超细干粉自动灭火系统在电气火灾中的应用

国泰科技超细干粉自动灭火系统在电气火灾中的应用

随着人们对哈龙替代物开发研究的不断深入，各类新型产品不断面世，在我国目前应用较多的替代产品主要有七氟丙烷、气溶胶、烟络尽、CO2、超细干粉等，其中国泰科技超细干粉作为一种新型的冷气溶胶灭火剂，以其安全、环保、高效、节俭的特点，越来越多受到广泛的关注，应用范围也在不断扩大。

1国泰科技超细干粉灭火装置的机理

1. 1灭火剂的概念及特性

国泰科技超细干粉是一种新型的冷气溶胶灭火剂，为粒径小于10µm的无机盐。由于其比表面积大，有利于扩散、分布、吸热、，使得灭火效率大大增强，实验表明，其灭火效率是哈龙的4倍，是国际公认的哈龙替代品。 超细干粉灭火剂的特性主要有：

(1)国泰科技超细干粉灭火剂具备气体灭火剂的动力性质，有利于灭火剂扩散、分布，可以达到全淹没灭火的目的；

(2) 国泰科技超细干粉灭火剂粒子被粉碎以后分散度增高，总面积增大，极易与周围介质相互作用，灭火效能大幅度提高；

(3) 国泰科技超细干粉本身及其灭火后的残留物性质稳定，不会污染设备，且易于清理。 (4) 国泰科技超细干粉对有焰燃烧有强抑制作用； 有焰燃烧是一种链式反应。燃料分子在燃烧的高温下或其形成的能量作用下被活化，在氧的存在下产生自由基或活性基因，并靠这些具有高能量的自由基传播反应，维持燃烧的持续进行。超细干粉与火焰混合时，灭火组分迅速捕获燃烧自由基，使自由基被消耗的速度大于生产的速度，燃烧自由基很快耗尽，链式反应历程即被终止，火焰迅速熄灭。

(5) 国泰科技超细干粉对表面燃烧强窒息作用；超细干粉对扑灭有焰燃烧有很好的速率和效率，而且对一般固体物质的表面燃烧（阴燃）有很好的熄灭作用。当超细干粉晶体粉体与灼烧的燃烧物表面接触时，发生一系列化学反应，在固体表面的高温作用下被熔化并形成一个玻璃状覆盖层将固体表面与周围空气隔开，使燃烧窒息。

(6) 国泰科技超细干粉对热辐射的遮隔和冷却作用；使用超细干粉灭火时，浓云般的粉沫与火焰相混合，分解吸热反应，可吸收火焰的部分热量，这些分解反应产生的一些不活性气体如：二氧化碳、水蒸气等，对燃烧区的氧浓度具有稀释作用，使火的燃烧反应减弱。

1. 2系统组成及分类

国泰科技超细干粉自动灭火系统是由超细干粉自动灭火装置、电子自动温感启动器、紧急手动启动模块、延时模块组成，发生火灾时能瞬间启动。

主动型超细干粉自动灭火装置是在火灾发生后无需外部消防报警设备，灭火装置能自发启动。适用于无人值守场所；

被动型超细干粉自动灭火装置是在火灾发生后依靠外部消防报警设备，手动或自动启动。适用于经常有人停留的场所。 1. 3灭火响应原理

在发生火灾时，国泰科技超细干粉灭火装置受启动组件的温度信号，固态气体发生剂迅速产生大量气体，迅速膨胀的气体压力将底部密封的铝箔冲破，并将超细干粉迅速送入火场，在保护区范围内形成局部全淹没状态，火焰在气体的物理和超细干粉的化学作用下被扑灭。

2国泰科技超细干粉自动灭火装置应用于电气火灾预防的优点

(1)灭火效率高、灭火迅速；

由于灭火剂的高效性，使得扑灭电气火灾的特效性强又由于在着火初期能无源自发启动灭火，喷射时间小于1s，使得灭火的有效性强，灭火迅速，能够实现早期抑制，减少损失。 (2)对场所的密封性没有要求、组件少、系统结构简单、安装简便；

国泰科技超细干粉自动灭火装置没有繁琐的管网和储存间设计，无需专门设计线路，因而特别适用于电缆隧道、电缆夹层、电缆竖井等内部环境比较狭小、布局不规则、支架密布、条件复杂的场所，这类场所使许多有管网的灭火系统难以发挥作用。 (3)无需火灾探测报警设备提供电信号；

国泰科技超细干粉自动灭火装置能实现无源自发启动，特别适合于无人值守的变电房、柴油发电机房、通信基站等场所。 (4)安装成本低，系统可靠性高；

系统无需管网，不需要设置专门的储瓶间，占地面积小、无需复杂的电控设备和各种管线，无需专门的探测器，系统施工简单，降低了工程的造价。传统的自动灭火系统因复杂的控制系统及各种管线、阀门致使故障率较高，造成系统可靠性降低；而此系统较为简单，故可靠性很高，减少了误动作的可能。

