【正文】 散布于各處的紙張、檔案等； d) 少量無蓋或翻覆的可燃液體（如酒精、油脂、油漆等）。深圳高陽(yáng)通訊樓七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要： 本文根據(jù)深圳高陽(yáng)萬(wàn)國(guó)電腦有限公司通訊樓的具體工程概況，采用全淹沒式七氟丙烷（ FM200）滅火系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)對(duì)目前哈龍滅火系統(tǒng)替代產(chǎn)品的滅火性能、使用場(chǎng)所及對(duì)環(huán)境與人身安全影響進(jìn)行了分析，對(duì)七氟丙烷（ FM200）氣體滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理、設(shè)計(jì)要求以及系統(tǒng)維護(hù)進(jìn)行了全面的調(diào)查、分析與研究，包括自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和一些必要的安全疏散要求以及對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)預(yù)算，完成了本文設(shè)計(jì)。 防護(hù)區(qū)內(nèi)一般含不致發(fā)展成固體 深位火災(zāi)的固體燃料、電氣設(shè)備或存在少量可燃液體。另外，七氟丙烷在滅火過程中會(huì)分解出微量的氫氟酸的有害氣體（ HF）， HF 是一種對(duì)人體有高度腐蝕性的氣體，對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用。對(duì)于 鹵化烴類滅火劑，通常是根據(jù)心臟對(duì)藥劑的敏感度來確定這一濃度。幾年來，世界各國(guó)的科學(xué)家和工程技術(shù)人員都在積極尋找替代鹵代烷的新型氣體滅火劑，并在寫列幾個(gè)方面取得了一定的進(jìn)展： (1)積極 開發(fā)新型環(huán)保滅火劑，如 EBM 氣溶膠、煙烙盡 (IG541 美國(guó)商標(biāo)名稱 INERGEN)滅火劑等。目前主要?dú)怏w滅火劑替代品有以下兩種： （ 1） EBM 氣溶膠滅火系統(tǒng) EBM 氣溶膠滅火劑是液體或固體微粒，懸浮于氣體介質(zhì)中的一種物體。可適用于有人工作的場(chǎng)所，對(duì)電子儀器、設(shè)備、重要資料等不會(huì)造成損害。二氧化碳是一種良好的滅火劑，屬于不導(dǎo)電惰性氣體，生產(chǎn)容易，價(jià)格低廉。 從滅火機(jī)理看，七氟丙烷、 EBM 氣溶膠是通過化學(xué)抑制終止燃燒反應(yīng)達(dá)到滅火目的，這與鹵代烷滅火劑相似。其中煙烙盡系統(tǒng)由于氣體是以高壓氣態(tài)儲(chǔ)存的，其輸送距離可長(zhǎng) 達(dá) 150 米。 3. 環(huán)境保護(hù) 七氟丙烷、 EBM 氣溶膠、二氧化碳、煙烙盡對(duì)大氣中臭氧層都不破壞，但二氧化碳、七氟丙烷滅火系統(tǒng)在滅火劑釋放后遺留產(chǎn)物會(huì)在大氣中存活一段時(shí)間，對(duì)大氣溫室效應(yīng)有一定影響。 ⑤ ALT 值最小原則，即在大氣中存留期短，潛在危險(xiǎn)小。 全年最低氣溫不低于 0℃ , 符合《規(guī)范》 條，防護(hù)區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于 10℃的規(guī)定。均衡管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是有利于各部分滅火劑的均化，各部分空間能同時(shí)迅速達(dá)到設(shè)計(jì)濃度，滅火效率高，管網(wǎng)滅火劑剩余量少，管網(wǎng)計(jì)算簡(jiǎn)單，但管路相對(duì)復(fù)雜，使用范圍受均衡條件的限制。 