七氟丙烷洁净气体灭火系统设计规范.docx
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七氟丙烷洁净气体灭火系统设计规范
性能
技术指标
纯度
≥99.6%（摩尔/摩尔）
酸度
≤3ppm
水含量
≤10ppm
不挥发残留物
≤0.01%
悬浮或沉淀物
不可见
七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范
（建议草案）
主编单位：
深圳市消防局
天津消防科学研究所
1 总则
第 1.0.1 条 为了合理设计七氟丙烷灭火系统，减少火灾危害，保护人身及财产的安全，制定
本规范。
第 1.0.2 条 本规范适用于工业和民用建筑中新建、改建、扩建工程设置的七氟丙烷全淹没灭
火系统。
第 1.0.3 条 七氟丙烷灭火系统的设计，应做到安全可靠、技术先进、经济合理.
第 1.0.4 条七氟丙烷灭火系统可用于扑救下列火灾：
1、电气火灾；
2、液体火灾或可熔化的固体火灾；
3、固体表面火灾；
4、灭火前应能切断气源的气体火灾。
第 1.0.5 条 七氟丙烷灭火系统不得用于扑救下列物质的火灾：
1、含氧化剂的化学制品及混合物，如硝化纤维、硝酸钠等；
2、活泼金属，如钾、钠、镁、钛、锆、铀等；
3、金属氢化物，如氢化钾、氢化钠等；
4、能自行分解的化学物质，如过氧化氢、联胺等。
第 1.0.6 条灭火剂七氟丙烷 HFC227ea 的化学分子式为 CF3CHFCF3 ，其质量应符合下列技术
指标。
第 1.0.7 条 七氟丙烷灭火系统设计，除执行本规范外，尚应符合现行的有关国家标准的规定。
2术语、符号
2.1 术语
第 2.1.1 条防护区
能满足七氟丙烷全淹没灭火系统要求的有限封闭空间。
第 2.1.2 条全淹没灭火系统
在规定的时间内，向防护区喷射一定浓度的七氟丙烷，并使其均匀地充满整个防护区
的灭火系统。
第 2.1.3 条预制灭火装置
按一定的应用条件，将七氟丙烷储存装置和喷放喷头等部件预先组合成套的灭火装置。
第 2.1.4 条组合分配系统
编号
符号
单位
涵 义
2.2.1
C
%
七氟丙烷灭火（或惰化）设计浓度
2.2.2
D
mm
管道内径
2.2.3
Fc
cm2
喷头孔口面积
2.2.4
Fx
m2
泄压口面积
2.2.5
g
m/s2
重力加速度
2.2.6
H
m
喷头高度相对“过程中点”时储存容器液面的位差
2.2.7
K
/
海拔高度修正系数
2.2.8
L
m
计算管段的计算长度
2.2.9
n
个
储存容器的数量
2.2.10
nd
段
管网计算管段数量
2.2.11
Ng
个
安装在计算支管流程下游的喷头数量
2.2.12
P0
绝压 MPa
储存容器额定增压压力
2.2.13
Pc
绝压 MPa
喷头工作压力
2.2.14
Pf
Pa
围护结构承受内压的允许压强
2.2.15
Ph
MPa
高程压头
2.2.16
Pm
绝压 MPa
喷放“过程中点”储存容器内压力
2.2.17
Qc
Kg/s
单个喷头的设计流量
2.2.18
Qg
Kg/s
支管平均设计流量
2.2.19
Qp
Kg/s
管道流量
2.2.20
Qw
Kg/s
主干管平均设计流量
2.2.21
Qx
Kg/s
七氟丙烷在防护区的平均喷放速率
2.2.22
S
3
m /kg
七氟丙烷过热蒸汽在 101Kpa 和防护区最低环境温度下
的比容
2.2.23
T
℃
温度
2.2.24
t
s
七氟丙烷的喷放时间
2.2.25
V
m3
防护区的净容积
表 2.2
用一套七氟丙烷储存装置保护两个或两个以上防护区的灭火系统
第 2.1.5 条灭火浓度
在 101Kpa 大气压和规定的温度条件下，扑灭某种火灾所需七氟丙烷在空气中的最小
体积百分比。
第 2.1.6 条惰化浓度
