七氟丙烷气体灭火系统说明.docx

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七氟丙烷气体灭火系统说明

七氟丙烷气体灭火系统说明

七氟丙烷（HFC-227ea、FM-200）是无色、无味、不导电、无二次污染气体，具有清洁、低毒、电绝缘性好，灭火效率高特点，特别是它对臭氧层无破坏，在大气中残留时间比较短，其环保性能明显优于卤代烷，是目前为止研究开发比较成功一种洁净气体灭火剂，被认为是替代卤代烷1301、1211最理想产品之一。

一、基本内容

　　七氟丙烷（HFC-227ea、FM-200）是无色、无味、不导电、无二次污染气体，具有清洁、低毒、电绝缘性好，灭火效率高特点，特别是它对臭氧层无破坏，在大气中残留时间比较短，其环保性能明显优于卤代烷，是目前为止研究开发比较成功一种洁净气体灭火剂，被认为是替代卤代烷1301、1211最理想产品之一。

目录简介构成灭火特性启动方式应用场所七氟丙烷气体灭火系统施工技术摘要编辑本段编辑本段简介　　七氟丙烷自动灭火系统是集气体灭火、自动控制及火灾探测等于一体现代化智能型自动灭火装置，符合DBJ15-23-1999《七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范》及ISO14520-9《气体灭火系统-物理性能和系统设计》系统设计及产品标准规范要求，本系统装置设计先进、性能可靠，操作简单，环保良好等特点。

编辑本段编辑本段构成　　七氟丙烷自动灭火系统由储存瓶组、储存瓶组架、液流单向阀、集流管、选择阀、三通、异径三通、弯头、异径弯头、法兰、安全阀、压力信号发送器、管网、喷嘴、药剂、火灾探测器、气体灭火控制器、声光报器、警铃、放气指示灯、紧急启动/停止按扭等组成。

二、灭火特性

　　1、灭火效率高；　　

　　2、洁净环保具有良好清洁性，在大气中完全汽化不留残渣；　　

　　3、经济实惠；　　

　　4、良好电气绝缘性；　　

　　5、适用于有人工作场所，对人体基本无害；

　　6、携带方便，便于操作。

三、启动方式

　　自动、手动、机械应急手动和紧急启动/停止四种控制方式，1、在自动控制状态下，自行控制监控防护区。

2、机械应急手动控制当保护区发生火情，而火灾报警控制器（或另设手动控制盒）又不能发出灭火指令时，应通知保护区内有关人员迅速撤离现场，关闭联动设备，然后拔出相应电磁阀上安全止动片，压下手柄，即可打开选择阀、瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。

3、若遇到电磁阀维修或启动钢瓶卸下充装氮气而不能工作时，可直接打开相应选择阀手柄，敞开压臂，从而打开选择阀，然后再逐次扳动相应瓶头阀手动手柄，打开瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。

4．紧急停止当火灾报警控制器接到探测器火警信号，而经人为视察并无火情或火情可由人工扑灭，不需启动灭火系统进行灭火时，可在延时时间内按下火灾报警控制器（或手动控制盒）紧急停止按钮，即可阻止灭火指令发出。

四、应用场所

　　适用于电子计算机房、数据处理中心、电信通讯设施、过程控制中心、昂贵医疗设施、贵重工业设备、图书馆、博物馆及艺术管、洁净室、消声室、应急电力设施、高低压配电室，易燃液体存储区等，也可用于生产作业火灾危险场所，象喷漆生产线、电器老化间、轧制机、印刷机、油开关、油浸变压器、浸渍槽、熔化槽、大型发电机、烘干设备、水泥生产流程中煤粉仓，以及船舶机舱、货舱等，经常有人工作而需要设置气体保护区域或场所。

5施工技术摘要

1．一般规定：

1.1在进行气体灭火系统施工时备齐下列技术资料：

1.1.1设计施工图，设计说明书，系统及其主要组件使用维护说明书和安装手册。

1.1.2容器阀、选择阀、单向阀、喷嘴和阀驱动装置等系统组件产品出厂合格证和由国家质量监督检验测试中心出具检验报告；灭火剂输送管道及管道附件要具备出厂检验报告与合格证。

