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利达探火管式灭火装置设计选型,你了解了吗

发布时间:2019/09/10 丨 文章来源:www.zhimiaoxiaofang.com | 作者:利达气体灭火安装丨 浏览次数:

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概述

探火管式灭火装置(以下简称探火装置)是消防灭火领域的一个重大创新发明。

 

探火管式灭火装置是集火灾探测和灭火于一体的自动灭火系统,利用自身储压,依靠充压的探火管及装置瓶组就能实现快速、准确、有效地探测火源,将火灾扑灭在初级萌芽阶段。具有设计计算简单,施工安装简便,灭火快速有效,无需任何电源控制,无需专门的烟(温)感探测器,无需复杂的设备及管线,纯机械自动控制和启动的优点。是一种低碳、环保、简单、成本低廉且高度可靠、独立的自动灭火系统。

 

探火装置特别适用于扑救相对密闭,体积较小的空间及电器柜火灾,故实际应用中可把传统的灭火系统对较大封闭空间的保护,改为直接对各种较小封闭空间的贵重设备和电气箱进行保护。此种方式可大幅度减少灭火剂用量,既降低了消防工程的造价,也减少了灭火剂喷放对环境的影响和现场人员的伤害。

 

2

工作原理与结构类型

2.1工作原理

探火装置由充装有灭火剂的压力容器、容器阀和能释放灭火剂的探火管及释放管、喷嘴组成。将探火管置于靠近或在火源最可能发生处的上方,同时依靠沿探火管的诸多探测点(线型)进行探测。一旦着火时,探火管在受热温度最高处被软化并爆破,灭火介质通过探火管本身(直接式)的爆破出口或通过释放管、喷嘴释放到保护区域。其中,探火管为该装置的核心部件,是一种高科技非金属合成品,它集长时间抗漏、柔韧性及有效的感温性于一体,在一定温度范围内爆破,喷射灭火介质,并可传递火灾信息。

 

2.2  主要结构类型

探火装置主要有两种类型:直接式和间接式。

 

2.2.1  直接式探火管灭火装置

将探火管作为火灾探测、装置启动、灭火剂释放部件的灭火装置称直接式探火管灭火装置。探火管通过容器阀连接到灭火剂容器上,进行火源探测,遇火时探火管爆破,探火管中的压力下降,使灭火剂容器内的灭火介质在压力作用下,经探火管流向爆破口,实施灭火。

 

2.2.2  间接式探火管灭火装置

将探火管作为火灾探测及启动部件,释放管、喷头作为灭火剂释放部件的灭火装置称间接式探火管灭火装置。探火管通过容器阀连接到灭火剂容器上,进行火源探测,遇火时探火管爆破,利用探火管中的压力下降,启动容器阀,通过释放管至喷嘴将灭火剂释放出来。

 

3

主要特点

探火装置中一般充装七氟丙烷、二氧化碳等气体灭火剂或ABC超细干粉灭火剂。装置一般以小型化为主,特别适宜于扑救相对密闭,体积较小的空间或设备火灾,具有施工安装方便、灭火准确及时、使用安全环保、运行维护简单、成本低等特点,与传统的气体、干粉等固定灭火系统相比具有明显的优势。

表1为探火装置与传统灭火系统主要特点对比:

 

表1  探火装置与传统灭火系统主要特点对比

对比内容

探火装置

传统气体、

干粉灭火系统

施工安装

安装简便,工期短;探火管采用S形布置,安装方便;无需储瓶间

施工复杂,工期长;管路、管线复杂;须专用储瓶间

灭火阶段

火灾发展有四个阶段:

①初起阶段:起火后约十几分钟内,燃烧面积小、火焰辐射能量小。

②发展阶段:燃烧面积扩大、速度加快。

③猛烈阶段:燃烧和热辐射最强。

④下降和熄灭阶段:火趋减弱至熄灭。探火管以每1米S形间隔布置在小型防护区和电气柜中,将整个空间分隔成许多网格小空间,离火源处最近,热量和热辐射感应灵敏、及时、准确、可靠。探火装置将在火灾初起阶段(第一阶段)立即启动灭火