当引火源加入时，在 101Kpa 大气压和规定的温度条件下，能抑制空气中任意浓度的可
燃气体或可燃液体蒸汽的燃烧发生所需的七
氟丙烷在空气中的最小体积百分比。
第 2.1.7 条浸渍时间
在防护区内维持设计规定的七氟丙烷浓度，使火灾完全熄灭所需的时间。
第 2.1.8 条 充装率
充装在储存容器中的七氟丙烷质量与容器的容积之比，单位为 kg/m3。
第 2.1.9 条 泄压口
七氟丙烷喷放时，防止防护区过压的开口。
2．2符号
2.2.26
V0
喷放前全部储存容器内的气相总容积
2.2.27
Vb
m3
储存容器的容量
2.2.28
Vp
m3
管网的管道内容积
2.2.29
W
kg
防护区七氟丙烷灭火（或惰化）设计用量
2.2.30
γ
Kg/ m3
七氟丙烷液体密度
2.2.31
η
Kg/ m3
七氟丙烷充装率
2.2.32
μc
/
喷头流量系数
2.2.33
ΔP
MPa
计算管段阻力损失
3 防护区
第 3.0.1 条防护区的划分，应符合下列规定：
1、防护区宜以固定的单个封闭空间划分；当同一区间的吊顶和地板下需同时保护时，可合为一
个防护区；
2、当采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于 500m2；容积不宜大于 2000m3；
3、当采用预制灭火装置时，一个防护区的面积不宜大于 100m2；容积不宜大于 300m3；
第 3.0.2 条防护区的最低环境温度不应低于-10℃。
第 3.0.3 条防护区围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；
第 3.0.4 条防护区围护结构承受内压的允许压强，不宜低于 1.2 KPa 。
第 3.0.5 条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。
第 3.0.6 条防护区的泄压口宜设在外墙上，应位于防护区净高的 2/3 以上。
泄压口面积，按下式计算：
Fx=0.15Q/（Pf0.5 ）（3.0.6）
式中 Fx ---泄压口面积（m2）
Q ---七氟丙烷在防护区的平均喷放速率（kg/s）
Pf
---- 围护结构承受内压的允许压强（Pa）
当设有外开门弹性闭门器或弹簧门的防护区，其开口面积不小于泄压口计算面积的，不须
另设泄压口。
第 3.0.7 条两个或两个以上邻近的防护区，宜采用组合分配系统。
4 七氟丙烷设计用量
第一节 一般规定
第 4.1.1 条 采用七氟丙烷灭火系统保护的防护区，其七氟丙烷设计用量，应根据防护区可燃
物相应的灭火设计浓度或惰化设
计浓度惊计算确定。
第 4.1.2 条某物的灭火设计浓度不应小于该物灭火浓度的 1.2 倍，某物的惰化设计浓度
不应小于该物浓度的 1.1 倍。
有关可燃物的灭火设计浓度，可按附表 A 中附表 A-1、附表 A-2 上所给出的灭火浓
度进行确定；
有关可燃物的惰化设计浓度，可按附表 A 中附表 A-3 上所给出的惰化浓度进行确定；
附表 A 中未给出的，应经实验确定。
第 4.1.3 条有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采用惰化设计浓度；无爆炸危险
的气体、液体类火灾和固体类火灾的
防护区，应采用灭火设计浓度。
第 4.1.4 条当几种可燃物共存或混合时，其灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大
的灭火浓度或惰化浓度确定。
第 4.1.5 条图书、档案、票据和文物资料库等防护区，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用
10%。
