气体灭火系统在炼油厂中的应用

纪泳庆

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

国际社会为保护人类赖以生存的大气臭氧层而签署了著名的《蒙特利尔公约》。此公约于2005 年在我国生效，这就意味着对大气臭氧层具有极强破坏作用的卤代烷“1301”和“1211”灭火系统已被禁止使用。气体灭火系统必须寻找其替代物，而七氟丙烷无疑是其中的佼佼者。

众所周知，电气类火灾是严禁水的，此类火灾发生时，需要快速﹑健康而环保的灭火，气体灭火系统正致力于此。其灭火机理是淹没式地向着火区域释放大量的气体灭火剂，在抑制燃烧化学反应的同时，降低着火区域内空气中的氧含量和环境温度，使该区域内的火势被快速扑灭。

1 气体灭火系统原理

在炼油厂中气体灭火系统适合与自动报警系统配套相连，分为自动﹑手动﹑应急操作的联合控制方式。

当无人时，将灭火控制盘的控制方式选择键拨到“自动”位置。保护区有火灾发生时，火灾探测器接收到火灾信息并经甄别后，由报警和灭火控制系统发出声﹑光报警及下达灭火指令给气体灭火系统的控制盘。控制盘收到信号后，就会发出指令在0～30s 后打开电磁启动器，继而依次打开氮气启动瓶瓶头阀﹑分区选择阀和各储瓶瓶头阀，释放灭火剂实施灭火。当有人在防护区现场时，将灭火控制盘的控制方式键拨到“手动”位置。当人为发现火灾或火灾报警系统发出火灾信息，即可操作灭火控制盘上的灭火手动按钮，仍将按上述既定程序实施灭火；当火灾报警系统或灭火控制系统发生故障，不能投入工作时，发现火灾，通知人员撤离保护区，人为启动“联动设备”（即拔下电磁启动器上的保险盖，压下电磁铁轴芯），实施灭火。

2 气体灭火系统在炼油厂中的应用

现代化的炼油厂精密仪器以及计算机等电气设备众多且价值昂贵，发生火灾时要求把损失降至最低且能及时恢复，所以几乎所有的机柜间﹑UPS 间和通讯机房等电气设备房间都安装了气体灭火系统，其中99%采用的是七氟丙烷气体灭火系统。

以某炼油厂生产装置的机柜间为例，根据《气体灭火系统设计规范》中规定：图书﹑档案﹑票据和文物资料库等防护区，七氟丙烷灭火设计浓度宜采用10%；在通讯机房和电子计算机房等防护区，七氟丙烷灭火设计浓度宜采用8%，设计喷放时间不应大于8s；在其它防护区，设计喷放时间不应大于10s。所以设计七氟丙烷灭火浓度C1=80%，喷放时间t=7s。

2.1 保护区域的实际容积

保护区域的实际容积为：V=9×16×3.5=504m3。灭火剂气体在101kPa 大气压和防护区最低环境温度下的比容，应按式(1)计算：

2.2 灭火设计用量

防护区灭火设计用量按式（2）计算：

式中：W 为灭火设计用量，kg；C 为灭火设计浓度或惰化设计浓度，%；V 为防护区净容积，m3；S 为灭火剂气体在101kPa 大气压和防护区最低环境温度下的比容，m3·kg-1；K=1，为海拔高度修正系数。

2.3 灭火剂储瓶规格和数量选定

根据广东胜捷消防公司气体灭火技术资料，选用MJP-150（150L）型储瓶，每个气瓶装载灭火剂70kg，每个气瓶药剂剩余量综合管网剩余量按5kg计算，那么气瓶的数量为：(70×n)-(5×n)＞319.52，解得n ＞4.92，n 取5。

由此可见仅需要5 个气瓶，用时7s 便可将一个500 多m3的区域火灾解决，充分说明其具有占用空间小，灭火速率快的特点。

气瓶的数量由保护区域容积决定，所以七氟丙烷灭火系统在同时保护两个或以上的区域时，往往采用双排或多排复合式储瓶组。这样可以根据保护区域的大小来选择喷射的气瓶组，针对性强，节约资源。气体灭火瓶组宜设在专用储瓶间内，储瓶间宜靠近防护区，并应符合建筑物耐火等级不低于二级的有关规定及有关压力容器存放的规定，且应有直接通向室外或疏散走道的出口。储瓶间和灭火系统防护区域的环境温度应为-10～50℃。

3 气体灭火系统的优缺点

现代炼油厂所采用的七氟丙烷灭火系统是一种高效能的灭火设备，其灭火剂是一种无色﹑无味﹑低毒性﹑绝缘性好﹑无二次污染的气体，对大气臭氧层的耗损潜能值（ODP）为零，是目前替代卤代烷1211﹑1301 最理想的替代品。

但在发生火灾的区域内，一旦有人员尚未及时撤离，就开启了气体灭火系统，那么造成的后果将非常严重，甚至死亡。所以一般的气体灭火系统都会给人员留有一定的撤离时间（30s）。

4 结语

气体灭火系统的无色﹑无味﹑低毒﹑不导电，不污染被保护对象，不损坏精密设备，灭火浓度低，能快速扑灭电气火灾和B﹑C类火灾，对大气无破坏作用，符合环保要求等诸多优点，使其在炼油厂中被广泛应用。相信随着新气体灭火剂的出现和人们对健康及环境的关注，炼油厂的气体灭火系统会有更大的发展前景。

[1] GB 50370-2005，气体灭火系统设计规范[S].

[2] 蒋彦胤.新型气体灭火系统(卤代烷替代物)设计手册[M].北京： 中国环境科学出版社，1999.

[3] GB 50016-2006，建筑设计防火规范[S].

[4] 徐晓楠.灭火剂与灭火器[M].北京：化学工业出版社，2006.