自动灭火系统的选择与应用技术分析

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:沈招
[导读] 摘要:本文主要从自动灭火系统的性能与适用性、选择影响因素与原则对其进行了综合探讨,旨在为自动灭火系统的选择与应用提供参考。
        上海欣波消防设备安装有限公司
        摘要:本文主要从自动灭火系统的性能与适用性、选择影响因素与原则对其进行了综合探讨,旨在为自动灭火系统的选择与应用提供参考。
        关键词:自动灭火系统;选择;应用
        1自动灭火系统的性能与适用性
        在近10年的时间里,我国经济飞速发展,这使得我国消防规范也随之不断建立健全,这为自动灭火系统的选择与应用提供了较为直观、科学的参考,但在具体应用到实际项目中时,仍然要结合实际需要进行综合选择与判断,才能够从各种不同类型的灭火系统中确定功能与机理均相符合的灭火系统,或者按照与之相适应的火灾规模和类型来进行选择,使得产品无论是技术还是水平均能够较好的适应工程技术和环境条件的各项要求。
        自动灭火系统根据其灭火系统的类型,可将其分为自动喷水-泡沫系统、干/预/湿式系统、住宅喷头、ESFR、CMDA、局部应用系统、水幕系统以及快速响应喷头,这些自动灭火系统其灭火机理均为冷却灭火。因自动喷水只能够应用于A类火灾,当喷头喷水水滴相对较细时,其能够转化为细水雾系统与水喷雾系统,具有较广的适用范围。水能够实现对深位火灾的有效扑救。固定消防炮相当于一个较大的消火栓,通常情况下采用的是遥控或者手动来实现;自动跟踪射流消防水炮与自动喷水灭火系统相对较为接近,但同时与其也存在一定的差异,其能够进行自动的伸缩,故在保护面积上具有较大的灵活性,而自动喷水则相对来说非常的固定,此外自动喷水是一种机械式自动,而自动跟踪射流消防水炮则属于机电一体化的自动设备[1]。
        尽管在各种不同的火灾中,均可采用气体灭火系统来实现的,但其除了在深位火灾以及二氧化碳能扑救表面火灾等之外,其他方面并无较大的优势。气体灭火系统最主要的原理是窒息以及化学,同时其还存在七氟丙烷物理冷却+化学灭火的卤代烷来实现对灭火系统的代替等。为此,针对表面火灾可采用气体灭火来进行,其能够迅速实现对火灾的控制,促使被保护现场的工作状态短时间内科恢复,可有效保障商业区域的完整性与连续性。由于在物体的表面,二氧化碳附着之后能够迅速凝结成水,并且能够迅速对二氧化碳所形成的酸碳腐蚀进行吸收,并且所凝结的水极易致使电路受到影响出现短路问题,为此,针对有大量通信器材、计算机等设备的场所则不建议采用该方式来帮助现场恢复,当然这种场所也不建议运用水系灭火剂来处理,只能够以气体灭火系统来处理。在进行灭火处理的过程中,1301以及卤代烷替代物会产生大量的HF酸,这必然会给被保护的物体带来一定程度的损害。
        低倍泡沫主要是运用扑灭B类液体来实现对火灾的控制,多应用于A类火灾现场的控制,而与之相比高倍泡沫同样可应用于A类火灾,但在使用期间需要运用围挡。气溶胶系统、干粉灭火系统以及气体灭火系统基本上是一致的,均运用的是化学灭火系统。其中气溶胶在灭火操作中主要是以燃烧来作为动力实现自动灭火处理,而干粉灭火系统则主要以氮气来作为动力从而实现自动灭火,两者也仅仅是驱动系统存在较大差异,在使用时都会出现一定的残留,为此,针对对环境要求较高的场所则不建议使用。
        水系统的自动喷水灭火处理速度相对较为缓慢,气体干粉等化学灭火有非常高效的速度,而泡沫灭火的速度相对较慢,为此,在实际使用过程中,可将几种灭火系统结合起来使用,当火灾均具有较高复燃可能性必须立即对其处理或者规模相对较大的情况时,应当运用水冷却或者泡沫灭火+气体灭火+水冷却来进行处理。大功率A类火灾灭火应用运用自动喷水的水系统灭火系统来进行处理,其他各项大功率火灾都需要相应程度的灭火剂来实施灭火处理。水作为冷却系统冷却处理期间,能够较好的实现对火灾蔓延的控制,这也是针对B类、C类以及D类火灾多运用水来进行冷却处理[2]。
        近年来,我国全面推广火探管灭火系统,该系统在美国最初是汽车火灾扑救的方法,而我国结合其特性将其运用到建筑物自动灭火中,并且不少地区还针对该系统制定了相关标准。火探管灭火系统通常应用于起火原因非常明确的控制柜,并且起火的空间相对较小的区域,同时去还可应用于启动装置直接对以往的火灾探测系统进行替代等。
        2选择应用影响因子与原则
        2.1水渍损失或药剂对保护物的危害
        在进行灭火的过程中,灭火剂可能会带来次生灾害,例如:化学灭火发生腐蚀、水系统存在水渍损失问题、干粉灭火以及泡沫灭火剂存在污染。在进行灭火的过程中,惰性气体IG541相对不会给受保护对象带来较大的损害,即便是二氧化碳都会因凝结水以及碳酸带来不同程度的影响。若被保护的区域其对水渍损失、要求损失都非常低,并且需要做到无污染,那么可考虑运用气体灭火系统,并且在进行灭火处理后,应当尽快对其进行恢复。


