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1、外贮压式七氟丙烷灭火系统产品应用设计手册（v3.0）外贮压式七氟丙烷灭火系统 产品应用设计手册（V3.0） 上海金盾消防安全设备有限公司2011.121目 录1.概述11.1七氟丙烷灭火剂11.2七氟丙烷灭火系统特点及适用范围11.3气体灭火系统组成及控制原理21.4内贮压式七氟丙烷灭火系统31.5外贮压式七氟丙烷灭火系统42.系统构成和组件52.1系统构成52.1.1单元独立系统52.1.2组合分配系统62.2系统组件62.2.1灭火剂瓶组62.2.2动力气瓶组112.2.3 启动气瓶组132.2.4喷头152.2.5电磁启动器162.2.6气启动器172.2.7单向阀182.2.8低压泄漏
2、阀192.2.9选择阀192.2.10安全泄放阀212.2.11压力信号发生器212.2.12集流管222.2.13连接管222.2.14支架242.2.15 管道管件292.2.16 报警控制组件323.系统设计333.1系统基本参数333.2设计流程334.系统安装与调试364.1系统安装364.2系统调试375.系统使用与操作385.1自动控制方式385.2电气手动控制方式385.3机械应急启动386.维护保养396.1维护与保养396.2安全使用要求407.附录A411.概述1.1七氟丙烷灭火剂七氟丙烷灭火剂是目前众多的哈龙1301替代物中应用最多、技术相对最成熟的洁净气体灭火剂之一，
3、其灭火机理是物理方式和部分化学方式灭火。七氟丙烷灭火剂具有优异灭火性能，对环境不造成破坏，可以说七氟丙烷是目前哈龙1301灭火剂的最理想替代物。哈龙1301与七氟丙烷主要物理性质和化学性质参数对比（表1）1301化学名称分子结构式分子量沸点（）凝固点（）临界温度（）临界压力(绝压) MPa临界体积cm3/mol三氟一溴甲烷CF3B148.9-57.8-168674.04200临界密度kg/m3饱和蒸汽压(绝压)(20) MPa液体密度(20) kg/m3饱和蒸汽密度(20) kg/m3过热蒸汽比容(20) kg/m3粘滞度(20) CPNOAEL(V/V)LOAEL(V/V)7451.4621
4、570115.60.1590.1557.5七氟丙烷化学名称分子结构式分子量沸点（）凝固点（）临界温度（）临界压力(绝压) MPa临界体积cm3/molHFC227eaCF3CHFCF3170-16.4-131.1101.72.97274临界密度kg/m3饱和蒸汽压(绝压)(20) MPa液体密度(20) kg/m3饱和蒸汽密度(20) kg/m3过热蒸汽比容(20) kg/m3粘滞度(20) CPNOAEL(V/V)LOAEL(V/V)6210.4140731.1760.13730.184910.5相似保护对象的灭火设计浓度对比1301图书、档案和文物资料库等防护区设计灭火浓度宜采用7.5%变
5、配电室、通讯机房、电子计算机房等防护区设计灭火浓度宜采用5.0 七氟丙烷图书、档案、票据和文物资料库等防护区灭火设计浓度宜采用10%油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区灭火设计浓度宜采用9%通讯机房和电子计算机房等防护区灭火设计浓度宜采用8%1.2七氟丙烷灭火系统特点及适用范围七氟丙烷气体灭火系统是以七氟丙烷为灭火剂，以氮气为动力气体，通过喷嘴喷放，能在极短的时间内汽化，实施灭火的固定式气体灭火系统。该系统具有以下优点： 具有物理和化学双重灭火机理，灭火浓度低，灭火效率高； 灭火剂设计浓度低，用量少，并以液态贮存，瓶组占地面积小，节省建筑面积； 灭火剂挥发性好，无残留物，对保护
