凌伟
摘 要: 讲述全淹没气体灭火系统在地铁工程中的应用, 包括设计原则、系统设计组成、系统安装调试等心得和经验。
广州地铁三号线各车站和变电所内重要的电气设备房间的采用的进口气体灭火系统。本人有幸参与其中的设计和施工工
作,以下简单介绍下气体灭火系统的灭火原理和性能。
1 气体灭火系统的灭火原理
药剂是三种惰性气体的混合物:52% 氮气、40% 氩气和8% 二氧化碳。此气体是把氧气浓度降低到它不能支持燃烧来扑灭火灾。系统的灭火性能:此系统是一种有效的灭火剂它能用于多种类型的火灾。此系统把氧浓度降低到不能支持燃烧,用全淹没的方式来扑灭封闭空间内的A 类表
面火、易燃液体的B 类火以及C 类火。
2 主要设计原则和系统设计
(1)按每个系统同一时间只发生一次火灾考虑。
( 2 )系统设计遵循国家现行的消防法规, 针对防护区的具体情况, 做到安全可靠、技术先进、经济合理。
(3)气体自动灭火系统同时具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种控制方式,并有故障报警功能。
(4)系统采用组合分配系统,全淹没的灭火方式。
2 . 1 系统设计
2.1.1 系统设计参数
(1)防护区及气瓶室预期设计温度,所有防护区及气瓶间的预期最低温度按5 摄氏度计算,预期最高温度按38 摄氏度计算。
(2)设计浓度,最小设计灭火浓度为37.5%,最大设计灭火浓度为52.0%。但有人值班的防护区最大设计浓度为42.8%。
(3)相关设计时限,系统喷射时间小于60 秒,浸渍时间大于10 分钟。
2.1.2 系统组成,气体灭火系统由报警
控制子系统和管网子系统两部分组成其中报警控制子系统由控制盘(含继电器模块、蓄电池)、探测器(感烟、感温或其它类型)、警铃、蜂鸣器及闪灯、释放指示灯、手拉启动器、紧急止喷按钮、手动/自动转换开关等部分组成。管网子系统则由容器瓶及其相应组件、机械启动装置、自动启动装置、高压软管、集流管、安全阀、逆止阀、减压装置、选择阀、压力开
关及管道和喷头等部分组成。系统的操作方式,系统具有火灾报警和自动灭火的功能。在正常运营时,由报警控制子系统监
视防护区的状态,在火灾时能自动报警并按预先设定的控制方式启动管网子系统释放灭火剂,迅速扑灭防护区内的火灾。系统同时具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种控制方式。
2 . 2 操作程序如下
(1)自动控制,防护区内的单一探测回路探测到火灾信号后,控制盘启动设在该防护区域内的警铃,同时向FAS 提供火灾预报警信号。同一防护区内的控制部分在收到防护区内两种不同类型探测器的火灾报警信号后, 控制盘启动设在该防护区域内外的蜂鸣器及FAS 系统输出火灾确认信号,并进入延时状态(延时时间为30 秒)。在延时过程中,FAS 发出指令,关闭保护区的防火阀。如在延时阶段发现是系统误动作,工作人员可按下设在防护区域门外的紧急止喷按钮(必须持久按下,直至系统复位)暂时停止释放药剂。30 秒延时结束时,控制盘输出有源信号至容器阀及选择阀上的电磁阀以释放气体,气体通过管道输送到防护区。此时,压力开关上的触点开关动作并将气体释放信号传至FAS 系统和控制盘,并启动防护区外的释放指示灯。防护区域门内外的蜂鸣器及闪灯,在灭火期间将一直工作,警告所有人员不能进入防护区域,直至确认火灾已经扑灭。
(2)手动控制,是指控制盘处在手动工作模式下,在接到手拉启动器的指令后,控
制盘不经延时实施联动控制并释放灭火剂。
(3)机械应急操作,是指自动控制和手动控制均不能启动容器阀或有必要时采用的一种应急操作。
3 系统安装
(1)系统安装依据(NFPA 2001 2000 年版)标准,同时满足《气体灭火系统施工及验收规范》(GB 50263-97)。(2)除特别注明外,所有管道均采用无缝钢管(GB8163 －87),无缝钢管及其管件应进行热镀锌防腐处理,螺纹连接。(3)气体输送管道以减压器为分界面分成两部分。第一部分是从气瓶高压软管出口至减压器管道为上游管道,简称集流管; 第二部分以减压器出口至气
体释放喷头的管道。(4)集流管分成开孔段与非开孔段。与高压软管相连的直管段为集流管开孔段,除去集流管开孔段以外的集流管为非开孔管。(5)与DN50 以上的阀件连接时,应配制与实物法兰相配的配对法兰。(6)管道与高压软管、单向阀、放气阀、DN50 以下阀件及喷头连接时,为美制锥定螺纹连接。(7)集流管的开孔段的管道采用无缝钢管,开孔焊接后应整体热镀锌防腐处理,镀锌时应保护好连接螺纹, 避免螺纹受破坏。在集流管最低端应设置DN15 的排水接头,以便水压强度试验后排水及集流管的吹扫。(8)与法兰焊接连接的管道焊接后进行内
外镀锌, 减压器下游的管道采用镀锌无缝钢管,但非开孔段管道套丝后应在螺纹的表面作防锈处理。(9)集流管安装完毕后进行水压强度试验,水压强度试验压力为工作压力的1.5 倍。(10)喷射管网螺纹连接处可采用厌氧胶加聚四氟乙烯胶带作密封介质。(11)管件材料均选用锻钢,各管件必须满足各自的工作压力要求。
4 系统调试
(1)调试在系统安装完毕,以及有关的火灾自动报警系统和关闭防火阀等联动设备调试完成合格后进行。(2)为了防止人为误操作引起系统喷放的电磁阀启动器及就地手动启动器,应严格进行安装。(3)检查控制盘各连接回路是否正确, 广州地铁3号线时间无故障信号产
生。(4)对灭火系统的探测器逐个进行试验,确认其动作应准确无误。(5)检测系统的一级二级报警信号是否正确, 二级报警信号产生后,系统延时30 秒,启动瓶头阀及选择阀上的电磁阀启动器。(6)检测系统的手拉启动及应急操作是否正确可靠, 手/ 自动转换开关,系统故障信号、气体释放信号、自动/ 手动状态信号。(7)消防中央控制室应能够接受到系统的火灾预报警信号、火灾确认信号、紧急停止开关是否工作正常。(8)调试完毕,应对系统进行复位。
参考文献
[1] 洁净灭火剂灭火系统标准(NFPA 20012000 年版)[S].
[2] 国家公安部.火灾自动报警系统设计规范(GB 50116-98)[S].中国计划出版社,1999,5 .
[3] 中华人民共和国公安部.气体灭火系统设计规范(GB 50370-2005)[S].中国计划出版社,2006,5,1.
[4] 中华人民共和国公安部.气体灭火系统施工及验收规范(GB 50263-97)[S].中国计划出版社, 1997,7,1.
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