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SHT2000灭火系统及其在地铁工程中的应用论文
摘 要：对目前地铁中使用的哈龙(Halon)1301、FM200、烟络尽(Inergen)等气体灭火系统与一种新型气体灭火系统———SHT—2000型进行比较。介绍了SHT—2000型气体灭火系统的技术特点和优良性能。详细说明了气体型灭火检验标准与要求。指出SHT—2000型全淹没灭火系统是当前对Halon1301的最佳替代品,这是一种适用于地铁工程的新型气体灭火技术。
关键词：新型灭火系统,气体灭火,地铁工程；应用
1 地铁消防与气体灭火系统
消防安全系统是地铁工程建设中至关重要的组成部分,主要包括三大系统,即:水消防与自动喷水灭火系统,气体灭火系统,以及火灾报警系统(FAS)。
地铁工程中气体灭火系统主要应用于地铁车站重要的设备用房,包括变配电所、环控电控室、通信信号设备机房和公共移动通信引入机房,以及主变电站与控制中心等重要区域。
20世纪90年代初,地铁工程(如上海轨道交通1号线等)多采用哈龙(Halon)1301气体灭火系统,其性能良好,但因其对大气臭氧层会造成破坏而不再推广。90年代后期地铁工程(如上海轨道交通2号线等)多采用烟络尽(Inergen—541)消防气体灭火系统,也有采用FM—200气体灭火系统(如上海轨道交通1号线北延伸等),取得了一定的成效;但亦存在诸如气瓶压力高、占地大(Inergen—541)或气体成本高(FM—200)等不同问题而难以完全替代Halon1301气体灭火系统。
2 SHT—2000(NAFS—125)全淹没灭火系统
2.1 SHT—2000(NAFS—125)简介
SHT—2000(NAFS—125)是一种无色、无味不导电、不含氯和溴,对臭氧层破坏值(ODP)为零的洁净灭火气体,特别适用于扑灭室内明火。
SHT—2000由高压气瓶存储,并由氮气加压提供额外能量,以加速喷放率。在正常运作压强
2.MPa(25bar)或4.2MPa(42bar)下,SHT—2000以液态方式存储于气瓶内,有多种规格气瓶以充入不同数量的气体,并可安排单管道或组合管道适应不同场所的要求。
按系统的应用要求,SHT—2000气体可经过不同的探测器而自动喷放,也可采用人工就地启动气瓶或远距离启动气瓶等控制模式。合适的气瓶压力通过喷嘴令SHT—2000气体迅速喷放,并与空气混合后均匀地分布于火场各处,起到有效灭火的效果。同时,SHT—2000气体在喷放后会迅速自然蒸发,无需清理火场留下的残渍,可起到良好的保护效果。
SHT—2000(NAFS—125)可以有效地扑灭国际消防标准(ISOO)所划分的A、B、C类火种,并通过美国UL等国际权威消防检测机构及中国国家固定灭火系统质量检测中心(CNCF)的检测认证。因此,SHT—2000(NAFS—125)已成为可全面替代Halon1301的新型环保灭火气体。
2.2 与Halon1301及其替代品的比较
SHT—2000(NAFS—125)与Halon1301及其替代品的比较如表1所示。
综上所述,SHT—2000(NAFS—125)新型灭火气体具有如下显著优势:
1)SHT—2000是清洁安全、不导电的灭火剂,可在有人场合使用,有利保障人身安全;
2)SHT—2000分子重量轻,使喷放扩散速度更快、更有效,比其它气体更经济,是目前替代品中灭火需用量最少的气体;
3)SHT—2000气体用量与沸点同Halon1301最接近,能直接替换现有Hlon1301系统,总体成本低。
3 气体型灭火检验项目与要求(按UL2166:1999卤代烃气体)
1)释放试验:放在温度为21℃(70 )的环境中16h后,灭火系统单元最大释放时间为60s以达到95%的设计浓度值。
2)阀泄漏试验:当承受容器的验证试验压力1min后,容器阀应无任何可见的渗漏现象;当集流管单向阀和选择阀在承受试验压力1min后,其泄漏量对于每英寸阀的公称直径不应超过1液盎司每小时(0.0284L/h)。
3)水压试验:灭火系统单元的压力容器应能承受试验压力1min而无破裂现象,试验压力为验证试验压力的2倍;压力容器承受1倍的验证试验压力30s后卸压,压力容器的永久变形不应超过容积的10%。容器阀部件、集流管单向阀、选择阀以及其它承压装置应能承受规定中的压力而不得破裂、损坏或永久变形。
