[建筑]煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)

1、.煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)摘 要 通過煙烙盡（INERGEN）這一新型潔凈氣體滅火系統(tǒng)在北京地鐵天安門西站的應用實例,闡述了此類滅火系統(tǒng)的性能特點、滅火機理、設(shè)計思路,并結(jié)合設(shè)計提出自己的幾點看法。關(guān)鍵詞 潔凈氣體滅火系統(tǒng) 煙烙盡 地鐵 設(shè)計*;1 引言 氣體滅火系統(tǒng)的選用是地鐵建設(shè)中非常重要的一部分。高低壓室,車站綜合控制室、通信機械室、信號機械室、變配電室等均為地鐵車站中重要的區(qū)域。不但其中所安裝的變配電、通訊、控制設(shè)備價值昂貴,而且如果發(fā)生意外火災事故,將影響整個地鐵的運行。因此地鐵重要區(qū)域消防設(shè)施的選用和系統(tǒng)的安全是極其重要的。 北京地鐵復八線沿線各站在1993年完成的施工設(shè)計中采用的是鹵代

2、烷（1301）氣體滅火系統(tǒng)。鑒于鹵代烷系列產(chǎn)品對大氣臭氧層有破壞作用,根據(jù)蒙特利爾議定書（修訂案）我國已將其列為淘汰產(chǎn)品,1998年設(shè)備安裝階段時業(yè)主提出采用新的氣體滅火系統(tǒng)。根據(jù)哈龍?zhí)娲锏陌隧椈疽?從消防安全、環(huán)保、投資效果及維護保養(yǎng)等諸方面進行綜合分析,并經(jīng)過招投標,最終確定選用美國安素（ANSUL）公司生產(chǎn)的煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)。筆者有幸參與天安門西站,天安門東站兩座車站的煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計,下面結(jié)合天安門西站氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計實例,介紹一下該種新型潔凈氣體滅火系統(tǒng)的性能特點、滅火機理、設(shè)計思路方法。2 煙烙盡(INERGEN)氣體滅火系統(tǒng)煙烙

3、盡（INERGEN）是一種完全自然組態(tài)的氣體材料,由52%氮氣（N2）、 40%氬氣（Ar）和 8%二氧化碳（CO2）三種氣體混合而成。密度略大于空氣。由于該藥劑是三種自然界氣體的混合物, 它的釋放只是將這幾種氣體放回大自然, 因而它是一種無毒無色無味惰性及不導電的純“綠色”環(huán)保氣體,屬清潔氣體滅火劑。2.1 滅火機理其滅火屬物理滅火方式。該藥劑釋放后以稀釋方式將保護空間的氧氣濃度由21%降到12.5%（當氧氣濃度降到15%以下時大多數(shù)普通可燃物即停止燃燒）從而使燃燒之火被撲滅。同時把保護空間的CO2濃度上升到大約4%,CO2濃度的增大加快了人體呼吸速率和吸收氧氣的能力,即用CO2來刺激人體更

4、深和更快的呼吸來補償環(huán)境氣氛中的較低的氧氣濃度。2.2 性能特點在各種哈龍?zhí)娲分?目前國際上技術(shù)比較成熟、各項指標較為合理,且有一定推廣價值的僅有煙烙盡（INERGEN）、七氟丙烷（FM200）等幾種,它們與哈龍,其性能參數(shù)比較可見表1：表1 氣體滅火系統(tǒng)性能參數(shù)比較 性能參數(shù) 氣體類型臭氧耗損潛能值ODP全球溫室效應潛能值GWP最小設(shè)計濃度（%V/V）無副作用最高濃度NOAEL（%V/V）有副作用最低濃度LOAEL（%V/V）大氣中存活壽命（年05.07.565INERGEN0037.5-FM200020507.09.010.531FE250340010

5、.97.510.041NAFS0.0516008.610.0>10.016從表中可以看出,煙烙盡（INERGEN）具有以下幾個特點：a. 對大氣環(huán)境無危害作用。因為煙烙盡（INERGEN）釋放只是氮氣、氬氣和二氧化碳這幾種天然氣體回歸大自然,故它不會破壞大氣臭氧層（ODP=0）,不會產(chǎn)生溫室效應(GWP=0),不會產(chǎn)生長久影響大氣壽命的化學物質(zhì)（ALT=0）。b. 對人體無毒性危害。煙烙盡（INERGEN）本來是醫(yī)用的“輸氣產(chǎn)品”,在規(guī)定的濃度范圍內(nèi)使用,對人體是無窒息、無毒的。它本身不含有毒成分,火災后也不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。另外煙烙盡（ INERGEN ）氣體以氣態(tài)儲存,在全噴放時并不形