非均衡管網(wǎng)系統(tǒng) 非均衡管網(wǎng)系統(tǒng)是不具備均衡管網(wǎng)條件的系統(tǒng)。按《規(guī)范》 、 、 條規(guī)定列表如下： A. UPS 室 C=% B. 高壓配電房 C=% C. 配電房 C=% D. 發(fā)電機(jī)房 C=% E. 主機(jī)房左防護(hù)區(qū) C=8% F. 主機(jī)房中防護(hù)區(qū) C=8% G. 主機(jī)房右防護(hù)區(qū) C=8% H. 媒體存儲(chǔ)室 C=8% 根據(jù)《規(guī)范》 、 條規(guī)定， 滅火劑噴放、浸漬時(shí)間列表如下： 滅火劑噴放時(shí)間 滅火劑浸漬時(shí)間 TA≤ 10s TA≥ 10min TB≤ 10s TB≥ 10min TC≤ 10s TC≥ 10min TD≤ 10s TD≥ 10min TE≤ 7s TE≥ 3min TF≤ 7s TF≥ 3min TG≤ 7s TG≥ 3min TH≤ 7s TH≥ 3min 計(jì)算防護(hù)區(qū)滅火劑設(shè)計(jì)用量 根據(jù)《 七氟丙烷（ HFC227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（建議草案） 》 條規(guī)定，防護(hù)區(qū)滅火劑設(shè)計(jì)用量應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 W 防護(hù)區(qū)七氟丙烷滅火（或惰化）設(shè)計(jì)用量（ kg） C 七氟丙烷滅火（或惰化 ）設(shè)計(jì)濃度（ %） V 防護(hù)區(qū)的凈容積（ m3） K 海拔修正系數(shù)，海拔高度為 0m 時(shí)， K=1 S 七氟丙烷過熱蒸氣在 101KPa 和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的比容（ m3/kg） S=K1+K2 T 式中 T 溫度（ ℃ ）一般取 20℃ K1＝ K2＝ 通訊樓地處深圳，南方熱帶氣候，室內(nèi)一般沒 有供暖設(shè)備，故最低溫度通常可達(dá) 0℃ ，故此處 S=K1= 深圳海拔近似于 0，故海拔修正系數(shù) K=1 A. UPS 室 WA=1*()*[()]= B. 高壓配電房 WB=1*()*[()]= C. 配電房 WC=1*()*[()]= D. 發(fā)電機(jī)房 WD=1*()*[()]= E. 主機(jī)房 左防護(hù)區(qū) WE=1*()*[8/(1008)]= F. 主機(jī)房中防護(hù)區(qū) WF=1*()*[8/(1008)]= G. 主機(jī)房右防護(hù)區(qū) WG=1*()*[8/(1008)]= H. 媒體存儲(chǔ)室 WH=1*()*[8/(1008)]= E、 F 區(qū)工作區(qū)用量 ∶ 地板下用量 =∶ 選定滅火劑儲(chǔ)瓶規(guī)格及數(shù)量 表 45 七氟丙烷 儲(chǔ)瓶性能及規(guī)格 型號(hào) 容積 (升) 公稱工作壓力(MPa) 外徑 Φ mm 高度 H mm 瓶重 kg 瓶口連接尺寸 材料 JP 70/54 70 2.5或4.2 273 1530 82 M80?3（陽(yáng)） 錳鋼 JP 100/54 100 366 1300 100 M80?3（陽(yáng)） 16MmV MJP 120/54 120 350 1600 130 M80?3（陰） 錳鋼 一層 根據(jù)《規(guī)范》中表 45 選取 JP120/54 儲(chǔ)氣瓶，再由《規(guī)范》 條規(guī)定，采用容積最大的 E 區(qū)代替一層防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量。 根據(jù)《規(guī)范》 條規(guī)定，均衡管網(wǎng)管道內(nèi)的剩余量可不計(jì)，即 Δ W2＝ 0。 F 區(qū) 七氟丙烷充裝容積量的 80% =80%*η*nF*Vb/?