气体灭火系统的分类、组成、运作原理和选用(测试方法)

望阙云遮眼

<p class="ql-block">气体灭火系统是指<b style="color:rgb(255, 138, 0);">平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内</b>,发生火灾时气体灭火控制器发出启动命令,气瓶间的灭火剂以气体(包括蒸汽、气雾)状态喷射作为灭火介质的灭火系统。</p><p class="ql-block"> 气体灭火系统主要设置在<b style="color:rgb(255, 138, 0);">不适合设置水灭火系统等</b>其他灭火系统的环境中,比如计算机房、通讯机房、控制室、贵重设备室、文物资料珍藏库、图书馆和档案库、数据存储间、发电机房、油浸变压器室、变电室等。</p> <p class="ql-block"><b style="color:rgb(22, 126, 251);">一、什么是气体灭火系统?</b></p><p class="ql-block"> 气体灭火系统是指,<b style="color:rgb(255, 138, 0);">在平时</b>,灭火剂以<b style="color:rgb(255, 138, 0);">液体、液化气体或气体</b>状态存贮于压力容器内,在<b style="color:rgb(255, 138, 0);">灭火时以气体</b>(包括蒸汽、气雾)状态喷射作为灭火介质的灭火系统。且该系统能在防护区空间内形成<b style="color:rgb(255, 138, 0);">各方向均一</b>的气体浓度,而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间,最终能实现扑灭该防护区的空间、立体火灾的效果。 </p><p class="ql-block"> 系统的核心部件包括贮存容器、容器阀、选择阀、液体单向阀、喷嘴和阀驱动装置。 </p><p class="ql-block"> <b style="color:rgb(22, 126, 251);">二、如何成体系地分类不同组成的系统?</b></p><p class="ql-block">‌(1)按<b>灭火剂充装材料</b>分类‌:</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">二氧化碳灭火系统</b>:使用100%二氧化碳气体,灭火后不留痕迹,无腐蚀性,对设备、精密仪器和档案资料无损害。但二氧化碳浓度过高会对人体健康造成影响,所以二氧化碳全淹没灭火系统不应用于经常有人停留的场所。</p> <p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">七氟丙烷灭火系统</b>:使用无色、无味、低毒性的<span style="color:rgb(22, 126, 251);">七氟丙烷气体</span>,对大气臭氧层无害,<b>适用于机房、配电室,保护高精度电子仪器和贵重物品</b>。七氟丙烷常温常压下为气态,通过<span style="color:rgb(22, 126, 251);">氮气增压</span>以液态形式储存在钢瓶内,储存压力一般为2.5Mpa、4.2Mpa、5.6Mpa三种压力等级(2.5Mpa为柜式,其他为有管网式)。</p> <p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">IG541混合气体灭火系统</b>:<span style="color:rgb(22, 126, 251);">IG541气体灭火系统</span>灭火剂是一种环境友好型灭火剂,为氩气、氮气、二氧化碳三种气体的混合物。它自然存在于大气中,因此它的温室效应为零,臭氧层损耗潜力为零,无残留、传输远,是一种环保型灭火剂。在灭火时<b>不会发生任何化学反应,不污染环境,无毒、无腐蚀,具有良好的电绝缘性能;灭火过程洁净,灭火后不留痕迹,</b>不会对被保护设备构成危害。</p> <p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">IG100混合气体灭火系统</b>:完全由纯氮气(N2)组成,与IG-541、IG-55等都属于惰性气体灭火系统,具有无毒、无色、无味的特点,被称为“绿色”气体。</p> <p class="ql-block">(2)按<b>系统结构特点分类‌</b>:</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">预制(无管网)灭火系统</b>:按一定的应用条件,将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套且具有联动控制功能的灭火系统。<span style="color:rgb(128, 128, 128);">定义来源:GB 55036-2022消防设施通用规范</span></p> <p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">管网灭火系统</b>:将灭火剂从储存装置经由干管、支管输送至喷放组件实施喷放,可分为组合分配系统和单元独立系统。‌</p><p class="ql-block">(3)‌按<b>区域方式</b>分类‌:</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">全淹没灭火系统</b>:适用于整个防护区同时喷放灭火剂的系统。</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(128, 128, 128);">局部应用灭火系统</b>:仅在特定区域喷放灭火剂的系统。 </p><p class="ql-block"> <b style="color:rgb(22, 126, 251);">三、气体灭火系统的工作原理是什么?