淺談CO2惰性氣體消防技術要求

張玉蓮

（山西科安消防工程有限公司，山西 太原 030024）

近年來，中國火力發電廠原煤倉采用低壓CO2惰化系統保護，由于相關技術標準不完善，在實際施工中存在許多問題，筆者將低壓CO2惰化系統用于原煤倉保護的相關技術介紹給大家，以供參考。

汽機房發電機所對應的原煤倉各設一套全淹沒組合分配的低壓CO2惰化氣體消防系統，分別保護相應機組，低壓CO2惰性氣體儲罐容量按100%備用。

1 低壓CO2惰性氣體滅火系統組成

（1）儲存裝置——由儲存容器、維修閥、自檢裝置、安全泄壓裝置、液位計、壓力表、集流管、充液管、氣相平衡管及其他管路及儲存容器固定支架等組成。

（2）氣動控制閥、主閥及噴頭——氣動控制閥、主閥要求采用高強度鋼制造。噴頭具有防干冰凍結的功能，主要材質為不銹鋼。

（3）汽化器：汽化器應帶有電子保護裝置、過熱保護裝置和汽體溫度控制裝置。

2 主要部件技術要求

2.1 儲存裝置及其組件

（1）系統采用組合分配式全淹沒惰化滅火系統，裝置選用臥式儲存單元。

（2）低壓CO2惰化氣體滅火系統儲存罐均配置制冷設備。能夠保證儲罐內液態CO2溫度保持在-18℃，壓力能夠維持2.06MPa。在壓力容器與貯罐外殼之間應填有隔熱材料進行保溫，儲罐應保證性能穩定、泄漏率低，在意外停電24 h內不發生氣體泄漏。

（3）低壓CO2惰化氣體儲罐應配置關閉閥（如需要時）、安全閥組、液位計、壓力表、充液管、氣相平衡管及其他管路，方便于運輸和灌裝液態CO2。

（4）低壓CO2惰化氣體系統儲罐生產廠家具有AMSE證書，低壓貯罐設計工作壓力為≥2.5 MPa。

（5）儲存裝置應設有自我檢測裝置，檢測內容應包括電源是否正常、壓力是否過高、壓力是否過低、滅火劑儲量是否足夠，檢測到不正常情況時應能發出報警信號。

（6）主閥及選擇閥，使用氣動（電動）球閥，閥體要求由碳鋼制造。主閥及選擇閥除閥體外，還應包括先驅氣體控制管路。

（7）要求設備占用空間小，能夠靈活的放置組合，儲存裝置應牢固地固定在地面上。

（8）系統需配置手動維修閥，以方便檢測、檢修工作。

（9）儲存容器上安全泄壓裝置泄壓動作壓力為2.38 MPa，安全閥的排放管應通至室外。

（10）儲存裝置上高壓報警壓力設定值為2.2 MPa，低壓報警壓力設定值為1.8 MPa。

（11）儲存裝置上應注明操作、維護和充氣的有關指導字樣。

2.2 主閥能夠100%全開，具有防凍死能力

（1）要求采用電動、氣動式啟動方式。

（2）工作壓力≥2.5 MPa。

（3）額定電壓為DC24 V。

（4）主閥材質為碳鋼。

2.3 低壓力CO2系統壓力開關情況

壓力開關安裝在選擇閥后。

壓力開關安裝方式為絲口聯接方式。

壓力開關工作壓力≥2.0 MPa。

壓力開關提供一對觸點，觸點容量DC為24 V、1 A。

2.4 噴頭

噴頭及開孔孔徑應根據流體計算方法得出。

噴頭具有防塵裝置，保證粉塵不堵塞噴孔。

噴頭應有吸熱面積大、氣化CO2能力突出的特點，可以有效防止“干冰”產生。

煤斗為鋼制，系統在噴射CO2時產生的壓力不得損壞防護區煤斗結構。

2.5 控制操作裝置

（1）控制設備應為滅火設備廠家配套或認可的產品；低壓CO2滅火系統應能接受火災自動報警系統的控制信號，并具備自動控制、手動控制和機械應急操作3種啟動方式。有一套完整的就地控制設備（包括氣體滅火控制盤），并留有與火災報警控制系統的信號接口，接口應為總線型式的接口（與火災探測器的接口也應為總線型式的接口），接口必須滿足火災報警控制系統的總線型式接口要求，必要時接口型式及通訊規約應與火災報警控制系統選型完全相同。

（2）就地手動執行器應包括：手動/自動選擇器（選擇器上的手動和自動位置應有明顯的標識，手動和自動位置狀態應送入火災報警控制系統）、手動啟動按鈕、緊急停止開關。即使低壓力CO2系統已啟動放氣程序，緊急停止開關也應能實時介入停止放氣。

