1簡(jiǎn)介
1990年在蒙特利爾協(xié)議剛簽訂不久，全球都開(kāi)始停用Halon氣體。此時(shí)，研究人員針對(duì)天然氣體的滅火性能進(jìn)行了一項(xiàng)研究。研究人員根據(jù)此次廣泛的研究得出結(jié)論：使用純CO2、純或純氬氣作為滅火氣體可以提供性能最好的滅火解決方案。
法國(guó)燃燒工程協(xié)會(huì)（CEA）在1997年關(guān)于天然氣體滅火性能的研究結(jié)果再次表明，選用純天然氣體作為滅火介質(zhì)是最正確的選擇。
2滅火性能
氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)的滅火性能主要取決于純N的惰性。隨著純N2的淹沒(méi)過(guò)程，保護(hù)區(qū)內(nèi)的氧氣不斷減少。火焰的氧氣供給被切斷，從而導(dǎo)致燃燒率和火焰底部溫度的降低。當(dāng)溫度下降到500℃以下時(shí)，火焰被撲滅。
法國(guó)燃燒工程協(xié)會(huì)（CEA）的實(shí)驗(yàn)還顯示了另一方面的結(jié)果，該結(jié)果影響了天然氣體的滅火表現(xiàn)。滅火氣體分子不同的吸熱能力導(dǎo)致天然氣體不同的滅火性能。
到目前為止，滅火性能最好的是CO2，其次是N和IG541。IG55和氬氣的滅火濃度最高。IG541和IG55是預(yù)混合天然氣體。IG541含52%的N，40%的氬氣以及8%的CO2，而IG55含50%的N2和50%的氬氣。
氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)使用的純N具有化學(xué)惰性，因此，它們對(duì)三類(lèi)典型火災(zāi)都具有良好的滅火功效：A類(lèi)火災(zāi)（可燃固體物質(zhì)），B類(lèi)火災(zāi)（可燃液體），C類(lèi)火災(zāi)（可燃?xì)怏w）。與化學(xué)合成的滅火劑不同的是，氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)還可以撲滅深度火災(zāi)。
由于氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)選用的純N取自大氣層，因此非常容易制成，在各地都可以方便地獲得。這就確保當(dāng)系統(tǒng)釋放后可以非常迅速地進(jìn)行再充裝。
氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)對(duì)生態(tài)無(wú)害，當(dāng)確認(rèn)在滅火過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生有害物質(zhì)時(shí)，保護(hù)區(qū)的氣體可以通過(guò)排煙系統(tǒng)或窗口直接排出。
3氮?dú)獾膽?yīng)用
像其他天然氣體一樣，N具有化學(xué)惰性和弱導(dǎo)電性。這些特性可使氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)對(duì)火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行有效的控制。
氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)應(yīng)用廣泛，可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)保護(hù)區(qū)進(jìn)行有效可靠的全淹沒(méi)滅火。由于氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)以高壓儲(chǔ)存氣體，所以可以滿足長(zhǎng)距離和復(fù)雜的管網(wǎng)要求，而這正是化學(xué)合成滅火劑所不能實(shí)現(xiàn)的。
由于C0：只能限制用于特殊場(chǎng)所，所以N.系統(tǒng)就被廣泛應(yīng)用，特別是在那些不能完全排除有人員存在的場(chǎng)所，N：系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)更是明顯。
對(duì)于大多數(shù)可燃物質(zhì)，滅火后氧氣的濃度一般為12%，相當(dāng)于人在海拔5000m的地方呼吸。經(jīng)獨(dú)立醫(yī)療機(jī)構(gòu)證明，如果處在這種環(huán)境中的時(shí)間不超過(guò)60min的話，對(duì)人體是沒(méi)有不良影響的。
N.是大氣的其中一種成分，它是無(wú)毒無(wú)害的，我們呼吸的空氣中79%是N。
N2在200bar（1bar=10Pa）的壓力下以氣態(tài)儲(chǔ)存在高壓鋼瓶中。它通過(guò)噴嘴以氣態(tài)的形式噴放到保護(hù)區(qū)中。在噴放的過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)明顯的溫度下降，因此也不會(huì)形成水霧，從而方便消防隊(duì)員或保安人員在噴放N2進(jìn)行淹沒(méi)滅火后進(jìn)入保護(hù)區(qū)。
噴放N，進(jìn)行滅火時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出的噪音和噴放Halon時(shí)相似。
