钾等。(3)活泼金属(D类火灾),如钠、钾、镁、钛、锆、钠钾合金、镁铝合金等。(4)能自动分解的物质,如某些有机过氧化物、联氨等。(5)能发生自燃的物质,如白磷、某些金属有机化合物。,二、气体灭火系统的类型,气体灭火系统按灭火剂
4、名称可分为:二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统、三氟甲烷灭火系统等。,气体灭火系统按应用方式可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。管网灭火系统按结构特点可分为组合分配系统和单元独立系统。按装配形式可以分为管网灭火系统和预制灭火系统。二氧化碳灭火系统按储存压力又可分为高压二氧化碳灭火系统和低压二氧化碳灭火系统，高压系统(指灭火剂在常温下储存的系统)和低压系统(指将灭火剂在-18-20低温下储存的系统)。,气体灭火系统的灭火机理与适用场所,气体灭火系统的灭火基本机理是冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火作用主要是物理作用,后一种是一个化学作用。CO2灭火系统主要是通
5、过物理作用来灭火的,既通过稀释氧气浓度窒息燃烧和冷却作用来灭火的。七氟丙烷（卤代烃HFC-277ea）灭火系统主要通过物理作用和部分化学作用来灭火的。IG541等惰性气体灭火系统主要是通过稀释氧气浓度、隔绝空气等窒息作用来灭火的。气体灭火系统应用于图书、档案馆、珍品库、电子计算机房、电讯中心、通讯室无人值守机房、喷漆线、喷漆室、燃汽轮机、变配电室、变压器室、电站、飞机、汽车库、船舱、轧机、印刷机、浸渍油槽等场所。,(一)全淹没灭火系统,在规定的时间内向防护区喷射一定浓度的灭火剂并使其均匀地充满整个防护区的气体灭火系统称为全淹没灭火系统。（防护区：满足全淹没灭火系统要求的有限封闭空间。）全淹没系
6、统适用于扑救封闭空间内的火灾。全淹没系统是由一套储存装置在规定的时间内,向防护区喷射一定浓度的灭火剂,并通过喷嘴,使其均匀地充满整个防护区空间的灭火系统。,基本特征为:由固定的气体灭火剂供给源,通过与之相连的管道、喷嘴,向指定的封闭空间内均匀施放灭火剂,使此空间内的可燃物质完全淹没在含有足够浓度灭火剂中。不管封闭空间内任何位置上的火灾,均能将其扑灭。全淹没系统的灭火作用是基于在很短的时间内,使防护区充满规定浓度的气体灭火剂,并通过一定时间的浸渍而实现的。因此,要求防护区要有必要的封闭性、耐火性和耐压、泄压能力。全淹没系统对防护区耐压强度的最低的要求是其围护构件立能承受1.2kPa压力差(防护区
7、内外的压力差)。必要的泄压能力是要求在完全密闭的防护区应设泄玉口,以防灭火剂喷放时防护区压力过高对防护区封闭性的破坏。,(二)局部应用灭火系统,向保护对象以设计喷射强度直接喷射灭火剂,并持续一定时间的气体灭火系统称为局部应用系统。局部应用灭火系统是由一套储存装置在规定的时间内,直接向燃烧着的可燃物体区域喷射一定数量的灭火剂,在燃烧体附近空问内形成局部高浓度的系统。该类系统在国内的应用,目前仅限于二氧化碳局部应用系统;对于其他局部应用气体灭火系统,尚未制定相关的设计规范。,(三)管网灭火系统,通过管网向防护区喷射灭火剂的气体灭火系统称为管网灭火系统。,(四)预制灭火系统,按一定的应用条件,将灭火
8、剂储存装置和喷嘴等部件预先组装起来的成套气体灭火装置称为预制灭火系统,又称预制灭火装置。,(五)组合分配系统,用一套灭火剂储存装置,通过选择阀等控制组件来保护多个防护区的气体灭火系统称为组合分配系统。它可以保护多个不同时发生火灾的防护区。该系统特点是灭火剂的设计用量只考虑最大防护区灭火剂的需求量,而不是各防护区灭火剂用量的总和,具有较好的经济性,这种结构特点比较适合我国国情。,在气体灭火系统设计中,对于两个或两个以上的防护区往往采用组合分配的系统。为保证系统的安全可靠,一方面要保证每个防护区的灭火剂用量都能达到设计用量要求(即灭火剂的设计用量由灭火剂用量最多的防护区确定);另一方面要注意一个组
