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淺淡IG541氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

日期：2024-12-18 16:13
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摘要：
來源：黑龍江科技信息作者：宋曉雪王祖迪
 摘要：對地鐵中組合式IG541氣體滅火系統(tǒng)的系統(tǒng)控制方式、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)步驟、與其他專業(yè)的接口以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。
    關(guān)鍵詞：IG541；氣體滅火；組合分配系統(tǒng)；設(shè)計(jì)
    地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范中明確要求地下變配電用房需要設(shè)置氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)，因此地鐵中選用**、成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理且易于維護(hù)管理的氣體滅火系統(tǒng)是非常必要的。在實(shí)際工程中，運(yùn)用較多的有IG541滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)等。深圳地鐵九號線通過比較，選用了IG541氣體滅火系統(tǒng)。作為設(shè)計(jì)人員，本人想淺淡一下對IG541組合式分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)的認(rèn)識。
    1.IG541氣體滅火系統(tǒng)簡介
    IG541又名煙烙燼(Inergen)，由52%的氮?dú)狻?/span>40%的氬氣和8%的二氧化碳組成。其滅火機(jī)理是通過降低防護(hù)區(qū)內(nèi)的氧氣濃度，達(dá)到窒息滅火的效果。其優(yōu)點(diǎn)是成分均為大氣中天然成分，所以噴放后在火災(zāi)現(xiàn)場無任何殘留，同時(shí)，其滅火速度快、不污染被保護(hù)物品，對大氣臭氧層無破壞作用。缺點(diǎn)是儲存壓力高，IG541混合氣體鋼瓶的儲存壓力為15～20MPa，造成了一定的**隱患。
    IG541氣體滅火系統(tǒng)包括以下三個(gè)部分：火災(zāi)自動(dòng)探測與報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)。
    2.系統(tǒng)控制方式
    系統(tǒng)同時(shí)具有自動(dòng)控制，手動(dòng)控制和機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動(dòng)方式。操作程序如下：
    2.1自動(dòng)控制。
    **步：防護(hù)區(qū)內(nèi)的單一探測回路煙感或溫感探測到火災(zāi)信號后，滅火控制盤啟動(dòng)設(shè)在該防護(hù)區(qū)域內(nèi)的警鈴，同時(shí)向FAS系統(tǒng)提供火災(zāi)預(yù)報(bào)警信號。
    **步：同一防護(hù)區(qū)內(nèi)的氣體滅火系統(tǒng)的控制主機(jī)在收到防護(hù)區(qū)內(nèi)兩個(gè)不同性質(zhì)探測器的火災(zāi)報(bào)警信號后，向該防護(hù)區(qū)的滅火控制盤發(fā)出指令，啟動(dòng)設(shè)在該防護(hù)區(qū)域內(nèi)外的聲光報(bào)警器，停止警鈴動(dòng)作，同時(shí)向FAS系統(tǒng)輸出火災(zāi)確認(rèn)信號以及輸出有源信號關(guān)閉防護(hù)區(qū)防火閥，并進(jìn)入30秒的延時(shí)狀態(tài)。
    在延時(shí)過程中，如在延時(shí)階段發(fā)現(xiàn)是系統(tǒng)誤動(dòng)作，或防護(hù)區(qū)確有火災(zāi)發(fā)生但僅使用手提式滅火器和其它移動(dòng)式滅火設(shè)備即可撲滅的情況下，工作人員可按住設(shè)在防護(hù)區(qū)門外的緊急止噴按鈕暫時(shí)停止釋放氣體（直至系統(tǒng)復(fù)位），如需繼續(xù)開啟氣體滅火系統(tǒng)，需緊急啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)無延時(shí)，立即釋放。
    第三步：30秒延時(shí)結(jié)束時(shí)，滅火控制盤輸出有源信號開啟啟動(dòng)瓶電磁閥，通過啟動(dòng)瓶啟動(dòng)IG541滅火劑儲瓶瓶組以釋放氣體，氣體通過管道輸送到防護(hù)區(qū)。此時(shí)，壓力開關(guān)上的觸點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作并將氣體釋放信號傳送至滅火控制盤，并由滅火控制盤將氣體釋放信號傳至FAS系統(tǒng)，同時(shí)滅火控制盤啟動(dòng)防護(hù)區(qū)外的釋放指示燈。防護(hù)區(qū)域門內(nèi)外的聲光報(bào)警器，在滅火期間將一直工作，警告所有人員不能進(jìn)入防護(hù)區(qū)域，直至確認(rèn)火災(zāi)已經(jīng)撲滅。
    2.2手動(dòng)控制。無論氣體滅火系統(tǒng)主機(jī)和滅火控制盤處于何種狀態(tài)，手動(dòng)控制總是擁有*高權(quán)限，即使在緊急止噴按鈕長期按下的情況下，只要接到手拉啟動(dòng)器指令后，無需延時(shí)，滅火控制盤將輸出有源信號開啟系統(tǒng)的啟動(dòng)裝置以釋放氣體。
