气体灭火设计中技术分析

摘要：随着人们消防意识的加重，消防技术在近几年也有了快速的发展，气体灭火系统作为消防系统中的一个重要分支，同时也是一种新型的灭火技术，在消防领域充当着不可替代的作用。一些电气设备较多的场所，传统的以水灭火已经被淘汰，这也使得气体灭火技术开始得到发展和成熟。本文就气体灭火设计中存在的一些技术问题进行分析探讨。

关键词：气体灭火；消防技术；分析

随着国家的经济实力的不断增长，一些高层建筑和民用建筑不断建立和发展，国家科学技术的提高也使得一些消防设备开始得到开发和发展，消防技术也得到了不断的提高。在一些建筑场所，如计算机房、电气控制房、文档室等，传统的以水灭火不适合得到应用。因此，也使得气体灭火技术开始得到引起和开发。气体灭火技术是一项污染小灭火效果出色的消防技术，它的出现也受到了众多人士的青睐和推广，发展潜力和前景巨大。可见，气体灭火系统的应用范围越来越广泛，人们对于气体灭火系统也开始有所认同。

气体灭火的种类相对较多，一般的气体材料有二氧化碳、卤代烷、七氟丙烷、三氟甲烷和惰性气体等。以前广泛应用的哈龙灭火剂，由于对地球的大气臭氧层造成了破坏，随着时间的推移逐渐被淘汰。

气体灭火技术在九十年代达到了发展的黄金期，灭火方式和灭火剂不断得到发展和探究，新型产品也不断出现取代旧产品。在灭火方式和灭火剂的挑选过程中，要注意结合实际情况进行分析，如环境保护、经济费用、灭火效果等，这些都需要加以考虑和研究。气体灭火系统发展至今，拥有了很加广阔的发展局面，一些国家对于气体灭火也有了更多的规定和新的要求，这也给灭火系统的设计上带来了更多挑战和难度。

一、灭火剂的选择

在气体灭火器的灭火剂选择上，需要进行慎重地分析和研究，一般要求选择具有环保性和高效性的干净气体做为灭火剂，同时还要结合灭火器使用对象的自身特点、外界环境条件和防护区域的设计布置这些因素，通过对其技术质量和经济费用进行对比，最终再确定灭火剂的种类。

在环保方面，哈龙灭火剂对大气臭氧层造成破坏，并且还可能引起温室效应，释放的化学合成物在环境中能够存活，这都对生态环境造成了一定的影响和破坏。三氟丙烷的化学合成物在释放也能存活在大气中。而相比这两种灭火剂，IG―541对环境的影响基本为零，是一种比较环保绿色的灭火剂，七氟丙烷对环境影响也相对较小，这两种气体在环保方面都可以优先考虑。

在安全方面，IG―541、七氟丙烷和三氟甲烷在灭火浓度的设计上均小于对人生理反应产生影响的最低浓度，而其中七氟丙烷的灭火浓度略超过了对人体生理没有造成不良反应的最高浓度，其他两种灭火剂则低于这个值。因此这三种灭火器在使用过程中，对人的身体造成的影响是相对较小的。这之中的IG―541灭火剂是一种没有腐蚀性和毒性的来自大气的自然资源，在使用过后人员仍可以进行呼吸。相比这种纯天然的灭火剂，七氟丙烷和三氟甲烷在使用过程则会因受热而发生化学反应，从而产生腐蚀性较强的氢氟酸，自身还有一些副作用，因此这两种灭火剂在人员较多的场所应该避免使用。

而在灭火性能方面，七氟丙烷和三氟甲烷两种灭火剂在灭火浓度达到要求的情况下，使用过程的实践不能超过十秒。IG―541灭火剂则要求要在六十秒的时间内达到最低限制设计浓度的百分之九十五。七氟丙烷在灭火方面，主要是靠化学反应进行灭火，三氟甲烷则拥有物理上的缺氧灭火和化学上的灭火方式两种，相比这两种，IG―541灭火剂也是属于物理上的缺氧灭火，在灭火效率方面，通过比较也了解到IG―541的灭火效率最为低下。但从灭火效果方面分析，气体灭火系统在使用之前需要有一定的时间进行浸渍，而这一点上七氟丙烷的浸渍时间与对象的类型有关，一般情况下，七氟丙烷的最短的浸渍为一分钟，最长的则为二十分钟；而IG―541则与之不一样，一般要求浸渍的时间要控制在十分钟以上。七氟丙烷在灭火浓度方面跨越的范围为百分之八到百分之十，相对较小，而IG―541则在这一点上达到了百分之三十七点五到百分之四十三，IG―541在这一灭火浓度的情况下可以保持较长的时间，在没有对保护对象采取任何的密封手段的基础上，IG―541依旧能够在20分钟后保持其灭火所需的浓度。因此，在浸渍时间这一点分析上，七氟丙烷可能会使火灾现场发生复燃现象。因此在灭火性能的选择上，应该优先选择IG―541，其次是三氟甲烷。

