七氟丙烷气体灭火系统工程设计失误与改善办法

七氟丙烷气体灭火系统被广泛应用于变配电室、计算机机房、发电机房、油库、档案室、高低温环境实验舱、储能集装箱、汽车实验室等等，具有较高的应用价值和潜力。在七氟丙烷气体灭火系统的设计过程中，有一些不够专业的设计人员通常会出现一些设计上的失误，影响了灭火系统的灭火效果，导致灭不了火或对值守人员造成伤害。本文对七氟丙烷气体灭火系统在工程设计中较为常见的失误和存在的问题进行分析。

七氟丙烷气体灭火系统

一、七氟丙烷气体灭火系统设计过程中常见的失误

1、灭火剂喷放到防护区的浓度问题

在七氟丙烷气体灭火系统的实际设计过程中，有时常常会忽略灭火剂喷放的浓度问题。就单元独立的灭火系统而言，设计的灭火浓度应当与实际灭火浓度基本相一致，然而，组合式分配系统的灭火剂储存量一般都是根据最大防护区来进行确定的，若是灭火剂充装量不到位，便有可能导致某些个别的小防护区内的实际灭火浓度过大。

例如，原灭火剂设计容量为8%，设计用量为110kg，每瓶实际充装量为100kg。这样一来由于仅能喷射两瓶灭火剂，从而造成灭火度为14.5%。而七氟丙烷的未见不良反应浓度应为9%，可见不良反应浓度为10.5%，即当灭火剂的实际浓度大于等于9%时，便有可能对防护区内的人员安全构成一定程度的威胁。

七氟丙烷气体灭火系统

2、七氟丙烷气体灭火系统喷头设计问题

就七氟丙烷气体灭火系统而言，灭火剂全部是经由喷头释放到防护区域当中，《气体灭火系统设计规范》GB50370 中对七氟丙烷气体灭火系统喷头设计的计算方法给出了明确的规定，其中详细阐明了不同储存压力级别、不同喷头流量和不同末端压力下的喷头计算方法。然而，很多设计中未标明喷头的规格，这是较为常见的设计失误之一。由于 DN50-25每种规格的管道都有很多个规格的喷头与之相匹配，喷头等效孔口的面积也均不相同，若是随意选用喷头，势必会对七氟丙烷灭火剂的喷放效果造成影响。

七氟丙烷气体灭火系统

3、带有全封闭天花防护区的设计失误

通常情况下，在全封闭天花的防护区内，由于七氟丙烷灭火剂喷放之后一般不会窜至天花上部的空间当中，所以在防护区体积的计算过程中，基本不用考虑这部分空间；但是，当灭火剂喷放之后会出现气化，这样一来其体积便会快速膨胀，从而会对防护区的内部空间造成较大的压强。为此，《气体灭火系统设计规范》GB50370中规定泄压口的设定应当按照防护区的围护结构及门厂所能够承受内压的允许压强来设计，这样可以确保防护区的内部压力处于限制的安全值以内。然而，在实际设计中，却出现按照开式天花计算全封闭天花防护区体积的情况，这显然是不正确的，很可能会对防护区内的易损设备以及无法及时疏散得知人员安全构成威胁。

二、改善七氟丙烷气体灭火系统设计的有效途径

1、对防护区划分进行优化

采用七氟丙烷气体灭火系统的防护区，应当以固定的封闭空间进行划分，这样有助于建立被保护物发生火灾时的灭火剂设计浓度，并保持一定的浸渍时间。

通常情况下，当一个防护区内包含两个或是更多的封闭空间时，想要使设计的灭火系统能够在火灾发生后同时喷放给这些空间各自所需的灭火剂量是非常困难的，因此，当某个封闭空间的围护结构属于不易燃烧体，且该空间可以建立被保护物火灾扑灭所需的浸渍时间，就可以将该空间划分为一个防护区。

七氟丙烷气体灭火系统

2、合理确定喷放时间

正常情况下，若是固体表面火灾的预燃时间相对加长，则有可能发展成为深位火灾，这不利于 FM-200 灭火，同时气体与液体火灾的预燃时间一旦过长还有可能引起爆炸，这就要求灭火设计浓度应当增大为惰化设计浓度。由此可见，缩短灭火剂的喷放时间尤为重要。目前，国际上和一些发展国家的标准中，都将卤代烷的喷放时间规定为不大于10s。

由于 FM-200 遇热时产生的主要成分为HF，其与空气中的水蒸气结合后会形成氢氟酸，其对一些精密的仪器和设备具有较强的侵蚀损害。按照有关试验结果表明，当卤代烷在火灾现场的喷放时间从10s缩短至5s 时，分解产物约减少50%左右。故此，为了有效防止七氟丙烷在灭火时对精密设备造成损害，应当将喷放时间缩短到8s，这一时间经试验验证是可行的。

3、精确计算灭火剂用量

按照 《七氟丙烷洁净气体灭火系统设计规范》 中有关规定，防护区内 FM-200 灭火剂的设计用量计算公式如下：

W=KV/S×C/（100-C）

上式 中，W 表示七氟丙烷灭火剂的设计用量，单位kg；C表示七氟丙烷的设计浓度（%）；V代表防护区内的净容积（m）3；K表示海拔修正系数，当海拔高度为0时，K值为1；S表示七氟丙烷过热蒸汽在101KPa与防护区最低环境温度的比容（m3/kg）。该计算公式中，充分考虑了防护区内门、窗等缝隙引起的灭火剂泄漏量，同时认为七氟丙烷灭火剂在喷射时始终以浓度泄漏，经验证由该公式计算出的结果是安全的。

三、总结

七氟丙烷气体灭火系统的作用是为了在关键时刻能够灭的了火，保护防护区的安全，如果因为方案设计上的一些失误导致灭火失败或造成人员伤害是没必要的，建议要请专业单位进行方案设计，不要随意选择用量。