高压二氧化碳灭火系统.docx
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高压二氧化碳灭火系统
1前言
高压二氧化碳气体自动灭火系统以其可靠的灭火能力和优良的实用性能获得了广泛应用。
二氧化碳气体灭火剂来源广、成本低、毒性小、电绝缘性能优良，并可长期储存，喷洒后对保护物无腐蚀、无污损，因而被广泛应用于现代消防工程。
随着人类越来越关注卤代烷对大气臭氧层的破坏作用，二氧化碳灭火剂已成为气体灭火的主要介质之一。
我公司生产的ZE系列高压二氧化碳气体自动灭火系统设计先进、结构合理、部件品种规格齐全，各种阀体密封完善，开启可靠，产品性能达到《二氧化碳系统及部件通用技术条件》国家标准的要求。
本系统可用于扑救：
灭火前可切断气源的气体火灾；液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾；固体表面火灾；棉麻毛及其织物、纸张等部分固体深位火灾及电器火灾。
广泛适用于浸渍槽、熔化槽、轧制机、纺织机、发电机、印刷机、油浸变压器、油开关、大型发电机、液压设备、烘干设备、干洗设备、除尘设备、炊事灶具、喷气生产线、电器老化间、水泥流程中的煤粉仓、船舶的机舱与货舱、纸张库、棉花库、食品库、中草药库、皮毛库、电子计算机房、数据储存间、图书库房、银行金库及电缆隧道等场合。
系统经济效益明显、灭火效果好，是目前国内最为理想的卤代烷灭火系统的替代品之一。
本系统与卤代烷和国外普通使用的哈龙替代品相比，在保护相同场所的情况下，其一次性投资与1301灭火系统相近，比哈龙灭火系统低3～5倍，且其日常维护费用比后两种系统少得多，仅为1301系统的1/10～1/20。
2系统工作原理
ZE系列高压二氧化碳气体灭火系统主要由二氧化碳储瓶、容器阀、液流单向阀、高压软管、集流管、安全阀、选择阀、压力讯号器、称重检漏装置、启动瓶、电磁阀、气路单向阀、喷嘴以及高压管道、管接件、瓶组架等设备、零部件和材料组成。
根据被保护对象或区域的物质、体积、数量、位置等客观条件，按照有关国家标准进行设计计算和校核，利用本公司提供的上述设备和零部件设计组合出各种不同规格、不同形式，既能满足用户不同需要，又能符合国家规范要求，安装方便、性能可靠、经济适用的灭火系统。
本系统配备火灾自动报警及联动灭火控制装置以后，可以具备火灾自动探测、自动报警和自动灭火的功能，并有全自动方式、手动电启动方式和机械应急启动方式三种操作方式。
符合GB5019-93《二氧化碳灭火系统设计规范》的要求，并能满足不同工程的实际需要。
系统安装完毕，投入运行的二氧化碳灭火系统通常处于戒备状态，系统中的各类火灾探测器昼夜不停地监视着各个保护区或保护对象。
当保护区域内出现火灾时，将首先被该区域内火灾探测器检测到，并发出信号送给报警控制器。
控制器对火险信号进行识别和判断，一旦火灾被确认，控制器将会立即发出火险警报。
此时，如果灭火系统的开启方式置于"自动"状态，则报警控制器在接收到同一区域内相邻两只不同类型的火灾探测器同时发出的火险信号后，会自动启动灭火控制器，系统进入喷放前30秒倒计时阶段。
在倒计时期间，控制器通过设在保护区域内外的声光报警器发出紧急撤离疏散警报，并联动关闭可能影响灭火效果的有关设备（如通风机、空调、防火卷帘等）。
倒计时结束，灭火控制器即向相关的电磁阀发出启动信号，打开启动瓶上的电磁阀，释放出来的高压启动气体打开相应的选择阀和二氧化碳储瓶容器阀，储瓶内的二氧化碳灭火剂经管网和喷嘴喷放到火灾区域或保护对象上，实施灭火。
如果灭火系统的开启方式置于"手动"状态，则火灾探测器的动作只会引起火灾报警，不能使二氧化碳自动喷放。
需要由区域内外的工作人员用手按动紧急启动按钮，才能启动二氧化碳灭火系统进行灭火。
在自动和手动失灵的情况下，操作人员还可以采用机械应急启动方式进行启动灭火。
