柜式七氟丙烷灭火装置方案与对策.docx

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柜式七氟丙烷灭火装置方案与对策

1柜式七氟丙烷灭火装置的简要介绍……………………………1

2系统设计时采用的相关标准和规……………………………4

3系统部件…………………………………………………………4

4系统可靠性………………………………………………………9

5系统的接口………………………………………………………9

6检验测试和调试验收……………………………………………10

7质量保证与服务…………………………………………………13

8安全要求…………………………………………………………14

1柜式七氟丙烷灭火装置的简要介绍

柜式七氟丙烷灭火装置是一种技术相对较新的自动气体灭火系统，其产生的背景是替代卤代烷灭火系统。

该系统最早是由美、英等发达发明并使用，美国消防协会标准NFPA2001《洁净灭火剂灭火系统标准》和国际标准ISO14520《气体灭火系统物理性能和系统设计》均将该系统列入其中。

七氟丙烷灭火剂（HFC-227ea）灭火剂在标准状况下是一种无色无味、不导电的气体，其密度大约是空气的六倍，在一定的压力下呈液态贮存。

该灭火剂为洁净灭火剂，释放后不含有粒子或油状残余物，且不会污染环境和被保护的精密设备。

当设计浓度小于9%可用于经常有人工作的防护区。

七氟丙烷具有良好的灭火性能，除了以化学方式灭火为主外，同时兼有制冷作用，适用于替代已有的卤代烷灭火系统，是卤代烷灭火剂较理想的替代物。

该系统与火灾自动报警联动系统相配接，可实现自动、手动灭火功能，并可在非常情况下应急启动该系统实施灭火。

1.1柜式七氟丙烷灭火装置组成

柜式七氟丙烷灭火装置是由一个灭火剂瓶组、电动启动单元、信号反馈装置、喷嘴、箱体等组件集成的结构紧凑、外型美观的灭火装置。

1.2系统的工作原理

当防护区发生火灾时，一路探测器报警后，设在该防护区的警铃动作，两路探测器都报警后，设在该防护区域外的蜂鸣器及闪灯动作；系统进入延时阶段。

经延时后，控制盘启动相应防护区灭火剂瓶组上的电磁型驱动装置，使灭火剂沿管道和喷嘴输送到对应的防护区域灭火。

如值班人员先于火灾探测系统发现火情，当用手提式灭火器或其它移动式灭火设备无法扑灭火灾时，可直接手动启动来灭火。

如发现系统误动作（报警）或确有火情发生但仅使用手提式灭火器或其它移动式灭火设备可扑灭火灾，可按下设在防护区域门外的紧急止喷按钮，可以使系统暂时停止释放灭火剂（在延时期间）。

如需继续开启灭火系统则只需松开紧急停止开关即可。

1.2.1自动控制操作

从火灾探测报警、关闭联动设备以及释放灭火剂均由系统自己完成，不需要人员介入的操作与控制方式。

将灭火报警控制器控制方式置于“自动”位置时，整个灭火系统处于自动控制状态，当防护区发生火情时，由火灾探测器探测并向报警控制器发出信号，灭火控制盘控制声光报警盒，发出撤离报警信号，报警控制器控制联动设备（风机，空调等）。

经延时（0~30s），发出灭火指令，打开相应防护区灭火剂瓶组上的电磁型驱动装置，释放灭火剂，实施灭火。

1.2.2手动操作

人员接到火灾自动报警信号后，经确认再启动手动按钮，通过灭火控制盘操作联动设备以及释放灭火剂的操作与控制方式。

将灭火报警控制器控制方式置于“手动”位置时，整个灭火系统处于手动控制状态，当防护区发生火情时，由火灾探测器探测并向灭火控制器发出信号，灭火控制盘控制声光报警盒，发出撤离报警信号。

