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一、七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
鐵路信號(hào)機(jī)械室、微機(jī)室、電源屏室、TDCS微機(jī)監(jiān)控室、電碼化室等,電器設(shè)備多,需要做好防火工作。由于這些房間在建筑平面布局上具有分散的特點(diǎn),故適用于采用預(yù)制七氟丙烷滅火裝置。在應(yīng)用該滅火裝置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)每個(gè)防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置一個(gè)[手動(dòng)/自動(dòng)]選擇開(kāi)關(guān),選擇開(kāi)關(guān)上應(yīng)有明顯的警告指示燈,有人進(jìn)入時(shí)應(yīng)將開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)位置。(2)在防護(hù)區(qū)域中設(shè)置探測(cè)出火災(zāi)后能立即動(dòng)作的聲、光報(bào)警裝置,提醒人員防護(hù)區(qū)已發(fā)生火災(zāi)或異常情況;防護(hù)區(qū)外應(yīng)設(shè)置滅火劑噴放指示信號(hào),以防人員的誤入。(3)按要求設(shè)置緊急照明和疏散方向標(biāo)志,確保迅速、安全的疏散。(4)防護(hù)區(qū)不宜有不能關(guān)閉的開(kāi)口,除泄壓口外,防護(hù)區(qū)的門(mén)應(yīng)能在滅火劑噴放前自動(dòng)關(guān)閉,防護(hù)區(qū)的門(mén)應(yīng)向外開(kāi)啟,并能自動(dòng)關(guān)閉,保證人員在任何情況下均能從防護(hù)區(qū)內(nèi)安全撤離及保護(hù)防護(hù)區(qū)滅火劑濃度。(5)防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置通風(fēng)換氣設(shè)施,以備滅火后及時(shí)對(duì)防護(hù)區(qū)進(jìn)行換氣。(6)防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置泄壓口。
氣體滅火裝置應(yīng)用于不能用水滅火的場(chǎng)所,其特點(diǎn)是滅火速度快,對(duì)保護(hù)物體不產(chǎn)生損壞和污染。從1900年四氯化碳被應(yīng)用于撲救液體火災(zāi)至今,一百年來(lái),各種鹵代烷氣體滅火劑被研制和應(yīng)用,像哈龍1001、1011及后期的哈龍1211和哈龍1301,它們具有不導(dǎo)電、揮發(fā)快、無(wú)殘留物、清潔安全的優(yōu)點(diǎn),尤其適用于保護(hù)高新電子設(shè)備,成為人類(lèi)同電器火災(zāi)斗爭(zhēng)的強(qiáng)有力武器。然而近年來(lái)的研究表明,包括鹵代烷滅火劑在內(nèi)的氯氟烴類(lèi)物質(zhì)在大氣中的排放,是導(dǎo)致大氣臭氧層破壞的重要原因,將嚴(yán)重危害人類(lèi)的生存環(huán)境。為了保護(hù)大氣臭氧層,根據(jù)《中國(guó)消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國(guó)家方案》,我國(guó)將于2010年停止生產(chǎn)哈龍1211及1301滅火劑,逐步采用哈龍?zhí)娲?。在眾多的哈龍?zhí)娲分?,已?jīng)得到廣泛應(yīng)用的有七氟丙烷(FM200)滅火系統(tǒng),IG541混合氣體滅火系統(tǒng),熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng),二氧化碳滅火系統(tǒng)。
在以上幾類(lèi)氣體滅火系統(tǒng)中,哪一種更適用于保護(hù)信號(hào)機(jī)械室的電器設(shè)備火災(zāi)呢,我們先來(lái)比較一下它們的優(yōu)缺點(diǎn):(1)二氧化碳系統(tǒng)不能用于有人的場(chǎng)所,二氧化碳系統(tǒng)在釋放過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量干冰而使防護(hù)區(qū)的溫度急劇下降,會(huì)影響精密儀器和設(shè)備,同時(shí)干冰還會(huì)阻塞噴嘴造成事故。(2)熱氣溶膠預(yù)制滅火后有殘留物屬非潔凈滅火劑,噴放后的產(chǎn)物會(huì)對(duì)電器和電子設(shè)備造成損壞,故不適用于保護(hù)占用較多設(shè)備的場(chǎng)地。(3)IG541滅火劑的惰性氣體滅火系統(tǒng)儲(chǔ)存壓力為15Mpa~20Mpa,屬于高壓系統(tǒng),它的系統(tǒng)造價(jià)在所有的消防設(shè)備中最為昂貴。(4)七氟丙烷是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體,滅火后無(wú)固、液相殘留物、不導(dǎo)電、不擊穿電子電器設(shè)備,液相儲(chǔ)存具有良好的穩(wěn)定性,對(duì)大氣臭氧層無(wú)破壞作用。七氟丙烷滅火劑滅火速度快,效果好,滅火濃度低,低毒,具有優(yōu)越的環(huán)保特性,因而被廣泛應(yīng)用于氣體滅火系統(tǒng)中。在我國(guó)的諸多行業(yè)中,如中國(guó)電信集團(tuán)、中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)、中國(guó)網(wǎng)通集團(tuán),都得到了廣泛的應(yīng)用。目前,在鐵路信號(hào)樞紐的機(jī)械室也重點(diǎn)采用了此種氣體滅火系統(tǒng)。