        2.2灭火效率和性能
        在确定灭火效率与性能过程中,同时结合灭火时间、灭火剂使用量来进行综合考虑,灭火效率从高到低可依次将其分为化学灭火灭火剂(干粉、1301以及气溶胶等)、窒息灭火的惰性气体(IG541、CO2等)、泡沫、细水雾(水喷雾)、自动喷水。通过大量的调查发现,细水雾、气体、自动喷水灭火系统其灭火剂用量以及灭火时间都会相应程度的增加,其中自动喷水灭火系统所需要花费的时间最长,但其可靠性却最高,通常能够达到95%以上的灭火成功率。
        2.3建筑条件
        2.3.1作用面积和保护区
        灭火保证率与火灾案例是确定自动喷水灭火系统保护面积的最主要依据。结合所掌握的相关调查数据统计结果显示,自动喷水灭火系统其灭火成功率通常在95%-98%之间,各个国家所认定的系统作用面积具有较高的一致性。若根据12个喷头作用面积来进行ESPR喷头设计,在进行试验过程中,其对灭火喷头的喷头数量有较高要求,必须控制在6个以内,其能够100%的裕度。结合相关设计流量控制控制的大小来对水喷雾灭火系统进行处理,其流量通常情况下为10000L/min[3]。
        气体灭火系统均采取的是全淹没系统,其要求整个空间均必须有一个防护区域,但针对具体的保护面积却无较为明确的规定,我国范围对防护区面积大小进行了规定,主要从哈龙1211规范就作出了相关要求,这主要是由于三方面原因:(1)哈龙1211的防护面积相对较大,并且保护区域体积相对较大,管网体积以及系统储瓶相对较大,在储备瓶与管网中残留有大量的灭火剂,经济性相对较差;(2)哈龙1211有着较大的毒性,防护区域的面积相对较大并且不宜得到有效疏散;(3)输送距离非常容易受到阻力方面的影响,从而使得其作用面积因此受限。
        2.3.2整体与局部
        自动喷水灭火系统通常情况下主要应用对建筑物的整体实施有效的保护,而气溶胶、气体、水喷雾等则侧重于对建筑物的局部实施保护,水喷雾能够在建筑物内构筑起整体保护体系;火探管则主要是针对局部控制柜等进行保护;细水雾则主要应用于局部保护和整体保护。
        2.3.3喷头最大安装高度
        (1)细水雾与水喷雾:通过大量试验研究成果表示,细水雾其内部通常设置了雾化喷雾,通常情况下,根据不同的压力大小其喷射的距离通常在3-6m范围内,若水力雾化处于12MPa高压状态下时,其喷射的距离能够达到9m;而水喷雾喷头其有效的喷射距离通常在3m左右。
        (2)自动喷水:根据我国相关规范要求,针对非仓库使用的自动喷水灭火系统,其安装的高度应当在8m,空间则需要达到12m。而针对美国NFPA13标准,则仅仅要求快速响应喷头最大安装高度需要达到9m,ESFR喷头的最大的安装高度需要达到13.6m,对其他方面的限制并无明确规定。针对FM全面规定非仓库类高大空间喷头安装高度,分别应当达到18.3m与30m,并且要求其喷头不得运用扩展覆盖面喷头,只能够运用专门的标准覆盖喷头。
        (3)气体灭火系统:针对不同的气体喷嘴其对压力的要求也各有不同,但通常喷头的最大安装高度并无较大的差异,多控制在5-6.3m范围内,喷头所喷射出来的灭火剂呈现为弥散渗透、均匀分布,其能够更好的形成立体包围灭火,进而更好的实现对灭火均匀分布以及保护覆盖面积;但若高度控制在1.5m以内,那么其保护面积自然会有所缩小[4]。
        2.3.4距离
        湿式自动喷水灭火系统并不存在较为明确的距离限制,并且其他系统同样没有这方面的限制,重点是侧重于对充水时间、响应时间、喷头最低压力等方面的综合考虑;例如:水喷雾系统所规定的响应时间通常在45s以内,而其充水时间通常为2min,并且对其距离以及大小作出了相关要求。为了使得上述问题得以改善,除了针对报警阀需要尽量与保护区域相靠近之外,还可运用电磁阀来处理。
        3结论
        总而言之,在我国对消防安全重视的影响下,自动灭火系统规定选择以及应用在规范修订中逐渐完善,而各种新设备和新技术的推广,也为自动灭火系统合理选择和应用提供了更多的可能性,但在设计期间必须结合其具体使用目的和技术要求来进行综合考虑,才能够更好的发挥自动灭火系统的作用。
        参考文献
        [1] 杨晗.气体灭火系统技术的现状及选择[J].江西化工,2017(05):187-189.
        [2] 某枢纽换乘大厅高大空间自动灭火系统选择[J]. 唐廷.工程建设与设计.2019-08-10
        [3] 栗腾,樊力超,刘淑芳.特殊吊顶区域自动灭火系统的选择[J].建筑设计管理,2015,32(11):84-85.
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