经现场人员确认是火灾后，按下灭火报警控制器上的手动按钮（或“紧急启动/截止”按钮上的启动键），灭火报警控制器控制联动设备（风机，空调等）。

经延时（0~30s），发出灭火指令，打开相应防护区灭火剂瓶组上的电磁型驱动装置，释放灭火剂，实施灭火。

灭火报警控制器在自动控制状态，仍可实现手动启动，既“手动优先”。

1.2.3机械应急操作

系统在自动与手动操作失灵时，人员用系统所设的机械式启动机构，直接操作联动设备和释放灭火剂的操作与控制方式。

电动（自动和手动）失灵的情况下，防护区的人员撤离，具体操作人员首先关闭联动设备、窗户等不必要的开口。

抽掉相应防护区灭火剂瓶组上的安全销，下压推杆，释放灭火剂，实施灭火。

1.3系统技术参数

温度（℃）

压力（MPa）

喷放时间（s）

延迟时间（s）

喷嘴入口压力（MPa）

启动电源

（直流）

设计温度

使用温度

贮存压力

最高压力

≤10

0~30

≥0.7

24v

1A

-20~55

0~50

2.5

4.2

2系统设计时采用的相关标准和规

美国防火协会标准《NPPA2001清洁药剂灭火系统》

《火灾自动报警灭火系统设计规》GB50116-98

《气体灭火系统设计规》GB50370-2005

《气体灭火系统施工及验收规》GB50263-2007

《柜式气体灭火装置》GB16670-2006

3系统部件

3.1灭火剂瓶组

灭火剂瓶组由灭火剂钢瓶和容器阀组成；

a灭火剂钢瓶

充装七氟丙烷灭火剂和增压用氮气

容器部进行磷化处理。

钢质气瓶容积为70L、90L、120L，公称工作压力为5.3MPa。

钢质气瓶按GB5100-1994《钢质焊接气瓶》设计、制造、检查及验收。

设备性能

名称

数据

性能

强度试验

7.95MPa

试验压力为7.95MPa，持续时间5min，无渗漏。

容积的残余变形率0.0%。

密封试验

5.3MPa

试验压力为5.3MPa，持续时间5min，无泡式泄漏。

超压试验

15.9MPa

试验压力为15.9MPa，持续时间5min，无破裂。

b容器阀

平时将灭火剂封存于灭火剂钢瓶，发生火灾时此阀开启释放灭火剂。

容器阀主要由阀体、启动执行机构（电磁型驱动装置）、压力表、安全泄压装置等组成。

为确保设备动作的可靠性和安全性，容器阀上设有手动操作机构和安全泄压装置。

当发生火灾时，电磁型驱动装置动作，使容器阀开启，释放灭火剂到预定的防护区实施灭火。

电磁型驱动装置的启动电压为DC24V，启动电流1A。

公称压力

设计温度

公称通径

工作介质

爆破压力

手动操作力

5.3MPa

-20℃~55℃

DN32

七氟丙烷

5.6±0.28MPa

30N

设备性能

名称

数据

性能

外观

标志齐全

符合设计加工要求。

无加工缺陷和机械损伤等缺陷。

强度试验

7.95MPa

试验压力为7.95MPa，持续时间5min，无变形、渗漏。

超压试验

15.9MPa

试验压力为15.9MPa，持续时间5min，阀门及附件无破裂。

密封性试验

5.3MPa

试验压力为5.3MPa，持续时间5min，无泡式泄漏。

最大最小

工作压力

3.6MPa

5.3MPa

试验压力为3.6MPa，阀门能准确迅速打开。

试验压力为5.3MPa，阀门能准确迅速打开

工作可靠性　

120次

试验压力4.2MPa，开启阀门100次，

试验压力5.3MPa，温度50。

C开启10次，

试验压力3.6MPa，温度-10。

C，开启10次，

以上三项试验后，阀门动作灵活、准确、无故障、无结构损坏。

耐腐蚀性能

盐雾腐蚀试验后无明显的腐蚀损坏。

并符合密封和工作可靠性要求。

氨应力腐蚀试验后，容器阀及其附件无裂纹、损坏。

试验后符合强度和密封要求。

二氧化硫腐蚀试验后无明显的腐蚀损坏。

并符合密封和工作可靠性要求。

手动操作力

操作力≤150N

