關于氣體滅火系統的安全論述

龔新偉

摘 要:當前氣體滅火系統由于它具有滅火性能好及污染小等優點，已被廣泛運用。氣體滅火系統的安全性問題隨著慢慢顯露。本文主要就氣體滅火系統的安全進行一下論述，供同行借鑒。

關鍵詞:氣體滅火系統; 安全性

中圖分類號：O659文獻標識碼：A 文章編號：

氣體滅火系統被普遍應用的同時,也暴露出較多不符合規范要求問題,它們直接影響了氣體滅火系統的穩定性、可靠性及安全性。一旦發生火災,有的影響滅火效果,有的將導致滅火失敗。所以,就氣體滅火系統的安全進行了一下探討。

一、氣體滅火系統安全性存在的問題

1.氣體滅火系統各組件強度不足引發的問題

1）如果氣體滅火系統生產廠商不嚴格執行國家標準與企業標準，那么由于氣體滅火系統各組件強度問題而引發物理爆炸的可能性是存在的。下面就 IG-541 混合氣體滅火系統來進行分析。IG-541 混合氣體滅火系統在允許的儲存條件下可能出現的最高壓力為27.6± 1.4MPa。標準中要求對IG-541 混合氣體儲存容器和容器閥在型式試驗時進行60MPa的超壓強度試驗，并要求對每只進行30MPa 液壓強度試驗。這些試驗是部件強度的保證。為了實際使用中的安全，標準還要求在容器閥上設置27.6±1.4MPa 動作范圍的安全泄壓裝置。這也就是說在非正常升壓情況下，容器內的壓力最高可達到 29MPa，這相對與液壓強度試驗壓力還是小的。

為了保證集流管與管網的安全，標準也要求在集流管上設置動作壓力范圍 27.6±1.4MPa 的安全泄壓裝置。從受壓容器的角度分析，其物理爆炸的危險性還是存在的。比如十分嚴重的機械撞擊就可能引發物理爆炸。對管網而言，由于平時處于非受壓狀態，不存在物理爆炸的前提條件。如果管網不按規范進行選材和施工的話在滅火劑釋放時就會可能產生物理爆炸。

2）系統組件質量達不到要求，造成慢性泄漏所帶來的安全性問題

氣體滅火系統慢性泄漏而引起的安全問題是滅火裝置的主要隱患，是氣體滅火系統設計、生產中需要切實解決好的問題。如無錫通用電氣二期廠房一層IT機房選用七氟丙烷滅火系統進行防護，在沒有火情的情況下誤動作，七氟丙烷氣體全部釋放，所幸沒有造成人員傷亡和設備損壞。事故原因為，啟動氣體電磁瓶頭閥的第一張膜片有細微的孔洞，氣體慢性泄漏，壓力聚集所造成誤噴。對于高壓系統來說，絕對可靠的密封是不存在的，問題是如何避免泄漏出來的氣體積累而帶來危害。對于機械結構做好這種處理并不難。

2.火災自動報警裝置與滅火控制器誤動作所帶來的安全性問題

火災自動報警裝置與控制元件中存在的問題是氣體滅火系統產生誤噴的主要原因，如某銀行的二樓計算機房選用高壓二氧化碳進行防護，其二氧化碳氣體全部釋放，造成一樓兩位值班人員中毒。事后分析原因，為報警系統誤動作形成24V 電壓輸出而引發了二氧化碳的釋放，釋放出的二氧化碳經過沒有封堵的管道口沉降到一樓值班室造成兩位值班人員中毒。因此在這些設備的選型時要注意質量，對性能不穩定誤報頻繁、配置不完備、維護保養不及時的產品不能選用。

3.設計缺陷與違章安裝所帶來的安全性問題

優質的設計與優良的施工可以大大減少事故的隱患，而違章安裝和設計缺陷而引起的安全事故在氣體滅火系統中也屢見不鮮。

4.圍護結構的耐壓強度所帶來的安全性問題

如某實驗室進行滅火實驗，滅火劑正常釋放時導致玻璃窗飛出擊傷兩人。事故原因為試驗者擔心滅火失敗用木板釘死泄壓口導致泄壓口不能正常泄壓所致。以 IG－541 混合氣體滅火系統為例，其要求圍護結構的耐壓強度如表 1，這些數據在建筑結構中不是一個小數字，應該引起結構設計師的重視，一旦忽略，極易形成事故隱患。

表 1 建筑物的內壓允許強度

建筑物類型 允許壓強/Pa

輕型和高層建筑 1 200

標準建筑 2 400

重型和地下建筑 4 800

5. 維護、保養不當所帶來的安全性問題

氣體滅火系統經常性的維護保養是消除系統安全隱患，保證系統良好運行的必要措施。由于沒有一套規范的維護保養制度，加之維護保養費用較高，致使大部分氣體滅火系統維護保養停留在面上，發現不了系統運行的隱患，使系統帶病運行，有可能引起誤動作等安全問題。