　　1.1.3系统中采用不能复验产品，如安全膜片等，要有生产厂出具同批产品检验报告与合格证。

1.2气体灭火系统施工要在具备下列条件后进行。

1.2.1防护区和灭火剂贮瓶间设置条件与设计相符。

1.2.2系统组件与主要材料齐全，其品种、规格、型号符合设计要求。

1.2.3系统所需预埋件和孔洞符合设计要求。

1.3在气体灭火系统施工前对系统组件进行下列检查：

　　1.3.1外观检查其无明显变形、损伤，表面涂层完好，接口螺纹和法兰密封面无损伤。

1.3.2选择阀、钢瓶、单向阀、高压软管、阀驱动装置中气体单向阀要具备水压和严密性试验试验报告。

1.4气体灭火系统安装严格按设计施工图纸和相应技术文件进行，不得随意更改，以确保每个喷嘴喷出药剂符合设计流量、压力及喷射时间。

当需要进行修改时，须经原设计单位同意。

1.5按《气体灭火系统施工及验收规范》要求做好施工记录及防护区地板下、吊顶上等隐蔽区域工程中间验收记录。

1.6集流管制作，阀门、高压软管安装，管道及支架制作、安装以及管道吹扫、试验、涂漆除符合《气体灭火系统施工及验收规范》规定外，还要符合现行国家标准《工业金属管道施工及验收规范》中有关规定。

1.7考虑到本工程为地下车站内工程，属地下建筑范畴，根据地下建筑湿度大，易结露、渗水，通风不畅等特点，在设备安装及管线敷设时要针对这些特点在施工中要做到：

1.7.1管线敷设时需根据各房间潮湿情况调整管路倾斜度，管路从干燥房间向潮湿房间倾斜，一般潮湿房间向较大潮湿房间倾斜，管路倾斜度应控制在5°。

1.7.2管路两端应进行密封，管路在电线出线处用防火堵料进行封堵处理，以防止外界潮湿气侵入管路内部，堵料具有软硬特性，需要更换线路时，可将密封堵料取出。

1.7.3所有接线盒、管路都采用经过镀锌处理过管材，各模块箱要进行密封处理，在施工中采用定制带密封橡胶圈模块箱及端子箱。

1.7.4管路、管路器材，各种模块箱、端子箱及报警控制器要进行除锈处理。

2．贮气钢瓶安装：

2.1钢瓶在安装前已先充装完设计规定要求烟烙尽气体。

2.2安装钢瓶时应考虑其操作面距墙或操作面之间距离不小于1.0m。

2.3瓶头阀上压力表面向操作面安装，安装高度和方向一致。

　　2.4安装钢瓶支、框架时要固定牢靠，且采取一定防腐处理措施。

　　2.5在钢瓶正面均标明设计规定灭火剂名称和钢瓶编号。

2.6钢瓶安装严格按图纸设计要求进行，其位置和数量应与图纸相符。

3．集气管制作和安装：

3.1集气管制作和安装主要采用焊接方式进行，必要时在局部位置采用法兰连接。

采用焊接方式时，每个开口均采用机械加工方式制作。

3.2集气管内外进行镀锌处理，镀锌层质量应符合现行国家标准要求。

3.3集气管泄压装置安装，注意不要将泄压方向面向操作面。

　　3.4集气管牢靠地固定在支、框架上，并对支、框架进行防腐处理。

　　4．减压装置安装：

4.1注意外壳上永久性箭头标识方向要与管道中气体流动方向保持一致。

4.2注意所安装减压装置管径和开孔尺寸应与图纸上所标注相符。

4.3从减压装置到第一个三通或弯头安装长度在10倍管道管径以上。

5．电磁选择阀安装：

5.1为方便操作和维修，选择阀安装高度基本控制在1.5m左右，安装高度由于一些特殊原因超过1.7m时，则采取一些便于操作措施。

5.2为保证可靠操作，每个电磁选择阀都配备一个应急操作就地手动启动器，安装时将其操作手柄安装在靠操作面一侧。

5.3电磁选择阀安装完毕后设置标明防护区域名称编号永久性标志牌，并将其固定在操作手柄附近。

6．阀驱动装置安装：

6.1将电磁驱动器电气连接线沿固定灭火剂钢瓶支、框架或墙面进行固定。

6.2对应每个保护区灭火钢瓶组分别设有一个应急就地手动启动器，安装时注意将其面向操作面。

6.3气体输送管道施工：

　　输送气体灭火剂管道应采用无缝钢管。

其质量应符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T8163、《高压锅炉用无缝钢管》GB5310等规定。