操作位移≤300mm。

操作力30N，操作位移6mm。

在灭火剂瓶组上设置耐久的固定标牌。

标明每个瓶组的编号、自重、容积、灭火剂名称、灭火剂充装量、充装日期和储存压力等，以便于系统的验收、检验和维护保养。

为便于维护管理和系统灭火剂的流动特点，在一套组合分配系统中，其灭火剂钢瓶的规格尺寸、灭火剂充装量和贮存压力均相同。

灭火剂瓶组的布置方便检查与维护，操作面距墙面或相对操作面之间的距离不小于1.0m。

3.2信号反馈装置

安装于选择阀之后的主管道上，用于灭火剂释放后将压力信号转换成电信号送到灭火控制器，启动放气指示门灯。

主要由阀体、活塞和微动开关组成。

材质为铜合金。

技术参数

公称压力

设计温度

最小开启压力

5.3MPa

-20℃~55℃

≤0.3MPa

设备性能

名称

数据

性能

外观

标志齐全。

符合设计加工要求。

无加工缺陷和机械损伤等缺陷。

强度试验

7.95MPa

强度试验压力7.95MPa，保压5min，信号反馈装置无损坏。

密封要求

5.3MPa

试验压力5.3MPa，保压5min，信号反馈装置不产生气泡泄漏。

动作性能

动作压力

0.072MPa

100次

信号反馈装置在0.072MPa压力下可靠动作100次；在0.058MPa压力下不动作。

试验后信号反馈装置触点的接触电阻为0.049Ω。

耐电压性能

信号反馈装置接线端子与外壳之间承受500V，50Hz电压不出现表面飞弧、扫掠放电、电晕或击穿现象。

绝缘性能

200MΩ

在正常的大气条件下，信号反馈装置外部接线端子与外壳之间的绝缘电阻为200MΩ。

耐腐蚀性能

盐雾腐蚀试验后，信号反馈装置无明显的腐蚀损坏。

二氧化硫腐蚀试验后，信号反馈装置无明显的腐蚀损坏。

两项腐蚀试验后触点接触电阻为0.05Ω。

触点接触电阻

0.05Ω

在正常大气条件下，信号反馈装置触点接触电阻为0.048Ω，动作试验和腐蚀试验后触点接触电阻为0.05Ω。

3.3喷嘴

喷嘴是用来控制灭火剂的流量和喷射方向的组件。

按设计要求将灭火剂均匀喷酒于防护区，喷嘴的开口尺寸依管网计算得出。

喷嘴的材质为碳钢，外表面装饰性镀铬。

我公司喷嘴的流量系数全部由实测而得。

设备性能

名称

数据

性能

外观

标志齐全。

符合设计加工要求。

无加工缺陷和机械损伤等缺陷。

喷射特性

在灭火剂喷射试验结束30s喷头在最大安装高度和最小安装高度的试验空间中，均可达到灭火浓度。

耐热和耐压性能

试验后，喷嘴体无变形、裂纹和损坏。

耐热和耐冷击性能

试验后，喷嘴体无变形、裂纹和损坏。

耐冲击试验

试验后，喷嘴体无变形、裂纹和损坏。

耐腐蚀试验

盐雾腐蚀试验后无明显的腐蚀损坏。

氨应力腐蚀试验后，无裂纹、损坏。

二氧化硫腐蚀试验后无明显的腐蚀损坏。

以上三项腐蚀试验后喷嘴能满足喷射特性要求。

3.4管道及其附件

管道及其附件选取的原则是：

应能承受施释灭火剂时所产生的压力和震动，由于灭火剂贮存装置所处的环境温度随时都可能变化，所以，管道及其附件应能承受最高环境温度下的贮存压力。

最高环境温度的贮存压力为5.3MPa。

输送七氟丙烷的管道采用无缝钢管。

质量符合GB8163《输送流体用无缝钢管》（已替代了YB231《无缝钢管》），无缝钢管外镀锌。

管道的连接，当公称直径小于或等于80mm，采用螺纹连接，大于80mm时，采用法兰连接，钢制管道附件外镀锌。

4系统可靠性

4.1系统的主要零部件均采用铜合金与不锈钢。

4.2设计、原材料采购、加工、组装等工序全部按照ISO9000系列标准的程序文件和质量手册执行。

4.3产品通过固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心的检测。

4.4系统主要部件容器阀、电磁型驱动装置、喷嘴均进行盐雾腐蚀试验、二氧化硫腐蚀试验、氨应力腐蚀试验。

4.5压力显示器、信号反馈装置均进行盐雾腐蚀试验和二氧化硫腐蚀试验。

