备压式七氟丙烷灭火系统的产生

GB 50016 -2006《建筑设计防火规范》与GB 50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中规定了需使用气体灭火系统的场所。气体灭火系统在消防技术领域的各类灭火系统中占有很重要的地位。

随着H ALON 替代技术的不断发展, 对环境无损害的以七氟丙烷为代表的卤代烃类气体灭火系统及以IG541 混合气体为代表的惰性气体灭火系统相继被开发出来。目前, 七氟丙烷气体灭火系统以其优异的灭火性能, 加上占地面积小、毒性低、工程造价低等特点已被广泛使用。

备压式七氟丙烷灭火系统是相对于储压式七氟丙烷而言的, 根据GB 50370 -2005《气体灭火系统设计规范》, 储压式七氟丙烷储瓶的增压压力为3 档, 分别为一级(2.5 +0 .1)MPa(表压)、二级(4 .2 +0 .1)MPa(表压)、三级(5 .6 +0 .1)MPa(表压)。对于系统管网长、流损大的, 可选用4 .2 MPa 及5 .6 MPa 增压级;对于管网短、流损小的,可选用2 .5 MPa 增压级。但是, 从实际应用情况来看, 储压式七氟丙烷灭火系统的一个非常大的缺陷是灭火剂输送距离较短, 为了保证七氟丙烷灭火剂8 s 以内从喷嘴喷出, 就必须维持末端喷嘴有较高的压力, 从而使储压式七氟丙烷灭火剂通过管道输送的距离有限。一般的储存压力为2 .5 MPa 的储压式灭火系统灭火剂的管道输送距离为30 m 左右;而4 .2 MPa 的储压式灭火系统灭火剂的管道输送距离约为45 m 。提高输送距离可通过降低充装密度或提高储瓶压力来实现,降低充装密度会使储存容器数量上升, 大幅增加成本, 而提高增压压力必然造成氮气在七氟丙烷灭火剂中的溶解度增加, 喷头喷放时喷口处压力突然降低, 氮气从灭火剂中逸出, 导致喷嘴的喷放效率降低。而为了保证设计计算精度, 规范要求一级增压储存容器的系统喷头压力Pc≥0 .6 MPa(绝对压力);二级增压储存容器的系统的喷头压力Pc ≥0 .7 MPa(绝对压力);三级增压储存容器的系统喷头压力Pc ≥0.8 MPa(绝对压力)。同时要求喷头喷放压力大于中期压力的一半,即:Pc ≥Pm/ 2 ;因此通过增加增压压力来提高的输送距离并不显著, 这就极大

地限制了七氟丙烷灭火系统的使用。为此, 研制出了一种新的可长距离输送七氟丙烷灭火剂的系统—备压式七氟丙烷灭火系统。备压式七氟丙烷灭火系统将增压氮气由原来的在储瓶内改为将增压气体单独存放在专门的高压容器内, 其储存压力可达15 MPa , 通过减压将氮气按预先设置好的压力输送到灭火剂储瓶中, 推动灭火剂喷放灭火, 这样备压式七氟丙烷储瓶的充装密度将可大幅

提高。同时, 由于七氟丙烷储瓶中平时无增压氮气, 因此不会存在氮气在药剂中的溶解, 这样灭火剂在管道中的流动阻力将减少, 喷放时灭火剂在喷放完毕前增压氮气以基本恒定的压力进入储瓶, 该压力大大高于储压式七氟丙烷系统的中期压力。因此, 备压式七氟丙烷的防护距离将大大提高,最长推动距离超过200 m 。

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