无缝钢管内外应进行防腐处理，防腐处理宜采用符合环保要求方式。

　　宜采用不锈钢管。

其质量应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976规定。

公称直径集流管气体输送管道（mm）（in）外径×壁厚（mm）外径×壁厚（mm）151/222×322×3203/427×3.527×3.525134×4.534×4.5321-1/442×4.542×4.5401-1/248×4.548×4.550260×560×5652-1/276×576×580389×5.589×5.51004114×6114×6　7.2管道连接，当公称直径小于或等于80mm时，宜采用螺纹连接；大于80mm时，宜采用法兰连接。

钢制管道附件应内外防腐处理，防腐处理宜采用符合环保要求方式。

使用在腐蚀性较大环境里，应采用不锈钢管道附件。

7.3与法兰焊接连接管道在焊接后要进行内外镀锌，减压装置下游螺纹连接管道可采用镀锌无缝钢管，但管道套丝后螺纹表面采取防锈蚀处理。

7.4管道安装要平行于墙壁或楼板，做到横平竖直，同时管道周围留有足够空间，以方便管道安装和维修。

7.5管道在穿越墙壁、楼板或建筑物变形缝时，要在楼板或墙壁中加设金属套。

穿墙套管长度和墙厚相等，穿越楼板套管长度一般高出地板50mm。

管道与套管间空隙采用柔性不燃材料填塞密实。

　　7.6管道采用合适支架或吊架固定在结构上，支、吊架之间最大间距如下表：

管道公称直径（mm）1　

7.7所有管道末端都安装一个长度为50mm长螺纹管帽作集污器。

7.8在所有管道末端及喷嘴处都采用支架固定，支架与喷嘴间管道长度小于300mm。

7.9针对不同情况，采用异径套筒、异径管、异径三通或异径弯头来解决管道变径。

7.10采用螺纹连接时，其螺纹前二牙避免沾上密封材料以免堵塞管道。

7.11所有管道安装完毕后，用压缩空气或氮气进行吹扫，以清除管道中杂质。

8．喷嘴安装：

8.1喷嘴安装前检查其型号、规格和喷孔方向是否符合设计要求。

　　8.2在吊顶下面安装喷嘴时其连接螺纹不露出吊顶，并加装喷嘴挡流罩，以控制药剂喷射方向，防止损坏吊顶或其它高级灯具等设备。

　　8.3所有和喷嘴连接管道在加工时，注意英制与公制转换。

　　9．气体灭火系统中配备报警设备安装：

9.1根据图纸或建设方要求，控制盘可以采用明装或镶嵌与墙面上方式安装，其底面高出地面控制在0.5～0.6m。

9.2烟感探测器和温感探测器分别连接，分两路接入报警控制盘，并在每个探测器回路末端设4.7K检测电阻。

9.3将手拉启动器、紧急停止开关和手/自动转换开关安装在墙上距地（楼）面高度1.5米处，并不能有倾斜现象。

最末端手拉启动器、紧急停止开关和手/自动转换开关后面分别安装4.7K检测电阻。

　　9.4蜂鸣器及闪灯安装在门外侧，警铃安装在门内侧，安装高度为距地（楼）面2.5米左右。

最末端蜂鸣器及闪灯、警铃后面分别安装4.7K检测电阻。

9.5电气管线：

　　9.5.1所有电气线缆采用穿管或在金属线槽内敷设方法进行。

金属管道明敷在结构或墙面表面，或预埋在结构层或墙面内。

明敷金属管线安装时力求横平竖直，整齐美观。

　　9.5.2所有线缆尺寸不小于1.5方毫米，且不同电压等级线缆不穿在同一管道和线槽中。

电气管线均有良好接地。

10．管道试压：

10.1根据《气体灭火系统施工及验收规范》附录E试验方法规定，七氟丙烷水压强度试验压力应为1.5倍最大工作压力（6.7MPa），即为10.05MPa，当水压试验条件不具备时可按照1.15倍最大工作压力（6.7MPa）进行气压试验，即7.705MPa。