    2.3機(jī)械應(yīng)急操作。是指自動(dòng)控制和手動(dòng)控制均失效的情況下或有必要時(shí)采用的一種應(yīng)急操作。該功能的實(shí)現(xiàn)是通過在IG541滅火劑儲瓶瓶頭閥和選擇閥上各加裝一個(gè)機(jī)械啟動(dòng)器，用人為的拉力開啟系統(tǒng)釋放滅火氣體。使用時(shí)，選擇閥須先開啟，滅火劑儲瓶瓶頭閥后開啟。
    3.主要設(shè)計(jì)原則
    a.IG541滅火系統(tǒng)為全淹沒氣體滅火系統(tǒng)。b.每個(gè)系統(tǒng)按同一時(shí)間只發(fā)生一次火災(zāi)考慮。c.組合分配系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域數(shù)量*多8個(gè)。d.組合分配系統(tǒng)的滅火劑儲存量，按*大的防護(hù)區(qū)的量確定。e.組合分配系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域備用量充裝*長72h。
    4.IG541氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟
 
    5.與其他專業(yè)的設(shè)計(jì)接口
    5.1與低壓配電專業(yè)的接口。低壓配電系統(tǒng)提供AC220V/50Hz的電源（**負(fù)荷），用電容量為5kW，接口位置在氣瓶間及車站控制室內(nèi)的雙電源切換箱饋線開關(guān)出線側(cè)。系統(tǒng)控制主機(jī)、滅火控制盤和輔助電源箱的電源由本系統(tǒng)自行從電源切換箱引出。低壓配電系統(tǒng)提供氣體滅火系統(tǒng)專用的接地端子箱，接地電阻小于1歐姆，接口位置在氣瓶間及車站控制室的接地端子處，系統(tǒng)控制主機(jī)和各防護(hù)區(qū)滅火控制盤至接地母排接線由本系統(tǒng)完成。
    5.2與FAS專業(yè)的接口。在每個(gè)防護(hù)區(qū)門口需設(shè)置滅火控制盤，每個(gè)滅火控制盤可以向FAS系統(tǒng)發(fā)送5個(gè)信號，包括：火災(zāi)預(yù)報(bào)警信號，火災(zāi)確認(rèn)信號，故障信號，氣體釋放信號，自動(dòng)/手動(dòng)狀態(tài)信號，接口位置在每個(gè)滅火控制盤接線端子排外側(cè)，所有接口均為無源常開節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)控制主機(jī)（設(shè)在車站控制室）所有接口均為無源常開節(jié)點(diǎn)。
    5.3與通風(fēng)空調(diào)專業(yè)的接口。當(dāng)火災(zāi)被兩個(gè)探測回路確認(rèn)后，控制系統(tǒng)向防護(hù)區(qū)內(nèi)的防火閥輸出信號，將防護(hù)區(qū)的防火閥關(guān)閉。接口位置在防火閥接線端子處。
    5.4與土建結(jié)構(gòu)的接口。a.建筑專業(yè)在車站左右兩端分別設(shè)一個(gè)氣瓶間，可設(shè)于站廳或者站臺層，面積為20m2以上。管道穿樓板由土建專業(yè)預(yù)留孔洞。b.防護(hù)區(qū)是一個(gè)封閉性良好的防火空間，門朝外開啟并能自行關(guān)閉；防護(hù)區(qū)隔墻的耐火級限不小于3h,樓板不小于2h,構(gòu)件（門、窗）的耐火極限不小于0.5h，吊頂不小于0.25h；門、窗如果采用玻璃為材料，則需要采用防爆玻璃。防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)不低于1.2kPa。c.氣瓶室盡量靠近防護(hù)區(qū)，設(shè)備荷載不小于2t/m2,隔墻的耐火極限不小于3h，樓板不小于2h，隔墻上的門采用**防火門，門向外開啟，并應(yīng)直接通向室外或疏散走道。
    6.設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
    a.房間內(nèi)噴頭應(yīng)盡量沿主管對稱布置，以使氣體均勻噴射。在噴頭不能完全對稱布置時(shí)，需經(jīng)過計(jì)算需配置不同的噴頭，以滿足均勻噴射的要求。b.地鐵車站吊頂以上高度大于300mm時(shí)，也需要設(shè)置噴頭。可以從支管上分別接出兩個(gè)噴頭到吊頂上和吊頂下。c.有人工作的防護(hù)區(qū)，其滅火設(shè)計(jì)濃度或?qū)嶋H使用濃度，不應(yīng)大于無毒性反應(yīng)濃度（NOAEL）：43%；無人工作的防護(hù)區(qū)，其滅火設(shè)計(jì)濃度或?qū)嶋H使用濃度，不應(yīng)大于有毒性反應(yīng)濃度（LOAEL）：52%。d.為保證滅火時(shí)滅火劑濃度不低于設(shè)計(jì)滅火濃度，防護(hù)區(qū)的容積應(yīng)按照室內(nèi)可能的*大凈容積計(jì)算，溫度則應(yīng)按照室內(nèi)可能的*低溫度取值。以防護(hù)區(qū)內(nèi)可能的*小容積、*高溫度和滅火劑的實(shí)際設(shè)置量來校核防護(hù)區(qū)內(nèi)滅火劑的*高濃度。
    參考文獻(xiàn)
    [1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
    [2]廣東省標(biāo)準(zhǔn).DBJ/T15-40-2005IG-541氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、及驗(yàn)收規(guī)范[S].
[3]DG/TJ08-306-2001惰性氣體IG-541滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程[S].