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火探滅火系統及應用

日期：2024-12-18 16:11
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摘要：
火探滅火系統及應用
李彥軍 山西省公安消防總隊
 
摘 要分析傳統固定式氣體滅火系統在保護方式上存在的缺陷和火探滅火系統的優點，提出在特定消防保護場所采用火探滅火
系統替代傳統固定式氣體滅火系統的建議。
關鍵詞 火探滅火系統 傳統固定式氣體滅火系統 火探管 應用  建議
 
1．引 言
　　近年來，固定式氣體滅火系統得到了廣泛的應用，在保護貴重設備和物資免遭火災危害中發揮了重要的作用。但是筆者
在十幾年的建審工作中也發現現行規范要求設置的氣體滅火系統（以下稱為“傳統固定式氣體滅火系統”）保護方式存在一些
缺陷。筆者結合對傳統固定式氣體滅火系統在工程應用中積累的一些粗淺看法，分析20世紀90年代末出現的火探滅火系統的
突出特點，提出幾點工程應用的建議。
 
2．傳統固定式氣體滅火系統存在的缺陷
2.1傳統固定式氣體滅火系統的分類及組成
　　傳統固定式氣體滅火系統按保護方式可以分為全淹沒滅火系統和局部應用系統；按滅火介質分，有二氧化碳滅火系統、
鹵代烷1301、1211氣體滅火系統，近年來又發展了IG541、***00等氣體滅火系統。
　　常見的全淹沒滅火系統是在規定的時間向防護區噴射一定濃度的滅火劑，并使其均允地充滿整個防護區的氣體滅火系統。
　　系統一般由滅火劑儲存瓶組、液體單向閥、集流管、選擇閥、壓力訊號器、管網、噴嘴和閥驅動裝置等組成。
　　系統的啟動方式一般有自動啟動、手動啟動和機械式應急啟動三種方式。
2.2傳統固定式氣體滅火系統的設置范圍
　　將國家有關規范中要求設置氣體滅火系統的場所和部位歸納起來可以看出，傳統固定式氣體滅火系統的設置范圍可分為兩類：
　　**類是《建規》第8.7.5條、《高規》第7.6.7條、《人防規范》第7.3.3條要求在性質重要的廣播電視發射塔內的微波
機房、分米波機房、米波機房、變配電室和不間斷電源室;在規模較大的電信建筑的程控交換機房、控制室和信令轉接點室；
中央及省級治安、防災和網局級以上的電力等調度指揮中心的通信機房和控制室以及其他特殊重要設備室應設氣體滅火系統。
　　《火力發電廠與變電所設計防火規范》第5.8.6條規定，單臺容量300MW機組及以上容量的發電廠的電子設備間、控制室、
計算機房、繼電器室應設氣體滅火系統。
　　**類是《建規》第8.7.5A條、《高規》7.6.8條對特殊用途的庫房做出的設氣體滅火系統的規定。
2.3傳統固定式氣體滅火系統保護方式存在的缺陷
　　從2.2可以看出，**類要求在使用性質重要和具有一定規模的部位、場所設置這些滅火系統的目的主要是為了保護這些部位、
場所里的電子、電器設備和特殊貴重儀器設備，因為這些設備一旦發生火災將對生產、生活產生嚴重影響，將會造成嚴重的經濟損
失和政治后果。而且這些場所的可燃裝修較少、和這些設備連接的電線、電纜都采取嚴格的阻燃處理和防火封堵等措施，發生火災
的可能性也主要是這些設備。
　　所以從保護設備的目的和工程實踐應用看，傳統固定式氣體滅火系統在2.1**類所要設置的場所中還存在嚴重缺陷：
　　（1）傳統固定式氣體滅火系統是當被保護的對象發生了火災，火已經從設備中蔓延出來，房間內已有大量的煙和較高的溫度
后，由安裝在房間里的火災探測器接收到兩個獨立的火災信號后才自動啟動滅火系統，對被保護對象所在的房間進行滅火，而這時
的火已經較大，被保護的設備已經受到了很大的損壞，所以講，對保護設備本身而言，這種滅火方法還不科學。
　　（2）不論是全淹沒系統還是局部應用系統，不論是自動控制、手動控制還是機械應急操作，傳統固定式氣體滅火系統都是將
滅火劑噴出后擴散到防護區內（較大的封閉空間內），而沒有將滅火劑直接噴到發生火災的這些電子、電器設備內。而且氣體滅火
劑也很難滲透到這些易發生火災的有封閉外殼的設備內，滅火的針對性不強，起不到及時有效滅火的目的。
　　（3）滅火系統價格相對較昂貴。因為在較小的設備內著火后要將滅火劑均勻地充滿較大的空間或房間。需要的滅火劑用量大，
滅火系統的組成也較復雜，設備投資和一次滅火成本較大。特別是在電力、電訊等發展速度較快的行業，為了留有足夠的發展的空
間，在工程建設時都留下了設備擴建的余地，工程投入使用的初期，很大空間的房間里只放有較少的幾臺設備，為了保護這幾臺體
積較小的設備，設置傳統的固定式氣體滅火系統卻要按這個很大空間的房間作為一個防護區。
　　（4）有的滅火劑有毒性，滅火劑的用量大，向房間噴放滅火劑時，對房間里的人員會帶來危害，對環境有污染。
 
