最新几种气体灭火系统的五大特征比较(3)资料
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可编辑修改精选全文完整版常见几种气体灭火系统产品对比一.概况现在越来越多地项目中会使用到气体灭火系统,气体灭火系统地产品也是日新月异,而选择那种气体灭火系统不光要看防护区的类型,更要看其造价的高低,造价既包括灭火系统一次性工程投资费用,又包括系统投入运行后装置的维护保养费,如日常管理人员的正常开支,设备的年度定期检查检测费用,药剂的补充安装费用,零件的正常损坏更换费等。
系统越复杂、庞大,设备就越多,工程投资费与维护保养费就越高。
二.常用的几种气体灭火系统介绍2.1 七氟丙烷气体灭火系统2.1.1七氟丙烷气体灭火系统简介FM-200是国际公认理想的洁净气体自动灭火系统随着国内环保意识的提升,气体消防面临着一场新革命,这是因为传统的气体自动灭火系统,如:卤代烷1301或二氧化碳气体自动灭火系统,都不同程度地对人类的生存环境造成损害。
2.1.2灭火机理当FM-200灭火气体应用于全淹没式的系统环境时,它能够结合物理的和化学的反应过程迅速,有效地消除热能,阻止火灾的发生,FM200的物理特性表现在其分子汽化阶段能迅速冷却火焰温度;并且在化学反应过程中释放游离基,能最终阻止燃烧的连锁反应。
2.2.3性能特点1. 灭火速度快、效率高、主动性强FM-200洁净气体自动灭火系统通常在10秒内能完全扑灭火灾,FM-200洁净气体灭火药剂相对被保护区的设计灭火浓度低,仅为9%,FM-200洁净灭火药剂可液态形式存储并能迅速净化为洁净灭火气体,灭火的主动性强。
2.洁净FM-200洁净气体自动灭火系统十分适合保护电器、磁介质、文件档案或价值高的珍品及设备,并对被保护的物品无损害,灭火后不留任何残留物,完全不中断保护区内的日常工作。
3.安全FM-200洁净灭火气体是国际公认的对人体无害的灭火药剂,无毒并且不会引起呼吸系统问题。
FM-200洁净气体自动灭火系统释放压力小、无毒,很适用于工作人员常驻的保护区。
4.经济,成熟FM-200洁净气体自动灭火系统因为符合目前的环保法规,所以在日后不用更换而重复投资。
2024年气体灭火系统分类和组成随着科技的不断发展,气体灭火系统作为一种高效、环保、可靠的灭火方式,在2024年将有更多的应用和发展。
根据灭火剂的种类和使用方式,气体灭火系统可以分为固定式气体灭火系统和便携式气体灭火系统。
下面,我将详细介绍这两种气体灭火系统的分类和组成。
一、固定式气体灭火系统固定式气体灭火系统是应用最广泛的一种气体灭火系统,主要用于固定场所的消防灭火。
根据灭火剂的类别不同,固定式气体灭火系统可以分为以下几种。
1. 惰性气体灭火系统惰性气体灭火系统采用惰性气体作为灭火剂,常见的有氮气、氩气、氦气等。
惰性气体灭火系统主要是通过将惰性气体注入被保护空间,使氧气浓度降低,达到灭火的目的。
惰性气体具有不导电、不腐蚀、不污染等特点,适用于电子设备、计算机机房、通信设备等敏感设备的灭火。
2. 卤代烷类气体灭火系统卤代烷类气体灭火系统利用卤代烷类化合物作为灭火剂,常见的有FM200、HFC227ea等。
