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消防系统报警及CO2灭火系统电气研究

发表时间：2020/1/8 来源：《建筑学研究前沿》2019年20期作者：何发明

[导读] 随着社会经济的发展，电气的应用日渐广泛，已经成为人们生活中不可缺少的一部分。

大连通广消防工程有限公司辽宁大连 116021
        摘要：随着社会经济的发展，电气的应用日渐广泛，已经成为人们生活中不可缺少的一部分。与此同时，电气火灾的发生也具有突发性、带电性和隐蔽性等特点，如果无法采取有效的消防措施，势必给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。因此，研究分析消防系统报警及CO2灭火系统电气应用具有重要的现实意义。
        关键词：消防系统；报警；灭火系统


引言：对于一些特殊的工作区域或者场所，如电气设备间等，如果采用传统的水、泡沫或者干粉灭火系统，虽然达到了消灭火灾目的，但是也给相关设备造成了巨大的影响，导致火灾的经济损失较高。利用气体灭火系统，不仅可以降低火灾所造成的直接损失，而且火灭过程中不会产生残留、腐蚀，洁净程度较高。因此，相关工作者必须重视气体灭火系统的研究，采取有效的设计，提高消防系统的设计和安装质量，确保人们的生命和财产安全。
        1.气体灭火系统的概述
        1.1气体灭火系统
        气体灭火系统是传统的灭火系统之一，与水灭火系统、泡沫灭火系统以及干粉灭火系统一样，广泛的应用各类场所。在灭火过程中，气体灭火系统利用切断链式反应，大量扑捉自由基，实现了火焰的熄灭。因此具有无水渍损失、电绝缘性高、灭火后无残留以及无需清理等优势，被广泛的应用于环保要求高，具有精密仪器设备或者珍贵财物等区域。根据灭火剂的不同，气体灭火系统可以划分为七氟丙烷气体灭火系统、IG-541气体灭火系统、二氧化碳灭火系统等多种类型。
        1.2不同气体灭火系统的特点对比
        不同的气体灭火系统其灭火效果、环境影响、安全性等效果也不尽相同，以二氧化碳灭火系统为例，采用的灭火剂主要为二氧化碳，本身对大部分物质不会产生破坏，切不具备到点能力，不仅可以较好的完成灭火任务，而且不会留下痕迹，损坏物品。特别是应用电气设备的火灾、棉花织物火灾、石蜡沥青等可荣华的固体火灾。缺点是二氧化碳作为一种温室气体，大量的释放会对生态环境环境造成不利的应用，且可能会对火灾附近的人产生窒息毒害，不宜应用于人类工作或者停留的场所。
        2.二氧化碳灭火系统的概述
        对于二氧化碳灭火系统而言，其主要是由报警控制装置以及二氧化碳气体灭火装置组成。两个系统之间相互独立，相互协作，共同完成了目标区域的灭火功能。
        2.1消防系统报警控制装置
        该装置主要是由火灾自动报警器、火灾探测器、疏散报警器、气体灭火控制盘以及联动控制装置等组成，当火灾发生时，位于火灾发生区域的感温探测器和感烟探测器会检测到火灾信息，并将其传输给火灾报警控制器，尤其判断是否发生了火灾，一方面发出报警信号，开启声光报警系统，并关闭防火门窗及送排风防火闸，通知相关人员迅速从紧急出口撤离；另外一方面将报警信号传输到二氧化碳气体灭火控制器，实现二氧化碳气体灭火装置的联动控制，对放气阀门进行开启，释放二氧化碳气体，实现火灾灭除。
        2.2二氧化碳气体灭火装置
        （1）储存装置：根据二氧化碳储存方式的不同，可以划分为高压二氧化碳气体灭火系统和低压二氧化碳气体灭火系统两种。前者的储存装置主要包括储存钢瓶、安全阀、容器阀以及手动启动器等，而后者主要包括储存罐、氮气稳压单元、制冷机组、充装口以及安全阀等组成。

