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8.1 氮气灭火系统
I 一般规定
8.1.1 采用七氟丙烷灭火系统及IG-541混合气体灭火系统设计时,应按照现行国家标准《气体灭火系统设计规范》GB 50370执行;采用储存压力为20MPa(20℃时)的氮气灭火系统设计时,应按本标准执行。8.1.2 氮气灭火系统应采用有管网灭火系统,并应根据建筑物内防护区域的体积经计算设计。
8.1.3 氮气灭火系统适用于扑救下列火灾:
1 液体或可熔化固体火灾。
2 灭火前能切断气源的气体火灾。
3 固体表面火灾。
4 电气火灾。
8.1.4 氮气灭火系统不适用于扑救下列火灾:
1 硝酸纤维、硝酸钠等氧化剂及含氧化剂的化学制品火灾。
2 钾、钠、镁、钛、锆、铀等活泼金属火灾。
3 氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。
4 过氧化物、联胺等能自行分解的化学物质火灾。
5 可燃固体的深位火灾。
8.1.5 氮气灭火系统中,2个或2个以上的防护区采用组合分配系统时,一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。
8.1.6 氮气灭火系统的灭火剂储存量,应为最大防护区的灭火设计用量与储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余
量之和。
8.1.7 氮气灭火系统的储存装置72h内不能重新充装恢复工作的,应按系统原储存量的100%设置备用量。
8.1.8 氮气灭火系统防护区设计应符合下列规定:
1 防护区宜以单个封闭空间划分;同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时,可合为一个防护区。
2 一个防护区的面积不宜大于800㎡,且容积不宜大于3600m³。
3 防护区应设置泄压口,宜设在外墙上,泄压口面积应按设计计算取值。
4 防护区不应有不能关闭的开口,防护区内与其他空间相通的开口,除泄压口外,应能在灭火剂喷放前自动关闭。
5 防护区的最低环境温度不应低于-10℃。
6 防护区围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.50h,吊顶的耐火极限不应低于0.25h。
7 围护结构及门窗的允许压强不宜低于1200Pa。
8 应考虑防护区预期最高和最低环境温度,确定所需要的灭火剂量。
8.1.9 氮气灭火系统泄压口的最小面积应按下式计算:

Ax——泄压口面积(㎡);
Qy——防护区灭火剂的平均喷放速率(kg/s);
Py——防护区围护结构承受内压的允许压强(Pa),根据围护结构的类型确定,一般轻型围护结构为1200Pa,中型围护结构为2400Pa,重型围护结构为4800Pa。
II 系统设计
8.1.10 氮气灭火系统的灭火设计用量或惰化设计用量,应根据防护区内可燃物相应的设计灭火浓度或设计惰化浓度经计算确定;其中,设计灭火浓度应大于或等于灭火浓度的1.3倍,设计惰化浓度应大于或等于惰化浓度的1.1倍。8.1.11 灭火浸渍时间应符合下列规定:
1 木材、纸张、织物等固体表面火灾,宜采用20min。
2 通信机房、电子计算机房内的电气设备火灾,宜采用10min。
3 气体和液体火灾,宜采用10min。
4 其他固体表面火灾,宜采用10min。
8.1.12 氮气灭火系统的设计温度应采用20℃。
8.1.13 储存容器储存压力为20MPa(20℃时),充装量不应小于218.54kg/m³。
8.1.14 灭火设计用量或惰化设计用量宜按公式(8.1.14-1)计算,也可用表8.1.14中淹没系数乘以防护区净容积再除以比容确定:

MA——灭火设计基本用量(kg);
KH——海拔高度修正系数(上海地区取1.00);
V——防护区净容积(m³);
S——氮气过热蒸汽在T℃、101.3kPa大气压下的比容(m³/kg),可由公式(8.1.14-2)近似求得:

T——防护区内预期最低环境温度(℃);
C——灭火剂设计浓度(%)。

1 A、B、C、E类火灾的灭火浓度及最小设计灭火浓度应符合表8.1.15-1的规定。

2 经常有人工作的防护区的最大设计灭火浓度为52%,并应在防护区预期最高环境温度条件下进行复核。
3 存在多种可燃物时,灭火剂设计浓度应根据火灾危险性较大的可燃物的设计浓度来确定。
4 对有爆炸危险的防护区应采用惰化浓度,部分可燃物的最小设计惰化浓度可按表8.1.15-2确定。
3 存在多种可燃物时,灭火剂设计浓度应根据火灾危险性较大的可燃物的设计浓度来确定。
4 对有爆炸危险的防护区应采用惰化浓度,部分可燃物的最小设计惰化浓度可按表8.1.15-2确定。