第 4.1.6 条油浸变压器、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区，七氟丙烷的灭火设
计浓度宜采用 8.3%。
第 4.1.7 条通讯机房和电子计算机房等防护区，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用 8%。
第 4.1.8 条七氟丙烷灭火时的浸渍时间，应符合下列规定：
1、扑救木材、纸张、织物类等固体火灾时，不宜小于 20min；
2、扑救通讯机房、电子计算机房等防护区火灾时，不宜小于 3min；
3、扑救其他固体火灾时，不宜小于 10min；
4、扑救气体和液体火灾时，不宜小于 1min；
第二节 设计用量
第 4.2.1 条防护区灭火设计用量或惰化设计用量应按下式计算：
（4.2.1）
式中 W ---防护区七氟丙烷灭火（或惰化）设计用量（Kg）
C ----七氟丙烷灭火（或惰化）设计浓度（%）
S ----七氟丙烷过热蒸气在 101KP a 和防护区最低环境温度下的比容
（m3/Kg）
V ----防护区的净容积（m3）
K ----海拔修正系数，按附录 B 的规定采用。
第 4.2.2 条七氟丙烷在不同温度下的过热蒸气比容，应按下式计算：
S=K1+K2（4.2.2）
式中 T ---温度（℃）
K1 ----0.1269
K2 ----0.000513
第 4.2.3 条 系统的设置用量，应为防护区灭火设计用量（或惰化设计用量）与系统中喷放不尽
的剩余量之和。
喷放不尽的剩余量，应包括储存容器内剩余量和管网内的剩余量。
1、储存容器内的剩余量，可按储存容器内引升管管口以下的容器容积计算。
2、均衡管网和只含一个封闭空间的防护区的非均衡管网，其管道内的剩余量，均可不计。
防护区中含两个或两个以上封闭空间的非均衡管网，其管网内的剩余量，可按管网第 1 支点后
各支管的长度，分
别取各长支管与最短支管长度的差值为计算长度，计算出的各长支管末段的内容积量，应为管
网内的容积剩余量。
第 4.2.4 条 当系统为组合分配系统时，系统设置用量中有关防护区灭火设计用量的部分，应采
用该组合中某个防护区设计用量
最大者替代。
第 4.2.5 条 用于需不间断保护的防护区的灭火系统和超过 8 个防护区组合成的组合分配系统，
应设七氟丙烷备用量，备用量按
原设置用量的 100%确定。
第五章 系统设计与管网计算
5.1系统设计
第 5.1.1 条 系统设计与管网计算的设计额定温度，应为 20℃。
第 5.1.2 条 七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送，氮气的含水量不应大于 0.006%（m3/m3）。
额定增压压力分为两级，应符合下列规定：
一级 2.5±0.125Mpa（表压）
二级 4.2±0.125Mpa（表压）
第 5.1.3 条 储存容器中七氟丙烷的充装率，不应大于 1150Kg/m3。
第 5.1.4 条 系统管网的管道内容积，不宜大于该系统七氟丙烷充装容积量的 80%。
第 5.1.5 条 管网布置设计为均衡系统，应符合下列规定：
1、各个喷头，应取相等设计流量；
2、在管网上，从第 1 分流点至各喷头的管道阻力损失，其相互间的最大差
值不应大于 20%；
第 5.1.6 条 七氟丙烷的喷放时间，在通讯机房和电子计算机房等防护区，不宜大于 7s；在其
它防护区，不应大于 10s。
第 5.1.7 条 在管网上，不应采用四通管件进行分流。
5.2 管网计算
第 5.2.1 条 管网计算时，各管道中工质的流量，宜采用平均设计流量。
第 5.2.2 条 管网中主干管的平均设计流量，应按下式计算：
Qw=W/t（5.2.2）
式中 QW-----主干管平均设计流量（Kg/s）；
W------防护区七氟丙烷的灭火（或惰化）设计用量（kg）；
