七氟丙烷气体灭火系统在工业企业配电室的应用

陈鑫淼（河北华飞科技咨询有限责任公司，河北 石家庄 050091）

七氟丙烷气体灭火系统在工业企业配电室的应用

陈鑫淼（河北华飞科技咨询有限责任公司，河北 石家庄 050091）

变配电站是企业供电系统的枢纽，在工业企业中占有特殊重要的地位，对生产的安全稳定运行起到至关重要的作用。本文简单介绍了几种常见气体灭火系统，并以某化工企业低压配电室、高压配电室为例，进行七氟丙烷气体灭火系统消防设计。

七氟丙烷气体灭火系统；低压配电室；高压配电室

根据《石油化工企业设计防火规范》，全厂性的变电所为第二类全厂性重要设施，变配电所为区域性重要设施，一旦发生火灾，将严重影响工业企业的安全生产。根据公安部消防局已公布的2016年上半年火灾统计情况，2016年1月至6月，2016年上半年火灾事故原因(已查明)排在第一位的为电气引发的火灾，共48392起，占28.2%。因此，工业企业变配电所的消防设计必须给予高度重视。

1 气体灭火系统

伴随建筑结构的复杂多样、建筑火灾隐患增多及环保意识的不断提高，气体灭火因其不导电、灭火快、效率高、保护对象无损，且一般不会造成二次污染等特点，常作为良好的灭火剂用于扑救贵重仪器、精密仪器设备、电子设备、档案图书等火灾，成为未来消防设计的重要研究方向之一。[1]

现用气体灭火系统主要包括IG541气体灭火系统、热气溶胶灭火系统及七氟丙烷灭火系统等。

IG541灭火系统属物理灭火，灭火剂由氮气、氩气及二氧化碳气体按比例混合而成，混合气体即不支持燃烧，也不与大部分物质反应，更不会污染环境，是公认的环保型灭火系统。[2]

热气溶胶依据不同反应剂，分为S型和K型。S型扑救电气火灾后不会造成电器及电子设备二次损害，但K型恰恰相反，因此，K型热气溶胶预制灭火系统不得用于相关场所。此外，若操作不当，热气溶胶产品会引起火灾、爆炸、电器损害等事故发生，在人员密集、有爆炸危险场所以及对超净有要求的场所不应使用该种灭火系统。[3]

七氟丙烷属化学灭火，具有灭火性能强、灭火剂性能稳定、造价相对低，对臭氧层无破坏作用等特点。[4]该系统适用于有人工作的场所，为防止生成有毒的HF酸对人体造成损害，灭火后应及时机械通风且不少于5次/小时。

2 设计实例

以某化工企业配电室为例，配电室内设有高、低压配电室，其中：高压配电室建筑面积40.5m2，容积230.85m3，低压配电室建筑面积81m2，容积461.70m3，建筑高度5.7m。地上一层建筑，钢筋混凝土框架结构。火灾危险性类别丙类，耐火等级二级。

2.1 设计依据

《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014；《建筑设计防火规范》GB50016-2014；《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005；《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263-2007。

2.2 七氟丙烷气体灭火系统

（1）修正系数。参考《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012附录A，及《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005（以下简称“《规范》”）附录B，可查出所在地海拔高度对应的修正系数K=1。

（2）过热蒸汽比容。根据《规范》公式3.3.14-2，过热蒸汽比容S=0.1269+0.00513T，防护区的最低环境温度不得低于-10℃。以T=0℃为例，则，过热蒸汽比容S=0.1269。

（3）设计浓度。根据《规范》第3.3.4条，油浸变压器室、带有开关的配电室和自备发电机房等防护区的灭火设计浓度宜采用9%。本设计C1=9%。

（4）喷放时间。根据《规范》第3.3.7条，在通讯机房和电子计算机房等防护区，设计喷放的时间不应大于8秒；在其他防护区域，不应大于10秒。取喷放时间t=10s。

（5）浸渍时间。根据《规范》第3.3.8条，高、低压配电室属于电气设备火灾，故取浸渍时间为5分钟。

（6）设计用量。根据《规范》公式3.3.14-1，防护区灭火设计用量W=K•(V/S)•C1/(100-C1)，C1=9%，经计算高、低压配电室W1分别为179.92kg、359.83kg。

（7）系统灭火剂储存量。根据《规范》公式3.3.14-3，系统灭火剂储存量W0=W+ΔW1+ΔW2，则高、低压配电室系统灭火剂储存量分别为189.92kg、379.83kg。

（8）泄压口面积。根据《规范》第3.3.13条，泄压口面积Fx= 0.15Qx/(Pf)0.5。Qx=设计用量/喷放时间。Pf为围护结构承受内压的允许压强，依据第3.2.6条，Pf=1200Pa。通过计算，高、低压配电室泄压口面积分别为0.078m2、0.156m2。

（9）七氟丙烷自动灭火装置选型。通过上述计算，选用GQQ120×2/2.5B型七氟丙烷自动灭火装置：低压配电室设2套，高压配电室设1套。

2.3 其他安全措施

本设计采用全淹没灭火方式。防护区的手动/自动工作状态信号、火警信号和气体施放信号送到消防控制室的联动控制柜，并使该系统能在喷放灭火剂之前关闭防护区内的空调、通风机及通风管道中的防火阀等设备。同一防护区的灭火装置应能同时启动，其动作响应时差≤2s。

储存装置重新充装恢复工作应在使用后72小时内完成。考虑到人员安全撤离需要，防护区应设有不大于30秒的可控延时喷射，同时，防护区设置的走道与出口应保证人员在30秒内疏散完毕。防护区配备空气呼吸器，在疏散走道与出口处设置火灾事故照明和疏散指示标志，防护区的门能自行关闭。

3 结语

笔者以某化工企业配电室为实例，进行七氟丙烷气体灭火系统的消防设计。伴随人们环保理念的显著提高，气体灭火因其清洁、高效、灭火快速等特点，使用价值日益突显。作为洁净气体灭火系统之一的七氟丙烷灭火系统，已经成为哈龙替代产品中应用最广泛的一种。

[1]王子焱.气体灭火在建筑消防设计中的应用研究[J].山西建筑,2016,42(24):232-233.

陈鑫淼（1984-），女，汉族，河北省沧州市人，研究生学历，工学硕士学位，主要从事给水排水工程设计、环境工程设计及工程咨询等工作。