=80%**10*120/1407= dm3 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 g 式中 H 噴頭高度相對(duì) “過程中點(diǎn) ”時(shí)儲(chǔ)存容器液面的位差； γ 七氟丙烷液體密度 (kg/m3)； g 重力 加速度 (m/s2)。 本設(shè)計(jì)由于主干管管路較長(zhǎng)，阻力損失較大，且設(shè)計(jì)充裝密度較小，故采用 貯存壓力， P0=(絕壓 ) 算全部?jī)?chǔ)瓶氣相總?cè)莘e 根據(jù)《規(guī)范》公式 計(jì)算， V 0=n B 區(qū) 七氟丙烷充裝容積量的 80% =80%*η*nB*Vb/?=80%**2*120/1407= dm3 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 條，管網(wǎng)中支管的平均設(shè)計(jì)流量 ，按下式計(jì)算： 式中 Qg 支管平均設(shè)計(jì)流量 (Kg/s)； Ng 安裝在計(jì)算支管流程下游的噴頭數(shù)量 (個(gè) )； Qc 單個(gè)噴頭的設(shè)計(jì)流量 (Kg/s)。 系統(tǒng)設(shè)自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和機(jī)械 應(yīng)急操作三種啟動(dòng)方式。 一層 A、 B、 C、 D 區(qū)，既 UPS 室、高壓配電房、配電房、發(fā)電機(jī)房為單個(gè)封閉區(qū)間，故分別劃分防護(hù)區(qū)，一層共 4 個(gè)防護(hù)區(qū) : A. UPS 室 S= V= B. 高壓配電房 S= V= C. 配電房 S= V= D. 發(fā)電機(jī)房 S= V= 二層 媒體存儲(chǔ)室可單獨(dú)設(shè)為防護(hù)區(qū)，主機(jī)房容積 2803m320xx m3，面積 652m2500 m2，可均分為兩個(gè)防護(hù)區(qū)，但是經(jīng)過計(jì)算，分為兩個(gè)防護(hù)區(qū) ,滅火劑設(shè)計(jì)用量為 ，可選用JR120/54 型儲(chǔ)氣瓶 10 個(gè)，但主干管流量達(dá)到 ，選用 DN100 的干管會(huì)造成干管過長(zhǎng)，從而使管道阻力過大，主干管阻力損失就達(dá)到 ，管路總損失達(dá)到 ，為了是充裝率減小，需增加到 24 個(gè)鋼瓶才能滿足噴頭工作壓力 PC1/2Pm,實(shí)際情況 是很難做到在鋼瓶間設(shè)置 20 個(gè)以上的鋼瓶，并且浪費(fèi)了材料加大了投資，故將主機(jī)房分為 3 個(gè)防護(hù)區(qū)，具體分區(qū)如下： E. 主機(jī)房左防護(hù)區(qū) S= V= F. 主機(jī)房中防護(hù)區(qū) S= V= G. 主機(jī)房右防護(hù)區(qū) S= V= H. 媒體存儲(chǔ)室 S= V= 增壓方式 本系統(tǒng)采用貯氣瓶式滅火系統(tǒng)。 全淹沒滅火系統(tǒng)是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，向防護(hù)區(qū)噴射一定濃度的七氟丙烷，并使其均勻地充滿整個(gè)防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)。深圳地勢(shì)平坦，地處熱帶氣候，全年最低氣溫不低于 0℃ ，海拔高度大約為 0m 左右。 哈龍?zhí)娲镞x擇的原則 (1)在評(píng)價(jià)氣體滅火劑時(shí)通常應(yīng)遵循下列 10 項(xiàng)原則： ① 蒸發(fā)后無殘留物 ② 對(duì)大氣臭氧層的損耗潛能值 (ODP)小，甚至為 0 ③ 具有較好的滅火性能 ④ 低毒或無毒 ⑤ 合成物在大氣中存留壽命 (ALT)短 ⑥ 溫室效應(yīng)潛能值 (GWP)小，甚至為 0 ⑦ 具有良好的氣相電絕緣性 ⑧ 具有良好的穩(wěn)定性，能夠長(zhǎng)期儲(chǔ)存 ⑨ 用量宜接近于鹵代烷“ 1301” ⑩ 價(jià)格不宜過高，經(jīng)濟(jì)合理 這 10 項(xiàng)原則中前 4 項(xiàng)比較重要，可以作為評(píng)價(jià)氣體滅火劑的主要依據(jù)。