4.6灭火剂钢瓶部进行了磷化防腐处理。

4.7容器阀、电磁型驱动装置进行120次工作可靠性试验。

4.8灭火剂钢瓶采用钢质无缝气瓶，公称工作压力达5.6MPa，使系统更加安全可靠。

4.9灭火剂钢瓶、容器阀、电磁型驱动装置均能承受3倍最大工作压力（15.9MPa），不产生损坏。

4.10在电磁型驱动装置设有防止误动作的有效措施，并用文字标明操作方法和步骤。

5系统的技术接口

与土建的接口：

a、防护区应是一个封闭良好的防火空间，门应朝外开启并能自行关闭。

b、防护区的隔墙耐火极限不小于3h；楼板的耐火极限不小于2h，窗户等构件的耐火极限不小于0.5h，吊顶的耐火极限不小于0.25h。

c、防护区的各种开口应设置自动关闭装置。

d、气瓶间的隔墙耐火极限不小于3h，楼板耐火极限不小于2h,气瓶间采用甲级防火门，门应向外开启，耐火极限为1.2h。

e、防护区及气瓶间耐压等级均不低于1.2KPa。

f、防护区及气瓶间宜设机械通风装置。

g、防护区和气瓶间宜设应急照明装置。

6检验测试和调试验收

6.1检验测试

6.1.1出厂前测试

6.1.1.1出厂前测试的标准

根据标准GB16670-2006《柜式气体灭火装置》进行出厂前测试。

6.1.1.2出厂前测试的项目

七氟丙烷系统及部件出厂前检验项目

部件名称

全检项目

抽检项目

系统

外观

运行联动释放试验

瓶组

工作压力

充装密度、充装压力

密封要求

温度循环泄漏要求

耐倾倒冲击要求

容器

外观检验

强度试验

密封试验

容器阀

外观检验

强度试验

密封试验

温度循环泄漏试验

工作可靠性试验

喷嘴

外观

驱动器

外观检验

密封试验

工作可靠性试验

驱动力测定

绝缘电阻测定

压力显示器

基本性能

标度盘要求

强度密封要求

控制盘

报警功能

控制功能

标志

耐电压性能

绝缘要求

信号反馈装置

动作要求

强度要求

密封要求

耐电压性能

绝缘要求

触点接触电阻

6.1.2现场测试

我公司愿意按照买方的要求的要求完成现场测试所有工作，并承担相应的义务和责任。

6.1.3出厂检验

我公司愿意完成出厂检验所有工作，并承担相应的义务和责任。

6.1.4开箱检验

我公司愿意按照有关规定完成开箱检验工作，并承担相应的义务和责任。

6.2安装、调试验收

安装、调试验收按GB50263-2007《气体灭火系统施工及验收规》执行。

6.2.1系统的安装

系统的安装调试工作根据工程计划安排，在安装督导的主持下，按照中安消防股份有限公司提供的安装说明进行系统设备的安装工作。

安装时按照下列程序进行：

a、施工时应具有设计施工图、设计说明书、系统及主要组件的使用维护说明书；

b、具有设备材料合格证明；

c、施工时水、电、机具和人员齐全；

d、对系统设备进行检查。

e、施工时严格按照图纸和相应的技术文件进行；

f、管道的施工必须执行GB50263-2007《气体灭火系统施工及验收规》；

g、施工过程中应做好施工记录。

6.2.2系统的调试

柜式七氟丙烷灭火系统的调试需进行操作试验，因此，系统的调试应在控制系统和与系统联动的设备调试完毕后进行。

系统的调试进行以下工作：

a、调试时应具备完整的技术资料，包括设计图纸、设计说明书、系统及其主要组件的使用说明书。

施工记录、设计更改通知单等；

b、系统调试前应对所安装的系统与组件及其安装质量进行检查。

设备主要检查其型号、规格、数量及外观。

安装质量则主要根据设计资料、施工记录、试验报告、现场情况来检查系统组件和管道的布置、连接的正确性与可靠性；

c、进行调试试验时，采取可靠的安全措施，确保人员安全和灭火剂的误喷射。

柜式七氟丙烷灭火系统调试工作完成后应提出调试报告，调试报告的容和形式根据实际安装系统的结构和防护区的具体情况，参照GB50263-2007《气体灭火系统施工及验收规》附录确定。