9、合分配系统所保护的防护区数目不宜过多,防护区数目超过一定数量,应配置各用灭火剂。,(六)单元独立系统,单元独立系统是用一套灭火剂储存装置保护一个防护区的系统,它与防护区一一对应,一般由单元独立系统保护的防护区在位置上是独立的,离其他防护区较远,或几个相邻的防护区有同时失火的危险。,三、气体灭火系统的主要组件,气体灭火系统主要是由瓶组、容器阀、选择阀、喷嘴、单向阀、集流管、连接管、安全泄放装置、驱动装置、信号反馈装置、加压装置、手动按钮、气体灭火控制器、火灾探测器、声光警报器等装置组成。,(一)瓶组,1.分类瓶组按用途分为灭火剂瓶组、驱动气体瓶组、加压气体瓶组。,灭火剂瓶组,驱动气体瓶组,加压气
10、体瓶组,2.组成灭火剂瓶组一般包括容器、容器阀、安全泄放装置、虹吸管(惰性气体系统瓶组除外)、灭火剂等。,虹吸管的内径一般与容器阀的通径相同,为减少阻力损失,虹吸管的下端应有约30度斜口,且棱边倒圆角,为避免沉积的污物进入管道,通常使管端距容器底部约38mm。,安全泄放装置一般设置在容器阀上,也有直接设置在容器上的,但也仅限于焊接容器。,驱动气体瓶组和加压气体瓶组一般包括容器、容器阀、安全泄压装置、驱动气体(加压气体)、压力显示器等。,3.功能和特点灭火剂瓶组用来贮存灭火剂,管网系统的瓶组固定在钢瓶架上,通过连接管与系统集流管连接;柜式气体灭火装置的瓶组固定在柜中;悬挂式气体灭火装置的瓶组用固
11、定支座悬挂在保护对象上方。灭火剂瓶组的检漏方法根据瓶组内充装灭火剂特点,一般采用压力方法、称重方法、液位方法等。一般情况下在瓶组内灭火剂质量损失5%或压力损失10%时,就应进行补压或对灭火剂进行补充。驱动气体瓶组安装在灭火剂瓶组旁。加压气体瓶组安装在被加压的灭火剂瓶组旁。驱动气体瓶组和加压气体瓶组一般采用压力方法进行检漏。当瓶组内气体压力损失10%时就应进行补压。4.主要参数瓶组的性能参数(表323)包括贮存压力、充装压力、充装密度、工作温度范围等。,5.动作方式,(1)灭火剂瓶组灭火剂以液态或气态形式储存在瓶组内。当发生火警时，来自驱动气体瓶组的驱动气体通过气驱动器来开启容器阀，灭火剂从容器
12、阀出口喷放；有的灭火剂瓶组上直接安装电磁或电爆型驱动器,当发生火警时，控制器直接给出电启动信号启动电磁或电爆型驱动器，打开容器阀。(2)驱动气体瓶组驱动气体以气态形式储存在瓶组内。瓶组上的容器阀装有电磁或电爆型驱动器，当发生火警时，控制器直接给出电启动信号启动电磁或电爆型驱动器，打开容器阀，释放驱动气体。紧急情况时，可用手指拉住保险扣拉手，将保险扣拉出,拍击手动按钮,即可使容器阀打开动作,直接释放驱动气体。(3)加压气体瓶组同灭火剂瓶组。,(二)容器阀(对钢瓶又称瓶头阀),1.功能容器阀安装在容器上,具有封存、释放、充装、超压泄放(部分结构)等功能。,2.分类(1)容器阀按用途可分为:灭火剂瓶
13、组上容器阀、驱动气体瓶组上容器阀、加压气体瓶组上容器阀。(2)容器阀按密封形式可分为:活塞密封和膜片密封。(3)容器阀按结构形式可分为:膜片式、自封式、压臂式。(4)容器阀按启动方式可分为:气动启动型、电磁启动型、电爆启动型、手动启动、机械启动型和组合启动型。,3.各种结构容器阀的工作原理,(1)膜片密封容器阀(2)自封式容器阀(3)压臂式容器阀(4)减压型容器阀,4.主要参数,容器阀的性能参数有公称工作压力、公称直径。灭火剂瓶组上的容器阀公称工作压力不小于瓶组的最大工作压力,加压单元气体瓶组、驱动气体瓶组上的容器阀公称工作压力应满足设计要求。对于惰性气体和高压二氧化碳灭火系统,灭火剂瓶组上的
14、容器阀公称直径一般为12mm、15mm、20mm;对于七氟丙烷、三氟甲烷等灭火系统,灭火剂瓶组上的容器阀公称直径一般为25mm、32mm、40mm、50mm、65mm。,(三)选择阀(又称分配阀),1.功能选择阀用于组合分配系统中，安装在灭火剂释放管道上，由它控制灭火剂释放到相应的保护区。在组合分配系统中每个防护区设一个选择阀。一锻它先于容器阀打开或与容器阀同时打开。,2.分类(1)选择阀按结构形式可分为:活塞式(图3-73)、球阀式(图3-74)。2)选择阀按启动方式可分为:气动启动型、电磁启动型、电爆启动型和组合启动型。3.工作原理活塞式选择阀由于结构比较简单（类似压臂式容器阀）,其工作原
