常见气体灭火系统工程应用浅论

   2010-05-13 中国空分网阿杰483

  13  对保护对象的安全性

 大多数气体灭火系统基本都具有不导电、腐蚀性小、无浸渍、灭火后不留痕迹的特点,总体来说对大多数保护对象,包括电器设备、仪器仪表、图书档案等都是安全的。但是由于酸性分解物的产生、高压气流的冲击和液化气体挥发引起的“结露”、“冷激”、“冷淬”现象,对保护对象的金属表面、电路板、芯片等会产生不同程度的损害,在保护精密设备和珍贵财物时应特别关注。

  卤代烷1301、七氟丙烷、三氟甲烷灭火剂均属于含氟化合物,明焰下会受热分解产生氢氟酸(HF),对保护对象的金属、玻璃表面会产生腐蚀,生成氢氟酸的多少与药剂本身、火灾的大小、灭火时间长短有关。由于上述三种系统系统设计喷放时间都很短,灭火速度很快,酸性分解物的量一般很小,对大部分保护对象可不考虑其腐蚀影响。二氧化碳(特别是低压二氧化碳) 喷放过程中,由于液相和固态“干冰”的快速汽化,防护区温度会急剧下降,对保护对象产生一定程度的“冷 激”、“冷淬”影响。

 气溶胶目前市场上出现的都属于固基热气溶胶,其灭火剂主要由氧化剂、燃料、催化剂和添加剂组成,灭火剂需通过燃烧放热反应,可能会出现温度过高、火焰外喷现象。同时生成物含大量的碳酸盐及金属氧化物粉尘,约占总重量的90%,灭火后对保护对象和环境会造成污染。另外,生成物中的碳酸盐极易与水在保护对象表面形成“盐露”,对铝和某些钢的腐蚀性特别大。对此,公消(2001)207号附件2特别规定:气溶胶不能保护易燃、易爆场所,不能保护精密仪器和设备。

  IG541灭火剂成分均为惰性气体,受热也不会发生反应,只要减压孔板和管网设计合理、采用径向或挡板喷头,避免高压气流的冲击,IG541对保护对象是安全的。对保护对象安全性对比如表3

3  对保护对象安全性能对比

14  对人员的安全性

  灭火剂威胁人员安全主要来源于三个方面:缺氧、中毒、影响逃生。能否引起人员窒息主要决定于灭火浓度和二氧化碳浓度,灭火浓度越高,灭火剂释放后,防护区内氧浓度越低(低于12%时),越容易发生人员缺氧,二氧化碳浓度过高(超过10)会影响人的正常呼吸,产生危险,浓度超过25%,会很快引起中毒反应,造成缺氧窒息。药物毒性来源于药剂本身的毒性和分解物的毒性。影响逃生主要体现在起雾或粉尘,降低防护区的能见度。

 卤代烷1301由于药剂本身对臭氧层的破坏,被逐渐禁止使用。二氧化碳系统由于灭火浓度高,能够引起人员缺氧窒息;同时二氧化碳喷放时会因迅速气化吸热,造成人员冻伤,产生“白雾”影响人员逃生,也被禁止使用在有人场所。气溶胶由于喷放时大量粉尘烟雾降低防护区能见度,严重影响人员逃生,产生部分NOx有毒气体,对人体也有危害,公消(2001)207号附件2对此做出明文规定:气溶胶灭火系统不能用于保护经常有人场所。

 七氟丙烷、IG541、三氟甲烷允许使用在有人场所。IG541药剂本身无毒性,也不会产生毒性分解物,根据美国科学家“低氧状态下的生命维持理论“证明,空气中含有3%~5%的二氧化碳可以刺激人体呼吸速率加快。IG541灭火剂中加入的8%二氧化碳,可起到在缺氧条件下,刺激呼吸加速,满足人体在缺氧条件下的氧气需求量,对人体是相对安全的,但由于系统压力高,喷放时会产生一定的噪音,可能影响人的视觉。

七氟丙烷、三氟甲烷药剂本身毒性不大,但其产生的氢氟酸分解物有一定的毒性,有强烈的辛辣气味,刺激人的呼吸和眼睛,比较而言,三氟甲烷药剂毒性低于七氟丙烷,产生的氢氟酸量也小于七氟丙烷,对人的安全性较高。对人员安全性对比如表4   

    4  人员安全性对比

 其实,任何一种气体灭火剂对人的生命都有一定的威胁,只是危险程度不同而已,安全性是相对的。所以,在有人场所,即使选用三氟甲烷、IG541、七氟丙烷这些允许使用的气体灭火系统,在系统设计时也必须对每个防护区进行必要的浓度核算,确保实际喷放后  防护区的灭火剂浓度在允许的NOAEL值以下,系统运行时应将系统设置在手动启动状态,避免系统误喷造成人员伤害,同时,应根据现场实际情况,留够不少于30s的延迟启动时间,便于人员逃离火灾现场。

 
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