单元独立系统主要部件及管网示意图见图1。
组合分配系统主要部件及管网示意图见图2。
1.紧急启停按钮 2.放气指示灯 3.声报警器 4.光报警器 5.喷 嘴
6.火灾探测器 7.电气控制线路 8.灭火剂输送管道 9.灭火控制器 10.信号反馈装置 11.启动管路 12.集流管 13.灭火剂管路单向阀 14.安全泄压阀
15.压力软管 16.灭火剂容器阀 17.机械应急启动把手 18.瓶组架 19.灭火剂容器 20.启动装置 21.报警控制器
图1单元独立系统示意图
1.紧急启停按钮 2.放气指示灯 3.声报警器 4.光报警器 5.喷 嘴
6.火灾探测器 7.电气控制线路 8.灭火剂输送管道9.灭火控制器 10.选择阀
11.信号反馈装置 12.启动管路 13.集流管 14.灭火剂管路单向阀
15.启动管路单向阀 16.安全泄压阀 17.压力软管 18.灭火剂容器阀
19.机械应急启动把手 20.瓶组架 21.灭火剂容器 22.启动装置 23.报警控制器
图2 组合分配系统示意图
灭火系统动作程序图
图3 灭火系统动作控制程序图
3灭火系统基本性能参数
1、系统设计压力：
15MPa
2、储存钢瓶最大工作压力：
15MPa
3、储存钢瓶容积：
70L
4、储存钢瓶的环境温度：
0℃～49℃
5、储存钢瓶最大充装率：
0.6Kg/L
6、灭火剂充装重量误差：
70L：
±0.45Kg
7、系统启动方式：
全自动、手动电启动、手动气启动、机械应急启动
8、单一系统最大联动钢瓶数：
420瓶（70L）
9、系统灭火剂释放时间：
30～420s
10、灭火剂喷射剩余率：
＜5%
11、系统启动装置的工作压力：
6MPa
12、电磁阀额定电压：
DC24V
13、电磁阀额定电流：
1.5A
14、启动瓶容积：
4L、7L、40L
15、启动瓶充装压力：
6MPa
4系统主要部件
1．二氧化碳储瓶
二氧化碳储瓶选用符合国家标准要求的高压无缝钢瓶，并经严格试验，用以储存二氧化碳灭火剂，使用维护参照《气体安全监察规程》进行。
结构见图4。
型号
EZR-70
工作压力（MPa）
15
试验压力（MPa）
22.5
钢瓶容积（L）
70
钢瓶重量（Kg）
105
充装介质
CO2
充装率（Kg/L）
≤0.6
最大充装量（Kg）
42
瓶高（mm）
1500
瓶外径（mm）
267
系统配置量
按照所有保护区中最大的设计用量进行配置
2．容器阀
容器阀装于二氧化碳储瓶上，具有封存、释放、充装、超压排放等功能。
容器阀由本体和气缸体组成，密封材料采用改进型聚四氟乙烯，密封性能好，阀门结构合理，流体阻力小，开启可靠且开启力小，零件材料为铜合金与不锈钢。
容器阀开启柄上的安全销在正常使用中应拔掉，在运输、安装、检修时均应插上，气缸体每二年进行一次检查。
阀上的开启柄为应急启动时用，严禁随意推拉。
技术参数
型号
ERF-12/15
工作压力（MPa）
15
试验压力（MPa）
22.5
公称通径（mm）
12
当量长度（m）
5.5
手动开启力（MPa）
≤1.0
手动开启（N）
≤150
系统配置量
每只储瓶配一只
3．液流单向阀
液流单向阀装于压力软管与集流管之间，防止灭火剂从集流管向储瓶倒流。
技术参数
型号
EDF-12/15
工作压力（MPa）
15
试验压力（MPa）
22.5
公称通径（mm）
12
当量长度（m）
2.5
动作压力（MPa）
0.02
系统配置量
每只储瓶配一只
4．压力软管
高压软管安装于容器阀与液流单向阀之间，用以缓冲灭火剂释放时的冲击力。
技术参数
型号
EJC-12/15
工作压力（MPa）
15
试验压力（MPa）
22.5
公称通径（mm）
12
长度（m）
260/330
当量长度（m）
1.5/2.0
系统配置量
每只储瓶配一根
5．集流管
集流管安装于瓶组架上部，通过高压软管与所有的储瓶连接，又通过选择阀与系统管网连接。
