摘　要　结合南京地铁1号线的工程设计,将七氟丙烷(HFC-227)气体消防工程设计中经常遇到的一些问题,如管网设计距离、系统管网的管道内容积、七氟丙烷的喷放时间等,在满足技术规范要求的前提下所采取的解决方案做了阐述。这些方法的使用大大缩短了工程设计时间。介绍了南京地铁1号线报警灭火系统的结构,气体灭火系统与车站火灾报警系统的通信方案。

　　南京地铁1号线的11个地下站设置了气体自动灭火系统。在该系统的设计中,设计人员做了全面调研和考察,充分考虑现场的设计情况,并不断地调整设计参数以满足规范中的若干要求。鉴于设计中设备间的位置和气体灭火系统消防规范(各地方规范)的要求,设计采用广东地方标准DBJ15-23-1999《七氟丙烷(HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范》。今天看来,该设计基本满足GB50370—2005《气体灭火系统设计规范》中的各项要求。本文介绍了该灭火系统设计中所涉及的技术问题及解决办法。

　　1 灭火剂的性能

　　本工程设计中采用的灭火剂七氟丙烷是一种快速、有效、干净、安全的高档灭火剂,用于替代哈龙1301。根据美国环保局(EPA)公布的数据,确认七氟丙烷可以在有人空间使用,NOAEL(无毒性反应)浓度值为9.0%,LOAEL(有毒性反应)浓度值为10.5%;即在9.0%条件下不要求外出时间,10.5%以上时要求外出时间。这个数据比哈龙1301还要安全。事实上,七氟丙烷在美国已被指定为药剂计量吸入器中CFC(氯氟碳)推进器的替代产品(例如气喘药分配器里用的推进剂)。七氟丙烷是一种无污染的气体,不含有颗粒或油污残余,无色、无味、绝缘,不会对设备与仪器造成损害。被广泛运用于地铁、通讯等重要领域。

　　七氟丙烷和哈龙1301一样,长时间在高温下会分解产生氢氟酸等有害物质。但是七氟丙烷灭火效率很高,当灭火设计浓度为8%或8.3%时与恰当的灭火系统配合,能在7~10s内灭火。如此短的时间内能有效抑制七氟丙烷的分解。同时,由于灭火剂用量小,使用时不会大量降低氧气气量,对于一般重要财产所在的有人空间,其使用十分安全。灭火后,可通过简单的通风消除气体,使用户的工作环境很快恢复正常。1993年5月12日EPA的联邦注册簿第58卷第90号对此有详细描述。

　　七氟丙烷的有效期在100年以上,化学结构比较稳定。在隔绝氧气,没有受到紫外线辐射的前提下,七氟丙烷不会自动分解失效。根据EPA公布的数据,七氟丙烷的大气寿命(即暴露于空气中、在紫外线辐射下的寿命)为31~42年。

　　2 工程设计中的问题及解决办法

　　2.1 管网设计距离

　　气体灭火设备间的设置,要充分考虑保护区的数量和距离的要求,尽量考虑其在各个保护区的附近和中间的位置上。有的规范中提出4.2MPa系统主管道输送距离不宜大于40m,这样可以更容易通过系统压力计算。但在实际工程中,进行消防系统深化设计时,设备间的位置早已确定,故只有考虑降低充装率和增大管道直径来解决压力降的问题。当然这不是最好的解决问题办法。今天,可选用5.6MPa系统或备压式灭火系统。这两种系统可以很好地解决管网距离远的问题。

　　2.2 规范中的三个主要条款

　　规范要求:

　　(1)系统管网的管道内容积,不宜大于该系统七氟丙烷灭火剂容积的80%。

　　(2)七氟丙烷的喷放时间,在通讯机房和电子计算机房等防护区,不宜大于7(或8)s,在其它防护区不应大于10s。

　　(3)喷头工作压力的计算结果,应符合下列规定:a)一般,喷头工作压力Pc≥0.8MPa(绝压);最小,Pc≥0.5MPa(绝压);b)Pc≥Pm/2(绝压),Pm为喷放“过程中点”储存器内压力。

　　在工程深化设计时,这3条往往难以同时满足。在工程中为达到以上3条要求,首先采用的是把个别保护区管道的直径加大,以满足设计中喷射时间的要求,再逐渐检查其它要求;如果管道内容积大于灭火剂容积的80%的话,应立即停止其计算。还有一种办法,就是在管道初步估算好的情况下,首先检查其管道的容积是否大于灭火剂容积的80%;在不大于的前提下,适当放一点管道的直径,再检查是否超出;这时如发现压力还不能满足上述(3)的要求,就可以考虑适当降低灭火剂的充装率(最低不小于600kg/m3)。在规范中虽然没有提到最低的充装率,但如果灭火剂的充装率过低,实际上是不合理的,会使造价提高。这时在工程中,应考虑采用其它方案来处理,如改变设

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