10.2经气压强度试验合格且在试验后未拆卸管道可不用进行气密性试验。

11．系统调试：

11.1气体灭火系统调试在系统安装完毕，且有关火灾自动报警系统、开口自动关闭装置、通风机械和防火阀等联动设备调试完毕后进行。

11.2为了防止误操作电磁阀启动器及就地手动启动器，调试时严格按安装手册进行。

11.3检查控制盘各连接回路是否正确，有无故障信号产生。

11.4对灭火系统探测器逐个进行试验，以确认其动作准确无误。

　　11.5检测系统一级二级报警信号是否正确，当二级报警信号产生后，系统延时30秒，并启动瓶头阀或选择阀上电磁阀启动器。

　　11.6检查系统手拉启动和应急操作是否正确可靠，手/自动转换开关，紧急停止开关是否工作正常。

11.7检查消防中央控制室能否接收到系统报警、故障、喷气三种信号。

11.8模拟喷气试验结合消防检测进行，使用钢瓶数量为该保护区实际使用钢瓶总数10%，考虑到成本因素也可结合现场情况调整，但至少不少于一个钢瓶。

11.9调试完毕即对系统进行复位。

12．系统组件涂色与标志：

12.1在系统安装调试完毕后，输气管道表面涂上红色，在吊顶、活动地板下等隐避场所

道，涂上红色色环。

12.2制作铭牌标明设备名称、对应保护区域，特别对

主动钢瓶及其手动应急启动器加设标识。

12.3在输气管道上标识气体流向

七氟丙烷自动灭火系统

1．概述

制止卤代烷（哈龙）灭火剂对大气中臭氧层破坏，保护人类生存环境，是人类共同责任。

关于限制及停止生产与使用耗损臭氧层物质，国际间早已形成共识，于1991年4月签定了《蒙特利尔协定书（修正案）》，我国于1991年6月加入该协定。

近几年来，世界各国在寻找卤代烷替代物方面做了大量工作，并取得了一定进展，相继提出了多种卤代烷替代物。

在第一代卤代烷替代物中，就各项性能综合评估，七氟丙烷是较为理想气体灭火剂。

目前，大多数发达国家及我国香港特别行政区已大量地使用该种灭火系统；国内大多数合资、独资企业在需配置气体灭火系统重要场所，也按国家消防规范要求配置了七氟丙烷灭火系统。

七氟丙烷灭火器以化学灭火方式为主。

其特点是无色、无味、不导电、无二次污染，对臭氧层耗损潜能值（ODP）为零，符合环保要求，其毒性比卤代烷灭火剂更小，且具有灭火效能高；对设备无污损，电绝缘性好，灭火迅速等优点。

南京消防器材厂是国内研制开发七氟丙烷灭火系统较早厂家之一。

该厂在消化并吸收美国消防标准NFPA2001《洁净气体灭火系统设计规范》和国际标准草案《洁净气体灭火剂一物理性能和灭火系统设计》基础上制定了企业标准，进行了大量试验，开发出七氟丙烷自动灭火系统，并通过了国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心进行全部型式检验。

该系统主要技术性能如下：

最大单区保护面积：

500m2最大单区保护体积：

2000ma充装压力；2.5MPa或4.2MPa灭火剂充装密度：

≤1150kg／m3灭火剂喷射时间：

≤10s启动气瓶充装压力：

6.0Mpa

4七氟丙烷自动灭火系统组成七氟丙烷自动灭火系统可根据保护区数量，分为单元独立系统和组合分配系统两种系统结构形式。

与其它气体灭火系统类似，当一个建筑物内存在多个需要保护区域时，可以将几个保护区组合起来，共同设立一套七氟丙烷储存装置，这样建立起来灭火系统，就称之为组合分配系统；相对而言，每个保护区分别设立一套储存装置，就称之为单元独立系统。