由于N，和空氣的重量相近，所以噴放氣體進(jìn)行淹沒(méi)滅火時(shí)，N可以與周?chē)目諝夂芎玫剡M(jìn)行混合。使用進(jìn)行滅火可以保證保護(hù)區(qū)內(nèi)的空氣穩(wěn)定，因?yàn)镹.噴放后在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，保護(hù)區(qū)內(nèi)空氣溫度的變化率比較低。這就可以保證，在噴放后的10min的浸漬時(shí)間內(nèi)，保護(hù)區(qū)仍保持設(shè)計(jì)的滅火濃度，這也滿足國(guó)際設(shè)計(jì)規(guī)范ISO14520的要求，但以上的前提是保護(hù)區(qū)密封性良好。
如果在氣體噴放的過(guò)程中或者噴放之后，有人員因?yàn)槭軅黄壤г诒Ｗo(hù)區(qū)內(nèi)的話，噴放出來(lái)的N也可以沖淡空氣中有毒物質(zhì)的濃度。科學(xué)研究證明，在這種環(huán)境下，人體會(huì)自動(dòng)減慢呼吸頻率。
這個(gè)也是N與IG541不同的地方之一。IG541含N、氬氣和CO2，IG541噴放之后，保護(hù)區(qū)內(nèi)的CO2濃度就會(huì)上升到大約3%，會(huì)導(dǎo)致呼吸加速，而純N可以使人體自動(dòng)減慢呼吸頻率。
在國(guó)內(nèi)，已有氮?dú)鈿怏w滅火系統(tǒng)通過(guò)了國(guó)家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢驗(yàn)。
氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)是由通過(guò)專(zhuān)用的水力計(jì)算程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的。根據(jù)噴嘴的壓力要求對(duì)減壓孔板和管網(wǎng)的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，有關(guān)水力計(jì)算程序也已通過(guò)認(rèn)證。
4系統(tǒng)原理
當(dāng)某一防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，首先探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)的一類(lèi)探測(cè)器將火災(zāi)信號(hào)傳送給控制盤(pán)，當(dāng)火災(zāi)被另一類(lèi)探測(cè)器確認(rèn)后，控制盤(pán)經(jīng)延時(shí)至30s時(shí)啟動(dòng)火災(zāi)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)裝置，向防護(hù)區(qū)釋放純氮?dú)鉁缁饎?。在延時(shí)階段控制盤(pán)將完成相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)。如值班人員先于火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情，可直接按下設(shè)置在保護(hù)區(qū)外的手動(dòng)釋放裝置或在氣瓶間通過(guò)緊急機(jī)械手動(dòng)裝置直接啟動(dòng)容器閥滅火裝置。
5設(shè)計(jì)濃度的討論
5.1設(shè)計(jì)濃度
氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)在國(guó)際上已被廣泛使用，可參考NFPA2001《潔凈滅火劑滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》或ISO14520-1：
2000《氣體滅火系統(tǒng)（一般要求）》進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
依據(jù)NFPA2001規(guī)定：
1）A類(lèi)火災(zāi)，由普通可燃物，如木材、布、紙、橡膠或塑料制品引起的火災(zāi)。用于撲滅此類(lèi)火的滅火系統(tǒng)，其最小設(shè)計(jì)濃度應(yīng)按其滅火濃度的1.2倍確定。
2）B類(lèi)火災(zāi)，用易燃液體、油、脂、焦油、油基涂料、油漆或可燃?xì)怏w引起的火災(zāi)。用于撲滅此類(lèi)火的滅火系統(tǒng)，其最小設(shè)計(jì)濃度應(yīng)按其滅火濃度的1.3倍確定。
3）C類(lèi)火災(zāi)，由帶電設(shè)備引起的火災(zāi)。用于撲滅此類(lèi)火的滅火系統(tǒng)，其最小設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于撲滅A類(lèi)火的滅火系統(tǒng)的滅火濃度值。
NFPA協(xié)會(huì)最新的會(huì)議中確定了有關(guān)氮?dú)?、氬氣和FM200系統(tǒng)的設(shè)計(jì)濃度要求，請(qǐng)見(jiàn)表1：
5.2深層火災(zāi)
在ISO14520和NFPA2001規(guī)范當(dāng)中，深層火災(zāi)如檔案或棉花內(nèi)的火災(zāi)都?xì)w作A級(jí)火。不過(guò)，此類(lèi)情況建議使用高一點(diǎn)的滅火濃度，如法國(guó)燃燒工程協(xié)會(huì)CEA建議對(duì)以上三種天然氣體使用51%的設(shè)計(jì)濃度。
5.3滅火劑用量
表2為NFPA2001規(guī)范所列的達(dá)到設(shè)計(jì)濃度所需要的氮?dú)鉁缁饎┯昧俊?/span>
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