</b></p><p class="ql-block"> 规范解释中,主要包括以下<b>两种方式:</b></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">第一种</b>,保护区(探测区域)的1个感烟探测器和1个感温探测器报警后,直接给气体灭火控制器启动气瓶的信号,气瓶喷气灭火。各种报警、启动信号反馈到消防控制室。</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">第二种</b>,保护区(探测区域)的1个感烟探测器和1个感温探测器报警后,报警信号传送给大楼的消防控制室。由消防控制室的火灾<span style="color:rgb(128, 128, 128);">报警主机</span>发出启动指令给气体灭火控制器,再由气体灭火控制器输出24V启动命令给气瓶电磁阀,从而打开气瓶瓶头阀喷放灭火介质灭火。根据经验,<b style="color:rgb(1, 1, 1);">第一种</b>是采用较多的模式,其优点在于该方式可以<b>独立完成</b>灭火操作。第二种方式在10年前比较老的大楼中较为常见,优点在于误喷率更低,因为,由火灾报警<b>主机</b>判别现场是否真实发生火灾(一般配合人员确认)更可靠。</p> <p class="ql-block"><b style="color:rgb(22, 126, 251);">使用测试方法</b></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(22, 126, 251);">我想测试,验收系统的工作情况,我该怎么做?</b></p><p class="ql-block"> 测试之前,我们要明确:气体灭火系统主要由气体灭火控制器、火灾探测器、声光报警器、紧急启/停按钮、放气指示灯、气体灭火设备等组成。这些即是被测试对象。 </p><p class="ql-block"> 测试方法包括<b style="color:rgb(255, 138, 0);">手动启动和自动启动测试</b>,测试目的是检验系统的各个部分是否能够正常工作‌。 </p><p class="ql-block"> <b style="color:rgb(255, 138, 0);">测试过程中,通常拆除钢瓶启动线,以确保安全。</b></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">1、手动模拟启动测试</b></p><p class="ql-block">(1)按下手动启动按钮‌,系统启动,测试输出电压是否正常,观察相关动作信号及联动设备动作是否正常(如发出声、光报警,启动输出端的负载响应,关闭通风空调、防火阀等)。</p><p class="ql-block">(2)短接喷洒反馈线‌,检查门外喷洒指示灯是否点亮,以确认系统已启动并提示工作人员系统已启动,禁止进入防护区‌。</p><p class="ql-block">(3)紧急停止按钮,延迟时间应与设定时间相符,响应时间应满足要求。</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">2、自动模拟启动测试</b></p><p class="ql-block">(1)将灭火控制器的启动输出端与灭火系统相应防护区驱动装置连接。驱动装置应与阀门的动作机构脱离。也可以用一个启动电压、电流与驱动装置的启动电压、电流相同的负载代替。</p><p class="ql-block">(2)人工模拟火警使防护区内任意一个火灾探测器动作,观察单一火警信号输出后,相关报警设备动作是否正常(如警铃、蜂鸣器发出报警声等)。</p><p class="ql-block">(3)人工模拟火警使该防护区内另一个火灾探测器动作,观察复合火警信号输出后,相关动作信号及联动设备动作是否正常(如发出声、光报警,启动输出端的负载,关闭通风空调、防火阀等)。</p><p class="ql-block">基于上述内容,<b>选择气体灭火系统类型</b>时,需综合考虑防护对象(性质、特点、防护区面积及数量、分布)、环境条件、安全要求、成本预算及法规标准等因素。</p><p class="ql-block">以下是系统选择的步骤及常见类型适用场景:</p> <p class="ql-block"><b style="color:rgb(22, 126, 251);">一、选择依据</b></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">1、防护对象特性</b></p><p class="ql-block">电子设备/数据中心:需无残留、不导电的灭火剂(如七氟丙烷、惰性气体)。  文物/档案库:避免水渍或化学残留(IG541、七氟丙烷)。  </p><p class="ql-block">易燃液体或气体:需快速抑制燃烧(二氧化碳)。  </p><p class="ql-block">人员密集场所:避免使用高浓度窒息性气体(如二氧化碳需谨慎)。</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">2、空间特性</b></p><p class="ql-block">封闭性:全淹没系统(如七氟丙烷、IG541)需空间密闭。 </p><p class="ql-block"> 空间体积:二氧化碳和惰性气体需要更多钢瓶以及需要专门的钢瓶间。</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">3、安全与环保</b></p><p class="ql-block">人员安全:IG541相对安全,七氟丙烷低毒性,二氧化碳需防窒息。  </p><p class="ql-block">环保要求:哈龙(如1211、1301)早已禁用,七氟丙烷已限额生产,IG541、IG100相对环保。</p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">4、成本与维护</b></p><p class="ql-block">初期成本:IG541较低、七氟丙烷设备成本较高。  </p><p class="ql-block">维护复杂度:低压二氧化碳需低温贮存,惰性气体系统维护较简单。</p>