无管网七氟丙烷灭火方案.docx

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无管网七氟丙烷灭火方案

信息中心机房气体灭火系统

设

计

方

案

建设单位：

编制单位：

编制日期：

二○一○年七月

第一章综合说明

一概述

（一）、设计目的

贯彻落实国家有关消防法规的文件精神和要求，减少火灾危险，保护人身和财产安全，做到方案优良、经济可行、设计合理、确保施工质量。

（二）、设计原则

本方案中，系统的设计、施工、验收应遵循国家有关消防法规和方针政策，针对被保护对象的特点，做到安全可靠、技术先进、经济合理、安装维护方便。

（三）、系统组成：

根据设计院的设计要求和国家有关消防规范，本灭火系统主要包括两个部分：

火灾自动报警系统：

主要由火灾报警控制器，感烟探测器、感温探测器、联动控制模块以及消防电源组成，承担灭火防区火灾探测、报警任务，并为各防区的灭火控制盘发出灭火指令，同时接收灭火控制盘传来的预启动和已启动释放后的信号。

灭火系统：

主要由灭火控制盘、放气显示灯、声光报警器（火警和启动两种不同声光信号）七氟丙烷灭火装置，手动启停开关组成。

承担接收火灾报警系发出的灭火指令，并自动启动七氟丙烷实施灭火，并反馈预启动和已启动灭火信号给火灾报警系统，同时联动空调和防排烟风机在灭火时自动关闭。

二七氟丙烷灭火系统

1、根据防护区的实际情况，本方案中七氟丙烷七氟丙烷灭火系统的控制部分采用气体灭火控制盘与火灾报警控制器接口,它外接声光报警、释放显示灯、手动启停开关与七氟丙烷灭火装置组成一套完整的自动灭火系统。

该系统具有火灾自动探测、自动报警、自动启动且兼备人工手动启动及自动记忆和实时打印等功能。

风机联动及防雷接地等都按国家相关规范作了完善考虑。

2、工作原理：

每一个防护区各有一路感烟探测器和一路感温探测器，火灾报警控制器在编程时采用双路确认模式,当单路探测器报警时，火灾报警控制器发出预警信号，同时将信号传给该防区的声光报警器，只有当两个回路的探测器都报警时，此时控制器一方面输出声光火灾报警信号，另一方面输出火灾启动信号给该防区气体灭火控制盘，该气体灭火控制盘发出延时启动信号,同时关闭空调等通风设施，延时30秒倒计时完毕，即启动七氟丙烷灭火装置实施灭火，释放灯亮，提示人们切勿进入防区。