其中，七氟丙烷的硬件系統(tǒng)可與鹵代烷滅火系統(tǒng)進(jìn)行替換，這樣在系統(tǒng)維護(hù)上可節(jié)省費(fèi)用。由于各種系統(tǒng)投資的相互比例并非為一個(gè)定值，本文就以定性分析和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法來介紹各系統(tǒng)的投資比例。其設(shè)計(jì)滅火濃度為 %— %，工作壓力 15MPa，滿足環(huán)保要求，適于經(jīng)常有人停留和工作及對(duì)保護(hù)對(duì)象不產(chǎn)生二次損害的場(chǎng)所。 1996 年，浙江省化工研究院成功地研制出七氟丙烷。它的設(shè)計(jì)滅火劑量70－ 100g/m3，滅火時(shí)間小于 180s，噴射時(shí)間小于 40s，適用于在相對(duì)封閉空間，撲救電氣線路、通訊機(jī)房火災(zāi)。 哈龍?zhí)娲返暮x 哈龍?zhí)娲厔?shì)的含義應(yīng)包含二個(gè)方面，即哈龍?zhí)娲a(chǎn)品的趨勢(shì)及非哈龍?zhí)娲夹g(shù)的趨勢(shì)。我們采用小鼠急性吸入FM200 氣體進(jìn)行毒性試驗(yàn)，結(jié)果當(dāng)濃度達(dá)到 80%時(shí)，雌性、雄性小鼠均無死亡發(fā)生，急性LC50 吸入均大于 80%。 七氟丙烷的毒性試驗(yàn) 通常，在評(píng)價(jià)替代物時(shí)主要考慮其急性毒性。 七氟丙烷對(duì)環(huán)境的影響 七氟丙烷滅火劑不會(huì)破壞大氣臭氧層，在大氣中的殘留時(shí)間也比較短，其環(huán)保性能明顯優(yōu)于鹵代烷（ Halon）“ 1301”。 CO2 是最為普遍 的高壓氣體滅火系統(tǒng)，但不能用于人員較多的場(chǎng)所，就通訊樓主機(jī)房等場(chǎng)所，更為理想的是使用七氟丙烷滅火劑，在哈龍?zhí)娲镏衅叻榈?ODP（破壞臭氧潛能）指數(shù)為零，且現(xiàn)在國(guó)內(nèi)以具有一定的生產(chǎn)能力，故本系統(tǒng)采用七氟丙烷根據(jù) 《七氟丙烷（ HFC227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（建議草案）》進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第一章 七氟丙烷（ FM200）滅火系統(tǒng)簡(jiǎn)介 七氟丙烷滅火劑的性質(zhì)和滅火機(jī)理 七氟丙烷（ HFC227ea，美國(guó)商標(biāo)名稱為 FM200）滅火劑是一種無色、幾乎無味、不導(dǎo)電的氣體，其化學(xué)分 子式為 CF3CHFCF3，分子量為 170，密度大約為空氣的 6 倍，采用高壓液化儲(chǔ)存。 七氟丙烷的毒性較低，對(duì)人體產(chǎn)生不良影響的體積濃度臨界值為 9%，并允許在濃度為%的情況下使用 1min。七氟丙烷的毒性指標(biāo)可以用 NOAEL、LOAEL 和 LC50 來表示。 第二章 現(xiàn)階段哈龍滅火系統(tǒng)替代品的發(fā)展 氣體滅火系統(tǒng)發(fā)展概況 在各種氣體滅火劑中，鹵代烷（ HALON）“ 1211”和“ 1301”滅火劑以其滅火效率高、安全潔凈、毒性低、腐蝕性小、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)、適用性廣等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛和長(zhǎng)期的應(yīng)用。哈龍?zhí)娲肥侵覆黄茐拇髿獬粞鯇幽茏畲笙薅忍娲埖臍怏w滅火劑，主要用于替代已建成哈龍系統(tǒng)中的滅火劑；非