(5)超细干粉及灭火后的残留物易于清理，可以减少对电气设备的损坏；

由于电气设备价格昂贵，一般干粉灭火剂灭火后，干粉发生反应附着在设备表面甚至深入内

部电路板，很难去除，会导致设备损坏甚至报废，造成巨大的经济损失。而应用超细干粉自动灭火系统来扑灭电气火灾则可以很容易清理出干粉及残留物，能够使对电气设备的损害减小到较低程度。

3超细干粉自动灭火装置应用于电气场所的有关问题

3.1选型

电缆设施、机电设备间设置的灭火系统应按分区应用或局部应用方式设计，无人值守场所如通信基站、变电房等应选用主动型超细干粉自动灭火装置系统；有人值守场所可以选用被动型手动或自动超细干粉自动灭火装置系统。 3.2灭火剂设计用量的计算 天津市地方标准DB12/T217—2005 提供了计算公式：

全淹没灭火干粉用量计算

灭火超细干粉的设计用量应按下列公式和参数计算： M=V*Q*K

M----设计用量（Kg）； V-----防护区的体积(m3)；

Q----设计喷射密度（设计喷射强度）； Sz----设备遮住面积(m2); S-----防护区面积(m2); K-----k1*k2*k3;

k1----灭火装置配置场所的危险等级调节系数；

严重危险级：1.2；中危险级：1.1；轻危险级：1.0； k2----遮蔽调节系数；

Sz /S≤0.15时, k2=1+1.33* ( Sz /S), k2≤1.2；

Sz /S >0.15时，遮蔽物体两侧应按两防护区分别计算灭火干粉用量，k2=1； k3----封闭空间非密封度，k3=1.1；

按照此公式，同等条件下计算出的设计灭火剂用量较之自动灭火系统中的二氧化碳、七氟丙烷的用量少很多。 3.3灭火装置的布置要求 3.3.1一般要求

灭火装置不宜布置在被雨淋、水浇处，不宜布置在保护设备过热部件附近和操作维护易碰撞的相关处。

3.3.2不同电气场所要求

机电设备间：根据保护对象的种类及分布情况，采用组合启动方式。同一保护对象采用相同

规格，布置在保护对象顶部，安装高度不应大于8m，

电缆隧道：沿电缆隧道布置在顶部中间位置，灭火装置之间的距离不应大于3m。 电缆夹层：沿电缆桥架两侧布置在夹层顶部，灭火装置之间的距离不应大于2.5m。 通信基站：沿电缆桥架布置在建筑物的顶部，灭火装置之间的距离不应大于1.5m。 电缆竖井：应沿竖井，靠近电缆，平行布置，灭火装置之间的距离不应大于6m。

根据应用场所和保护对象确认的基本参数表

保护对象 电缆设施、机电设备间 机电柜 设计喷射强度(kg/s·m2) 设计喷射密度(kg/s·m3) ≥0.32 ≥0.28 喷射时间(s) <1 <1 3.4灭火系统的安装要求

3.4.1 对系统各组件、其它材料、设备的外观及质量要求

(1)各种系统组件及其它设备、材料应采用合格产品，其中灭火装置、启动组件等主要灭火装置系统组件应经国家消防产品质量监督检验中心检测合格。

(2)灭火装置表面应无裂纹、缩孔、夹渣、折迭，无掉漆、皱纹等缺陷，封口膜应完整、无损伤、无毛刺，密封良好。

(3)电子温度自动启动组件的安装要符合设计要求，和超细干粉灭火装置的距离不得大于60CM。

3.4.2 系统安装的方法及应注意的问题 (1)不同电气场所灭火装置的安装

机电设备间：按照设计方案规定的位置，将灭火装置安装在机电设备间的顶部，喷口朝下或通过支架使喷口朝向机电设备的各个表面。也可以安装在机电柜内的顶部或底部。 电缆隧道：顶部非盖板结构的，安装在顶部，喷口朝下或通过支架使喷口朝向一侧的电缆桥架。顶部为盖板结构的，如为单边桥架的安装在无电缆桥架一侧的墙壁，喷口朝向电缆桥架；双边桥架的安装在地面中央位置，喷口朝上。电缆分布在槽盒中的，沿电缆方向平行布置，间距不应大于2m。

