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高、低压二氧化碳灭火系统的比较

来源:珂安消防设备(山东)有限公司发布时间:2019-10-11 10:57:57关注:24

一、系统组成


  二氧化碳灭火系统由储存装置、选择阀、喷头、管 网及其附件等组成。


  1.1储存装置


  两个系统最大的不同在于储存装置。高压系统的储存装置由储存容器、容器阀、单向阀和集流管等组成,而低压系统的储存装置由储存容器、容器阀、安全泄压装置、压力表、压力报警装置和制冷装置等组成。 高压系统的储存容器采用的是钢瓶瓶组,钢瓶的规格一般为70L或90L,设计工作压力不应小于15MPa,充装密度0.67kg/L。由于高压系统每个钢瓶内充装的灭火剂量较少,当系统中二氧化碳储量较大时,所需钢瓶数量较多,设备间占地面积大。低压系统的储存容器采用的是储罐,设计工作压力不应小于2.5MPa,因为低压系统有利于大容量储存,可有效地减小设备间占地面积。目前我国生产的低压二氧化碳灭火系统,既有1t以上的大容量产品,也有500kg以下的小容量产品。在装置形式上,有立式、卧式、柜式等不同类型,可以满足各种场所的需要。低压系统的低温储存是通过采用制冷装置和隔热设施来实现的,制冷装置是保证低压系统储存装置和整个系统正常安全运行的关键部件,应采用自动控制,并设手动操作装置,其供电应采用消防电源,隔热措施可采用聚氨酯泡沫绝热法或真空-堆积绝热法。


  1.2 喷头


  二氧化碳灭火系统中标准喷头是指流量系数等于0.98的喷头,高压系统的喷头入口压力不应小于1.4MPa,低压系统的喷头入口压力不应小于1.0 MPa。 高压系统与低压系统的喷头不可通用,因为同等的喷头入口压力,在两个系统的喷射率是不同的,应根据生产厂家提供的喷射率曲线确定其喷头规格。


  1.3 管道及附件


  高、低压系统的管道均属于压力管道,高压系统管道及附件应能承受最高环境温度49℃下二氧化碳的储存压力,低压系统管道及附件应能承受4.0MPa的压力,其选材应符合GB8163《输送流体用无缝钢管》的规定,进行内外表面镀锌防腐处理,并进行焊接和探伤检查。


  1.4 管网形式


  二氧化碳灭火系统按有无管网可分为有管网灭火系统和无管网灭火装置。高、低压系统均有有管网灭火系统,其形式分为组合分配和单元独立系统,分别用来保护多个和一个防护区。目前高压系统的无管网灭火装置已运用到工程实践中,而低压系统中没有无管网灭火装置。


  二、系统设计计算


  高压二氧化碳灭火系统的设计计算按以下步骤进行:设计灭火用量M→管道流量Q→管道内径D→ 管道计算长度L→节点压力PJ→喷头入口压力PT→喷头等效孔口面积F→喷头规格N0→二氧化碳储存量Mc。而低压系统在进行设计计算时,增加了获得均相流的时间td这一步骤,也就是在计算喷头入口压力PT后,应根据获得均相流的时间td再计算喷头等效孔口面积F,从而得出二氧化碳储存量Mc。所谓均相流就是气相与液相均匀混合的二相流,低压系统获得均相流的延迟时间,对全淹没系统和局部应用系统分别不应大于60s和30s。


  三、系统应用方式


  二氧化碳灭火系统按应用方式可分为全淹没系统和局部应用系统,全淹没系统用于扑救封闭空间内的火灾,局部应用系统用于扑救不需封闭空间条件的具体保护对象的非深位火灾。在全淹没系统中,二氧化碳 从系统中释放出来,液态的二氧化碳大部分被汽化,在被保护的环境里逐渐扩散,直至充满了由建、构筑物围护起来的全部空间,形成均一的并高于各被保护物质所要求的灭火浓度,这时即能扑灭围护空间内任意部位的火灾。由于全淹没系统的灭火是基于在很短时间内使防护区充满规定浓度的气体灭火剂并通过一定时间的浸渍而实现的,因此,防护区要有一定的封闭性、耐火性和耐压、泄压能力,其防护区的开口面积、围护结构及泄压口的设置等必须符合规范的规定。局部应用系统应采用专门的喷头,并配有导流罩,使喷放出来的二氧化碳能直接集中地喷放到燃烧的物体上,并在燃烧表面达到一定的供给强度,延续足够的时间,才能使燃烧熄灭。基于这种灭火原理,只能用于扑灭表面火灾,并且要求二氧化碳必须是液相喷射。高压系统均可用于全淹没系统和局部应用系统,而低压系统主要用于全淹没系统,而很少用于局部应用系统中。


  四、启动灭火方式


  二氧化碳灭火系统均应设有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。高压系统的启动是采用氮气瓶启动方式,气瓶容量为4L,启动压力为8~10MPa,系统在实施灭火时,钢瓶内的灭火剂必须一次性全部喷放完毕。低压系统的启动是由灭火控制器打开气动阀实现的,系统在实施灭火时,可以控制灭火剂的喷放量,并可进行多次喷射,控制方式主要有时间控制、流量累计控制和液位控制等。


  五、自检功能


  高压系统的自检功能主要是称重报警,当泄露量 超过10%时,称重报警机构的报警电接点接通,并将信号送至灭火控制器,由于自检装置过于简单,当系统漏气或气量不足时,不易被发现,从而影响系统的正常工作。低压系统的自检功能比较完善,包括二氧化碳气体压力过高、压力过低、电源中断及气体储量偏低报警四种,出现上述任一种情况,均有报警信号送到灭火控制器,这样可以随时发现问题,及时解决,保证系统的正常工作。


  六、运行及维护


  高压系统投入使用后,不需要运行费用,由专人按规范要求定期进行检查维护即可,但高压系统的钢瓶再充装灭火剂时,需要拆换原有钢瓶,这样会对其系统连接件造成一定程度的损伤,降低了系统的安全性。低压系统投入使用后,除定期的检查维护外,由于制冷装置需常年运行,因而运行成本较高,而且必须由专人进行巡查,以确保系统的正常工作,这也是其在应用上受到限制的主要原因。低压系统一经定位一般不再移动,可用槽车把二氧化碳运到现场用适当管道相连接,便可在现场进行再充装,但用于高层建筑时由于这种充装受到限制,故此其设备间位置应尽量靠近外墙以便于再次充装。


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