惰性氣體滅火系統(tǒng)

　　惰性氣體滅火系統(tǒng)是目前工程應(yīng)用中廣泛使用的一種滅火方式。惰性氣體平時以高壓方式儲存在鋼瓶中，在氣體滅火過程中，大量的惰性氣體被釋放到保護(hù)區(qū)內(nèi)。而保護(hù)區(qū)是一個相對密閉的空間，隨著氣體體積的增多，保護(hù)區(qū)內(nèi)壓力將會升高。如果保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)(如墻體、門、窗)的強度不夠，可能會因壓力的升高而造成損壞。為了防止因為超壓而引起的保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)的損壞，則要求保護(hù)區(qū)設(shè)置泄壓口。

　　惰性氣體系統(tǒng)的泄壓口可以采用很多形式，包括：自由泄壓至室外大氣中，通過通風(fēng)管道泄壓，經(jīng)過其他被保護(hù)的/未保護(hù)的房間泄壓，經(jīng)泄壓閥或百葉窗泄壓。

　　惰性氣體系統(tǒng)泄壓口的設(shè)計、計算方式和惰性氣體滅火系統(tǒng)噴放管道系統(tǒng)基本相同。兩類系統(tǒng)的氣體都會通過一些有流量限制的開口設(shè)備，如泄壓系統(tǒng)中的百葉窗、節(jié)氣閥、天窗、防鳥網(wǎng)，滅火系統(tǒng)中的減壓孔板、噴頭等。氣體通過這些設(shè)備時會造成一定的壓力損失，同時還有管道造成的沿程壓力損失，所以在進(jìn)行泄壓口設(shè)計和計算的時候，也要考慮這些因素。同時泄壓系統(tǒng)需要考慮保護(hù)空間及設(shè)備所受壓力不能大于50lb/ft2(2400Pa)，如果超過該值，則氣體增壓會對保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部設(shè)備造成一定的損失。

　　中國規(guī)范和美國規(guī)范對惰性氣體滅火系統(tǒng)的泄壓口面積都有計算要求，計算方式不盡相同。但總體來說泄壓口面積與氣體的噴放流速和保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)的承壓強度有關(guān)。

　　泄壓口面積與惰性氣體的噴放流速成正比，而與保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)的承壓強度成反比。即惰性氣體噴放速度越快，需要設(shè)置的泄壓口面積越大;保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)的承壓強度越小，則需要設(shè)置的泄壓口面積越大。惰性氣體噴放速度一般可以由氣體總噴放量和噴放強度計算得出，而保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)的承壓強度一般需要由業(yè)主方或建筑設(shè)計方提供。

　　隨著現(xiàn)代的建筑方法日新月異，在建筑結(jié)構(gòu)中，要求建筑側(cè)面墻的承壓要弱于整體結(jié)構(gòu)等，所以建筑結(jié)構(gòu)的承壓等級不是一個單一的數(shù)值。因此NFPA規(guī)范的也不是一成不變的。如果設(shè)計人員無法確定，則安素推薦使用5lb/ft2(240Pa)，中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求數(shù)值為1200pa，這兩個數(shù)值都是一個保守估算值，由此計算得出的泄壓口面積一般會大于實際需求值，但并不會影響惰性氣體滅火系統(tǒng)的滅火效果。

　　工程中一般使用以下類型的泄壓消防器材或方法：

　　自然泄壓/可用開口：利用保護(hù)區(qū)內(nèi)已有的開口，如天窗，門縫，通風(fēng)管道開口，或墻體開孔等，作為自然的泄壓口。該方法只適用于當(dāng)計算出的泄壓面積小于通過Door fan 測試系統(tǒng)測試出的泄露面積當(dāng)量時。

　　重力/靜態(tài)：泄壓閥安裝在墻體上，當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)增加到最低要求壓力時(一般要求500-600Pa)，必須打開。該類型設(shè)備不能保持墻的防火等級，造價最低。這種是目前國內(nèi)應(yīng)用最多的泄壓消防器材。

　　電動控制：泄壓閥安裝在墻體上，通過電動打開?；蛘呤瞧綍r供電，當(dāng)切斷電源時，打開泄壓閥。該類型設(shè)備設(shè)計的時候必須確保泄壓閥在藥劑噴放之前打開，否則泄壓閥將不起作用。同時該類設(shè)備設(shè)計相對復(fù)雜、安裝費用也較高、不能使用機械手動啟動裝置啟動系統(tǒng)。

　　氣動控制：泄壓閥安裝在墻體上，通過氣壓聯(lián)動打開閥門。該類設(shè)備和電動控制方式設(shè)備的特點基本相似。

　　壓力控制：泄壓閥必須在設(shè)定的壓力值下打開?？梢詮V泛應(yīng)用在不同的情況下，但是需要在釋放之前做校準(zhǔn)測試。

　　泄壓消防器材的動作設(shè)置：

　　由于惰性氣體釋放后的前幾秒鐘，惰性氣體的流速最大，保護(hù)區(qū)內(nèi)的增壓也達(dá)到最大值。如果當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)壓力升高，而泄壓設(shè)備沒有完全打開，泄壓設(shè)備則可能會被重新關(guān)閉，所以泄壓設(shè)備必須在惰性氣體釋放之前完全打開。惰性氣體通常會設(shè)置延時釋放，一般可以設(shè)置泄壓設(shè)備在惰性氣體滅火系統(tǒng)延時階段聯(lián)動開啟。如果需要保持保護(hù)區(qū)內(nèi)的惰性氣體濃度，則須在氣體噴放完畢后聯(lián)動關(guān)閉泄壓消防器材設(shè)備來阻止藥劑流失。

　　泄壓閥的位置設(shè)置：

　　由于惰性氣體比空氣略重一些，釋放后藥劑將會下沉，為防止滅火藥劑的耗損，泄壓口最好設(shè)置在保護(hù)區(qū)維護(hù)結(jié)構(gòu)的頂部或2/3高度以上。泄壓口可以設(shè)置多個，但要求他們安裝在同一個高度上，以防止高度不一致，引起對流導(dǎo)致滅火藥劑的損失。同時也盡可能的遠(yuǎn)離消防噴頭位置。

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