火探管灭火装置应用杭州卓瑞消防

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1、火探管式自动灭火装置的应用 时间：2011-06-11 摘要：本文对探火管非电自启动灭火系统的构成，工作原理进行了介绍，并对其在工程上的设计应用进行 了探讨。关键词：探火管 灭火系统 设计应用1. 探火管非电自启动灭火系统简介 探火管非电自启动灭火系统（以下简称探火管灭火系统）是近几年国内外 刚发展起来的一类灭火系统。该类灭火系统采用柔性的探火管作为火灾的探测 报警部件，同时这种探火管还可以兼作灭火剂的输送及喷放管道。探火管由特 殊塑料材料制成，可承受一定的压力，并且在一定温度下可以熔化破裂。柔性 的探火管可以很方便地布置到每一个潜在的着火源最近处，一旦发生火灾，探 火管受热破裂，立即释放灭火

2、剂灭火。 探火管灭火系统的最大特点是：第一，不需要电源以及传统的火灾报警控 制部件，从而降低成本及安装难度，也大大提高了灭火装置的可靠性，避免了 电控报警部件的误动作。第二，传统固定灭火系统只对整体防护空间进行火灾 探测，不论火的大小对整个空间实施灭火，从而造成探测响应时间慢，灭火剂 大量浪费的情况。探火管可以铺设到可能着火的设备、仪器内部，可以最短时 间探测火灾，以最快速度对着火的部位实施点对点灭火，从而实现响应时间更 快，灭火剂用量更省。第三，传统固定灭火系统一般要在防护区内仪器设备安 装前完成施工，而探火管灭火系统是在仪器设备安装完成后进行，这样可以确 保灭火系统的设置更加符合实际灭火的

3、需要。 从上述探火管灭火系统的三大特点来看，它在提高灭火效率，节约成本以及 环保方面是目前固定灭火系统，特别是固定气体灭火系统中更加科学的一种灭 火方式。2. 探火管灭火系统的构成及工作原理 探火管灭火系统根据灭火剂的输送形式可分为直接式与间接式。直接式就 是探火管灭火系统中的探火管既作为火灾的探测部件，同时又作为灭火剂的输 送部件，也就是说，探火管一旦探测到火灾，直接释放灭火剂灭火。间接式就 是灭火系统中的探火管仅用作火灾探测部件。当探火管探测到火灾后，它会启 动灭火剂贮存容器上的容器阀，而灭火剂由专门的灭火剂释放管输送灭火。 探火管灭火系统主要由灭火剂贮存容器，容器阀，探火管，灭火剂释放管

4、 （间接式），末端单向阀及压力表组成。现以直接式探火管灭火系统来说明其 工作原理。图1为直接式探火管灭火系统的示意图。当灭火系统安装完成后， 通过探火管末端单向阀向探火管进行氮气充压，一般充压压力为1Mpa左右。探 火管末端装有压力表，用来显示及监测探火管内的压力。当发生火灾时，探火 管离火源最近的部位达到设定温度（一般为170左右）而熔化破裂，探火管 因破裂而泄压，依靠内部压力变化打开灭火剂容器上的容器阀，从而灭火剂通 过探火管上的破裂孔迅速释放灭火。3. 探火管灭火系统的适用范围 探火管灭火系统的适用范围取决于其内部充装的灭火剂类别。探火管灭火 系统从原则上来说，可以充装气体灭火剂，干粉灭

5、火剂以及泡沫灭火剂等。但 充装不同的灭火剂，对探火管灭火系统的容器阀，探火管材料及管径等均有不 同要求。目前探火管灭火系统以充装二氧化碳，七氟丙烷等气体灭火剂为主， 其应用范围与传统气体灭火系统的完全一致，即适用于广播电视发射塔内的微 波机房、分米波机房、米波机房、变配电室和不间断电源室；通讯系统的程 控交换机房、控制室和信令转接点室；发电厂的控制室、电子设备间、计算 机房、继电器室、变配电间；电缆交叉、密集及中间接头等部位；变配电柜、 电梯控制柜、带槽盒的电线电缆槽或桥架；其他场所相对密闭空间的特殊或 重要的机柜设备。 充装气体灭火剂的探火管灭火系统，在使用方式上与传统气体灭火系统 不同。传