T-------七氟丙烷的喷放时间（S）；
第 5.2.3 条 管网中支管的平均设计流量 ，应按下式计算：
（5.2.3）
式中 Qg-----支管平均设计流量（Kg/s）；
Ng ------安装在计算支管流程下游的喷头数量（个）；
Qc -------单个喷头的设计流量（Kg/S）。
第 5.2.4 条 宜采用喷放七氟丙烷设计用量 50%时的“过程中点”容器压力和该点瞬时流量进
行管网计算。
宜认定该瞬时流量等
于平均设计流量。
第 5.2.5 条 喷放“过程中点”容器压力，宜按下式计算：
（5.2.5）
式中 Pm-----喷放“过程中点”储存容器内压力（绝压，MPa）,（绝压=表压+0.101MPa）；
P0------储存容器额定增压压力（绝压，Mpa）；
V0-------喷放前，全部储存容器内的气相总容积（m3）；
W--------防护区七氟丙烷灭火（或惰化）设计用量（Kg）
γ --------七氟丙烷液体密度（Kg/m3）,（20℃时，为 1407）；
Vp -------管网管道的容积（m3）。
其中， V 0=n·Vb（1-η/γ）（5.2.5.1）
式中 n----- 储存容器的数量（个）
Vb-----储存容器的容量（m3）
η------七氟丙烷充装率（Kg/m3）
第 5.2.6 条 七氟丙烷管流采用镀锌钢管的阻力损失，可按下式计算，或按图 5.2.6 确定。
（5.2.6）
式中 ΔP---计算管段阻力损失（MPa）
L ----计算管段的计算长度（m）
Qp ----管道流量（kg/s）
D ----管道内径（mm）
第 5.2.7 条 初选管径，可按平均设计流量及采用管道阻力损失 0.003 至 0.02 Mpa/m 进行计算
（见图 5.2.6）。
第 5.2.8 条 喷头工作压力，应按下式计算：
（5.2.8）
式中 Pc ---喷头工作压力（绝压，MPa）；
Pm---喷放“过程中点”储存容器内压力（绝压，MPa）；
∑----系统流程阻力总损失（MPa）；
Nd----管网计算管段的数量；
Ph ----高程压头（MPa）
第 5.2.9 条高程压头，应按下式计算：
P h=10-6γ· H · g（5.2.9）
式中 H---喷头高度相对“过程中点”时储存容器液面的位差；
γ ---七氟丙烷液体密度（kg/m3）；
g ----重力加速度（m/s2）
第 5.2.10 条喷头工作压力的计算结果，应符合下列规定：
1、一般，Pc≥0.8（绝压，MPa），最小，Pc≥0.5（绝压，MPa）；
2、Pc≥Pm/2（绝压，MPa），
第 5.2.11 条喷头孔口面积，可按下式计算：
（5.2.11）
式中 Fc---喷头孔口面积（cm2）
Qc---喷头设计流量（kg/s）
γ ---七氟丙烷液体密度（kg/m3）；
Pc ---喷头工作压力（表压，MPa）；
μc ---喷头流量系数。
第 5.2.12 条喷头流量系数，由储存容器的充装压力与喷头孔口结构等因素决定，应试验得
出。
6系统组件
6.1储存装置
第 6.1.1 条灭火系统的储存装置应由储存容器、容器阀、单向阀和集流管等组成。
预制灭火装置的储存装置，应由储存容器、容器阀组成。
第 6.1.2 条 在储存容器或容器阀上，应设安全泻压装置和压力表。
组合分配系统的集流管，
应设安全泻压装置。
安全泻压装置的动作压力，应符合下列规定：
1、储存压力为 2.5 Mpa 时，应为 4.8±0.4 Mpa；
2、储存压力为 4.2 Mpa 时，应为 6.8±0.4 Mpa；
第 6.1.3 条在容器阀和集流管之间的管道上应设单向阀。
单向阀与容器阀或单向阀与集流管
之间应采用软管连接。
储存容器
和集流管应采用支架固定。
第 6.1.4 条 备用量的储存容器与主用量的储存容器应连接在同一集流管上，并能切换使用。