6、对象无残留物污染； 在适当的灭火浓度下对人体无害，适合于经常有人的场所； 泄压面积较小，易于布置。七氟丙烷灭火系统适用于扑救下列火灾： 电气火灾； 固体表面火灾； 液体火灾； 灭火前能切断气源的气体火灾。适合于在下列场所使用： 经常有人的场所； 药剂喷放后，要求不留痕迹或清洗残留物有困难的场所； 保护区含贵重物品、珍贵档案以及软硬件等。特别适合于：控制机房、数据信息中心、文物档案、图书资料、计算机房等场合。七氟丙烷灭火系统不适用于扑救下列火灾： 硝酸纤维、硝酸钠等含氧化剂的化学制品火灾； 钾、镁、钠、钛、锆、铀等活泼金属火灾； 氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾； 过氧化氢、联胺等能自行分解的化学
7、物质火灾。1.3气体灭火系统组成及控制原理气体灭火系统由探测、报警控制、分配释放、灭火剂贮存、管网、喷嘴和报警显示等几部分组成（见图1），其控制原理如图2所示。1.探测、2.报警控制、3.分配释放、4.灭火剂贮存、5.管网、6.喷嘴、7.报警显示图1气体灭火系统构成示意图图2 气体自动灭火系统控制原理图1.4内贮压式七氟丙烷灭火系统七氟丙烷灭火剂的饱和蒸汽压低，不能满足灭火剂输送和喷放汽化的要求，通常采用灭火剂储瓶充装氮气增压的方式。内贮压式系统是将七氟丙烷灭火剂和氮气贮存于同一个容器内，其贮存压力有2.5MPa 、4.2MPa 和5.6MPa三种规格。由于氮气和七氟丙烷灭火剂贮存在同一个容器
8、内并加压，必然有一部分氮气会溶解到七氟丙烷液态灭火剂中。当灭火剂在管道内输送过程中，随着压力不断降低，氮气将重新释放出来，在输送管道中形成气囊和双相流现象，直接影响了灭火剂的流动性能。灭火剂和氮气贮存于同一容器内，氮气的贮存体积是有限的，贮存压力也不能太高，贮存压力越高氮气的溶解量越多，输送过程中的气囊和双相流现象越严重。所以，内贮压式系统的灭火剂所获得的有效动力是有限的。由于上述原因，内贮压式七氟丙烷灭火系统的输送距离将受到限制，一般2.5MPa系统，其输送距离在30m左右，4.2MPa系统在40m左右, 5.6MPa系统在50m左右。内贮压式七氟丙烷系统的灭火剂充装密度有限，因为氮气给灭火
9、剂瓶组充压后，在一定的环境温度下，贮存压力会急剧上升，严重威胁容器的安全。现行的国家规范规定了内贮压式七氟丙烷灭火系统的充装密度为：2.5MPa系统不应大于1120kg/m3（钢制焊接气瓶）；4.2MPa系统不应大于950kg/ m3（钢制焊接气瓶）；5.6MPa系统不应大于1080kg/m3（钢制无缝气瓶）。1301灭火剂的设计灭火浓度只有5左右，比七氟丙烷灭火剂的设计灭火浓度低；1301灭火剂的粘度为0.15CP（20），比七氟丙烷灭火剂的粘度低；1301灭火剂的密度为1.54kg/L，比七氟丙烷的密度大，对同一防护区所需灭火剂的体积小；1301系统的最大输送距离为70m左右，远大于内贮压
10、式七氟丙烷系统的输送距离。因此，内贮压式七氟丙烷系统不能直接利用原有1301系统的管网对工程进行改造。1.5外贮压式七氟丙烷灭火系统针对内贮压式七氟丙烷灭火系统所存在上述缺点，我公司从2003年开始策划筹备外贮压式七氟丙烷灭火系统的研发工作。几年来，与国内知名科研机构和大专院校联手，聘请资深消防专家加盟，开展广泛深入的调查研究，并投入巨资进行了大量的试验验证，取得了一系列可靠的试验数据，在借鉴国外先进技术的基础上，成功的开发了外贮压式七氟丙烷灭火系统，填补了国内空白，其技术性能指标达到了国际先进水平。外贮压式七氟丙烷灭火系统是将七氟丙烷灭火剂和动力气体分别贮存于不同的容器内，在喷放灭火剂时，把