卤代烷类气体灭火系统主要是通过化学反应抑制火焰的传播,并降低燃烧过程中的温度,从而达到灭火的目的。
由于卤代烷类气体具有高效、无污染、无残留等特点,适用于计算机机房、文档室、仓库等场所的灭火。
3. 二氧化碳气体灭火系统二氧化碳气体灭火系统是一种传统的气体灭火系统,广泛应用于机房、变电站、船舶等场所。
二氧化碳气体灭火系统利用二氧化碳作为灭火剂,通过增加空间内二氧化碳浓度,抑制火焰的燃烧,达到灭火的目的。
二氧化碳气体具有高效、无污染、无残留等特点,但也存在一定的危险性,需要慎重使用。
固定式气体灭火系统通常由以下几个组成部分组成。
1. 储存容器储存容器是固定式气体灭火系统的核心组成部分,用于储存灭火剂。
根据灭火系统的要求和场所的实际情况,储存容器可以选择钢瓶、压力罐等不同类型。
2. 管道系统管道系统是固定式气体灭火系统的输送通道,用于将储存容器内的灭火剂输送到被保护的空间。
管道系统通常需要经过严格设计和布置,以确保灭火剂能够在短时间内覆盖到整个被保护空间。
气体灭火系统的类型经常会见到在一些重要的场所和部位,设置气体灭火系统,例如计算机房、变配电室、UPS房间等。
由于气体灭火系统是以气体为介质,其灭火效率高,灭火速度快,所以在这些场所被经常设置。
但是为了满足各种保护对象的需要,气体灭火系统其有多种类型。
1、七氟丙烷灭火系统七氟丙烷灭火系统以七氟丙烷作为灭火介质。
优点:灭火能力强、效率高,不会破坏大气环境。
不足:七氟丙烷及其分解产物对人有毒性危害。
2、IG541灭火系统IG541灭火系统是以氮气、氩气、二氧化碳三种惰性气体的混合物作为灭火介质。
优点:无毒、无色、无味、惰性及不导电的压缩气体,被称为洁净气体灭火系统。
不足:系统压力较高,对配件的要求也较高,相应的造价成本较高。
3、二氧化碳灭火系统二氧化碳灭火系统是以二氧化碳为灭火介质。
优点:灭火后能很快散逸,在保护表面不留痕迹,且灭火剂价格比较低廉。
不足:会产生温室效应。
4、气溶胶灭火系统气溶胶灭火系统是由固体化学混合物(热气溶胶发生剂)经化学反应生成的具有灭火性质的气溶胶为灭火介质的气体灭火系统。
根据气溶胶不同又分为以下两种类型的灭火系统:5、S型热气溶胶灭火系统由含有硝酸锶和硝酸钾复合氧化剂的固体气溶胶发生剂化学反应所产生的灭火气溶胶为灭火介质。
热气溶胶预制灭火系统不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超洁净要求的场所。
6、K型热气溶胶灭火系统由硝酸钾为主氧化剂的固体气溶胶发生剂经化学反应生成的灭火气溶胶为灭火介质。
除电缆隧道及自备发电机房外,K型及其他型热气溶胶预制灭火系统不得用于电子计算机房、通信机房等电气火灾场所。
几种灭火系统介绍
1、七氟丙烷气体灭火系统
七氟丙烷气体灭火剂不导电,不破坏大气臭氧层,在常温常压条件下不能全部挥发,灭火后无残余物,无二次污染,灭火效能高。
七氟丙烷属于全淹没系统可以救A(表面火)、B、C类和电器火灾,可用于保护经常有人的场所。
如计算机房、电讯中心、图书馆等重要场所。
2、二氧化碳灭火系统
二氧化碳灭火系统属于全淹没系统,适用于扑救A(表面火)、
B、C类及电气火灾,不能用于保护经常有人场所。
二氧化碳灭