传统的灭火系统一般以感烟、感温两路探测与报警控制器配套,若将报警控制器置于自动位置上时,火灾将发现在火灾发展阶段(第二阶段),才能启动自动灭火系统。定温(玻璃球、易熔合金)悬挂式自动灭火装置,因灭火装置安装位置离火源距离远和热气流的流动影响及感温元件需不断吸热、灵敏度差等因素影响,定温(玻璃球、易熔合金)悬挂式自动灭火装置将火灾发现在火灾猛烈阶段(第三阶段)。当防护区、机柜中安装两具以上定温自动灭火装置时,由于装置不能同时启动,防护区、机柜瞬间或短时间内达不到灭火浓度,只能起到短时间控制火势和降温,随后火灾将继续燃烧

 财产损失

由于火灾发现早,扑灭在火灾初起阶段(第一阶段),因起火面积小,造成的财产损失将非常小,设备能在短时间内恢复正常工作

 

传统的气体灭火系统将火灾发现在火灾发展阶段(第二阶段),起火面积较大,造成的财产损失较大,社会影响也较大。定温(玻璃球、易熔合金)悬挂式自动灭火装置将火灾发现在火灾猛烈阶段(第三阶段),火灾面积大,造成的财产损失大,防护区内设备和机柜将有可能全部损坏,需较长时间才能恢复正常工作

 

 人员安全

 

无需人员紧急疏散;将灭火剂直接喷放

到发生火灾的部位,装置反应准确,灭火针对性强,释放的灭火剂对人员影响极小

 

必需进行人员疏散;灭火剂喷出后扩散到防护区内,而不是直接喷放到发生火灾的设备内,灭火针对性差,释放灭火剂量大,对人员有一定的影响

 维护运行

探火管为非金属软管,不受油烟、灰尘、电磁干扰等影响,不会产生误报;设备维护简便

 

因有电子部件,常因油烟、灰尘、电磁干扰等影响而导致误报;系统复杂,需专业技术人员维护

 

 使用灵活性

探火管采用S形布置,防火无死角;小巧灵活的探火管灭火装置,既可应用于较大空间,又可伸进各种狭小的空间和结构复杂的设备中,真正做到安全防范无死角;适用于各种场合,做到防护无空白

 

灭火速度慢,有死角;传统灭火系统通常将较大的封闭空间作为防护区,如整个房间,电缆夹层等,管网距火灾危险部位较远,同时灭火剂通过管路输送并喷出后,扩散到防护区内,达到设计的灭火浓度才能灭火,所以对复杂场所防护存在一定的弊端;使用场合有局限

 

 振动

 

抗振动性能好,可用于移动和静止设备上,如列车、风电设备上

 

抗振动性能差,只能用于静止场所

 成本

 

新设备采购成本低,装置小巧灵活,运输费用相对低廉;管路、管线简单,安装、维护费用相对较低

 

 

新设备采购成本高,装置占地面积较大,运输费用相对较高;管路、管线复杂,安装、维护费用相对较高

 

 低碳、环保

针对被保护设备的全淹没式或局部设计,灭火剂用量少,环境污染小

 

针对房间(较大防护区)的全淹没式设计,灭火剂用量大,易对环境产生较大污染

 

 

4

探火装置选型

探火管灭火装置以其自身的特点,可广泛应用于民用建筑、电厂、石油、化工、冶金、钢铁、通讯、广电、公路、铁路等场所,特别适用于保护上述场所内的配电间、机房、数控机床、重型设备等场所和这些场所中的电器柜、配电盒,以及电缆隧道、电缆夹层、电缆井等。在实际工程应用中如何正确选择探火装置?重点应注意以下几个方面:

 

4.1  选择正确的灭火介质

探火装置可采用多种灭火介质,目前应用较多的有七氟丙烷、二氧化碳、ABC超细干粉三种灭火介质,其中七氟丙烷和二氧化碳为气体灭火剂。三种灭火介质各有特点,详见表2。

 

 