6. 滅火劑的毒性所帶來的安全性問題

滅火劑的毒性主要是針對防護區內的人員而言，在以全淹沒方式設計的防護區內，在滅火劑釋放前都有人員疏散的要求?，F在已有應用的氣體滅火系統中，在設計濃度范圍內對人體有毒害的主要是指二氧化碳和 1211 滅火劑。特別是二氧化碳滅火劑，空氣中含量達 10% 就可以直接導致人員死亡。而二氧化碳系統的最低設計濃度為34%，在此濃度下人員會迅速死亡; 二氧化碳比空氣重，釋放后的二氧化碳會經過門縫和未經嚴格封堵的開口沉降，沉降的二氧化碳能在低洼處聚集，如果通風不暢，也會帶來人員的不適甚至死亡。所以對在二氧化碳滅火系統防護區內工作的工作人員進行安全疏散培訓是十分必要的( 正常釋放過程中，有 30s 的延時，這一時間足以使人員離開防護區。如果心理上有所準備，哪怕在二氧化碳突然誤噴狀態，也有足夠的時間讓自己安全離開防護區，因為設計合理的二氧化碳系統從釋放到窒息濃度至少需要 15s 的時間，且防護區還有配置空氣呼吸器或氧氣呼吸器的要求) 。

7. 滅火劑釋放對設備產生危害的安全性問題

滅火劑釋放對設備的危害主要是冷擊和結露。冷擊是指由于滅火劑的釋放導致迅速降溫而對設備帶來的損害。實驗表明，二氧化碳滅火劑在全淹沒防護區內按設計規定釋放可降溫 6℃，若是真正的滅火釋放，這點降溫不足以抵消火災引起的升溫，即使是誤噴引起降溫也不至于帶來什么損害，但這并不是說冷擊現象不存在，如果是滅火劑噴嘴的布置不合理而導致滅火劑直接噴向精密儀器，設備局部會產生較大的溫度變化，冷擊現象就有可能發生。

二、保證氣體滅火系統的可靠性的對策

要保證滅火系統各組件的質量

滅火系統的產品質量會直接影響滅火系統滅火的可靠性，滅火系統的各組件國家標準或企業標準都有動作可靠性試驗的要求，某一組件動作不可靠都會導致系統滅火的失敗，如選擇閥不按規定動作，滅火劑就送不到特定的防護對象處或同時送往幾個防護對象處，甚至會造成氣體集聚，發生物理爆炸，滅火就更無從談起。

2. 滅火系統控制系統要保證可靠

滅火系統的操作有自動控制、手動控制、機械應急操作三種啟動方式。啟動后滅火系統應自動完成滅火劑送往特定防護對象的目的。如有的安裝單位，系統開通后選擇閥處于開放狀態或沒有將為運輸安全而加的安全裝置拆下，這樣的系統不但不能滅火，甚至會造成泄露、爆炸等災害事故。

3.系統設計要合理且要保證施工質量

氣體滅火系統的設計要滿足我國現行的設計規范并不難，但具體到某一工程設計中，怎樣設計才能更加合理，并非易事。系統的設計用量，滅火劑噴放時間，噴嘴及管網布置，管網尺寸，噴嘴型號等都會對系統的滅火可靠性帶來影響，在設計中應重點注意以下兩點: 一是滅火劑噴放時間應遵循規范要求進行選取，如二氧化碳滅火系統在選取噴放時間時應注意到固體深位火災與表面火災的區別等。二是滅火系統管網設計應充分考慮系統釋放時滅火劑在防護區內的均勻性，并認真進行設計計算，以計算來確定管網尺寸和噴嘴型號，并對滅火系統進行優化設計，在符合滅火劑噴放時間的前提下，管網尺寸越小越經濟合理。

4. 圍護結構要保持完整

圍護結構的完整性是針對全淹沒氣體滅火系統而言的。由于氣體滅火劑良好的擴散性能，圍護結構不完整，強度不足，滅火劑釋放會破壞圍護結構，不僅達不到設計的滅火效果，甚至造成人身傷害事故，應在設計規范中明確每種氣體滅火系統圍護結構的具體要求，如防護區墻體的厚度、混凝土的標號和鋼筋的配比等參數。以便于施工人員，在安裝過程中掌握，確保系統安全，并達到設計的滅火效果。同時消防驗收規范中也應明確以上的參數，便于驗收人員掌握，并嚴把消防驗收環節，確保滅火系統安全有效。

5.提高維護保養及操作人員的業務素質，加強對系統的維護保養工作

氣體滅火系統是在保護場所較長時間設置并運行的，要確保系統始終處于良好的運行狀態，必須制定明確的維護保養規程，確定系統保養的時限、保養的步驟、系統每套組件的保養參數和應達到的技術指標; 對防護區內工作人員和操作人員也要加強安全疏散的常識性教育和實地演練，使他們了解和掌握防護區內使用的滅火劑毒性及相應的預防處置措施以及疏散逃生的方法。

6. 保持滅火系統與防護對象位置的相對固定氣體滅火系統投用后，就不能隨意變更防護對象的固定位置。一旦移動，可能造成滅火劑直接噴向精密儀器，設備局部會產生較大的溫度變化，發生冷擊現象; 或者滅火劑管網在滅火劑釋放后水分凝結滴落在儀器上，造成設備受損。若確需變更防護對象應經過原設計單位的認可，或重新進行布局設計，防止冷擊等現象的發生。

三、結束語

社會發展的同時，眾多公共場所都自行選用氣體滅火系統。氣體滅火系統的工程質量顯得尤為關鍵。系統中每個細節問題都可能影響氣體的滅火效果,有的可能會引起滅火失敗等因素。所以,氣體滅火系統質量應引起重視,杜絕上述問題的發生。

參考文獻:

［1］建設部編.《氣體滅火系統設計規范》（GB50370-2005）

［2］壽樂均． 氣體滅火系統安全性分析［J］． 消防科學與技術，2002，( 5) :56 －58．

［3］GB 50263-2007,氣體滅火系統施工及驗收規范[S].

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。