三、關(guān)于泄壓口設(shè)置問(wèn)題的探討
泄壓口是設(shè)在防護(hù)區(qū)外墻或頂部用以泄放防護(hù)區(qū)內(nèi)部超壓氣體的開(kāi)口,該開(kāi)口應(yīng)設(shè)計(jì)成常閉的型式。這種泄壓裝置的工作原理是,當(dāng)防護(hù)區(qū)進(jìn)行噴氣滅火,壓強(qiáng)超過(guò)泄壓裝置開(kāi)啟壓時(shí),泄壓裝置能自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓;當(dāng)防護(hù)區(qū)壓強(qiáng)低于泄壓裝置開(kāi)啟壓時(shí),泄壓裝置可自行關(guān)閉。采用這種常閉結(jié)構(gòu)的泄壓裝置,既可以達(dá)到超壓排放的目的,同時(shí)又可以確保防護(hù)區(qū)的使用要求。
泄壓口設(shè)置的必要性
七氟丙烷在氣瓶中以液相儲(chǔ)存,工作壓力為2.5Mpa,以798m3的機(jī)械室為例,滅火劑設(shè)計(jì)濃度為8%,經(jīng)計(jì)算其藥劑量為458kg,氣瓶總?cè)莘eV瓶=0.48m3
1.氣瓶?jī)?nèi)液相容積和氣相容積
七氟丙烷20°C時(shí)的液體密度r=1407kg/m3,V液=W/r=458/1407=0.326m3,V氣=V瓶-V液=0.480-0.326=0.154m3
2.七氟丙烷汽化后在常壓下的體積
七氟丙烷20°C常壓下的過(guò)熱蒸汽比容為0.1372m3/kg,V藥=W×S=458×0.1372=62.84m3
3.七氟丙烷汽化后的分壓
P?!藥=P藥·V防
P藥=101×62.84/798=7.95kPa
考慮到七氟丙烷汽化要吸收大量的熱量,會(huì)使防護(hù)區(qū)溫度明顯下降,從而抵消一部分壓強(qiáng),七氟丙烷氣體溫度下降導(dǎo)致的最大可能壓降P溫=2.29kPa。最后得出全封閉條件下防護(hù)區(qū)的內(nèi)壓壓強(qiáng)最小值
P防=P藥-P溫=7.95-2.29=5.66kPa
通過(guò)以上計(jì)算得出,系統(tǒng)噴放后,機(jī)械室受的內(nèi)壓壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的最低允許壓強(qiáng),如不設(shè)泄壓口,會(huì)引起防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的損壞,造成人員受傷,滅火失敗的后果。
(二)泄壓口設(shè)置問(wèn)題的探討
《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50370-2005中明確規(guī)定了,設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置泄壓口。然而,在一些地方的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中提到“當(dāng)防護(hù)區(qū)的門(mén)窗縫隙沒(méi)設(shè)密封條的,可不設(shè)置泄壓口”,因此很多人不管計(jì)算出來(lái)的泄壓口面積多大均以門(mén)窗的縫隙作為泄壓口進(jìn)行泄壓,這樣就給氣體滅火帶來(lái)了安全隱患。
另外,《七氟丙烷(HFC—227ea)潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中提到“……當(dāng)設(shè)有外開(kāi)門(mén)彈性閉門(mén)器或彈簧門(mén)的防護(hù)區(qū),其開(kāi)口面積不小于泄壓口計(jì)算面積的,不須另設(shè)泄壓口”,此條文值得探討。彈性閉門(mén)器可以自動(dòng)關(guān)閉,卻無(wú)法自動(dòng)打開(kāi)。當(dāng)防護(hù)區(qū)實(shí)施滅火前,人員疏散完畢,防火門(mén)將通過(guò)彈性閉門(mén)器或人為作用關(guān)閉,若此時(shí)關(guān)閉的防火門(mén)已被鎖上,這時(shí)該防火門(mén)就不會(huì)因氣體噴放超壓后而自動(dòng)打開(kāi),故不能用防火門(mén)來(lái)代替泄壓口。
可見(jiàn),應(yīng)按照計(jì)算的泄壓口面積設(shè)置消防自動(dòng)泄壓裝置,這樣既能使七氟丙烷在滅火時(shí)達(dá)到滅火效果,同時(shí)又不會(huì)對(duì)建筑物及人員造成危害。
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[3]《七氟丙烷(HFC-227ea)潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》.
[4]《替代哈龍的新型氣體滅火系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)比較與應(yīng)用選擇》.
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