火系统在释放过程中,由于有固态CO2(干冰)存在,会使防护区的温度急剧下降,可能会对精密仪器、设备有一定影响。
3、气溶胶灭火装置
热气溶胶以负催化、窒息等原理灭火,气溶胶与卤代烷和惰性气体类哈龙替代技术不同,灭火后有残留物,属于非洁净灭火剂,适用于变配电室、发电机房、电缆夹层、电缆井等无人、相对封闭、空间较小的场所,气溶胶灭火装置不能用于保护经常有人场所,其残留物对精密仪器、设备会有一定影响。
根据以上灭火系统的特点,建议业主采用FM200灭火系统装置。
几种气体灭火系统的比较几种气体灭火系统的比较公用王伟瑜气体灭火种类较多,但目前得以广泛应用的仅有二氧化碳、卤代烷(1211、1301)以及近几年从国外引进的FM200和INERGEN等。
1、卤代烷 (1211、1301)卤代烷灭火剂问世于20世纪初,始用于飞机及船舶。
70年代初,美国防火协会(NFPA)先后制定并通过了1301灭火系统和1211灭火系统的正式标准,从而促使1211和1301在世界范围的迅速推广。
我国卤代烷的引进和研究始于1964年,但系统的应用研究和相关规范标准的制定到80年代才开始,卤代烷灭火剂是以卤素原子取代一些低级烷烃类化合物中的部分或全部氢原子后所生成的具有一定灭火能力的化合物的总称,又称Halon(哈龙)灭火剂。
它作为一种清洁灭火剂曾得以大力推广,广泛应用于各种电力电子设备房,70年代发现卤代烷为破坏大气臭氧层的元凶之一。
1991年通过了《蒙特利尔议定书(修正案)》,各发达国家已全面停止使用卤代烷,我国也将于2005和2010年分别对1211和1301灭火剂全面禁用。
表2 常用灭火剂性能一览表1211 1301 FM200(七氟丙烷)二氧化碳INERGEN(IG-541)气溶胶成份/分子式CF2ClBrCF3BrHFC-227ea(别名) CF3CHFCF3CO2氮气、氩气、CO2混合气比例52:40:8金属盐类.金属氧化物.水蒸汽.CO2.N2等分子量165.8 148.9 170.03 44 平均34.1 ---沸点(101.3kPa)/℃-3.4 -57.8 -16.4 -78.5(升华)--- ---冰点(101.3kPa)/℃-160.5 -168 -131 --- --- ---灭火机理化学抑制为主化学抑制为主化学抑制为主窒息为主窒息化学抑制为主设计灭火浓度(1)/%5.0 5.0 8.040-62 37.5-42.8 --- NOAEL(2) /% --- 5.0 9.0 --- 43 --- 灭火剂施放时间/s≤10≤10≤8≤60≤60≤60灭火剂在防护区的扩散速度快,且分布均匀 快,且分布均匀快,且分布均匀快,且分布均匀 快,且分布均匀慢,不易分布均匀系统分类有管网/无管网有管网/无管网有管网/无管网高压/低压/局部有管网无管网灭火剂贮存压力(21℃)/MPa 2.5/4.0 2.5/4.22.5/4.22.07/5.1715 ---灭火剂喷射后形态气态、清洁气态、清洁 气态、清洁气态、清洁气态、清洁胶体(尘埃)灭火剂喷射后房间环境效应有一定噪声和喷射气流,环境温度降有一定噪声和喷射气流,环境温度降有一定噪声和喷射气流,环境温度降低,产生薄雾,不严重影响有较大噪声和喷射气流,环境温度骤降,产生浓有较大的噪声和喷射气流,环境温度基本正常,很少薄雾,不影响视觉.