15、理不再讲述。球阀式选择阀基本下部为球阀,上部为气动执行机构,多为外构件。,4.主要参数选择阀的性能参数有公称工作压力、公称直径。GA400-2002标准规定选择阀的公称工作压力不应小于灭火系统的最大工作压力。GB16669-1996标准规定高压二氧化碳灭火系统选择阀的工作压力为12MPa。常见的有公称直径为25mm、32mm、40mm、50mm、65mm、80mm的规格,100mm以上规格的很少使用。,(四)喷嘴,1.功能安装在防护区内或保护对象附近，可将灭火剂按一定的流速均匀释放到防护区内或保护对象周围。液态灭火剂全淹没喷嘴还起到使灭火剂雾化喷射的作用；局部应用喷嘴还能起到定向喷射的作用。,
16、全淹没喷嘴,2.分类喷嘴按应用形式可分为全淹没灭火方式用喷嘴和局部应用灭火方式用喷嘴。全淹没灭火方式用喷嘴喷出的应是气体;局部应用灭火方式用喷嘴喷出的应是液体或固体,应用较多的是架空型(图3-76a)和槽边型喷嘴(图3-76b)，射流型喷嘴应用较少。3.主要参数喷嘴性能参数有等效孔口直径、喷嘴的流量系数。全淹没灭火方式用喷嘴的参数还有应用高度、保护半径;架空型喷嘴还有安装高度、保护面积;槽边型喷嘴还有保护面积。,(五)单向阀,1.分类单向阀按安装在管道中的位置可分为灭火剂流通管道单向阀和驱动气体控制管道单向阀。单向阀按阀体内活动的密封部件型式可分为滑块型、球型和阀瓣型。,2.功能灭火剂流通管道
17、单向阀装于连接管与集流管之间,防止灭火剂从集流管向灭火剂瓶组返流。驱动气体控制管道单向阀装于启动管道上,用来控制气体流动方向,启动特定的阀门。3.主要参数单向阀的性能参数有公称工作压力、公称直径、最小开启压力等。GA400-2002标准规定灭火剂流通管道单向阀的工作压力不应小于灭火系统的最大工作压力。驱动气体控制管道单向阀的工作压力不应小于驱动气体瓶组内的最大工作压力。GB16669-1996标准规定高压二氧化碳灭火系统单向阀的工作压力为15MPa。灭火剂流通管道单向阀常见的公称直径为15mm、20mm、35mm、32mm、40mm、50mm、65mm等。驱动气体控制管道单向阀常见的公称直径有
18、6mm、8mm。,(六)集流管,1.功能将多个灭火剂瓶组的灭火剂汇集一起再分配的汇流管道。2.主要参数主要性能参数为公称工作压力、公称直径。GA400-2002规定集流管的工作压力不应小于灭火系统的最大工作压力。GB16669-1996标准规定集流管的工作压力不应小于12MPa。,(七)连接管,1.分类连接管可分为容器阀与集流管间的连接管和控制管道的连接管。容器阀与集流管间的连接管按材料分为高压不锈钢连接管和高压橡胶连接管。2.主要参数主要性能参数为公称工作压力、公称直径、最小弯曲半径等。GM00-9O02规定容器阀与集流管间的连接管工作压力不应小于灭火系统的最大工作压力。控制管道的连接管工作
19、压力不应小于驱动气体瓶组内的最大工作压力。GB16669-1996标准规定连接管的工作压力不应小于12MPa。,(八)安全泄放装置,1.分类安全泄放装置可分为灭火剂瓶组安全泄放装置、驱动气体瓶组安全泄放装置和集流管安全泄放装置。,2.功能安全泄放装置装于瓶组和集流管上,以防止瓶组和灭火剂管道非正常受压时爆炸。瓶组上的安全泄放装置可装在容器上或容器阀上。3.主要参数主要参数为泄放动作压力。GA400-2002、GB16670-2006、GA13-2006等标准要求安全泄放装置的泄放动作压力设定值不应小于1.25倍最大工作压力,但不大于部件强度试验玉力的95%。泄压动作压力范围为设定值(10.05
20、MPa)。,(九)驱动装置,1.分类驱动装置分为手、气动型驱动器，手、电爆型驱动器，电磁型驱动器,机械型驱动器，燃气型驱动器。电磁型驱动装置分为自动复位和人工复位两种。,2.功能驱动容器阀、选择阀使其动作。3.主要参数(1)气动型驱动器:输人压力范围、最大工作玉力、输出作用力。(2)电磁型驱动器:输出作用力、工作电压、电流。(3)电爆型驱动器:输出作用力、工作电玉、电流、电爆部件的有效期。(4)机械型驱动器:输出作用力、行程:(5)燃气型驱动器:壳体工作压力、输出压力、气体生成量、工作电压、电流、有效期。,(十)信号反馈装置,1.功能信号反馈装置安装在灭火剂释放管道或迕择阀上，能将灭火剂释放的