4)30d温升试验:将灭火系统容器、阀组件,包括其保压附件,放置在最高储存温度下试验后不应出现泄漏;在将灭火药剂释放后,弹性密封垫不能被破坏或脱离。
5)温度循环试验:灭火系统的储存容器及阀组件,包括保压附件,在温度循环试验后不应出现泄漏。
6)盐雾腐蚀试验:盐液的组成为20%(按质量计)的普通盐(氯化钠)和蒸馏水,试验时间为240h。
7)500次循环动作试验:容器阀及驱动装置要求动作500次不应出现故障或损坏。试验后部件在21℃(70 )时的工作压力下应无泄漏。选择阀和集流管单向阀(包括驱动装置)按要求动作500次,不应出现故障或损坏。手动驱动器按要求进行500次动作试验,应无故障或损坏。
8)洁净灭火剂A类火灭火试验:灭火系统单元应能扑灭A类火灾。对A类火灭火试验(木垛/聚合材料(ABS、PMMA、聚丙烯)),所有的火应在灭火剂释放结束后600s内被扑灭,在600s抑制期后不应出现复燃。
9)洁净灭火剂B类火灭火试验:灭火系统单元应能扑灭B类火灾。对B类火灭火试验(燃料为商业级正庚烷液油),在灭火剂释放结束后30s内扑灭所有的火。
10)喷嘴分布特性试验:应能将灭火剂分配到试验空间内并全淹没整个空间。在灭火剂释放结束后30s之内应能灭火。
11)灭火系统等效长度的确定:灭火系统包括选择阀、单向阀、虹吸管和准备安装在系统释放管路上的零部件(喷嘴除外),按规定的等效长度试验测定其相当于所连接的管道的等效长度。
12)灭火系统局部阻力损失:灭火系统包括容器阀、单向阀、虹吸管和准备安装在系统释放管路上的零部件(喷嘴除外),按规定的局部阻力损失试验测定其相当于所连接的管道的等效长度。
13)高压释放试验:灭火系统单元包括容器阀、托架、集流管单向阀、选择阀以及其它与灭火剂释放相关的部件、释放管网,进行释放试验后,不应出现永久变形、破裂或其它可能引起设备不能工作的故障。
14)弹性软管低温试验:软管部件在最低储存温度下放置24h,随后将其弯曲到制造商的最小弯曲半径不应有破坏和损坏。
15)手动驱动器和手拉站的操作试验:释放灭火剂时手动驱动器和手拉站的手拉或手压的力不应大于178N(40磅力),移动距离不应大于366mm(14英寸)。
16)压力泄放试验:系统爆破片应符合性能要求,爆破片的平均爆破压力不应超过容器的验证试验压力。
17)压力表的校定:压力表在指定的充装压力下,其误差不应超过充装压力的±4%。
18)压力表爆破试验:当承受试验压力为6倍的指示工作压力时,压力表在1min内应无破裂。
19)压力表超压试验:压力表在3h的承压试验前后,其工作压力读数误差不应超过指定充装压力的4%,试验压力为压力表最大显示压力的110%。
20)压力表冲击试验:在压力表承受1000次压力冲击循环后,指示充装压力的读数误差不应超过指定充装压力的4%。
21)压力表泄放试验:压力表的泄压装置应在345kPa或稍小于345kPa的压力下,在24h内动作。在21℃、345kPa的压力下,测得的泄压最小流量值应不低于1L/h。
22)压力表防水试验:压力表浸没在水下0.3m(1英尺),保持2h后,应无渗漏。
23)10d氨应力腐蚀试验:将含有多于15%Zn的铜部件在经受10d氨应力腐蚀试验后,用25倍放大镜检查应无破裂现象。
24)压力表外观:压力表盘上应标明为刻度校验用的如kPa、kg/cm2或其它压力单位。压力表盘上应标记“只能使用(Usewith-only)”,空白处应填上相应的洁净气体灭火剂。压力表应具有泄压功能,在防布尔登管泄漏时可用于排气。
4 结语
SHT—2000(NAFS—125)新型气体灭火系统已通过以上UL标准的全部项目检验,并得到国内外权威消防检测机构认证,其独特技术优势和良好的性价比正在实践中进一步证实。可以认为,SHT—2000全淹没灭火系统是当前对Halon1301的最佳替代品,亦是适用于地铁工程的新型气体灭火技术。
参考文献
[1]国家固定灭火系统质量监督检验中心.NAFS—125气体灭火系统检验报告[R].天津:国家固定灭火系统质量监督检验中心,2006.
[2]UL2166:1999 卤代烃气体[S].
[3]NFPA2001:1996.洁净灭火剂灭火系统标准[S].
[4]上海申通地铁集团有限公司.上海轨道交通气体灭火系统通用技术文件(送审稿)[G].上海:上海申通地铁集团有限公司,2006.
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