有一定喷射气流,环境温度升高,产生大量高浓度尘埃,严重影响视觉.低,产生薄雾,不严重影响视觉. 低,产生薄雾,不严重影响视觉. 视觉. 雾,影响视觉.灭火剂毒性有一定毒性,但短时接触对人体无严重影响NOAEL值大于设计浓度,短时接触对人体无影响 NOAEL值大于设计浓度,短时接触对人体无影响4%的浓度人体即有不适感觉,20%浓度可致死亡控制设计浓度,短时接触对人体无影响。
几种气体灭火系统的五大特征比较上世纪八九十年代在图书、博物、档案等馆舍内建成的气体消防系统,采用的灭火剂大多是哈龙1301。
当时,人们认为哈龙1301是适合各种不同类型火灾的最佳的火焰抑制剂。
但是,由于其对环境的影响,对大气臭氧层的破坏,不同程度造成全球变暖,1993年在加拿大出台了《蒙特利尔协定》,限制生产破坏臭氧层的物质,并规定到2005年全球禁止使用。
现在哈龙的替代物多种多样,主要有二氧化碳、七氟丙烷、气溶胶、烟烙尽IG541四种替代产品。
一、环保评定一种灭火剂的环境指标一般有三项:1、ODP值:对臭氧层的耗损潜能值;2、GWP值:温室效应潜能值;3、ALT值:合成物在大气中存留寿命。
以上几种气体灭火剂的环境指标参数如下:从上表对比可知,1301的三个环境特性指标值皆高,这正是其被淘汰的主要原因之一。
二氧化碳和七氟丙烷对臭氧层不破坏,但在大气中存活寿命较长,同时,大量的二氧化碳和七氟丙烷进入大气层后,对全球温室效应会有较大影响,美、英等国已将其列入受控使用计划之列,不宜作长期替代物考虑。
但按我国现有实情,公安部仍推荐使用二氧化碳和惰性气体灭火系统,也可使用含氢氟酸(HFC)的灭火系统,故这两种气体特别是二氧化碳气体灭火系统现仍有一定的使用率。
气溶胶是液体或固体微粒悬浮于气体分散介质中形成的一种溶胶。
微粒中的固体颗粒主要是金属氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐,且大部分微粒粒径皆小于1微米,占90%以上;气体主要是氮气,少量的二氧化碳气体和水蒸气,因此气溶胶灭火剂对臭氧层不破坏,几乎不产生温室效应,对环境无污染。
至于烟烙尽IG541,不存在温室效应,对臭氧层不破坏,更不会产生具有长久大气寿命的化学物质,是一种真正意义上的“零污染”。
这主要得益于烟烙尽IG541是由三种自然界的气体:氮气、氩气和二氧化碳混合而成,取自大自然,回归大自然,是一种环境因素可打满分的“绿色”产品,但是由于其较高的成本造价因此在使用中也有一定的局限性。
两种气体灭火系统的五大特征比较。
一、环保
评定一种灭火剂的环境指标一般有三项:
1、ODP值:对臭氧层的耗损潜能值;
2、GWP值:温室效应潜能值;
3、ALT值:合成物在大气中存留寿命。
以上几种气体灭火剂的环境指标参数如下:
灭火剂种类ODP值GWP值ALT值七氟丙烷00.6
31~42
气溶胶
≦0.5 0
从上表对比可知,大量的CO2进入大气层后,对全球温室效应会有较大影响,美、
英等国已将其列入受控使用计划之列,不宜作长期替代物考虑。
但按我国现有实情,公安部仍推荐使用二氧化碳和惰性气体灭火系统.
