地铁IG—541混合气体灭火系统

■ 张佳蓉

地铁是一个相对封闭的地下建筑，其空间连续性强，防火分隔困难。一旦发生火灾极易产生高温高烟，灭火困难；又由于人流量大、设备繁多，使得人员疏散和设备保护都很困难。高低压室、车站综合控制室、通信设备室、信号设备室、变配电室等均为地铁车站中重要的区域。不但其中所安装的变配电、通讯、控制设备价值昂贵，而且如果发生意外火灾事故，将影响整个地铁的运行。因此地铁重要区域消防设施的选用和系统的安全极其重要。

一、IG—541混合气体灭火系统

混合气体IG—541灭火剂是一种完全自然组态的气体材料，由52 %氮气（N2）、 40 %氩气（Ar）和 8 %二氧化碳（CO2）三种气体混合而成，具有对人体无毒害、不污损设备、无腐蚀性、绝缘性能好、灭火过程中不影响人的视野且不产生温差和腐蚀性分解物等优点，是一种理想的灭火剂，适合于各大地铁灭火系统。

二、灭火机理及性能特点

混合气体IG—541灭火剂，它以物理方式进行灭火，即通过减少火灾燃烧区域空气中的氧含量而达到灭火效果。

该药剂释放后以稀释方式将保护空间的氧气浓度由21 %降到12.5 %（当氧气浓度降到15 %以下时大多数普通可燃物即停止燃烧）从而使燃烧之火被扑灭。适用于地铁的IG—541混合气体灭火系统。

混合气体IG—541灭火剂具有以下几个特点：

1．对大气环境无危害作用。因为混合气体IG—541灭火剂是一种完全自然组态的气体材料，其臭氧耗损潜能值ODP=0（对大气臭氧层无破坏），温室效应值DWG=0（不造成温室效应），是真正的绿色灭火剂。

2．对人体无毒性危害。IG—541灭火剂本来是医用的“输气产品”，在规定的浓度范围内使用，对人体无窒息、无毒。它本身不含有毒成分，火灾后也不会产生有毒物质。另外IG—541灭火剂以气态形式储存，在喷放时并不形成浓雾或造成视野不清，可确保逃生时能清楚地看到任何紧急出口。因而它特别适于有人停留的灭火场所。

3．对保护空间财产无损害。IG—541灭火剂是以压缩气体方式储存而并非液态储存，在它喷放时温度变化低于10 ℃，所以可预防灭火剂冷凝到设备表面上，同时，IG—541灭火剂降低了保护空间的湿度，提高了室内气体的绝缘性，所以其灭火功效时间较长，火灾损失率低。

4．由于它以高压气体方式存储，因此需要高压存储容器，与氢氟烃类灭火剂相比它要有更多的储存钢瓶和更粗的喷放管道。

5．由于灭火所需浓度高，且排放持续时间约为1～2min，这使得该类药剂在某些火灾蔓延较快的场合中使用受到限制。同时也正是由于排放持续时间长，周围大气中氧含量的减少会导致一氧化碳产物的增多。

三、适用场所

IG—541灭火剂是一种有效的灭火剂，它能用于多种类型的火灾。该系统用于扑灭可燃固体的表面火灾，甲、乙、丙类液体火灾或者可熔化的固体火灾、灭火前能切断气源的可燃气体火灾及带电设备火灾。尤其是对必须使用不导电的灭火剂实施消防保护的场所、使用其他灭火剂易产生腐蚀或者损坏设备、污染环境、造成清洁困难等问题的消防保护场所及经常有人工作而要求灭火剂对人体无任何毒害的消防保护场所时特别有用。

四、系统组成

IG—541混合气体灭火系统主要部件有灭火剂储瓶、瓶头阀、选择阀、安全阀、单向阀、电磁瓶头阀、低通高阻阀、压力开关、减压装置、启动气瓶、喷嘴、管道及管道附件等。根据使用要求，可以形成单元独立系统、组合分配系统等形式，实施对单区或者多区的消防保护。该系统灭火方式为全淹没方式，用于扑救封闭空间的火灾。

五、灭火系统控制方式

1．自动控制。将灭火控制器上的控制方式选择键拨至“自动”位置，灭火系统则处于自动控制状态。当保护区发生火情时，火灾探测器发出火灾信号，经报警控制器确认后灭火控制器发出声、光报警信号，同时发出联动指令，相关设备联动，经过一段延时时间，发出灭火指令，打开电磁瓶头阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。

2．电气手动控制。将灭火控制器上的控制方式选择键拨至“手动”位置，灭火系统则处于电气手动控制状态。当保护区发生火情时，可按下手动控制盒或灭火控制器上“启动”按钮，灭火控制器发出声、光报警信号，同时发出联动指令，相关设备联动，经过一段延时时间，发出灭火指令，打开电磁瓶头阀释放启动气体，通过启动管路打开相应的选择阀和瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。

3．机械应急操作。当保护区发生火情且灭火控制器不能有效的发出灭火指令时，应立即通知有关人员迅速撤离现场，打开或关闭联动设备，然后拔出相应电磁阀上的安全插销，操作手柄即可打开电磁阀，释放启动气体。启动气体打开相应的选择阀、瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。如此时遇上电磁瓶头阀维修或启动气体储瓶更换氮气不能工作时，可手动压下相应保护区的选择阀手柄，敞开压臂，打开选择阀。然后，再扳动相应瓶头阀上的手柄，打开瓶头阀，释放灭火剂，实施灭火。

4．紧急停止操作。当发生火灾报警，在延时时间内发现不需启动灭火系统时，可按下手动控制盒或灭火控制器上“停止”按钮，即可阻止控制器灭火指令的发出。

六、主要设计原则

1．全线消防设计按每个系统同一时间只发生一次火灾考虑；2．系统设计遵循国家现行的消防法规，针对防护区的具体情况，做到安全可靠，技术先进经济合理；3．全线采用统一类型的灭火剂，一套组合分配系统防护的防护区数量不大于8个；4．灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设置机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不小于5次／h；5．储瓶间的门应向外开启，储瓶间内应设应急照明；储瓶间应有良好的通风条件，地下储瓶间应设机械排风装置，排风口应设在下部，可通过排风管排出室外。

七、结束语

地铁对消防设施的要求非常严格。结合地铁工程特点和众多火灾实例，不难看出地铁气体灭火系统应满足以下要求：

1．灭火迅速，效率高，事故后易于清除整理，能尽快地恢复地铁运行，可将损失减少到最低限度；2．灭火剂不导电，不会产生对设备有侵蚀的衍生物，避免造成二次损失；3．无毒、无味、无烟，对人无危害；4．不破坏臭氧层，不会产生温室效应；5．系统造价经济合理，运行安全可靠。由于 IG—541混合气体灭火系统能完全满足着上述要求，所以该系统目前在地铁消防中已被广泛应用。