6、统气体灭火系统是针对安装设备的整个房间进行全淹没灭火，而探 火管灭火系统是直接针对易着火设备进行点对点局部全淹没灭火。灭火剂 容 器容器阀 探火管 末 端 压力表 发生火灾时探火管从温度最高处破裂释放灭火剂灭火图1 直接式探火管灭火系统原理图4. 探火管灭火系统的应用设计 本文以目前常用的充装气体灭火剂（七氟丙烷）的直接式探火管灭火系统 为例来探讨其应用设计。 4.1灭火剂用量计算 探火管灭火系统是针对易着火的仪器设备内部空间实施点对点局部全淹没 灭火，所以，灭火剂用量是依据所保护的仪器设备内部空间大小而确定的。计 算公式如下： 式中 灭火剂设计用量（kg）； 灭火（或惰化）设计浓度（%）；

7、灭火剂过热蒸汽在101KPa和防护区最低环境温度下的比容 (m 3 /kg)； 单台被保护设备内部的最大净容积（m 3 ）； 海拔高度修正系数，按GB50370附录B的规定取值。这里特别注意，单台被保护设备内部的最大净容积，指的是一组被探火管 灭火系统保护的设备中，内部净容积最大的那台设备的内部净容积。4.2探火管有效使用长度的计算 这里的探火管有效使用长度指的是探火管输送灭火剂可有效灭火的最大长 度。根据国内外目前的技术水平，探火管为了保证有一定的耐压性，又要具有 一定的柔性，其内径一般只能做到4mm左右。这样小内径的管道，如果要满足 灭火时对灭火剂流量、压力的要求，其长度是一个关键因素。如

8、果探火管铺设 过短，则不能最大发挥灭火系统的保护能力；如果探火管铺设过长，则可能造 成灭火剂流量及压力不足，达不到灭火效果。因此，要对探火管有效使用长度 进行计算。探火管有效使用长度可以按气体在管道中的阻力损失计算公式计算：式中 探火管阻力损失（MPa）；探火管有效使用长度（m）； 探火管内灭火剂设计流量（kg/s）； 探火管内径（mm）； 沿程阻力系数； 气体密度（kg/m 3 ）。 探火管阻力损失指的是探火管从始端至末端的压力降。对于探火管灭火系 统，可以近似认为是灭火剂储存压力与探火管爆破释放口的压力差。而探火管 爆破释放口的压力，可以参考国家相关规范对七氟丙烷，二氧化碳等气体灭火 剂的

9、喷头压力要求来确定。探火管内灭火剂流量Q可以根据灭火剂用量W与不 同灭火剂要求的灭火时间t来进行计算。例如，七氟丙烷的灭火时间国家规范 要求为8s，则其流量就可按下式计算：4.3探火管灭火系统的布局设计 布局设计的核心是，在探火管长度已经限定的前提下，如何通过对探火管 灭火系统储存钢瓶位置的设置，或通过增加储存钢瓶的数量，使探火管铺设到 保护区内所有仪器设备内部，以满足其消防需要。 以L 1 代表探火管在设备外部需要铺设的总长度，L 2 代表探火管在设备内部 需要铺设的总长度，如果探火管的有效使用长度LL 1 +L 2 ,则以一台设备为起点， 安装好灭火剂容器，然后将探火管依次铺设到各个设备中

10、去。如果探火管有效 使用长度LL 1 +L 2 ,则有以下两种情况： （1）通过合理设置灭火剂容器位置，从而使需要消防保护的设备处于以灭 火剂容器为中心，以探火管有效使用长度L为半径的圆的范围内，然后，在灭 火剂容器阀上以三通或四通连接方式将探火管铺设到各个保护设备，如图2所 示。 （2）采用多套探火管灭火系统。如果在探火管有效使用长度为L的条件下， 通过上述方案也无法满足将探火管铺设到所有需要保护的设备中，那么就需要 采用多套探火管灭火系统。即，将防护区内所有需要保护的设备分为若干组， 在灭火剂储存压力与灭火剂流量保持一致的情况下（即保持探火管有效使用长 度一致），对每组设备设置一套灭火剂充