当系统启动时，所有容器阀被打开的储瓶内的二氧化碳灭火剂由集流管汇集，再经过选择阀、管网及喷嘴喷入着火的保护区域。
本公司提供各种规格的集流管，集流管必须根据系统的配置及储瓶间的尺寸以及选择阀的位置由本公司特别定制。
6．安全阀
安全阀装于集流管端部或其他封闭管段，以防止灭火剂管道非正常受压时爆炸。
安全阀为膜片式结构，采用精密爆破片，安全可靠。
需要更换的安全膜片必须由本公司提供，不得采用其他膜片代替，以保安全。
技术参数
型号
EAF-20/15
EAF-40/15
爆破压力（MPa）
15±0.75
15±0.75
泄流口径（mm）
20
40
连接螺纹
R1"
R11/2"
系统配置量
每套系统设一只
7．选择阀
选择阀用于组合分配系统中，安装在集流管与主管道之间，控制CO2灭火剂流向发生火灾的保护区域。
选择阀由阀本体与气缸组成，可由气动和机械手动打开。
本选择阀结构合理，流阻小，密封和开启可靠，零件由不锈钢和铜合金制造。
在组合分配系统中，每个选择阀均与某一保护区域对应，规格须与主管道相一致，在选择阀上应有该保护区的标志。
选择阀手柄均为应急启动时使用，禁止随意推拉。
在系统运行中应经常检查各选择阀的手柄位置，以确保所有选择阀均处在关闭的状态。
技术参数
型号
公称通径（mm）
工作压力（MPa）
试验压力（MPa）
开启压力（MPa）
手动开启力（N）
当量长度（m）
进出口螺纹
EZF-25/12
25
12
18
≤0.5
≤100
3.5
RC1"
EZF-32/12
32
12
18
≤0.5
≤100
4
RC11/4"
EZF-40/12
40
12
18
≤0.5
≤100
5
RC11/2"
EZF-50/12
50
12
18
≤0.5
≤100
6
RC2"
EZF-65/12
65
12
18
≤0.5
≤100
7.5
RC2"
EZF-80/12
80
12
18
≤0.5
≤100
9
RC3"
系统配置量
按系统所保护的区域数配置，单元独立系统无需配置
8．压力讯号器
压力讯号器安装在选择阀或相应管道上，当灭火剂通过该管道段时，讯号器动作，将信号反馈给控制器。
技术参数
型号
EYQ-10/12
工作压力（MPa）
12
试验压力（MPa）
18
动作压力（MPa）
≥0.2
微动开关接点容量
DC24V，1A
系统配置量
每个保护区配一只
9．启动瓶
启动瓶用以储存启动气体，提供打开二氧化碳容器阀的气动力。
技术参数
型号
EQR-4
EQR-40
工作压力（MPa）
15
15
钢瓶容积（L）
4
40
充装介质
氮气
氮气
充装压力（MPa）
6
6
瓶高（mm）
700
1380
瓶外径（mm）
114
220
系统配置量
每一保护区配置一瓶
10．电磁阀
电磁阀安装在启动瓶上，由联动控制器提供的启动电流打开电磁阀，放出启动瓶内的启动气体以实现自动和手动电启动。
电磁阀还具备机械应急启动功能，紧急启动时人工打开与着火保护区相对应的电磁阀即可实现二氧化碳灭火剂喷放灭火。
应急开启前，应先拿下安全卡环。
电磁阀采用金属膜片密封，可靠耐用，零件用铜合金与不锈钢材料制作，阀上配有一只压力表，供检查瓶内储存气体压力之用。
检查压力时，先用扳手松开靠近表端的密封螺母，等表的指针上升至静止时，读出压力值，再锁紧螺母。
然后松开压力表螺纹接口，放出表内余气，再重新拧紧压力表，压力表。
技术参数
型号
EQF-6/8
工作压力（MPa）
4—6
试验压力（MPa）
12
公称通径（mm）
6
电磁铁额定电压
DC24V
电磁铁额定电流
1.5A
系统配置量
每只启动瓶配一只
11．气路单向阀
气路单向阀安装在气体启动管路上，用来控制启动气体流动方向，开启特定的二氧化碳瓶组。
该阀门用铜合金制作，结构紧凑、密封可靠、开启灵活。
技术参数
型号
EDF-6/12