21、压力或流量信号转换为电信号,并反馈到控制中心。常见的是把压力信号转变为电信号的信号反馈装置,一般也称为压力开关。2.性能要求GA400-2002标准对压力开关规定了动作,强度、密封、耐电压、绝缘、耐腐蚀、触电电阻等要求。其中信号反馈装置动作要求为:动作压力不应大于0.5倍系统最小工作压力。当信号反馈装置安装在减压装置后时,其动作压力不应大于减压装置后压力的50%.信号反馈装置在不小于动作压力下可靠动作100次;在不大于0.8倍动作压力下不应动作。试验后信号反馈装置触电的接触电阻不应大于0.5,(十一)减压装置,1.功能惰性气体灭火系统要求设减压装置能将灭火剂瓶组释放出的高压气体压力减压到工程设
22、计值。2.设置位置一般设置在容器阀出口、选择阀进口或单向阀处。3.主要参数主要参数有公称压力、减压特性。,气体灭火系统的启动方式（初级教材246页）,气体灭火系统一般具有自动控制、手动控制、机械应急操作三种启动方式。管网灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急三种启动方式。预制灭火系统应设自动控制和手动控制两种启动方式。(一)自动控制自动控制是指系统从火灾探测报警到关闭联动设各和释放灭火剂,均有系统自动完成,不需人员介人的操作与控制方式。(二)手动控制手动控制是指人员发现起火或接到火灾自动报警信号并经确认后,启动手动控制按钮,通过灭火控制器操作联动设各和释放灭火剂的操作与控制方式。(三)机械应
23、急操作机械应急操作是指系统在自动与手动操作均失灵时,人员用系统所设的机械式启动机构,释放灭火剂的操作与控制方式,在实施前必须关闭相应的联动设备。,气体灭火系统工作原理：（初级教材245页）,平时，系统处于准工作状态下。当保护区发生火灾，产生烟雾、火灾探测系统探测到火灾信号，探测器将火灾信号转变成电信号传送到报警火灾控制器，控制器自动发出声光报警并经逻辑判断后，启动联动装置（关闭开口、停止空调），经一定的时间延时30S，发出系统启动信号，启动驱动气体瓶组上的容器阀释放驱动气体，打开通向保护区的选择阀，再打开灭火剂瓶组上的容器阀，各瓶组的灭火剂经连接管汇集到集流管，通过选择阀到达安装防护区内的喷头
24、进行喷放灭火，同时安装在管道上的信号反馈装置动作，信号传送到控制器，由控制器启动防护区外的警示灯和警铃。,气体灭火演示超链接541演示.avi气体灭火演示超链接七氟丙烷灭火演示.exe气体灭火演示超链接天津消防研究所木垛火试验.VOB气体灭火演示超链接天津消防研究所油盘火试验.VOB,气体灭火系统防护区的安全要求：（初级教材250页）,1.防护区应有能在30s内使该区域人员疏散完毕的走道与出口,在疏散走道与出口处,应设火灾事故照明和疏散指示标志。2.防护区的门应向疏散方向开启,并能自行关闭,且保证在任何情况下均能从防护区打开。3.灭火后的防护区应通风换气,地下防护区和无窗或固定窗扇的地上防护区
25、,应设机械排风装置,排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。4.设有气体灭火系统的建筑物应配各专用的空气呼吸器。,常用气体灭火剂性能参数,四、气体灭火系统的维护保养,维护管理是气体灭火系统正常工作的关键。没有平时的精心维护,任何一种灭火系统都不能发挥良好作用。气体灭火系统比较复杂,又多是中、高压系统,其维护管理人员必须具有一定的专业知识和基本技能才能胜任。因此,气体灭火系统应由经过专门培训并经考试合格的专业人员负责定期检查和维护。检查时应做好检查记录,检查中发现的问题应及时处理。(一)气体灭火系统维护保养内容(二)气体灭火系统维护保养注意事项(三)气体灭火系统组件维护保养的方法,1 口述/指认二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统 2 识别/指认气体灭火系统主要组件：瓶组、容器阀、选择阀、喷嘴、单向阀、集流管、连接管、安全泄放装置、驱动装置、信号反馈装置、加压装置、火灾探测器、手动按钮、气体灭火控制器、声光警报器等及其功能3 口述/操作气体灭火系统适用范围、应用场所、启动方式、工作原理、安全要求4 口述气体灭火系统的主要术语,