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相比较而言，高压二氧化碳气体灭火系统所需要的钢瓶数量较多，占用的场地面积也就越大，而低压二氧化碳气体灭火系统本身采用储存罐，气体储量较高，因此占地面积较少，由于存储过程中二氧化碳是基于低温业态的方式储存，为避免出现安全阀起跳、罐内压力升高等问题，需要通过制冷机组来起到保温的作用。（2）分配系统：对于分配系统而言，低压系统的主阀、分配阀等驱动来源于储存罐中二氧化碳，而高压系统则是由控制箱内氮气瓶来实现驱动。（3）释放系统：释放系统可以分为两种，分别为手动释放和自动释放。一般情况下，对于存在无人工作的防护区，可以采用自动控制的方式来释放二样护坦，因为人员的安全撤离可能需要一定的时间，所以可以采用延迟20-30s的设置，来实现二氧化碳气体的自动释放，对火灾发生区域进行灭火；而对于有人工作的防护区，为了避免二氧化碳气体释放给相关人员造成窒息伤害，应采用手动控制的方式，并将其设置在储瓶间内或防护区疏散出口门外便于操作的地方。
        3.实例分析消防系统中气体灭火系统的应用
        3.1系统概述
        结合渡船的实际情况，采用的灭火系统为二氧化碳有管网自动灭火装置，系统均配有检修阀、瓶头阀、集流管、泄压阀、选择阀、管路、喷嘴、手动操作系统，并设有压力传感器与火灾自动报警-气体灭火控制系统。配套的火灾自动报警-气体灭火控制系统为报警联动系统。温度探测器采用插入式温度探测器。火灾自动报警系统内设声光报警器，紧急启停按钮、放气指示灯、感烟探测器、感温探测器、专用控制模块等。
        3.2二氧化碳剂量的确定
        本渡船的机舱容积VM大约为500m3，同时在渡船的机舱内设置了两瓶溶剂为0.1m3气控空气瓶，压力为1MPa，分别用于杂用和主机使用。根据有关规范要求，空气瓶当中含有的空气容积VA为2m3。本渡船二氧化碳灭火系统所采用的气瓶容积约为68L。按照每3L瓶容积充2kg二氧化碳的比率进行液态二氧化碳的充装，气瓶的二氧化碳填充量可以达到45kg。同时，按照0.56m3/kg提取二氧化碳自由气体的比积，对机舱所需的二氧化碳剂量以及瓶数进行计算，其中二氧化碳剂量Q1=0.35（VM+VA）/0.56，二氧化碳瓶数N1=Q1÷45。经过计算可以得知，Q1取值313.75kg，而二氧化碳瓶数N1大约为7个[1]。
        3.3管路布置
        考虑到本渡船机舱500m3的溶剂，为了提高其他设备的安装施工的便利性，满足二氧化碳灭火系统的基本要求。最终设计要点如下：（1）由于二氧化碳室对通风的要求较高，因此在渡船的主甲板上进行二氧化碳室的设置，并将7个二氧化碳瓶以及机舱遥控施放设备放置在二氧化碳室中。（2）二氧化碳室内的二氧化碳瓶利用挠性支管连接到集合管，并在总管上按照有关标准规范要求设置安全阀、压力表等设备。
        3.4工作原理
        当机舱内火灾发生时，探测器检测到火灾信息，发出与报警信息，并启动圣光报警装置，提醒机舱内人员进行撤离，并关闭所有通风口和舱门。然后手动打开释放阀，并开启管路释放阀，二氧化碳气瓶开始释放二样护坦，并通过管路到达喷嘴喷射出来，快速充满整个保护区，实现灭火。在此过程中需要注意以下要点：（1）在机舱内应设置安全出口和紧急疏散通道，确保火灾发生时，所有机舱内的工作人员可以在30s内完全撤离。（2）由于空气中二氧化碳的浓度超标时，会对人体产生致命的伤害，因此，圣光报警信号应确保所有区域和相邻区域都能够看见和听到，便于人员快速撤离现场，避免人员进入到二氧化碳气体的释放区域[2]。（3）灭火结束后，在确保火灾已经被完全扑灭的情况下，首先应当打开通风系统，待机舱内的废气彻底排空后，才能安排工作人员进入到保护区域。
        结论
        简而言之，消防报警系统以及灭火系统的应用，有效的降低了火灾发生的频次和所造成的损失。相比较传统的灭火系统，气体灭火系统本身具有较高的优势，在电气火灾中的应用日渐广泛。本文简单阐述了气体灭火系统的组成，并结合实例分析具体应用，为相关工作者提供参考借鉴。

        参考文献
        [1]吴彦.某高层商住楼二氧化碳气体灭火系统设计[J].消防技术与产品信息，2019（9）：5-7.
        [2]魏顺臻.常见气体灭火系统的选择[J].地球，2018（11）：108.