浅谈CO2惰性气体消防技术要求

张玉莲

（山西科安消防工程有限公司，山西 太原 030024）

近年来，中国火力发电厂原煤仓采用低压CO2惰化系统保护，由于相关技术标准不完善，在实际施工中存在许多问题，笔者将低压CO2惰化系统用于原煤仓保护的相关技术介绍给大家，以供参考。

汽机房发电机所对应的原煤仓各设一套全淹没组合分配的低压CO2惰化气体消防系统，分别保护相应机组，低压CO2惰性气体储罐容量按100%备用。

1 低压CO2惰性气体灭火系统组成

（1）储存装置——由储存容器、维修阀、自检装置、安全泄压装置、液位计、压力表、集流管、充液管、气相平衡管及其他管路及储存容器固定支架等组成。

（2）气动控制阀、主阀及喷头——气动控制阀、主阀要求采用高强度钢制造。喷头具有防干冰冻结的功能，主要材质为不锈钢。

（3）汽化器：汽化器应带有电子保护装置、过热保护装置和汽体温度控制装置。

2 主要部件技术要求

2.1 储存装置及其组件

（1）系统采用组合分配式全淹没惰化灭火系统，装置选用卧式储存单元。

（2）低压CO2惰化气体灭火系统储存罐均配置制冷设备。能够保证储罐内液态CO2温度保持在-18℃，压力能够维持2.06MPa。在压力容器与贮罐外壳之间应填有隔热材料进行保温，储罐应保证性能稳定、泄漏率低，在意外停电24 h内不发生气体泄漏。

（3）低压CO2惰化气体储罐应配置关闭阀（如需要时）、安全阀组、液位计、压力表、充液管、气相平衡管及其他管路，方便于运输和灌装液态CO2。

（4）低压CO2惰化气体系统储罐生产厂家具有AMSE证书，低压贮罐设计工作压力为≥2.5 MPa。

（5）储存装置应设有自我检测装置，检测内容应包括电源是否正常、压力是否过高、压力是否过低、灭火剂储量是否足够，检测到不正常情况时应能发出报警信号。

（6）主阀及选择阀，使用气动（电动）球阀，阀体要求由碳钢制造。主阀及选择阀除阀体外，还应包括先驱气体控制管路。

（7）要求设备占用空间小，能够灵活的放置组合，储存装置应牢固地固定在地面上。

（8）系统需配置手动维修阀，以方便检测、检修工作。

（9）储存容器上安全泄压装置泄压动作压力为2.38 MPa，安全阀的排放管应通至室外。

（10）储存装置上高压报警压力设定值为2.2 MPa，低压报警压力设定值为1.8 MPa。

（11）储存装置上应注明操作、维护和充气的有关指导字样。

2.2 主阀能够100%全开，具有防冻死能力

（1）要求采用电动、气动式启动方式。

（2）工作压力≥2.5 MPa。

（3）额定电压为DC24 V。

（4）主阀材质为碳钢。

2.3 低压力CO2系统压力开关情况

压力开关安装在选择阀后。

压力开关安装方式为丝口联接方式。

压力开关工作压力≥2.0 MPa。

压力开关提供一对触点，触点容量DC为24 V、1 A。

2.4 喷头

喷头及开孔孔径应根据流体计算方法得出。

喷头具有防尘装置，保证粉尘不堵塞喷孔。

喷头应有吸热面积大、气化CO2能力突出的特点，可以有效防止“干冰”产生。

煤斗为钢制，系统在喷射CO2时产生的压力不得损坏防护区煤斗结构。

2.5 控制操作装置

（1）控制设备应为灭火设备厂家配套或认可的产品；低压CO2灭火系统应能接受火灾自动报警系统的控制信号，并具备自动控制、手动控制和机械应急操作3种启动方式。有一套完整的就地控制设备（包括气体灭火控制盘），并留有与火灾报警控制系统的信号接口，接口应为总线型式的接口（与火灾探测器的接口也应为总线型式的接口），接口必须满足火灾报警控制系统的总线型式接口要求，必要时接口型式及通讯规约应与火灾报警控制系统选型完全相同。

（2）就地手动执行器应包括：手动/自动选择器（选择器上的手动和自动位置应有明显的标识，手动和自动位置状态应送入火灾报警控制系统）、手动启动按钮、紧急停止开关。即使低压力CO2系统已启动放气程序，紧急停止开关也应能实时介入停止放气。