气溶胶是液体或固体微粒悬浮于气体分散介质中形成的一种溶胶。
微粒中的固体颗粒主要是金属氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐,且大部分微粒粒径皆小于1微米,占90%以上;气体主要是氮气,少量的CO2气体和水蒸气,因此气溶胶灭火剂对臭氧层不破坏,几乎不产生温室效应,对环境无污染。
二、安全
CO2的灭火机理是通过向一个封闭空间喷入大量的CO2气体后,将空气中氧的含量由正常的21%降低到15%以下,从而达到窒息中止燃烧的目的。
然而,CO2的这种窒息作用对人体有致命危害,其最小设计灭火浓度(34%)大大超过了人的致死浓度,危险性极大,故在经常有人的场所不宜使用。
如须使用,在气体释放前,人员必须迅速撤离现场。
七氟丙烷灭火灭火机理是化学抑制,即通过惰话火焰中的活性自由基,实现断链灭火。
其次是降温作用,七氟丙烷灭火剂以液态形式存储,喷放时在喷嘴处迅速汽化,同时吸收一定热量,从而降低防护区燃烧物质周围的环境温度。
七氟丙烷灭火剂能观察到的不良反应的浓度值为10.5%,而一般七氟丙烷装置的灭火剂设计浓度为10%以下,因此对人体基本无害。
气溶胶灭火技术是由前苏联军工技术发展而来,气溶胶配方很多,但都是靠自身产生的气溶剂来扑灭火灾的,无毒,灭火时空气中氧的浓度不会降低,对人没有危害。
不过,气溶胶释放后会形成浓重的烟雾,能见度极低(约小于1.0米),影响了火场人员的逃生(实践证明,火场能见度小于3.0米时,逃生很困难。
),这也正是气溶胶灭火剂的最大缺陷,故在经常有人的场所不宜使用。
如须使用,在气体释放前,人员必须迅速撤离现场。
虽然IG541的灭火机理与CO2一样,也是把药剂喷放到封闭空间内,降低氧的浓度,窒息燃烧扑灭火灾。
但是烟烙尽药剂是由52%氮气.40%氩气和8%的CO2气体组成,它掺入了合适的气体混合物,使得人们在缺氧的气氛中能呼吸,它实际上增强了人吸收氧气的能力。
通常状况下,房间内空气中氧气含量为21%,CO2的含量约为1%。
当喷入IG541灭火剂之后,其房间内氧气的浓度降至约12.5%,而CO2的浓度则上升至2%~5%,通过人本身更深更快的呼吸来补偿环境中氧气浓度的降低,对未及时撤离的人来说是没有危害的。
三、灭火效率
灭火浓度低、灭火剂用量少、灭火时间短是衡量气体灭火系统灭火效率高低的尺度。
如下表:
最小设计灭火浓度灭火剂喷射时间主要灭火方式灭火剂种类
七氟丙烷7%≦10s化学
气溶胶5%10s化学
由于灭火剂的灭火机理不同,其灭火剂的灭火浓度、灭火时间也各不相同。
CO2和IG541是通过向被保护空间充满惰性气体降低氧的含量达到窒息灭火,而七氟丙烷和气溶胶则是通过化学抑制作用终止燃烧反应达到灭火的目的。
从上表可知,CO2和IG541的最小设计灭火浓度相对较大,应用量相对容积比过高,使用量较大,灭火速度相对较慢,七氟丙烷和气溶胶的灭火速度则明显要迅速。
四、适用范围
总的来说,这四种灭火剂皆能迅速有效地扑灭A.B.C类火灾,而不适用扑灭消化纤维、火药等含强氧化剂的化学火灾及活泼金属、可自燃的火灾。
但是,由于灭火剂本身的性能不同,灭火机理不一样,所组成的灭火系统在使用范围上是有一定差别的。
CO2按储存压力的不同分为高压、低压CO2灭火系统。
当CO2喷射时,使得周围环境温度大大降低(″激冷″现象),空气中的水分冷凝,成为极浓的水雾(″结露″现象),会对昂贵的电子设备造成严重的污损。
水中溶解了CO2及碳酸,足以对磁介质造成危害,尤其是对计算机房、通信机房内的集成芯片、电路有较大影响,并会使电器设备表面产生静电积累。
高压CO2储压较高,充装密度60%~68%,设计压力为15.0MPa,灭火剂释放时容易造成围护结构和被保护物的损害。