表2三种灭火介质特点对比

项目名称

七氟丙烷

二氧化碳

ABC超细干粉

物质状态

气体

气体

微粒(90%颗粒粒径≤20μm)

灭火种类

A(固体)、B(液体)、C(气体)、E(电器)类火灾

A(固体)、

B(液体)、

C(气体)、

E(电器)类火灾以及部分固体深位火灾

A(固体)、

B(液体)、

C(气体)、

E(电器)类火灾

 灭火方式

全淹没灭火方式

 

全淹没灭火

局部灭火方式

 

全淹没灭火

局部灭火方式

 适用场所

只适用于相对封闭场所和机柜,泄压总面积应小于总保护对象面积的1%

 

适用于相对封闭和(风速小于2m/s)不封闭场所和机柜,相对封闭场所、机柜泄压总面积应小于总保护对象面积的3%

 

 

适用于相对封闭场所和(风速小于2m/s)不封闭场所。相对封闭场所、机柜泄压总面积应小于总保护对象面积的5%。相对封闭场所可用于扑救固体深位火灾

 

 适用环境温度

0~+50℃

0~+50℃

-20℃~+50℃

 绝缘性能

绝缘性好,

可以灭电气火灾

绝缘性好,

可以灭电气火灾

 

绝缘性好,

可以灭电气火灾

 

 灭火效能

 

灭火效能低,灭火剂用量大

 

灭火效能低,

灭火剂用量大

灭火效能高,

灭火剂用量少

 对设备和环境的损害

洁净,喷射前和喷射中及喷射后,对设备和环境无任何污染,无任何残留物,喷射后对设备无损害,灭火后设备能快速恢复正常工作

洁净,喷射前和喷射中及喷射后,对设备和环境无任何污染,无任何残留物,灭火后设备能快速恢复正常工作。喷射后有即冷现象,对高精度电子设备有一定影响。不适宜保护精密电子仪器

 

 

不洁净,灭火后对设备和环境将造成第二次污染,不能保护洁净度要求较高的保护对象,(如:计算机、珍贵文物等);最适宜用于发电机房、电缆隧道、电缆夹层、电缆竖井、城市地下电缆、光缆、燃气管等隧道及石油、化工、易燃易爆仓库、风力发电机组机舱等洁净度要求不高的场所

 

 人员损害

灭火时产生的化学分解物对人体有刺激和一定损害,适用于经常有人可停留几分钟的工作区域。探火装置若只保护各类机柜时,对人体器官危害较小

 

在有人的密闭空间内喷射,将引起人员窒息甚至死亡,因此不能用于相对封闭有人的防护区。对探火装置若只保护各类柜机时,二氧化碳灭火剂总重量应小于该防护区房间设计灭火浓度总重量的5%时,对人身安全危害较小,喷射后人员也应立即撤离现场

 

喷射时对人员损害较小,适用于经常有人的工作区域

 成本

 成本较高

 成本较高

 

 成本较低

 

 

 

通过表2可知,在选择灭火介质时,应重点考虑以下几个因素:

 

(1) 防护区或保护对象的重要程度及洁净度要求

当防护区或保护对象非常重要时,如机房、电子机柜、重要文件档案、贵重设备物品等场所,对洁净度要求较高,灭火后要求对设备不能损坏,且能马上恢复使用。应优先考虑采用七氟丙烷或二氧化碳气体类灭火介质,特别是精密电子仪器应选择七氟丙烷灭火剂。当防护区或保护对象对洁净度要求不高时,如发电机房、电缆隧道、电缆夹层、电缆竖井、城市地下电缆、光缆、燃气管等隧道及石油、化工、易燃易爆仓库、风力发电机组机舱等场所,应优先考虑选择ABC超细干粉类灭火介质。

 