11、动力气充入灭火剂贮存钢瓶，使灭火剂容器内的压力迅速升高，推动灭火剂高速通过管网系统，实施喷放灭火。由于灭火剂和氮气分别贮存于不同容器，不存在氮气溶解于灭火剂的现象，在输送过程中不会释放氮气，避免了气囊和双相流现象的发生，氮气推动液态七氟丙烷灭火剂在管路中能以单相流体流动，其灭火剂的流动性能得以优化，能够使用更细的管道输送更多的灭火剂。平时灭火剂容器内的压力仅为灭火剂的饱和蒸汽压，容器的充装密度可大大提高；通过压力的调整和氮气量的配置，提高灭火剂喷嘴入口压力，可改善灭火剂的雾化效果，增强灭火剂的灭火效果。与内贮压式七氟丙烷相比，外贮压式七氟丙烷灭火系统具有以下诸多的优点：1) 灭火剂输送距离将大
12、大提高，最远可达220m，更适合于远距离输送和大空间防护区；2) 输送管路管径相对较小，可减少管道投资；3) 可沿用已有的哈龙1301管网系统和设备间，把1301系统仅更换贮瓶就改造成为外贮压式七氟丙烷灭火系统；4) 喷嘴入口压力较高，改善了灭火剂的雾化效果，缩短了灭火剂喷放时间，加速灭火，提高灭火效率。外贮压式七氟丙烷灭火系统特别适合于：1) 对哈龙1301系统进行改造，而不需要对原有管路进行修改；2) 大面积和大空间的气体灭火防护区；3) 钢瓶间与防护区之间距离较远的工程。外贮压式七氟丙烷灭火系统不是简单的将动力气贮存在另一个容器内或增加动力气体的贮存量，更重要的是如何在有效的时间内，充分
13、利用动力气体的能量，使灭火剂得到更多的动力。外贮压式七氟丙烷灭火系统采用了本公司的专利技术具有缓慢开启功能的减压阀，既使动力气在一定的时间内恒压输出，其能量得到了充分利用，又能有效的避免了动力气体对灭火剂容器所构成的压力冲击。2.系统构成和组件2.1系统构成2.1.1单元独立系统1.声光报警器、2.火灾探测器、3.放气指示灯、4.紧急启停/手自动转换、5.气体灭火控制器、6.集流管、7.安全泄放阀、8.压力信号发生器、9.动力气连接管、10.控制连接管、11.电磁启动器、12.灭火剂瓶组支架、13.动力气瓶组、14.灭火剂瓶组、15.灭火剂连接管、16.灭火剂单向阀、17.管网、18.喷头图3
14、 单元独立系统示意图2.1.2组合分配系统1.声光报警器、2.火灾探测器、3.放气指示灯、4.紧急启停/手自动转换、5.气体灭火控制器、6.集流管、7.安全泄放阀、8.压力信号发生器、9.动力气连接管、10.控制连接管、11.电磁启动器、12.灭火剂瓶组支架、13.动力气瓶组、14.灭火剂瓶组、15.灭火剂连接管、16.灭火剂单向阀、17.喷头、18.管网、19.选择阀、20.启动气体单向阀、21.启动气瓶组、22.启动气瓶组支架图4组合分配系统示意图2.2系统组件2.2.1灭火剂瓶组u 用途灭火剂瓶组是外贮压式七氟丙烷灭火系统中的关键组件，在系统中起到贮存和释放灭火剂的作用。u 结构特点灭火剂瓶组由灭火剂容器、灭火剂容器阀、减压阀和液面测量装置等部件组成（见图5），平时灭火剂以饱和蒸汽压力贮存于瓶组中，系统启动时在动力气的作用下，以系统额定工作压力释放灭火剂。图5 灭火剂瓶组u 主要技术参数灭火剂瓶组主要技术参数（表2）瓶组型号容积设计压力（MPa）额定工作压力（MPa）出口通径（mm）灭火剂最大贮存量（kg）灭火剂剩余量（kg）空瓶质量（kg
