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七氟丙烷气体灭火系统设计过程分析

日期:2022-07-31 10:17:59

七氟丙烷是一种较为高效的气体灭火剂,将其作为基础而设计的灭火系统在灭火效果的呈现以及环保方面的效果都较为显著,所以该灭火系统已经得到了较为广泛的应用。 

一、FM-200 七氟丙烷灭火系统

 

  七氟丙烷(又叫FM-200)灭火剂,它是无色、无味、不导电的一种气体,化学分子式是 CF3CHFCF3,灭火的主要原理是对化学链反应的抑制,对A 类以及B 类的火灾都可以起到非常好的作用。该种灭火剂不具备固体粉尘以及油渍,是以液态储存和气态释放的形式存在的,在实施喷放的气体灭火剂能够利用自然排出室外,亦或是由通风系统排出室外的方式,灭火出不会出现残留物,而且不会对现场造成任何污染。它所具备的毒性是非常小的,耗损潜能值ODP是零,不会对臭氧层造成破坏,不过温室效应潜能值GWP大概是2900,大气存留三十一年。它的价格是比较高的,其价格比1301高30%左右,目前在国内外已得到了较为广泛的应用。

 

  二、七氟丙烷气体灭火系统在设计当中所呈现的问题(一)灭火剂喷至防护区浓度

 

  在对七氟丙烷灭火系统加以设计的过程当中,经常会出现对其喷放浓度忽略的问题出现。所设计的浓度应该是跟实际灭火时所呈现的浓度保持一致,不过组合式的分配系统灭火剂在存储量方面通常都是依照最大防护区加以明确的,要是出现了灭火剂充装不够的情况,就非常可能会形成个别小防护区当中实际灭火浓度太大的情况出现。比如原灭火剂的设计容量是百分之八,而设计用量是110千克,实际的充装量是100千克。这样出现了只够喷射两瓶灭火剂的情况,形成的灭火度是百分之十四点五。而相关规定中指出七氟丙烷在没有出现不良反应的情况之下浓度应该是百分之九,也就是说不良反应的浓度是百分之十点五。用另一种说法就是,在灭火剂所具备的实际浓度比百分之九高的时候,就非常可能给防护区当中的人形成一定的安全威胁[1]。

 

  (二)喷头的设计

 

  七氟丙烷灭火系统中灭火剂都是利用喷头实现对防护区域的喷放,我们国家相关标准当中对七氟丙烷灭火系统所包含的喷头在设计过程中的计算方法做出了较为明确的规定,对各种压力级别、喷头流量以及末端压力之下喷头的计算方法都做出了明确的规范。不过在实际的设计工作当中,对喷头所具备的规格没有加以明确的标注是比较多见的设计问题之一。因为DN50-25每一种管道都具备非常多规格喷头跟它相互匹配,喷头的等效孔在面积上也都不一样,要是对喷头加以随意的选择,必然会对七氟丙烷灭火系统的喷放效果呈现形成一定的影响。

 

  (三)具备全封闭天花的防护区设计

 

  一般情况之下,处在全封闭的天花板防护区当中,因为在喷放七氟丙烷以后通常都不会游离到天花上部,因此在对防护区的体积加以计算的时候不用对这个部分加以考虑。不过要使灭火剂在喷放以后形成了气化效果,它的体积就会迅速膨胀,继而在防护区里形成了比较大的压强。所以相关规定当中指出,设定泄压口的时候应该依据防护区所具备的维护结构和门厂能够承受住的压强去进行具体的设计,这就能够保证防护区里的压强可以处在安全值以下。不过在实际的设计工作当中,经常会呈现依据开式天花对防护区的体积加以计算的状况,这很明显是错误的,非常容易对防护区当中一些比较容易损坏的设备造成影响,甚至会对人们的生命财产安全带来极大的威胁。

 

  三、系统设计改进思路

 

  (一)优化防护区的划分

 

  利用七氟丙烷气体灭火系统防护区要将一个较为固定的空间加以具体的划分,非常有利于被保护物品在出现火情的时候所呈现灭火剂的设计浓度加以确定,并且保持相应的浸渍时间。一般情况之下,要是一个防护区包括了两个或两个以上封闭的空间,若是想将灭火系统在出现火灾之后,在同一时间喷放到封闭空间当中,这样的灭火计量是比较困难的。所以,如果要是哪一个封闭空间所具备的围护结构是不易燃的物品,同时这个空间能够实现设立起被保护物品的火情扑灭需要浸渍的时间,就能够把这个空间划分成单个防护区。

 

  (二)喷方时间的确定

 

  通常状况之下,要是将固体的表面预燃时间加长,就非常可能会逐渐形成深位火灾,这对于七氟丙烷灭火剂来说是非常不利的。而且,因为液体和气体火灾在预燃的时间方面要是太长就非常可能会引发爆炸,所以灭火的设计浓度应该加大到惰化设计浓度,因此将灭火剂喷放的时间减少是非常重要的。现在很多国家所制定的标准当中都是把卤代烷喷放的时间设定成不能高于十秒。因为七氟丙烷在遇到高温之后会形成HF,它跟空气当中水蒸气融合之后就会产生氢氟酸,对于一些仪器设备会形成很强的损害。相关从业人员做相关实验后得出结论,在卤代烷喷放的时间从十秒减少到五秒的时候,其分解的产物就会减少大概百分之五十。所以为了避免七氟丙烷在灭火的过程当中对仪器设备形成严重的损害,可以将喷放的实际时间设置成八秒,经过长期的实验,这个数值是最为合理的。

 

  (三)灭火剂用量的优化

 

  我国制定了针对七氟丙烷的相关设计规范,对其设计容量的计算公式也做出了规定,即W=KV/S*C/(100-C)。在这个公式当中,W是七氟丙烷设计用量,C是设计浓度,V是防护区当中的经溶剂,K是海拔修正系数。在海拔是0的时候,K的数值就是1。S是七氟丙烷过热蒸汽处在101千帕,以及防护区最低温度所形成的比容。这个公式对防护区当中的门窗具有缝隙而引起灭火剂泄漏的量实现了较为充分的考虑,经过大量的验证之后,得出这个公式所计算出的结果是较为安全的[2]。

 

  四、结语

 

  七氟丙烷灭火剂因为具备灭火浓度低,而且灭火效果比较理想,对环境形成的污染也比较小等特点,得到了较为广泛的应用。相关从业人员应该积极探索,对七氟丙烷气体灭火系统加以良好的设计,实现其灭火效果更好的发挥。同时还要对其它种类的灭火剂加以研究和分析,找出更为适合的灭火剂,继而实现更好的灭火效果,为人们的日常生活和工作安全提供保障。 

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