3．火探滅火系統
3.1概念
　　火探滅火系統是由固定的滅火劑儲存容器，通過與之相連的布置在易發生火災部位的火探管來直接完成探火、輸送及噴射滅火
劑，從而向防護區內噴射一定濃度的滅火劑使其均勻地充滿整個防護區撲滅火災的探火滅火系統。
3.2系統的組成
　　標準的火探滅火系統分為直接式及間接式兩種。
　　直接式火探滅火系統是由貯存滅火劑的容器、開啟容器的容器閥及自動探火及輸送釋放滅火劑的火探管等三大部分組成。
　　間接式火探滅火系統是由貯存滅火劑的容器、開啟容器的容器閥、自動探火的火探管、輸送滅火劑的釋放管及噴嘴等五大部分
組成。
　　火探滅火系統的滅火介質有二氧化碳(CO2)、***00、IG541等。
3.3工作原理
　　直接式火探滅火系統的工作原理是：火探管通過容器閥直接連接在滅火劑容器上，遇火時火探管在受熱溫度*高處發生爆破，
滅火劑直接通過火探管的爆破孔釋放進行滅火。
　　間接式火探滅火系統的工作原理是：火探管通過容器閥直接連接在滅火劑容器上，遇火時火探管在受熱溫度*高處發生爆破，
利用火探管中壓力的突然下降打開容器閥，滅火劑經釋放管及噴嘴釋放出來撲滅火源。
　　直接式火探滅火系統和間接式火探滅火系統的示意圖分別如圖1、2所示：
   

     
　　　　　　　　　　　　圖1 直接式火探滅火系統示意圖               　　　　　圖2 間接式火探滅火系統的示意圖
 
4．火探滅火系統的優點
4.1滅火的有效性強
　　火探滅火系統是將火探管直接布置在易發生火災的電子、電氣設備內，并將其直接作為火災探測和滅火劑噴放元件，利用火探
管對溫度的敏感性，一旦發生火災，在196℃±20℃的溫度環境下幾秒~十幾秒鐘內，靠管內壓力的作用，火探管自動爆破形成噴射
孔洞，將滅火劑直接噴射到火源部位滅火。它反應快速、準確，滅火劑釋放更及時更對癥，滅火的針對性和有效性更強，可迅速有效
地探測及撲滅*初期的火災，是一種早期滅火系統。這跟傳統固定式氣體滅火系統等到火勢已經很大了，才針對整個房間或大空間進
行滅火的原理是一個重大的進步。
4.2系統簡單、成本低
　　火探滅火系統不需要設置專門的儲瓶間，占地面積小。無需電源和復雜的電控設備及管線，無需專門的煙、溫感探測器。系統只
依靠一條火探管及一套滅火劑瓶、閥，利用自身儲壓就能將火災撲滅在*初期階段。系統大大簡化，施工簡單，節約了建筑面積，大
幅度降低了工程造價。
4.3滅火劑用量小、滅火費用低
　　傳統固定式氣體滅火系統把較大封閉空間的房間作為防護區，而火探滅火系統只將較大封閉空間的房間里體積較小的變配電柜、
通訊機柜、電纜槽盒等被保護的電子、電器設備作為防護區。滅火劑的用量大為減少，降低了一次滅火的費用。
4.4**、環保性好
　　由于這種滅火系統是將滅火劑釋放在有封閉外殼的機柜里，無論選用規范允許的那一種滅火劑，即使稍有毒性，對現場人員的影
響也不大，危害減至*低，無須人員緊急疏散；同時，由于滅火劑用量大大減少，減小了對環境的污染。
 