七氟丙烷灭火剂在灭火过程中分解出的氢氟酸虽为弱酸,但其具有特异的腐蚀性,对特定物质可造成很大的损害。
同CO2一样,七氟丙烷在喷射时喷嘴处环境温度降低,空气中水分冷凝,成为薄薄的水雾,造成一定的危害。
气溶胶灭火系统,目前国内工程上应用的气溶胶灭火装置都属于热型的,产生的高温会造成一定的危害;热气溶胶以负催化,窒息等原理灭火;灭火后有残留物,属于非洁净灭火剂,悬浮于空气中的粉尘呈电中性,虽容易清除,但残留的微粒尘中含有的金属氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐,在遇到水分时呈弱碱性,对特定的设备也可造成一定的损害。
另外气溶胶胶体的扩散速度较气体灭火剂要慢的多,且热胶体喷放后存在向上扩散的趋势,不利于均匀分布。
气溶胶灭火系统不宜用于大空间场所、人员密集的场所和有超净要求的场所。
IG541尽释放时,喷放出的气体不会产生雾或露结,因此受保护的设备、财产和人都不会产生二次伤害。
但是,IG541属于高压储存,容器压力高达15.0MPa,灭火剂释放时容易造成围护结构和被保护物的损害。
五、经济分析
经济分析涉及的面很广,既包括灭火系统一次性工程投资费用,又包括系统投入运行后,装置的维护保养费,如日常管理人员的正常开支,设备的年度定期检查检测费用,药剂的补充安装费用,零件的正常损坏更换费等。
灭火剂价格越高,系统的钢瓶设备越多,则系统的维护保养费用就越高。
CO2灭火系统来源充裕不需要合成、自然界本身就有,CO2的再填充费用低廉。
但其对释放管路和喷嘴造型有严格的要求;如设计、施工不合理,会应释放过程中产生大量干冰阻塞管道或喷嘴造成事故。
应用量相对容积比过高,最小灭火设计浓度为34.0%,使用量大。
低压CO2液体本身的储存温度为-18℃,系统日常维护工作量大,维护费用高,系统管理非常严格,电源要有充分保证,按现在的使用单位管理水平不宜用低压CO2灭火系统。
七氟丙烷的使用年限相对来说要长的多,七氟丙烷灭火系统的使用年限在20年以上,且每套七氟丙烷灭火剂因充装压力较小而使灭火剂管道输送距离短,因此按目前灭火剂
储存压力(现有储存压力为2.5MPA、4.2Mpa和5.6MPa三种),七氟丙烷灭火系统只适用于小系统。
热气溶胶的使用年限仅为6年,使用S型热气溶胶的防护区必须每6年时间对设备进行全套更换成本较大。
气溶胶灭火系统,由于气溶胶微粒极为细小,且具有非常大的比表面积,吸附力极强,因此不宜用管道输送,只适用于小系统,如建筑物内保护容积较小的配电室、变压器室等。
但如用于较大保护区域时,则应多套系统组合使用,这种方式设备相对较多,占用建筑面积较大,投资增加,虽仍能迅速有效地扑灭火灾,但不经济合理。
IG-541灭火系统,不受保护区域大小的限制,特别是被用于较大的消防工程时,相对而言,经济合理。
而且工程越大,节约投资越明显。
高压储存的惰性气体,其输送距离可达100M。
虽然其综合性能最好,是极好的哈龙替代品,但该系统对灭火药剂的气体配比、储存瓶、管路、阀门、喷嘴储存间以及周围环境、温度的要求严格,系统设备的制造及安装工艺相对复杂。
由于IG-541是单相气体灭火剂,所以它不能作局部喷射使用,也不能以灭火器方式使用。
与其他气体灭火系统相比,IG-541灭火系统所用的灭火剂体积相当大,因而需要更多的储气瓶和更粗的管道。
此外,它的管道压力也特别高。
如果系统设计不当,喷放时还会因管道中的IG-541气体流速达到音速而产生音障,流动受到很大的阻力;超过音速时所产生的爆震还会使系统遭到破坏。
就目前行情而言,其综合费用是最高的,这或多或少地制约了其广泛地推广使用。