工作压力（MPa）
12
试验压力（MPa）
18
公称通径（mm）
6
动作压力（MPa）
0.3
12．喷嘴
喷嘴安装于灭火系统管网末端，按设计要求将灭火剂喷洒到被保护区域或直接喷洒在被保护物体表面将火焰扑灭。
喷嘴采用不锈钢制作，防腐蚀性能好。
喷嘴分为全淹没型和局部应用型两类。
（1）、全淹没无喷罩喷嘴
技术参数
型号
Rc
标准号
保护面积（m2）
EQZ（W）-5
3/8
5
9
EQZ（W）-6
3/8
6
14
EQZ（W）-7
3/8
7
19
EQZ（W）-8
1/2
8
21
EQZ（W）-9
1/2
9
32
EQZ（W）-10
1/2
10
39
EQZ（W）-11
3/4
11
47
EQZ（W）-12
3/4
12
55
EQZ（W）-13
3/4
13
66
EQZ（W）-14
3/4
14
77
表中所列各型号喷嘴的保护面积仅为在喷嘴入口压力为4MPa，安装高度为4m，喷射时间2min的估算值。
实际设计时，随安装高度、实际计算喷嘴入口压力、选用喷嘴数目等条件的不同，确定喷嘴型号和保护面积时，须经过校核。
（2）、全淹没喷罩型喷嘴
技术参数
型号
Rc
标准号
保护面积（m2）
EQZ-5
3/8
5
7
EQZ-6
3/8
6
11
EQZ-7
3/8
7
15
EQZ-8
1/2
8
20
EQZ-9
1/2
9
25
EQZ-10
1/2
10
31
EQZ-11
3/4
11
38
EQZ-12
3/4
12
45
EQZ-13
3/4
13
53
EQZ-14
3/4
14
61
表中所列各型号喷嘴的保护面积仅为在喷嘴入口压力为4MPa，安装高度为5m，喷射时间2min的估算值。
实际设计时，随安装高度、实际计算喷嘴入口压力、选用喷嘴数目等条件的不同，确定喷嘴型号和保护面积时，须经过校核。
（3）、局部应用架空型喷嘴
技术参数
型号
Rc
标准号
保护面积（m2）
EJZ-5
3/8
5
0.5—1.5
EJZ-6
3/8
6
0.5—1.5
EJZ-7
3/8
7
0.5—1.5
EJZ-8
1/2
8
1—3
EJZ-9
1/2
9
1—3
EJZ-10
1/2
10
1—3
EJZ-11
3/4
11
1—3
EJZ-12
3/4
12
1—3
EJZ-13
3/4
13
1—3
EJZ-14
3/4
14
61
（4）、局部应用架空型喷嘴
技术参数
型号
Rc
标准号
保护面积（m2）
ECZ-5
3/8
5
0.25—1
ECZ-6
3/8
6
0.25—11
ECZ-7
3/8
7
0.25—11
13．称重检漏装置
称重检漏装置安装在钢瓶瓶组架的上方，悬挂钢瓶于其之下。
通过杠杆作用始终监测着系统中每一只钢瓶的重量。
当钢瓶中的二氧化碳因泄漏失重达到预设的量值时，本装置会以机械和声光的方式发出警报。
系统每一只储瓶须配置一台称重检漏装置。
5灭火系统使用方法
该系统安装竣工后，需经有关部门验收合格后方可投入使用。
该系统的启动方式为自动控制、手动控制和机械应急手动控制三种。
一般情况下应使用手动控制，在保护区无人的情况下可以转换为自动控制，当自动控制和手动控制不能执行时，应采用机械应急手动控制。
自动控制：
将报警控制器上控制方式选择键拨到“自动”位置，灭火系统处于自动控制状态。
当保护区域发生火情，火灾探测器发出火灾信号，报警控制器立即发出声、光报警信号，灭火控制器接受到两个独立的火灾报警信号，发出联动指令，关闭联动设备，经过30秒延时，发出灭火指令，打开与保护区域相应的电磁阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和容器阀释放灭火剂，实施灭火。
（电气）手动控制：
将灭火控制器上控制方式选择键拨到“手动”位置，灭火系统处于手动控制状态。