三本文件编制依据及引用文件

3．1公安部（公消〖2000〗217号文）《关于进一步加强哈龙替代品及其替代技术管理的通知》

3．2GB50053-199410KVE及以下变电所设计规范

3．3GB50057-1994建筑物防雷设计规范

3．4DB36/T379—2001《七氟丙烷自动灭火系统设计、施工、验收规范》

3．5GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》

3．6GB50163-1992《卤代烷1301灭火系统设计规范》

3．7GB50166-1992《火灾自动报警系统施工及验收规范》

3．8GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》

第二章灭火装置设计说明

第一节装置简介和工作原理

一七氟丙烷灭火系统简介

1、七氟丙烷灭火剂环保安全性能

七氟丙烷（HFC-227ea）是一种新型的洁净气体灭火剂，分子式是CF3CHFCF3。

其灭火效率高、灭火速度快、不复燃，是国际消防界率先认可的理想哈龙替代品。

七氟丙烷灭火剂的主要特点为：

（1）环保：

臭氧耗损潜能值（ODP）为零，不会破坏大气臭氧层。

药剂在常温常压下喷放时是透明、洁净的气体，灭火后残渣，对设备无污损。

（2）安全：

七氟丙烷的未观察到不良反应浓度NOAEL值为9%，而一般七氟丙烷的灭火设计浓度为10%以下，对人体基本无害

　　2、七氟丙烷（HFC-227ea）灭火剂灭火机理

与卤代烷灭火剂的灭火机理相似，是在全淹没状态下对火产生物理变化及化学反应。

主要利用化学抑制的作用来扑灭火灾，对燃烧反应起负催化作用。

当空间内七氟丙烷达到一定的浓度时，燃烧反应链不能维持下去，致使燃烧熄灭。

3、七氟丙烷（HFC-227ea）灭火剂物理性能

沸点：

-16.4℃液体密度：

1.41g/ml（20℃）

冰点：

-131.1℃臭氧层消耗潜能值（ODP）：

0

临界温度：

101.7℃大气层停留时间：

36年

临界压力：

2.91Mpa蒸气压：

0.39Mpa

蒸气密度：

31.2kg/m3（20℃）

未观察到不良反应最大浓度（NOAEL）：

9%

可观察到不良反应最小浓度（LOAEL）：

10.5%

系统设计灭火浓度：

8%-10%

4、七氟丙烷（HFC-227ea）灭火剂技术指标见下表

性能

技术指标

纯度

99.6%

酸度

3ppm

水含量

10ppm

不挥发残留物

0.01%

悬浮或沉淀物

不可见

5、QL227型七氟丙烷灭火系统和灭火装置基本参数

工作环境环境温度：

0℃～50℃工作环境湿度：

≤95%

最大充装密度：

1150kg／m3贮存容器：

70L、90L、120L

灭火剂贮存压力：

4.2Mpa（系统）、2.5Mpa（装置）

最大工作压力：

6.7Mpa（系统）、4.2Mpa（装置）

最小工作压力：

3.6Mpa（系统）、2.0Mpa（装置）

喷射时间：

≤10s

专用阀启动器：

最小启动电流1.2A最大安全电流150mA/5min

直流电阻1-3Ω启动电压：

DC24V

主电源：

AC220V50Hz备用电源：

DC24V

6、QL227型七氟丙烷灭火系统和灭火装置的主要特点

1、产品的容器阀采用金属膜片密封，保证了阀体可靠的密封性能，能保证灭火剂长期储存。

2、产品选用先进的专用阀启动器，其体积小，重量轻，结构紧凑，使用安全，无需维护。

3、多种喷头设计，可根据实际需要进行选择，确保使用性能。

二柜式七氟丙烷灭火装置简介

柜式七氟丙烷气体灭火系统以“洁净气体”七氟丙烷作为灭火剂，灭火机理是通过惰化火焰中的活性自由基,实现断链灭火。

七氟丙烷的特点是：

无色无味、清洁、不导电、毒性低、灭火效率高、不污染被保护对象，特别是对大气臭氧层无任何破坏作用。

在第一代的哈龙替代物中，七氟丙烷的综合性能最好。

优点：

（1）安装简便：

本公司生产的柜式七氟丙烷气体灭火装置是一种无管网灭火设备，具有轻便、可移动、安装灵活的特点，外表美观，不破坏防护区内的整洁。

（2）效率高：

灭火剂无管路损失，当火灾发生时，本装置可直接向防护区喷射灭火剂，因此灭火效率高、速度快。

（3）安全性好：

柜式七氟丙烷由于没有管网阻力损失，系统工作压力小，为2，5MP，相比有管网七氟丙烷灭火系统4.2MP,压力小,在储瓶最大工作压力相同的情况下,更安全.

（4）防护系数大可靠,:

由于柜式七氟丙烷灭火系统在每个防护区都配备灭火装置,在所有防区发生火情都能同时灭火,而有管网灭火系统采用的是组合分配方式灭火,在一个防区中只能同时扑灭其中一个防区的火情,完全忽视了多防区同时发生火情的可能性。

＃

三适用范围

本柜式装置不用设置专用的瓶组间，整个柜体设置在防护区内，适用于计算机房、档案馆、贵重物品库、通讯机房等空间较小的防护区，几台柜式装置联用也可保护较大的保护区。

当建筑物内无法设置专用的瓶组间，或虽然有瓶组间，但输送距离较远，不能满足工程设计的要求，或防护区内不便安装系统管网时，可使用本装置。

综合以上情况，并结合工程的实际情况，本工程采用柜式七氟丙烷灭火系统是可行的。

四对防护区的要求

1、防护区的最低环境温度不应低于0℃.

2、防护区维护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5h；吊顶的耐火极限不应低于0.25h。

3、防护区维护结构承受内压的允许压强，不宜低于1.2kPa。

4、防护区灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口，以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放七氟丙烷前，应做到关闭。

五柜式装置工作原理图：

图见1

1.紧急启停按钮

2.放气指示灯

3.光报警器

4.声报警器

5电气控制线路

6.火灾探测器

7.喷嘴

8.信号反馈装置

9.集流管

10.灭火剂管路单向阀

11.压力软管

12.灭火剂容器阀

13.机械应急启动把手

14.柜体

15.灭火剂储存容器

16.启动管路

17.启动装置

18.报警灭火控制器

图1柜式装置工作原理图

灭火装置动作程序图

图2灭火装置动作控制程序图

第二节装置基本性能参数

表1装置的基本参数

装置设计工作压力

2.5MPa

装置最大工作压力（50℃）

4.2Mpa

灭火剂储存容器充装压力（20℃）

2.5MPa

灭火剂储存容器容积

70L,90L,120L

喷射时间

≤8s

最大喷射时间

10s

装置工作电源

AC220V50Hz，DC24V

气体储存环境温度

0℃～50℃

第三节装置选用方法

选用本柜式装置时，应确定该保护区的保护对象，计算出防护区的净容积，即可从以下表格选出所需的装置型号和应该充装的灭火剂量。

第四节灭火剂设置用量计算方法

1、设计标准

（1）NFPA2001《洁净气体灭火剂灭火系统》

（2）《七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范》

（3）ISO/CD14520-15（1997年第3版）《气体灭火系统—物理性能和系统设计》

2、设计条件

（1）保护区的尺寸；

（2）保护对象；

（3）保护区的最低、最高温度；

（4）保护区的海拔高度；

3、灭火剂设计用量计算

（1）按公式计算

式中W:

灭火剂设计用量（kg）

V:

保护区净容积（m3）

S:

七氟丙烷蒸汽比容（m3/kg）

S＝0.1269+0.000513t，式中t＝保护区的最低温度（℃）

C:

设计浓度（%）

K:

海拔高度修正系数

（2）设计用量也可以根据表格查取，并用海拔高度修正系数修正。

4、灭火剂储存容器内的剩余量

每只灭火剂储存容器内的喷放剩余量按2.0kg计算。

5、灭火剂设置用量

灭火剂设置用量＝灭火剂设计用量＋瓶组数×2.0

表5保护区单位体积的灭火剂用量（kg/m3）

温度

（℃）

设计浓度（%）

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

-10

0.5254

0.6196

0.7158

0.8142

0.9147

1.0174

1.1225

1.2301

1.3401

1.4527

-5

0.5141

0.6064

0.7005

0.7967

0.8951

0.9957

1.0985

1.2038

1.3114

1.4216

0

0.5034

0.5936

0.6858

0.7800

0.8763

0.9748

1.0755

1.1785

1.2839

1.3918

5

0.4932

0.5816

0.6719

0.7642

0.8586

0.9550

1.0537

1.1546

1.2579

1.3636

10

0.4834

0.5700

0.6585

0.7490

0.8414

0.9360

1.0327

1.1316

1.2328

1.3364

15

0.4740

0.5589

0.6457

0.7344

0.8251

0.9178