第 6.1.5 条 在储存装置上应设耐用的固定标牌。
标明每个容器的编号、皮重、灭火剂名称、
充装量、充装日期和储存压力等。
第 6.1.6 条 储存装置宜设在靠近防护区的专用储瓶间内。
该房间的耐火等级不应低于二级，
室温应为-10~50℃，应有直接通
向室外或疏散走道的出口。
第 6.1.7 条 储存装置的布置，应便于操作、维修及防止阳光照射。
操作面距墙面或两操作面
之间的距离，不宜小于 1m。
6.2 管道部件与管道
第 6.2.1 条 在通向每个防护区的灭火系统主管道上，应设压力讯号器或流量讯号器。
第 6.2.2 条 在组合分配系统中，相对于每个防护区应设置控制灭火剂流向的选择阀，其公称
直径应与该防护区灭火系统的主
管道公称直径相等。
选择阀的位置应靠近储存容器且便于操作。
选择阀宜设有指明其工作防护区的标牌。
第 6.2.3 条 喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不应大于 0.5m。
喷头的保护高度和保护半径，应符合下列规定：
1、最大保护高度，不宜大于 5.0m；
2、最小保护高度，不宜小于 0.5m；
3、当防护区高度 h<1.5m 时，喷头的保护半径，不应大于 3.5m；
4、当防护区高度 h≥1.5m 时，喷头的保护半径，不应大于 5.0m；
第 6.2.4 条喷头应以其喷射流量和保护半径进行合理配置，满足七氟丙烷在防护区均匀分布
的要求。
第 6.2.5 条喷头应有表示其型号、规格的永久性标志。
设置在有粉尘的防护区的喷头，应增设在喷射时自行脱落的防尘罩。
第 6.2.6 条管网管道及管道附件应能承受最高环境温度下的工作压力，并应符合下列规定：
1、输送七氟丙烷的管道应采用无缝钢管。
其质量应符号现行国家标准《冷拔或冷扎精密无缝钢
管》和《无缝钢管》等的规定。
无缝钢管内外应镀锌。
2、输送七氟丙烷的管道安装在有腐蚀镀锌层的场所，宜采用不锈钢管。
其质量应符合现行国家
标准《不锈钢无缝钢管》的规定。
3、输送启动气体的管道，宜采用铜管，其质量应符合国家标准《拉制铜管》的规定。
4、管道的连接，当公称直径小于或等于 80mm 时，宜采用螺纹连接年；大于 80mm 时，宜采用法
兰连接。
钢制管道附件应内外
镀锌。
在有腐蚀镀锌层介质的场所，应采用铜合金或不锈钢的管道附件。
7 操作与控制
第 7.0.1 条 采用七氟丙烷灭火系统和预制灭火装置的防护区，应按现行国家标准《火灾自动
报警系统设计规范》的规定设置火
灾自动报警系统。
探测的灵敏度宜采用一级。
第 7.0.2 条 灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。
设置在防护区
内的预制灭火装置应有自动控制和
手动控制两种启动方式。
在自动控制程序中，应安排 0~30s 可调的延迟喷射的环节。
延迟时间的设置，应根据
人员安全尽快撤离防护区的需要；对于平
时无人工作的防护区，可设为 0s。
在灭火设计浓度大于 9%的防护区，应增设手动与自动控制的转换装置，当有人进入防
护区时，将灭火系统转换到手动控制位；
当人离开时，恢复到自动控制位。
第 7.0.3 条自动控制装置应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。
手动控制装置和手动与
自动转换装置应设在防护区疏散出
口的门外便于操作的地方。
机械应急操作装置应设在储瓶间内或防护区疏散出口门外
便于操作的地方；并且，其操
作方式应经两步完成。
第 7.0.4 条灭火系统与预制灭火装置的操作与控制，应包括对需联动的开口封闭装置、通风
机和防火阀等设备的操作与控制。
设有消防控制中心的场所，各防护区灭火控制系统的动作信息，应传送给消防控制中
心。
这些信息包括火灾信息捕 获灭火动