11、装量与之相适应的探火管灭火系统， 如图3所示。 探火管灭火系统在设计布局中需要注意两点，一是探火管要尽量布置在可 能着火点的上方，因为上方对温度的感应更敏感；二是探火管距离保护对象不能大于一米，因为探火管灭火系统的灭火剂喷放流量相对较小，对于一米以外 的灭火能力大大降低。 被保护 设 备探火管 灭火剂容 器 末 端 压力表图2 灭火剂容器居中的布局灭火剂容 器探火管 被保护设 备 末 端 压力表图3 多套灭火系统独立布局5. 讨论 （1） 应用对象问题 对于本文探讨的探火管灭火系统，是充装气体灭火剂的灭火系统，它与传 统气体灭火系统相比，主要是把对整个防护区的全淹没灭火改为针对防护区内 设备内

12、部的局部全淹没灭火，这就要求使用探火管灭火系统来保护的设备必须 具备相对封闭的空间，如果被保护设备不具备相对封闭的空间，那么，最好选 用充装二氧化碳灭火剂的探火管灭火系统，因为在气体灭火剂中，只有二氧化 碳具有在敞开环境中的局部灭火能力。 （2） 报警反馈问题 由于探火管灭火系统是在火灾探测与启动方面不用任何电源及电信号的灭 火系统，这本身是一大优点，但是，在有些场合需要对消防监控中心提供火灾 信息反馈时，没有电信号是无法完成的。如果要解决这一问题，可以在探火管 灭火系统中设置压力开关，压力开关可以通过灭火系统启动的压力变化提供用 于报警及火灾信息反馈的信号。 （3） 规范依据问题 探火管灭火

13、系统尽管是目前比较科学合理的灭火方式，但由于是一种新的 灭火方式，在设计应用方面还缺乏国家标准规范的支持。虽然在最新修订的建筑设计防火规范（ GB50016-2006 ）条文说明中也提及了探火管灭火系 统条文说明8.5 “如在有的场所空间很大，只有部分设备是主要的危险源并 需要灭火保护时，可对该局部危险性大的设备采用小型自动灭火装置(如“火探” 自动灭火装置等)进行保护，而不必采用大型自动灭火系统保护整个空间的方法 来实现”，但缺乏详细具体的规定。山西省在2005年颁布了地方标准火探 管自动探火灭火装置设计、施工及验收规范（DBJ04-231-2005），这是国内 目前唯一的有关探火管灭火系统

14、的标准，希望国家有关部门，尽快组织制定国 家或行业标准，以便对全国的设计应用进行规范指导。火探管式自动探火及灭火装置（火探） 产品介绍 火探管式自动探火及灭火装置（火探）FIRETRACE局部快速灭火新概念 产品简介火探是一个简单、低成本且高度可靠的独立自动灭火系统,它不依靠任 何电源,只需用自身的储压便可进行操作。火探管式自动探火及灭火装置是消防行业一个创新的新发明，它解决了 困扰消防行业已久的对电器设备、控制箱、配电板等易发生火患的空间的防 火问题。此发明已在很多国家，包括中国获得了发明专利。在国家及电力等 主要系统的设计规范中已涉及到火探的相关规范及规定。 火探系统是由一根与其连接在一起

15、经充压的火探管进行探火,并将灭火介质 通过火探管本身(直接系统)或喷嘴(间接系统)释放到被保护区域。 产品特点 独特的灭火效果，能有效地把火患扑灭在萌芽状态。 装置工作时，无需电源控制。 最适合无人值守而需重点保 护的设备和场所。 探测反应时间快，减少因火 蔓延所造成的损失。 不会因油、灰尘、烟等的影 响而导致装置误报警或误释放。 因火探管是软性物，可不受 任何位置、空间影响，任意布 置在各种线缆铺设处，伸进各 种复杂易燃空间或设备。该特 性填补了现有消防产品在这方 面的空白。适用范围 广播电视发射塔内的微波机房、分米波机房、米波机 房、变配电室和不间断电源室。 通迅系统的程控交换机房，控制室和信令转接点室。 发电厂的控制室、电子设备间、计算机房、继电器室、 变配电间、电缆交叉密集及中间接头等部位。 变配电柜、电梯控制柜、带槽盒的电线电缆槽或桥架。 其它场所所有的相对密闭外壳的特殊或重要的机柜设 备。 工程实例 省移动机房(上) 广播电视厅机房(下)