8.1.16 灭火剂总量应按下式计算:

式中:
M——灭火剂设计总量(kg);
MA——灭火剂设计基本用量(kg);
MB——喷放后配管内灭火剂剩余量(kg);
MC——喷放后钢瓶内灭火剂剩余量(kg)。
喷放后配管内灭火剂剩余量(MB)为钢瓶组到被保护区的喷头之间的所有灭火剂充满的配管内剩余量之和,应按下式经计算确定:
M——灭火剂设计总量(kg);
MA——灭火剂设计基本用量(kg);
MB——喷放后配管内灭火剂剩余量(kg);
MC——喷放后钢瓶内灭火剂剩余量(kg)。
喷放后配管内灭火剂剩余量(MB)为钢瓶组到被保护区的喷头之间的所有灭火剂充满的配管内剩余量之和,应按下式经计算确定:

式中:
Dn——配管的内径(m)(n=1,2,3,⋯);
Ln——配管的长度(m)(n=1,2,3,⋯);
S20——20℃时灭火剂比容,取0.8583m³/kg。
8.1.17 灭火剂的喷放时间和浸渍时间应满足有效灭火或惰化的要求,并应保证在60s之内达到最小设计浓度的95%,且不应小于48s。
8.1.18 用于保护同一防护区的多套氮气灭火系统应能在灭火时同时启动,相互间的动作响应时差应小于或等于2s。
Dn——配管的内径(m)(n=1,2,3,⋯);
Ln——配管的长度(m)(n=1,2,3,⋯);
S20——20℃时灭火剂比容,取0.8583m³/kg。
8.1.17 灭火剂的喷放时间和浸渍时间应满足有效灭火或惰化的要求,并应保证在60s之内达到最小设计浓度的95%,且不应小于48s。
8.1.18 用于保护同一防护区的多套氮气灭火系统应能在灭火时同时启动,相互间的动作响应时差应小于或等于2s。
III 组件及要求
8.1.19 氮气灭火系统的管道和组件、灭火剂的储存容器及其他组件的公称压力,不应小于系统运行时在最高环境温度下需承受的最大工作压力。
8.1.20 储存装置宜由储存容器及容器阀、加压容器及容器阀、连接管、单向阀、安全泄压阀、集流管和检漏装置等组成。
8.1.21 储存容器的设置应符合下列规定:
1 储存容器的容器阀应具有安全泄压和压力显示的功能。
2 储存容器的容器阀宜具有定值减压功能。
3 储存容器应能承受最高环境温度下灭火剂的储存压力,储瓶上的安全泄压装置的动作压力,应符合现行国家标准《气体灭火系统及部件》GB 25972的规定。
4 储存容器应设置在防护区外专用的储存容器间内;储存容器间的楼面承载能力应能满足储存容器和其他设备的储存要求。
5 组合分配系统,应在集流管的封闭管段上设置安全泄压装置,泄压方向不应朝向操作面或人员疏散通道,其动作压力应符合现行国家标准《气体灭火系统及部件》GB 25972的规定;同一集流管上的储存容器,其规格、尺寸、灭火剂充装量及充装压力均应相同。
6 储存容器上应设耐久的固定标牌,并标明每个储存容器的编号、容积、灭火剂名称、充装压力和充装日期等。
7 储存容器安装应能便于再充装和装卸,宜留出不小于0.8m的操作间距,且不应小于1.5倍储存容器外径尺寸。
8 储存容器应固定牢固。采用固定支架固定时,宜背靠安装;采用固定夹固定时,可单排或双排安装。
8.1.22 专用的储存容器间应符合下列规定:
1 储存容器间宜靠近防护区或有人值班处,其出口应直通室外或疏散走道。
2 储存容器间的耐火等级不应低于二级,楼面承载能力应能满足荷载要求。
3 储存容器间内应设应急照明。
4 储存容器间的室内温度应为-10℃~50℃,并应保持干燥和良好通风,避免阳光直接照射。
5 设在地下、半地下或无可开启窗扇的储存容器间,应设置机械通风换气装置。
8.1.23 备用量的储存容器宜与系统管网相连,并能与主储存容器切换使用。
8.1.24 组合分配系统中,每个防护区应设置能自动启动的选择阀,选择阀的公称直径应与灭火剂输送主干管道的公称直径相同。选择阀的安装位置应便于操作和维护检查,宜集中安装在储存容器间内,并应设有标明防护区名称的永久性标牌。
8.1.25 选择阀可采用气动、电动启动方式,并应有机械应急操作方式。
8.1.26 在通向每个防护区或保护对象的氮气灭火系统主管道上,应设置信号反馈装置。