对于一些特定保护场所（单个保护区面积不大于100m2、体积不大于300m3），还可采用七氟丙烷预制灭火装置，即通常所讲无管网灭火装置。

下面仅以组合分配形式为例，简要介绍七氟丙烷自动灭火系统基本组成。

4．1七氟丙烷自动灭火系统结构如图2所示。

4．2七氟丙烷自动灭火系统主要由灭火剂储瓶、灭火剂储瓶框架、瓶头阀、液流单向阀、选择阀、安全阀、自锁压力开关、驱动钢瓶、驱动钢瓶框架、电磁阀、气流单向阀、管网和喷嘴等部件组成。

在此仅仅简要介绍各主要部件功能，其详细结构及规格尺寸，有兴趣读者可参见南京消防器材厂《HFC一227自动灭火系统使用说明书》。

4．2．1灭火剂储瓶：

用于存放七氟丙烷灭火剂。

按设计要求充装七氟丙烷灭火剂和驱动气体（氮气）。

4．2．2灭火剂储瓶框架：

用于安装、固定灭火剂储瓶。

4．2．3瓶头阀：

用于密封和释放灭火剂储瓶中灭火剂，并具有充装灭火剂和超压排放功能。

4．2．4液流单向阀：

用于系统释放灭火剂时，防止灭火剂向灭火剂储瓶回流。

4．2．5选择阀：

安装在系统集流管上，用以控制灭火剂流向，从而保证灭火剂流向发生火灾保护区。

4．2．6安全阀：

当集流管中压力过高时，安全阀膜片即爆破泄压，从而起到保护系统作用。

4．2．7自锁压力开关：

安装在选择阀后，当灭火剂通过时，可向控制器发生释放反馈信号。

4．2．8驱动钢瓶：

用以储存驱动气体（氮气）。

4．2．9驱动钢瓶框架：

用以安装、固定驱动钢瓶。

4．2．10电磁阀：

用于封存和释放驱动钢瓶中驱动气体，并具有超压泄放和充装功能。

4．2．11气流单向阀：

用来控制驱动气体流向，从而保证系统按预先设计程序动作。

4．2．12管网：

用来输送灭火剂。

4．2．13喷嘴：

用来雾化灭火剂并向保护区均匀喷放。

5七氟丙烷自动灭火系统使用与维护保养5．1系统安装完毕后，应按照设计内容和要求，并按国家有关标准进行检查、试验和调试，并经有关部门验收合格后，方可交付使用。

5．2该系统运行使用应由经过培训专人负责。

使用人员应熟悉系统结构、工作原理、动作程序、各阀门结构与工作原理、系统应急操作方法，并应熟悉灭火后系统如何复位。

5．3瓶头阀、安全阀、电磁阀膜片动作后，需更换相同生产厂家提供相同型号及规格膜片。

5．4实施灭火前，所有人员必须撤离保护区，喷放七氟丙烷后，应保持必要灭火剂全淹没时间才能给保护区通风换气，开放门窗；保护区未完成通风换气前，人员不得进入，必须进入时应戴防毒面具。