（3）气体释放声光报警器、气体释放灯、手动/自动选择器、手动启动按钮、紧急停止开关等数量应满足有关规范要求。

（4）给CO2惰化气体灭火控制盘提供电源，气体灭火控制盘内还应配有备用直流电源装置，当交流电源失电时，可自动切换到备用直流电源装置上供电。

备用直流电源充电采用智能式电源浮充系统，能对备用直流电源的电压、工作状态等实时检测，备用直流电源装置容量应满足气体灭火的控制要求。

CO2惰化气体消防管道应符合现行国家标准GB8163《输送流体用无缝钢管》的规定，并应进行内外表面热镀锌防腐处理，低压系统的管网中应采取防膨胀收缩措施。

3 系统基本功能

（1）低压CO2惰化气体灭火系统应设有气体灭火控制系统，该系统能接受火灾探测报警系统发出的1次报警、2次报警信号，自动启动灭火系统、联锁动作与该系统有关的设备，施放灭火剂，并且相应连锁关闭该防护区内风机、通风孔等设施，该系统还应把相关的状态信号反馈至火灾探测报警系统。

（2）整个系统应设有自动控制、手动控制和机械应急操作3种启动方式。整个系统应设自动/手动操作转换开关，能将自动操作转换为手动操作。每个防护区外便于操作的地方和气体消防控制盘上均应自、手动操作转换开关和系统手动控制按钮，手动操作应能在一处完成系统启动的全部操作。

（3）系统应设独立的应急手动操作机构，以备其他操作方式失灵时作为应急施放气体灭火剂之用，应急手动操作机构采用机械式，并能在一个地点完成施放灭火剂的全部操作。通常设在贮存容器（钢瓶）间或每个防护区门口外侧便于操作的地方，卖方应在卖方书中说明设置地点。

（4）各个防护区应设火灾和灭火剂释放的声光报警器（火灾警报信号与操作警报信号应有所区别），此外，防护区的出入口处应设声光报警器，报警时间不小于灭火过程所需的时间，并能手动切除报警信号。防护区入口应设CO2气体灭火系统防护标志和系统气体喷放指示光字牌。气体喷放指示光字牌信号应在防护区灭火完毕并通风换气后手动切除。每个防护区应设紧急启动／停止按纽，该部分由卖方负责。

（5）系统采用自动控制方式时，应在接到同一个防护区的两个独立的火灾探测报警信号后才能启动。过程如下：气体消防控制盘在接到两个独立的火灾探测报警信号后启动灭火系统，在防护区及入口处发出火灾声光警报，以提醒防护区内的人员灭火剂即将释放，必须迅速撤离。系统延时30 s（15 s～60 s现场可调）后喷射灭火剂，这时管道上的压力讯号器向气体消防控制盘和火灾报警主盘发出信号，以便确认已喷射灭火剂和喷放灭火剂的防护区是否与发生火灾的防护区一致，同时这个信号传至防护区入口处，发出正在喷射灭火剂的光字提示信号，该信号一直持续到确认火灾已经扑灭，防护区进行通风换气后由人工手动切除。

（6）火灾警报信号与操作警报信号应有所区别，两种信号均要有声光信号，操作报警应一直持续到防护区内的气体恢复到正常状态为止，由人工关闭。

（7）系统应有自检系统、定期自动巡查、监视故障及故障报警。

（8）灭火系统气体消防控制盘设在CO2贮罐间内，其接受的火灾报警信号来自火灾自动探测报警系统，并可将其防护区内的喷射反馈信号返回至火灾自动探测报警系统，以便确认已喷射灭火剂的防护区与发生火灾的防护区是否一致。当灭火系统动作后，该控制盘向火灾自动探测报警系统返回气体灭火系统已动作的信号。该控制盘上还应有各防护区已释放气体的显示、系统故障显示、电源显示、各防护区灭火剂已喷放显示、手动操作按钮等。从气体消防控制盘至各防护区就地盘（盒）、气体灭火系统以及灭火系统指示和声光警示均属本规范书供货范围，均由卖方设计及成套供货。

（9）气体灭火系统在气体消防控制盘上均能进行启停操作。

4 系统设计参数

（1）CO2惰化气体储罐的总容量应为下列各项之和：①组合分配系统中最大一个防护区灭火用气量；②适当考虑至一个最大防护区管道内的气体剩余量；③本阶段设计灭火用气量考虑2次喷放量。

（2）CO2惰化气体的设计浓度不应小于防护区内可燃物灭火浓度的1.7倍，并不得低于65%。

（3）全淹没惰化灭火系统CO2的喷放时间按扑救对象火灾考虑，如果CO2的供给充足，通常在一班8 h时间内进行1次煤的惰化。

（4）CO2惰化气体系统需提供电源。

（5）按照每个区域、每个门各设有声光报警器、气体释放指示灯、警铃、紧急启动和停止按钮、手动/自动切换开关。