8.1.27 灭火剂输送管道应采用无缝钢管、铜管或不锈钢管,并应符合现行国家标准《气体灭火系统及部件》GB 25972、《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163、《高压锅炉用无缝钢管》GB/T 5310等的规定,可采用螺纹连接、法兰连接或焊接连接方式。
8.1.28 采用气动方式开启储存容器阀和选择阀时,启动气体输送的管道宜采用铜管,且应能承受相应启动气体的最高储存压力。
8.1.29 喷头应有型号、规格的永久性标识;设置在有粉尘、油雾等防护区的喷头,应设有防护装置。
8.1.30 喷头的布置应满足喷放后气体灭火剂在防护区内均匀分布的要求。当保护对象属可燃液体时,喷头射流方向不应朝向可燃液体表面。
8.1.20 储存装置宜由储存容器及容器阀、加压容器及容器阀、连接管、单向阀、安全泄压阀、集流管和检漏装置等组成。
8.1.21 储存容器的设置应符合下列规定:
1 储存容器的容器阀应具有安全泄压和压力显示的功能。
2 储存容器的容器阀宜具有定值减压功能。
3 储存容器应能承受最高环境温度下灭火剂的储存压力,储瓶上的安全泄压装置的动作压力,应符合现行国家标准《气体灭火系统及部件》GB 25972的规定。
4 储存容器应设置在防护区外专用的储存容器间内;储存容器间的楼面承载能力应能满足储存容器和其他设备的储存要求。
5 组合分配系统,应在集流管的封闭管段上设置安全泄压装置,泄压方向不应朝向操作面或人员疏散通道,其动作压力应符合现行国家标准《气体灭火系统及部件》GB 25972的规定;同一集流管上的储存容器,其规格、尺寸、灭火剂充装量及充装压力均应相同。
6 储存容器上应设耐久的固定标牌,并标明每个储存容器的编号、容积、灭火剂名称、充装压力和充装日期等。
7 储存容器安装应能便于再充装和装卸,宜留出不小于0.8m的操作间距,且不应小于1.5倍储存容器外径尺寸。
8 储存容器应固定牢固。采用固定支架固定时,宜背靠安装;采用固定夹固定时,可单排或双排安装。
8.1.22 专用的储存容器间应符合下列规定:
1 储存容器间宜靠近防护区或有人值班处,其出口应直通室外或疏散走道。
2 储存容器间的耐火等级不应低于二级,楼面承载能力应能满足荷载要求。
3 储存容器间内应设应急照明。
4 储存容器间的室内温度应为-10℃~50℃,并应保持干燥和良好通风,避免阳光直接照射。
5 设在地下、半地下或无可开启窗扇的储存容器间,应设置机械通风换气装置。
8.1.23 备用量的储存容器宜与系统管网相连,并能与主储存容器切换使用。
8.1.24 组合分配系统中,每个防护区应设置能自动启动的选择阀,选择阀的公称直径应与灭火剂输送主干管道的公称直径相同。选择阀的安装位置应便于操作和维护检查,宜集中安装在储存容器间内,并应设有标明防护区名称的永久性标牌。
8.1.25 选择阀可采用气动、电动启动方式,并应有机械应急操作方式。
8.1.26 在通向每个防护区或保护对象的氮气灭火系统主管道上,应设置信号反馈装置。
8.1.27 灭火剂输送管道应采用无缝钢管、铜管或不锈钢管,并应符合现行国家标准《气体灭火系统及部件》GB 25972、《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163、《高压锅炉用无缝钢管》GB/T 5310等的规定,可采用螺纹连接、法兰连接或焊接连接方式。
8.1.28 采用气动方式开启储存容器阀和选择阀时,启动气体输送的管道宜采用铜管,且应能承受相应启动气体的最高储存压力。
8.1.29 喷头应有型号、规格的永久性标识;设置在有粉尘、油雾等防护区的喷头,应设有防护装置。
8.1.30 喷头的布置应满足喷放后气体灭火剂在防护区内均匀分布的要求。当保护对象属可燃液体时,喷头射流方向不应朝向可燃液体表面。
IV 控制与操作
8.1.31 氮气灭火系统应具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。
8.1.32 防护区或保护对象应设置火灾自动报警系统,设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的规定。
8.1.33 氮气灭火系统的操作与联动控制及供电等设计要求,应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定。