6、成濃霧使視野不清,可確保逃生時能清楚地看到任何緊急逃生門。因而它特別適于有人停留的滅火場所。c. 對保護空間財產(chǎn)無損害。煙烙盡（INERGEN）是以壓縮氣體方式儲存而并非液態(tài)儲存,在它噴放時溫度變化低于10C,所以可預防滅火劑冷凝到設(shè)備表面上,在這同時,煙烙盡（INERGEN ）降低了保護空間的濕度,提高了室內(nèi)氣體的絕緣性。因而其滅火功效時間較長,火災損失率低。d. 由于它以高壓氣體方式存儲,因此需要高壓存儲容器,與氫氟烴類滅火劑相比它要有更多的儲存鋼瓶和更粗的噴放管道。e. 由于滅火所需濃度高,因而排放持續(xù)時間約為12分鐘,這使得該類藥劑在某些火災蔓延較快的場合中使用受到限制。同時也正是由于

7、排放持續(xù)時間長,周圍大氣中氧含量的減少會導致某些區(qū)域一氧化碳產(chǎn)物的增多。2.3 適用場所 煙烙盡（INERGEN）是一種有效的滅火劑,它能用于多種類型的火災。用全淹沒的方式可以來撲滅封閉空間內(nèi)的A類表面火、易燃液體的B類火以及C類電氣火。尤其是對撲滅那些必須或希望使用不導電的藥劑,使用其它藥劑而出現(xiàn)清洗問題以及防護區(qū)內(nèi)經(jīng)常有人工作并要求無毒藥劑的防護區(qū)的火災時特別有用。2.4 系統(tǒng)組成 煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)由儲存裝置（鋼瓶、容器閥、單向閥、集流管等）,管道系統(tǒng)（送氣管路、選擇閥、減壓孔板、噴嘴等）,控制系統(tǒng)（自動報警系統(tǒng)、滅火控制器、手動控制裝置）三部分組成。該系統(tǒng)有三種控制方

8、式,即全自動控制方式、手動控制方式和機械緊急手動控制方式。2.5 設(shè)計思路 由于我國尚未制定出煙烙盡（INERGEN）氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范,國內(nèi)采用該系統(tǒng)的工程亦不多,我們目前開展此項設(shè)計工作只能在符合國家現(xiàn)行建筑設(shè)計防火規(guī)范和火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的情況下,參照美國NFPA2001清潔氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范和美國安素（ANSUL）公司提供的相關(guān)產(chǎn)品資料進行設(shè)計。具體設(shè)計過程可歸納如下： 計算防護區(qū)凈容積à確定最小設(shè)計濃度和最小藥劑量à海拔高度修正à確定最終藥劑總量à確定鋼瓶數(shù)à計算實際藥劑總量和每個防護區(qū)實際釋放藥劑量à確定實際淹沒

9、系數(shù)à驗證實際藥劑濃度à確定系統(tǒng)噴放時間à估算系統(tǒng)流量及所需孔板尺寸à計算噴嘴數(shù)量及每個防護區(qū)的噴嘴流量à繪制管道平面圖、系統(tǒng)圖à估算管道尺寸à計算泄壓口面積à管道水力計算à修改計算表à校核實際的系統(tǒng)性能。3 工程應用實例天安門西站是北京地鐵復八線中一座重要的地下車站。根據(jù)規(guī)范要求,車站設(shè)備用房中站臺層西端高壓室、低壓室、牽引變電室,站臺層東端高壓室、低壓室,站廳層西端變電主控室、通信機械室、信號機械室需設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。根據(jù)原設(shè)計預留鋼瓶間尺寸以及上述房間布局,本次設(shè)計按車站東西端分成兩個獨立的組合分配系統(tǒng)進行設(shè)計,即站臺西端的高壓室、低壓室、牽引變電室和站廳層西端的變電主控室、通信機械室、信號機械室六個房間為一個