通信機樓七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)設計中的若干問題探討

【摘要】目前國內(nèi)通信機樓的氣體滅火系統(tǒng)采用最廣泛的是七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，本文對于七氟丙烷系統(tǒng)在設計過程中出現(xiàn)的問題做一探討，希望對此類問題的解決做一參考。

【關鍵詞】七氟丙烷；設計濃度；管道內(nèi)容積；充裝率

當前，通信機樓的氣體滅火系統(tǒng)主要采用的是七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有以下特點：（1）七氟丙烷是無色、無味的氣體，其臭氧耗損潛能值（ODP）為零，不破壞大氣臭氧層，在大氣中生存時間短；（2）在常溫下可加壓液化，在常溫、常壓條件下能全部揮發(fā)，滅火后無殘留物；（3）具有物理滅火和化學滅火的雙重機理，滅火時間短，滅火效率高；（4）滅火劑設計滅火濃度低，用量少，氣瓶充裝率高，瓶組占地面積小。

但是在七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)設計過程中會出現(xiàn)一些問題，也是經(jīng)常被設計人員所忽視的，本文重點就以下幾個問題做一探討。

1、系統(tǒng)分區(qū)時，要考慮每個防護區(qū)實際應用的濃度不應大于滅火設計濃度的1.1倍

但是在實際設計過程中，很多設計人員進行系統(tǒng)分區(qū)時，往往將容積大小相差較大的防護區(qū)劃分為一套系統(tǒng)，使得部分氣體區(qū)的濃度會超過規(guī)范的要求；這就要求我們設計時要統(tǒng)觀全局，要將容積相差不大或者相差成比例關系的幾個區(qū)劃分一個系統(tǒng)，同時也可以通過降低每個儲氣瓶的氣體充裝率，使得每個防護區(qū)的設計儲瓶數(shù)相對增多，各個區(qū)的設計濃度相對平衡一點，這樣可以有效控制每個區(qū)的設計濃度不超過規(guī)范要求。例如下面這套系統(tǒng)的參數(shù)表：

上表中，氣瓶充裝率按800kg/m3左右選取，此時就有一個防護區(qū)2的實際濃度為9.12，超過了規(guī)范規(guī)定的設計濃度的1.1倍（8.8），此時就要調(diào)整氣瓶充裝率，將它調(diào)低為575 kg/m3時，參數(shù)表如下：

2、系統(tǒng)計算時，要注意管網(wǎng)的管道內(nèi)容積，不應大于流經(jīng)該管網(wǎng)的七氟丙烷儲存量體積的80%

這一條在設計過程中很難把握，特別是對于氣瓶間距離比較遠的大型防護區(qū)，管網(wǎng)距離比較長，管徑也比較大，管道內(nèi)容積就相應較大。因為一個防護區(qū)的七氟丙烷儲存量是固定的，設計時只能將氣體管道的管徑相應減小，特別是主干管較長同時管徑又最大，占用的管道容積也最大，將主干管的管徑減小一級，往往會達到事半功倍的效果。

3、系統(tǒng)計算時，要注意氣瓶充裝率的調(diào)整，以滿足最不利點噴頭壓力的要求

上面提到降低主管管徑能夠滿足管道內(nèi)容積不超過流經(jīng)該管網(wǎng)的七氟丙烷儲存量體積的80%的要求。然而降低管徑的同時也會使管道的阻力損失加大，末端噴嘴的壓力又會降低，有時會達不到規(guī)范的要求值；此時降低儲氣瓶的氣體充裝率往往是一個行之有效的好辦法；根據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50370-2005）中

3.3.1 5條規(guī)定的公式：

充裝率會增加氣瓶數(shù)，使得儲瓶內(nèi)的氣相總容積V0增加，而降低管徑VD也會相應減小，此時過程中點的壓力Pm會增加，從而使得末端噴嘴的壓力也會增大，滿足規(guī)范的要求。實際設計計算過程中，氣瓶充裝率的調(diào)整往往比較關鍵，需要綜合考慮，反復比較，大家可以在設計過程中慢慢體會。

4、關于泄壓口設置的要求

根據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50370-2005）中條文規(guī)定：“3.2.7防護區(qū)應設置泄壓口，七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口應位于防護區(qū)凈高的2/3以上”。但是在很多實際工程中，往往會不設置或者就在墻上開幾個洞口，這些都不符合規(guī)范的要求。泄壓口安裝在防護區(qū)外墻或內(nèi)墻上，平時處于常閉狀態(tài)。當防護區(qū)發(fā)生火災時，氣體滅火劑噴入防護區(qū)內(nèi)，導致防護區(qū)內(nèi)壓力迅速超過建筑物內(nèi)設計的允許壓強。當作用在泄壓口上的氣體壓力值達到設定值時，立即驅(qū)動葉片開啟泄壓，以避免防護區(qū)的圍護結構承受不了增長的壓力而遭受破壞和導致滅火失敗。當壓力值降到設定值以下時，泄壓口中的葉片將關閉，保持防護區(qū)內(nèi)滅火劑的滅火濃度，使其達到一定的滅火浸漬時間，將火災及時撲滅。因此泄壓口的設置對氣體滅火的效果和圍護結構的安全性都至關重要，請設計人員在設計、驗收時都要留意現(xiàn)場安裝是否符合規(guī)范要求。

5、氣瓶間的設置

由于內(nèi)貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)滅火劑最遠輸送距離約為60米，因此設置氣瓶間的位置時，要盡量靠近大的防護區(qū)附近，以減少滅火劑的輸送距離；盡量設于防護區(qū)的同層或者上層，以減少高程壓頭Ph的影響。

綜上所述，七氟丙烷設計計算是一個比較復雜的過程，需要對各種因素綜合考慮，反復比較，重復計算，以達到一個滿足規(guī)范、又經(jīng)濟合理的結果；以上是筆者在設計七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)過程中的一點經(jīng)驗之談，希望能給相關設計人員一點參考。