（3）氣體釋放聲光報警器、氣體釋放燈、手動/自動選擇器、手動啟動按鈕、緊急停止開關等數量應滿足有關規范要求。

（4）給CO2惰化氣體滅火控制盤提供電源，氣體滅火控制盤內還應配有備用直流電源裝置，當交流電源失電時，可自動切換到備用直流電源裝置上供電。

備用直流電源充電采用智能式電源浮充系統，能對備用直流電源的電壓、工作狀態等實時檢測，備用直流電源裝置容量應滿足氣體滅火的控制要求。

CO2惰化氣體消防管道應符合現行國家標準GB8163《輸送流體用無縫鋼管》的規定，并應進行內外表面熱鍍鋅防腐處理，低壓系統的管網中應采取防膨脹收縮措施。

3 系統基本功能

（1）低壓CO2惰化氣體滅火系統應設有氣體滅火控制系統，該系統能接受火災探測報警系統發出的1次報警、2次報警信號，自動啟動滅火系統、聯鎖動作與該系統有關的設備，施放滅火劑，并且相應連鎖關閉該防護區內風機、通風孔等設施，該系統還應把相關的狀態信號反饋至火災探測報警系統。

（2）整個系統應設有自動控制、手動控制和機械應急操作3種啟動方式。整個系統應設自動/手動操作轉換開關，能將自動操作轉換為手動操作。每個防護區外便于操作的地方和氣體消防控制盤上均應自、手動操作轉換開關和系統手動控制按鈕，手動操作應能在一處完成系統啟動的全部操作。

（3）系統應設獨立的應急手動操作機構，以備其他操作方式失靈時作為應急施放氣體滅火劑之用，應急手動操作機構采用機械式，并能在一個地點完成施放滅火劑的全部操作。通常設在貯存容器（鋼瓶）間或每個防護區門口外側便于操作的地方，賣方應在賣方書中說明設置地點。

（4）各個防護區應設火災和滅火劑釋放的聲光報警器（火災警報信號與操作警報信號應有所區別），此外，防護區的出入口處應設聲光報警器，報警時間不小于滅火過程所需的時間，并能手動切除報警信號。防護區入口應設CO2氣體滅火系統防護標志和系統氣體噴放指示光字牌。氣體噴放指示光字牌信號應在防護區滅火完畢并通風換氣后手動切除。每個防護區應設緊急啟動／停止按紐，該部分由賣方負責。

（5）系統采用自動控制方式時，應在接到同一個防護區的兩個獨立的火災探測報警信號后才能啟動。過程如下：氣體消防控制盤在接到兩個獨立的火災探測報警信號后啟動滅火系統，在防護區及入口處發出火災聲光警報，以提醒防護區內的人員滅火劑即將釋放，必須迅速撤離。系統延時30 s（15 s～60 s現場可調）后噴射滅火劑，這時管道上的壓力訊號器向氣體消防控制盤和火災報警主盤發出信號，以便確認已噴射滅火劑和噴放滅火劑的防護區是否與發生火災的防護區一致，同時這個信號傳至防護區入口處，發出正在噴射滅火劑的光字提示信號，該信號一直持續到確認火災已經撲滅，防護區進行通風換氣后由人工手動切除。

（6）火災警報信號與操作警報信號應有所區別，兩種信號均要有聲光信號，操作報警應一直持續到防護區內的氣體恢復到正常狀態為止，由人工關閉。

（7）系統應有自檢系統、定期自動巡查、監視故障及故障報警。

（8）滅火系統氣體消防控制盤設在CO2貯罐間內，其接受的火災報警信號來自火災自動探測報警系統，并可將其防護區內的噴射反饋信號返回至火災自動探測報警系統，以便確認已噴射滅火劑的防護區與發生火災的防護區是否一致。當滅火系統動作后，該控制盤向火災自動探測報警系統返回氣體滅火系統已動作的信號。該控制盤上還應有各防護區已釋放氣體的顯示、系統故障顯示、電源顯示、各防護區滅火劑已噴放顯示、手動操作按鈕等。從氣體消防控制盤至各防護區就地盤（盒）、氣體滅火系統以及滅火系統指示和聲光警示均屬本規范書供貨范圍，均由賣方設計及成套供貨。

（9）氣體滅火系統在氣體消防控制盤上均能進行啟停操作。

4 系統設計參數

（1）CO2惰化氣體儲罐的總容量應為下列各項之和：①組合分配系統中最大一個防護區滅火用氣量；②適當考慮至一個最大防護區管道內的氣體剩余量；③本階段設計滅火用氣量考慮2次噴放量。

（2）CO2惰化氣體的設計濃度不應小于防護區內可燃物滅火濃度的1.7倍，并不得低于65%。

（3）全淹沒惰化滅火系統CO2的噴放時間按撲救對象火災考慮，如果CO2的供給充足，通常在一班8 h時間內進行1次煤的惰化。

（4）CO2惰化氣體系統需提供電源。

（5）按照每個區域、每個門各設有聲光報警器、氣體釋放指示燈、警鈴、緊急啟動和停止按鈕、手動/自動切換開關。