作、手动与自动转换和系统故障等。
可燃物
灭火浓度%
可燃物
灭火浓度 %
丙酮
6.8
JP-4
6.6
乙腈
3.7
JP-5
6.6
AV 汽油
6.7
甲烷
6.2
丁醇
7.1
甲醇
10.2
丁基醋酸脂
6.6
甲乙酮
6.7
环戊酮
6.7
甲基异丁酮
6.6
2 号柴油
6.7
吗啉
7.3
乙烷
7.5
硝基甲烷
10.1
乙醇
8.1
丙烷
6.3
乙基醋酸脂
5.6
pyrollidine
7.0
乙二醇
7.8
四氢呋喃
7.2
汽油（无铅，7.8%乙醇）
6.5
甲苯
5.8
庚烷
5.8
变压器油
6.9
1 号水力流体
5.8
涡轮液压油
5.1
异丙醇
7.3
二甲苯
5.3
火灾
灭火浓度%
A 类危险物表面火灾
5.8
第 7.0.5 条灭火系统和预制灭火装置的供电，应符合现行国家防火标准的规定；采用气动力
源时应保证系统操作和控制需要的
压力和气量。
8 安全要求
第 8.0.1 条 防护区应有足够宽的疏散通道和出口，保证人员在 30S 内能撤出防护区。
第 8.0.2 条 经常有人工作的防护区，当人员不能在 30S 内撤出时，防护区七氟丙烷的灭火设
计浓度必须不大与 9%。
第 8.0.3 条 防护区的疏散通道及出口，应设应急照明与疏散指示标志。
防护区内应设火灾声
报警器，必要时，可增设闪光报警器。
防护区的入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示的门灯，以及防护区采用了
七氟丙烷保护的标志牌。
喷放门灯指示，应保持
到防护区通风换气后手动去除。
第 8.0.4 条防护区的门应向外开启，并能自行关闭；疏散出口的门，必须能从防护区内打开。
第 8.0.5 条灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应
设机械排风装置，排风口宜设在防
护区的下部并应直通室外。
第 8.0.6 条地下储瓶间应设机械排风装置，排风口应设下部直通室外。
第 8.0.7 条凡经过有爆炸危险的场所的管网系统，应设防静电接地。
第 8.0.8 条设有七氟丙烷灭火系统的建筑物，宜配置空气或氧气呼吸器。
附录 A 可燃物的七氟丙烷 HFC –227ea 灭火浓度与惰化浓度
可燃物的七氟丙烷 HFC –227ea 灭火浓度 附表 A-1
A 类危险物表面火灾的七氟丙烷 HFC-227ea 灭火浓度 附表 A-2
可燃物灭火浓度%
海拔高度
修正系数
-1000
1.130
0
1.000
1000
0.885
1500
0.830
2000
0.785
2500
0.735
3000
0.690
3500
0.650
4000
0.610
4500
0.565
1-丁烷
11.3
1-氯-1.1-二氟乙烷
2.6
1.1-二氟乙烷
8.6
二氯甲烷
3.5
乙烯氧化物
13.6
甲烷
8.0
戊烷
11.6
丙烷
11.6
附录 C 本规范用词说明
第 C.0.1 条 执行本规范条文时，对要求严格程度的用词作如下规定，以便执行时区别对待。
1、表示很严格，非这样不可的用词：
正面词采用“必须”；
反面词采用“严禁”。
2、表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：
正面词采用“应”；
反面词采用“不应”或“不得”。
3、表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：
正面词采用“宜”或“可”；
反面词采用“不宜”。
第 C.0.2 条 条文中规定应按指定的标准，规范执行时，写法为“应符合.....的规定”或“应
按.....执行”。
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