一.系統滅火機理
氣體滅火系統的滅火機理與氣體滅火劑的屬性密不可分。不同的滅火劑有不同的滅火機理。本節主要介紹三種常見氣體滅火系統的滅火機理。
1.二氧化碳滅火系統
二氧化碳滅火主要在于窒息,其次是冷卻。在常溫常壓條件下,二氧化碳的物態為氣相,當儲存于密封高壓氣瓶中,低于臨界溫度31.4℃時,是以氣、液兩相共存的。在滅火過程中,二氧化碳從儲存氣瓶中釋放出來,壓力驟然下降,使得二氧化碳由液態轉變成氣態,分布于燃燒物的周圍,稀釋空氣中的氧含量。氧含量降低會使燃燒時的熱產生率減小,而當熱產生率減小到低于熱散失率的程度時,燃燒就會停止。這是二氧化碳所產生的窒息作用。同時,二氧化碳釋放時又因焓降的關系,溫度急劇下降,形成細微的固體干冰粒子,干冰吸取其周圍的熱量而升華,即能產生冷卻燃燒物的作用。
2.七氟丙烷滅火系統
七氟丙烷滅火劑是一種無色無味、不導電的氣體,其密度大約是空氣密度的6倍,可在一定壓力下呈液態儲存。該滅火劑為潔凈藥劑,釋放后無殘余物,不會污染環境和保護對象。一方面,當七氟丙烷滅火劑噴射到保護區后,液態滅火劑迅速轉變成氣態,吸收大量熱量,從而顯著降低了保護區和火焰周圍的溫度;另一方面,七氟丙烷滅火劑的熱解產物對燃燒過程也具有相當程度的抑制作用。
3.IG-541混合氣體滅火系統
IG-541混合氣體滅火劑是由氮氣、氬氣和二氧化碳氣體按一定比例混合而成的氣體,由于這些氣體都在大氣層中自然存在,且來源豐富,對大氣層臭氧沒有損耗,也不會產生溫室效應。混合氣體無毒、無色、無味、無腐蝕性及不導電,既不支持燃燒,又不與大部分物質發生反應。從環保的角度來看,是一種較為理想的滅火劑。
IG-541混合氣體滅火劑屬于物理滅火劑。混合氣體釋放后把氧氣濃度降到不能支持燃燒來撲滅火災。通常防護區空氣中含有21%的氧氣和小于1%的二氧化碳。當防護區中氧氣降至15%以下時,大部分可燃物將停止燃燒。混合氣體能把防護區氧氣降至12.5%,同時又把二氧化碳升至4%。二氧化碳比例的提高,將加快人的呼吸速率,提高人體吸收氧氣的能力,從而補償環境氣體中的氧氣濃度,降低對人的傷害程度。滅火系統中滅火設計濃度不大于43%時,該系統對人體是安全無害的。
二.系統分類和組成
氣體滅火系統一般由滅火劑儲存裝置、啟動分配裝置、輸送釋放裝置、監控裝置等組成。
為滿足各種保護對象的需要,最大限度地降低火災損失,根據其充裝不向種類滅火劑、采用不同增壓方式,氣體滅火系統具有多種應用形式。
系統分類
(一)按使用的滅火劑分類
1.二氧化碳滅火系統
二氧化碳滅火系統是以二氧化碳作為滅火介質的氣體滅火系統。二氧化碳對燃燒具有良好的窒息和冷卻作用。 二氧化碳滅火系統按滅火劑儲存壓力不同可分為高壓系統和低壓系統兩種應用形式。
2.七氟丙烷滅火系統
七氟丙烷滅火系統是以七氟丙烷作為滅火介質的氣體滅火系統。七氟丙烷滅火劑屬于鹵代烷滅火劑系列,具有滅火能力強、滅火劑性能穩定的特點,其臭氧層損耗能力( ODP)為0,全球溫室效應潛能值( GWP)很小,不會破壞大氣環境。但七氟丙烷滅火劑及其分解產物對人有毒性危害,使用時應引起重視。
3.惰性氣體滅火系統
惰性氣體滅火系統包括IG-01(氬氣)滅火系統、IG-100(氮氣)滅火系統、IG-55(氬氣、氮氣)滅火系統、IC-541(氬氣、氮氣、二氧化碳)滅火系統。由于惰性氣體是一種無毒、無色、無味、惰性及不導電的純“綠色”氣體,故又稱之為潔凈氣體滅火系統。
(二)按系統的結構特點分類
1.無管網滅火系統
無管網滅火系統是指按一定的應用條件,將滅火劑儲存裝置和噴放組件等預先設計、組裝成套且具有聯動控制功能的滅火系統,又稱預制滅火系統。該系統又分為柜式氣體滅火裝置和懸掛式氣體滅火裝置兩種類型,適用于較小的、無特殊要求的防護區。
2.管網滅火系統
管網滅火系統是指按一定的應用條件進行計算,將滅火劑從儲存裝置經由干管、支管輸送至噴放組件實施噴放的滅火系統。管網系統又可分為組合分配系統和單元獨立系統。 ? ?組合分配系統是指用一套滅火系統儲存裝置同時保護兩個或兩個以上防護區或保護對象的氣體滅火系統。
(三)按應用方式分類
1.全淹沒滅火系統
全淹沒滅火系統是指在規定的時間內,向防護區噴射一定濃度的氣體滅火劑,并使其均勻地充滿整個防護區的滅火系統。全淹沒滅火系統的噴頭均勻布置在防護區的頂部,火災發生時,噴射的滅火劑與空氣的混合氣體,迅速在此空間內建立有效撲滅火災的滅火濃度,并將滅火劑濃度保持一段所需要的時間,即通過滅火劑氣體將封閉空間淹沒實施滅火。
2.局部應用滅火系統
局部應用滅火系統是指在規定的時間內,向保護對象以設計噴射率直接噴射氣體滅火劑,在保護對象周圍形成局部高濃度,并持續一定時間的滅火系統。局部應用滅火系統的噴頭均勻布置在保護對象的四周,火災發生時,將滅火劑直接而集中地噴射到保護對象上,使其籠罩在整個保護對象外表面,即在保護對象周圍局部范圍內達到較高的滅火劑氣體濃度實施滅火。
(四)按加壓方式分類
1.自壓式氣體滅火系統
自壓式氣體滅火系統是指滅火劑無須加壓而是依靠自身飽和蒸氣壓力進行輸送的滅火系統。
2.內儲壓式氣體滅火系統
內儲壓式氣體滅火系統是指滅火劑在瓶組內用惰性氣體進行加壓儲存,系統動作時滅火劑靠瓶組內的充壓氣體進行輸送的滅火系統。
3.外儲壓式氣體滅火系統
外儲壓式氣體滅火系統是指系統動作時滅火劑由專設的充壓氣體瓶組按設計壓力對其進行充壓的滅火系統。
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