6.2.3系统的验收

当系统完成安装调试检验后，中安消防股份有限公司协助甲方对工程进行初步验收及消防部门的验收。

系统验收时，应提交下列技术文件：

竣工验收申请报告；施工记录和隐蔽工程中间验收记录；竣工图和设计变更文字记录；竣工报告；设计说明书；调试报告；系统主要组件的使用维护说明书；系统组件、管道材料及管道附件的检验报告；试验报告和出厂合格证。

模拟自动启动时，将启动管道从容器阀上拆除，将压力表与启动管道相连接，使被试防护区的火灾探测器接受模拟火灾信号，试验时应达到以下要求：

压力表测定的气压足以驱动容器阀和选择阀；有关声、光报警装置均能给出正常信号；联动设备动作准确、可靠。

柜式七氟丙烷灭火系统模拟喷气试验条件、试验方法和要求与系统调试时所进行的模拟喷气试验相同。

7质量保证与服务

7.1质量保证

实现“产品出厂合格率100%。

顾客满意率100%”的质量目标。

7.2服务

免费指导系统安装，负责设备关键部件的安装及检验，在七氟丙烷灭火系统施工全过程中，负责施工技术指导，并按相关规的要求，做好系统预检，配合相关单位进行现场检验，并配备专业技术人员协助施工单位，确保系统安装的顺利完成。

免费指导系统的调试开通，配合相关单位做好系统的消防验收工作。

免费对现场运行维护人员进行技术培训，使操作人员了解该系统的结构、工作原理、性能和动作程序以及各阀门的结构与工作状态、熟悉系统启动/停止应急操作，协助用户建立系统的维护保养制度，使操作人员做好系统的常规检查，确保系统保持良好的状态。

7.2.1质保期服务

设备的质量保证期为到货后12个月，在质量保证期，由于设备质量引起的故障，我公司负责无偿排除，免费更换零部件，由于操作不当或其他人为造成的故障，我公司负责排除，只收取零部件成本费及人员差旅费。

无论何种原因，在接到用户通知（、传真）后48小时，售后服务人员到达现场排除故障,确保系统安全运行。

7.2.2质保期后服务

在质量保证期满后，我公司将提供终身售后服务，建立用户质量档案，每季度进行一次回访、记录；一年进行一次现场回访，并不定期的进行巡检，解决运行中可能出现的疑问，排除潜在的故障。

对更换的零部件只收取成本费。

7.2.3系统的总体性能

我公司对系统设备功能的安全性、可靠性负全部责任。

8安全要求

七氟丙烷灭火剂的浓度在≤9%（v/v）时，对人员比较安全。

七氟丙烷在火场中产生酸性气体HF、HCL且其生成量大都在300PPm以上，这大于国际上的规定，即短时间接触危险程度HF为50PPm的要求。

防护区发生火灾后，为了迅速将火灾扑灭，必须尽快释放灭火剂，但为了确保人员安全，必须做到人员撤离防护区后才能释放灭火剂。

a.防护区设有疏散通道和安全出口，使人员能在30s撤离防护区。

b.防护区的疏散通道与出口，设置应急照明装置和疏散灯光指示标志。

防护区设置火灾和灭火剂施放的声报警器，必要时，增放闪光报警器，防护区设火灾声、光报警器。

防护区的入口处设灭火剂喷放指示灯以及防护区采用了柜式七氟丙烷灭火系统保护的标志牌。

喷放指示灯应保持至防护区通风换气后，以手动解除。

c.防护区的门向外开启并能自行关闭，疏散出口的门必须能从防护区打开。

d.经常有人的防护区，在有人时要将系统置于手动操作状态。

e.灭火后的防护区应通风换气，并直通室外。

f.灭火剂瓶组设备间门应向外开启，气瓶间设应急照明。

g.每一个站点根据防护区的大小，宜配置适当数量的空气呼吸器。