综上所述，三种灭火剂中，IG―541的安全和环保指数相对较好，在灭火性能方面也有好有坏，因此在灭火剂的挑选上，IG―541应该优先选择考虑。

二、灭火剂的输送距离

由于七氟丙烷灭火系统在配置方面与哈龙灭火系统几乎一样，因此也有人认为七氟丙烷灭火系统是哈龙灭火系统的替代品。然而根据分析结果，七氟丙烷在流动性方面并不比哈龙灭火剂好，输送距离也比较短。因此，七氟丙烷在应用上更加适合于防护区较为集中和贮气钢瓶间接近的系统。三氟甲烷与七氟丙烷一样属于气液两相流，然而由于三氟甲烷系统的存储压力较大，因此在输送距离方面要比七氟丙烷更好。IG―541系统的内部压力更高，且由于自身的流态类型是可压缩气体单相流，流动阻力较小，因此它的输送距离达到更远。正是因为这一个特点，因此IG―541更加适用于防护区较为分散的灭火系统。但是，由于自身内部的压力较高，因此也使得它对于外界环境和温度更具要求，系统在制造和安装方面的难度也较大。

三、备用量

备用量的设置，是为了能够更好的保证连续性的防护。气体灭火剂一般是储存在灭火瓶中的，且压力也比较高，因此当发现灭火剂出现泄漏和设备故障时，系统的保护工作也将停止。

3.1 备用量的设置条件

根据相关的法定法规，灭火剂的备用量设置条件有以下几种情况：当保护对象为重要的场所时或者保护的对象数量较多时，要求对灭火剂设置一定的备用量，保证防护系统能够时时刻刻进行保护工作；当保护对象是一些人流量较大或者因火灾会导致严重后果的场所，也需要进行备用量的设置；在一些火灾发生较为频繁或者灭火系统可靠性较低时，也应该设置灭火剂备用量。

在灭火剂备用量的设置上，还要结合场所的环境条件、灭火剂的灭火浓度、外界温度等相关因素进行合理配置。

3.2 备用量设置方式

气体灭火系统一般有灭火剂贮存瓶组和氮气启动瓶组两种。因此对于这两种瓶组的备用设置方式，都有相关的要求。

（1）贮存瓶组的备用设置方式

根据相关的一些规定，备用量的贮存瓶组需要与系统有所联系，在设置方面需要与系统管网进行相连，使其能够在主贮存瓶和备用贮存瓶间进行转换。主系统和备用系统的切换功能，可以增设手动或者自动的切换装置进行实现。

（2）启动瓶组的备用设置方式

对于启动瓶组的备用设置，并没有相关的规定要求。由于这个原因，使得有些启动瓶组没能与系统进行连接。而启动瓶跟灭火剂贮存瓶相比更加容易出现故障，启动瓶故障的出现会使得系统的灭火效果有所下降，一些严重的故障甚至会使系统出现瘫痪，因此启动瓶组的备用设置也需要科学地加以考虑。

结束语：

经过上述的分析，气体灭火技术在应用过程中需要更加严谨的设置，对气体灭火剂的选择、灭火剂的输送距离和灭火剂的备用，这些环节都需要设计人员进行深入的研究和分析。自动喷水灭火系统在用电设备较多和文档集中的地方都不宜使用，作为取代自动喷水灭火系统的气体灭火技术更应得到更多的发展和研究，让消防技术能够更好地保障人民和财产的安全。

参考文献：

[1]GB5193―1993（1999版），二氧化碳气体灭火系统设计规范[S].

[2]上海金盾消防设备有限公司. 备压式气体灭火系统研究报告[R]. 2006