5. 工程應用實例比較
在山西省移動通信工程建設中，根椐火探滅火系統的滅火特性及通信機柜外殼封閉的特點，克服傳統固定式氣體滅火系統滅火滯后等
缺陷，建設、設計單位和消防部門經過反復的調研，將原來設計的傳統固定式氣體滅火系統改為了火探滅火系統。為了使工程設計方
案更科學、更合理，山西省消防協會技術專家委員會專門召開了兩次專家論證會，對所采用的系統進行了分析、論證。
以山西省移動通信公司大同市分公司生產樓為例，原設計只對交換機房、數據機房采用傳統固定氣體滅火系統保護方式，采用組合分
配系統，將每一個保護的機房作為防護區。本工程中*大的機房的體積約為1546m3，系統的滅火劑用量計算時防護區的凈容積就是
1546m3，同時還要考慮儲瓶間的占用面積，大量的管材等施工材料。按照設計單位原來的預算，僅滅火系統的設備造價就為150萬元。
改用火探滅火系統設計后，擴大了系統的保護范圍，在交換機房、傳輸機房、電力電池室、數據機房、網管中心、高低壓室等場所采
用火探滅火系統保護，仍然采用組合分配方式，防護區變為每一臺通訊機柜，機房內*大通訊機柜的體積為：0.72×0.9×2.2＝1.42m3，系統的滅火劑用量計算時防護區的凈容積就為1.42m3，滅火劑的使用量和備用量都大大減少，并取消了儲瓶間，系統的管網設置也大為簡化，
實際的造價僅為50余萬元（不含節約的儲瓶間的建筑面積造價）。工程費用僅為原來的三分之一。
從兩種滅火系統的性能價格比可見，改用火探滅火系統后，設備的保護范圍擴大了，工程造價大幅度降低了，滅火效率反而有了很
大的提高。
 
6．幾點建議
6.1筆者認為，《建規》第8.7.5條、《高規》第7.6.7條、《人防規范》第7.3.3條、《火力發電廠與變電所設計防火規范》第5.8.6
條所列的如微波機房、分米波機房、米波機房、變配電室和不間斷電源室、程控交換機房、控制室和信令轉接點室、發電廠的電子
設備間、控制室、計算機房、繼電器室以及其他特殊重要設備室里的這些有相對密閉外殼的機柜設備，應采用火探滅火系統進行保
護以替代傳統固定式氣體滅火系統。
6.2由于該系統投資較少，滅火更及時，為了保證消防基本**和節約國家投資，可以適當擴大其使用的范圍，如對于有封閉外殼、
相對密閉、空間體積較小（小于4m3）的發電機、變配電柜、電梯控制柜、帶槽盒的電線電纜槽或支架、通訊、電力領域的一些無
人值守機站等其他貴重設備引起的火災也應采用火探滅火系統進行保護。。
6.3建議國家有關部門應加快對這種系統適用性的研究，盡早制定出相應的標準及規范，明確其適用范圍和要求，在國家沒有具體
規定之前，各地可制定相應的地方標準，以指導工程實踐。
轉載于88消防