(2) 防护区或保护对象密闭情况

当防护区或保护对象不能关闭(或封堵)的开口总面积小于总保护对象面积的1%时,可选择七氟丙烷、二氧化碳、ABC超细干粉任一种灭火介质进行全淹没灭火保护;当防护区或保护对象不能关闭(或封堵)的开口总面积大于总保护对象面积的1%,且小于3%时可以选择二氧化碳或ABC超细干粉灭火剂进行全淹没灭火保护或局部灭火保护;当防护区或保护对象不能关闭(或封堵)的开口总面积大于总保护对象面积的3%,且小于5%时只能采用ABC超细干粉灭火剂进行全淹没灭火保护,或选择二氧化碳、ABC超细干粉两种灭火介质中的任意一种进行局部灭火保护;当防护区或保护对象不能关闭(或封堵)的开口总面积大于总保护对象面积的5%时只能选择二氧化碳、ABC超细干粉两种灭火介质中的任意一种进行局部灭火保护。在进行局部灭火保护时,保护对象附近风速应小于2m/s,如超过2m/s则应增大灭火剂用量,以补偿灭火剂的流失。

 

(3)环境和安全要求

当防护区或保护对象的环境温度低于0℃时,应选择ABC超细干粉灭火剂,低于-20℃的极寒和高于+50℃的高温环境下,则不能选用这三种灭火介质,即不适宜采用探火装置进行保护。二氧化碳灭火剂不能用于防护区内有人的场所,只能用在无人工作的场所或保护有人工作场所内的机柜或设备,房间内二氧化碳灭火剂总重量应小于防护区房间设计灭火浓度总重量的5%,且喷射后人员应立即撤离现场。七氟丙烷和ABC超细干粉灭火剂可用于经常有人工作的区域,但喷射后人员也应撤离现场。

 

4.2  选择正确的灭火装置结构类型

探火装置主要分为直接式和间接式两大类,按照装置内充装的灭火介质类型和充装重量不同,常用的探火装置见表3。

 

 

表3常用探火管式灭火装置灭火剂最大充装重量

 

名称

充装灭火介质类型

单台灭火剂最大充装重量(Kg)

直接式

探火装置

七氟丙烷

3

二氧化碳

6

间接式

探火装置

七氟丙烷

40

二氧化碳

42

ABC超细干粉

5

 

在选择探火装置时,首先应按4.1条所述选用适合的灭火介质,然后按照规范要求计算灭火剂用量,再根据表3选择装置类型。在选择装置类型时应遵循以下要求:

(1)当采用直接式七氟丙烷探火装置时,保护的防护区最大单体容积不应大于6 m³;当采用直接式二氧化碳探火管灭火装置时,保护的防护区最大单体容积不应大于3 m³;当采用间接式七氟丙烷和二氧化碳探火装置时,保护的防护区最大单体容积不应大于60 m³。

(2)当采用一套直接式探火装置同时保护几个防护区或保护对象时,防护区或保护对象数量不宜大于6个;当采用几套间接式探火装置同时保护一个防护区或保护对象时,灭火装置数量不应超过4套,并应能同时启动,其动作响应时差不应大于2s。

 

4.3  选择认证或检测合格的产品

依据中华人民共和国质检总局、公安部、认证委发布的2014年第12号公告,探火装置暂未列入强制性认证消防产品目录。目前应依据GA1167-2014《探火管式灭火装置》进行强制检验,取得国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心出具的检验报告。用户在采购探火装置产品时,应选择取得相应规格型号的检验报告的合格产品。

 

4.4  选择必要的配件

在选择探火装置的同时,应依据CECS 345∶2013《探火管灭火装置技术规程》要求和实际应用需要,选择与探火装置配套的配件,并要求厂家提供这些必要的配件。主要应注意以下几点:

(1)探火装置应配备信号反馈装置和警铃或火灾声光报警器,当探火装置动作时,能及时反馈火灾信号,发出报警声音。

(2)当采用间接式探火装置时,应配备机械应急操作配件,如手动泄压阀、手动启动阀等。

(3)当采用一套间接式探火装置同时保护多个防护区或保护对象时,可配备探火管选择阀。

(4)特殊应用场所(如:电缆隧道、电缆井、城市地下综合管道等受损、磨损严重和有老鼠或小动物损害的场所)应配备保护探火管的配件,如防鼠抗拉套管等。

 
 

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