电缆夹层：设备电缆夹层，沿电缆桥架两侧安装在夹层顶部，喷口朝下或通过支架使喷口朝向电缆桥架。地板、吊顶电缆夹层，安装在夹层侧面墙壁，喷口朝向电缆。

电缆竖井：楼层封闭的电缆竖井，安装在竖井顶部，靠近电缆排，喷口朝下；楼层上下贯通的电缆竖井，沿电缆排平行布置，喷口朝下。 灭火装置及支架都应安装牢固，不得松动。

3.5维护管理

(1)经常对灭火系统进行外观检查，察看灭火装置封口膜和有无人为破坏现象电子自动温感启动器是否完好有电，与灭火装置系统连线有无断裂，确保系统处于无故障正常工作状态 （2）检查灭火系统的超细干粉湿度电子检测装置是否异常报警，若有情况及时处理。 (2)注意不要损伤灭火装置的封口膜，严禁将水、油或其它液体沾到灭火装置上，以免影响正常工作。

(3)因施工、生产维护等需要对其拆下时，应在懂得灭火装置系统工作原理并会安装的人员指导下进行，施工、维护完毕立即将系统恢复原状。

附：三种灭火系统功能及造价对照表

国泰科技超细干粉灭火灭火系统名称 CO2气体灭火系统 七氟丙烷气体灭火系统 系统 灭火介质 储存温度 灭火浓度 设计用量 数量 储瓶间 储瓶间造价 储存压力 启动方式 灭火时间 安装 安全性 喷放后 CO2 0℃~50℃ 58% 486kg 11个70L储气瓶 需3m×3m的房间 单独计算 150kg/cm3（超高压） 手动、烟温感联动 60秒 HFC-227ea烷类 -10℃~50℃ 8.3% 175.5kg 3个70L储气瓶 需1.2m×1.5m的房间 单独计算 42kg/cm3（高压） 手动、烟温感联动 10秒 无机盐 -40℃~50℃ 0.13kg/m3 25kg 5个5kg超细干粉 不需 无 无 烟温感联动、现场自动 小于1秒 复杂高压容器高压管路 复杂高压容器高压管路 简单 泄漏可令人窒息死亡 需及时机械排烟 低毒 需及时机械排烟 安全 不需要机械排烟

维护 泄压口设置 工程造价 复杂 需要 约70000元 复杂 需要 约61500元 10年免维护 不需要 约30000 从三种灭火系统的性能价格比可见，改用国泰科技超细干粉自动灭火装置后，设备的工程造价大幅度降低了，灭火效率反而有了很大的提高。

此外,超细干粉灭火剂的灭火浓度通过国家检验部门检验为64.4g/m3，是目前国内外已发明的灭火剂中，灭火浓度最低，灭火效能最高，灭火速度最快的一种。单位容积灭火效率是哈龙灭火剂的2-3倍，是普通干粉灭火剂的6-10倍，是七氟丙烷灭火剂的10倍以上，是二氧化碳的15倍。 超细干粉灭火剂对大气臭氧层耗减潜能值（ODP）为零，温室效应潜能值(GWP)为零，对人体皮肤无刺激，对保护物无腐蚀，无毒无害。灭火后残留物易清理，可广泛应用于生产和生活各种场所，用以扑救A、B、C类火灾和带电设备火灾。

4应用现状及发展前景

国泰科技超细干粉自动灭火装置系统可以广泛应用于可燃液体、气体、电气及固体表面

火灾方面，可以应用于高低压配电柜、配电房、发电机房、电缆沟、电缆桥架、集控室、变电站机房等场所。

目前，很多地方的上述场所安装了超细干粉自动灭火装置系统，起到了有效预防和扑灭电气火灾的作用。特别对于无人值守的机房、配电柜及普通灭火器难以起到作用的电缆沟等隐蔽部位安装此系统，可充分发挥系统的优势，在预防电气火灾方面取得了很好的效果。 国泰科技超细干粉灭火装置的无管网、无气瓶式自动灭火系统，由于其体现了“快速响应、早期抑制、高效灭火”的消防先进技术理念，非常适合扑救各种电气火灾，除俄罗斯有类似产品和少量公布的资料外，其余发达国家尚未有同类产品和相关资料，属消防科技新产品，有广阔的应用与发展前景，值得对系统的适用性作进一步研究并大力推广应用此系统。目前，我国还未对其制定相应的国家标准及规范，但已有部分省份制定了地方标准，如安徽省发布了地方标准《脉冲超细干粉自动灭火装置系统设计、施工及验收规范》(DB34／T494--2005)，天津（DB12T217-2005）脉冲干粉自动灭火装置配置设计及安装规范，陕西省地方标准 DB61，山西（DBJ04—227—2004）脉冲超细干粉灭火装置配置技术规程，山东（DB37T1317－2009）超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范，湖北（DB42 294—2004）超细干粉无管灭火系统设计www.gtmiehuo.com，施工及验收标准，河南（DB41340--2004）脉冲超细干粉自动灭火装置配置设计规范等用以指导工程实践，加快了此系统的推广应用。

附：安装业绩图片

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业绩表

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