当一保护区域发生火情，可按下手动控制盒或控制器上启动按钮即可按规定程序启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火。
在自动控制状态，仍可实现（电气）手动控制。
机械应急手动控制：
当一保护区域发生火情，灭火控制器不能发出灭火指令时，应立即通知所有人员撤离现场，关闭联动设备，然后拨出与保护区域相应的电磁阀上的安全卡套，压下圆头把手打开电磁阀，释放启动气体，即可打开相应的选择阀、容器阀、释放灭火剂，实施灭火。
如果此时遇上电磁阀维修或启动钢瓶充换启动气体或其它原因不能开启相应的选择阀、容器阀时，应立即按下列程序操作：
第一、打开与保护区域相应的选择阀手柄；第二、按下容器阀上的机械应急启动把手打开容器阀，释放灭火剂，实施灭火。
当发出火情警报，在延时时间内却发现有异常情况下不需启动灭火系统进行灭火时，可按下手动控制盒或控制器上的紧急停止按钮，即可停止灭火控制器灭火指令的发出。
6灭火系统的检查和维护
高压二氧化碳气体自动灭火系统是一种高效的灭火装置，自动化程度高、其检查维护要求严格。
为了确保系统工作的可靠性，系统应由经过专门培训并经考试合格的人员负责定期检查与维护。
根据系统的配制建立完善的维护保养制度，制定具体的操作规程。
对本系统的定期检查应做好记录，记录由检查人员签字后归档保存，检查中发现的问题应及时处理。
每月应对系统进行两次检查，检查内容及要求应符合下列规定：
1、对储存容器、选择阀、液流单向阀、压力软管、集流管、启动装置、管网与喷嘴等全部系统部件进行外观检查，系统部件应无碰撞变形及其他机械性损伤，表面应无锈蚀，保护涂层应完好，铭牌应清晰，手动操作装置的铅封和安全标志完整。
2、每个储瓶内二氧化碳储量应不小于设计重量的90%。
3、启动瓶氮气的压力指示值应不低于4MPa。
每年应对系统进行两次全面检查，检查内容和要求除按月检规定的检查外，还应符合下列规定：
1、防护区的开口情况，防护区的用途及可燃物的种类、分布情况，应符合原设计规定。
2、灭火剂储存间设备、灭火剂输送管道和支吊架的固定应无松动。
3、压力软管应无变形、裂纹及老化；必要时，应按本规范对每根压力软管进行水压强度试验和气压严密性试验。
4、各喷嘴孔口应无堵塞。
5、灭火剂输送管道若有损伤或堵塞现象，则应按规范要求对其进行严密性试验和吹扫。
系统灭火使用后，应使下列各部件复位，方可继续使用：
1、控制盘复位（详见该电器厂家的使用说明书）。
2、检查压力讯号器活塞是否复位。
3、电磁阀更换新膜片，恢复原工作状态。
4、启动钢瓶重新充装启动气体。
5、将被释放过的选择阀复位。
6、检查单向阀是否复位。
7、使瓶头阀恢复原工作状态。
8、按设计要求重新充装灭火剂。
9、重新调整称重检漏装置。
检查、维护过程中发现的问题，如需协助解决，请即与本公司售后服务部联系。
7注意事项：
高压二氧化碳气体自动灭火系统的安装应符合下列要求：
1、空气中不得含有易爆、导电尘埃及腐蚀性强的有害物质，否则必须予以保护，系统不得受到震动或冲击。
2、瓶组间环境温度为0℃—49℃，且应保持干燥、通风良好。
3、储瓶间应设在人员易于接近、出入方便、且不易引起火灾的房间内。
4、高压二氧化碳气体自动灭火系统 喷射灭火剂前，所有人员必须在延时期内撤离着火区。
灭火完毕后，必须首先启动风机，将灭火气体排出后，工作人员方可进入现场。
5、二氧化碳储瓶、启动瓶在运输过程中，应轻装轻卸，防止碰撞和上下倒置；存放应避免接近火源。
6、更换的膜片必须由我公司供应，不得随意用未经试验的膜片代用。
7、在日常维护、保养或进行周期检查时应严格按照操作程序执行，确保防止二氧化碳灭火剂的误喷。
8、拆装过程中应避免碰伤表面而影响外观。
9、无关人员切勿乱动系统的零部件，以免发生意外。
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