5．5每月应对全系统进行一次外观检查，应保证设备、管网无碰撞损伤、堵塞、泄漏等现象，线路连接、仪表显示均应正常，标牌、标识均应完好。

5．6每年应对系统进行一次年检，其内容包括：

a．卸下每个灭火剂储瓶称重，净重损失大于5％或压力损失大于10％，应查明原因并排除及补充。

图2七氟丙烷自动灭火系统（组合分配）结构示意图b．从电磁阀上拆下电线，对系统灭火控制线路进行通电检查。

c．对各类阀门易损件进行抽查，发现有损坏或老化现象，应通知生产厂家全部更换。

5．7每5年应对系统进行一次全检，除年检所有内容外，还应对系统管网进行强度和气密试验，并对全系统重新调试。

5．8用户应建立系统设备使用技术档案，对使用状况、维修检查与试验作详细记录。

碰到不能解决问题，应及时通知生产厂家协助解决。

6系统设计对于七氟丙烷这种新型气体灭火系统，目前在工程应用上，国内主要遵循《七氟丙烷（HFC一227ea）洁净气体灭火系统设计规范》。

其详细规定和要求，可参见该设计规范。

为使非从事专业设计工作人员对七氟丙烷灭火系统设计有一个比较直观感性认识，在此简要地介绍一下系统设计计算主要步骤。

七氟丙烷灭火系统设计计算可归纳为以下步骤（以全淹没灭火方式为例）：

a．确定灭火设计浓度b．计算保护空间实际容积c．计算灭火剂实际用量

d．设定灭火剂喷放时间e．设定喷嘴布置与数量f．选定灭火剂储瓶规格及数量g．绘出系统管网计算图h．计算各段管道平均设计流量i．选择管网管道通径j．计算管网管道内容积k．选择工作压力（2.5MPa或4.2MPa）1．计算全部储瓶气相总容积m．计算“过程中点”储瓶内压力n．计算管路阻力损失o．计算高程损失p．计算喷嘴工作压力q．验算设计计算结果r．根据喷嘴过孔面积来选择喷嘴规格以上设计计算步骤中所用到公式，均可从设计规范中查得。

从事过气体灭火系统设计工作人员都知道，从保证灾火角度而言，做一个气体灭火系统设计计算并非难事，而如果要在保证灭火前提下，尽量做到经济合理，即对该系统作最优化设计就并非易事了。

在此值得一提是，南京消防器材厂针对本厂产品又开发了七氟丙烷气体灭火系统设计软件HFCwinverl．0，使用该软件进行系统设计计算，可方便地进行反复比较核算，可在满足设计要求基础上，尽可能地优化系统，最大限度地做到经济、合理。

另外，规范中对各种保护介质设计浓度规定均低于七氟丙烷本身对人体产生危害最低浓度。

根据规范选取是可以保证安全性要求。

但是，如何恰当地选取设计浓度是很关键。

浓度小了，不能灭火，这在一般设计中是不会出现，除非是在使用过程中，发生了意外，例如因防护区某一部位泄漏量过大而造成灭火剂喷射时产生流失等等。

在设计时，一般设计人员都基于确保灭火要求倾向于过量喷射，即一般情况下保护区内实际喷放

浓度是大于设计浓度。

所以在保证设计用量、剩余量、流失补偿量前提下，选取合适充装率是很重要。

7其它在此主要对七氟丙烷灭火剂安全性浅谈一点看法。

由于七氟丙烷是一种用于替代卤代烷新型洁净灭火剂，它毒性又较卤代烷1301低，所以很多用户，包括一些消防监管部门官员都认为它是一种很理想、完全无毒灭火剂，认为这种灭火剂即使在有人存在条件下，也可以用于灭火。

其实，同卤代烷1301一样，对七氟丙烷灭火剂安全性应考虑以下三个方面：

一是七氟丙烷本身所具有毒性，当浓度达到10％以上时，不适感觉就会出现，时间长了，还会有生命危险。

二是要考虑七氟丙烷在高温下进行分解所产生分解物可能具有危害性，这种分解物主要是灭火剂中氟，在有氢元素存在情况下（指水汽或燃烧过程本身）会产生具有辛辣气味氟化氢（HF）。

即使其浓度很小，也会给人造成很大程度不适和伤害。

这种分解产物多少取决于火势大小和七氟丙烷接触到火或受热面时间长短，若灭火剂浓度积累很快达到灭火浓度，那么火很快被扑灭，分解物也就很少。

三是保护区中物质燃烧可能产生毒气对人员伤害也是不可预计。

可见，七氟丙烷所谓“无毒”是在通常所讲冷喷情况下，并且在一定浓度范围内。

另外，灭火剂喷射时产生噪音、气体自喷嘴高速喷放时产生气流和灭火剂汽化时制冷效应，也是所有气体灭火系统都可能存在危害。

所以，对七氟丙烷安全性理解应集中在“相对性”上，并根据有可能产生危害方面，在工程设计中尽量给予避免，决不应过分宣传它无毒性并过分扩大它应用范围，这样才能保证这种新型灭火系统安全地发挥作用。

8结束语消防产业属于朝阳产业，方兴未艾，而寻找哈龙替代物任务，对于消防工作者来说，也可谓任重道远。

严格地讲，七氟丙烷只能作为现阶段比较理想哈龙替代物，所以，我们消防工作者，不但应充分发挥七氟丙烷这一新型灭火系统现阶段在消防领域中作用，更应积极地投身于寻找更理想哈龙替代物工作，为发展我国消防事业，保护人类生存环境不懈地努力。