8.1.34 防护区应设置通风换气设施,可采用开启外窗自然通风、机械排风装置的方法,排风口应直通室外。
8.1.32 防护区或保护对象应设置火灾自动报警系统,设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的规定。
8.1.33 氮气灭火系统的操作与联动控制及供电等设计要求,应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定。
8.1.34 防护区应设置通风换气设施,可采用开启外窗自然通风、机械排风装置的方法,排风口应直通室外。
条文说明
常见应用范围较广的气体灭火系统包括IG-541混合气体灭火系统、七氟丙烷灭火系统和氮气灭火系统,前两种在现行国家标准《气体灭火系统设计规范》GB50370中已有明确规定,本标准不再赘述。以下条文中规定的氮气灭火系统均称为IG-100灭火系统。
8.1.3 本条主要参照了现行国家标准《气体灭火系统设计规范》GB 50370中的内容。氮气灭火系统还可适用于数据机房、贵重设备间、图书馆及档案馆、洁净厂房、石油化工、精密仪器、文物、带电设备和有人值班的场所。
8.1.4 本条主要参照了现行国家标准《气体灭火系统设计规范》GB 50370中的内容。因缺乏试验数据,所以仍然保留了气体灭火系统不适用扑救可燃固体的深位火灾的规定。
I 一般规定
8.1.1 中国于2021年4月16日决定接受《<蒙特利尔议定书>基加利修正案》,加强氢氟碳化物等非二氧化碳温室气体管控。七氟丙烷作为18种受控物质之一,大气中存留寿命(ALT)长达34年,全球变暖潜能值(GWP)高达3350(排放到大气中造成的温室效应相当于同重量二氧化碳的3350倍),将被逐步淘汰;而以IG-541、IG-100为代表的惰性气体灭火系统使用频率会成为主流。IG-100灭火系统近年来在国内民用建筑消防灭火领域使用越来越广泛,其中以15MPa、20MPa两种储存压力为主;国际上,IG-100灭火系统多采用20MPa、30MPa两种储存压力。关于30MPa储存压力的IG-100灭火系统,目前国内的民用建筑领域基本未见使用,本标准采用的设计储存压力为20MPa。8.1.3 本条主要参照了现行国家标准《气体灭火系统设计规范》GB 50370中的内容。氮气灭火系统还可适用于数据机房、贵重设备间、图书馆及档案馆、洁净厂房、石油化工、精密仪器、文物、带电设备和有人值班的场所。
8.1.4 本条主要参照了现行国家标准《气体灭火系统设计规范》GB 50370中的内容。因缺乏试验数据,所以仍然保留了气体灭火系统不适用扑救可燃固体的深位火灾的规定。
II 系统设计
8.1.13 存储容器的充装量与存储压力、容器大小等有关,也与充装公司的充装设备、充装人员以及充装公司的规定等有关,本条规定的是最低充装值。例如,现行广东省地方标准《氮气灭火系统设计施工及验收规范》DBJ/T 15-47-2022第3.2.3条中规定的充装量为234.3kg/m³。
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- 3.1 消火栓给水系统
- 3.2 自动喷水灭火系统
- 3.3 自动跟踪定位射流灭火系统
- 3.4 其他灭火系统及装置
- 4 消防给水
- 4.1 一般规定
- 4.2 消防水源
- 4.3 消防用水量
- 4.4 系统形式
- 5 消火栓系统
- 5.1 一般规定
- 5.2 消火栓用水量
- 5.3 室外消火栓系统
- 5.4 室内消火栓系统
- 5.5 压缩空气泡沫消火栓系统
- 5.6 控制与操作
- 6 自动喷水灭火系统
- 6.1 一般规定
- 6.2 设置要求
- 6.3 简易自动喷水灭火系统
- 6.4 控制与操作
- 7 自动跟踪定位射流灭火系统
- 8 其他灭火系统及装置
- 8.1 氮气灭火系统
- 8.2 探火管灭火装置
- 8.3 超细干粉自动灭火装置
- 本标准用词说明
- 引用标准名录
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