一、總述

　　IG-541混合氣(qi)(qi)(qi)體滅(mie)火(huo)(huo)系統是(shi)近年來發(fa)展起來的(de)(de)一種(zhong)新型(xing)氣(qi)(qi)(qi)體滅(mie)火(huo)(huo)系統。其成(cheng)分由52%氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)、40%氬氣(qi)(qi)(qi)和8%二氧化碳(tan)組(zu)成(cheng)，是(shi)大氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)基本成(cheng)分。使用后以其原(yuan)有成(cheng)分回歸自(zi)然，無(wu)(wu)色無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)導電(dian)、無(wu)(wu)腐蝕、無(wu)(wu)環(huan)保限制、無(wu)(wu)臭氧層破壞，滅(mie)火(huo)(huo)過程中(zhong)無(wu)(wu)分解(jie)物。它(ta)是(shi)一種(zhong)綠色滅(mie)火(huo)(huo)劑。

　　二、滅火機理

　　IG-541混合氣(qi)(qi)體(ti)滅(mie)(mie)火(huo)機(ji)理屬于物(wu)理滅(mie)(mie)火(huo)方(fang)式。混合氣(qi)(qi)體(ti)釋放后，通(tong)過降(jiang)低氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)濃度(du)(du)來(lai)滅(mie)(mie)火(huo)。通(tong)常(chang)，保(bao)護(hu)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)含有21%的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)和(he)不到(dao)1%的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化碳。當保(bao)護(hu)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)降(jiang)至15%以(yi)下時(shi)，大多數(shu)可燃物(wu)將(jiang)停止燃燒。釋放的(de)(de)(de)(de)(de)混合氣(qi)(qi)體(ti)可以(yi)將(jiang)保(bao)護(hu)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)含量降(jiang)低到(dao)12.5%，同時(shi)將(jiang)二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化碳升高到(dao)4%。當二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化碳比例增加時(shi)，會(hui)加速人的(de)(de)(de)(de)(de)呼(hu)吸速率(lv)和(he)吸收(shou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)能力。當滅(mie)(mie)火(huo)系統中的(de)(de)(de)(de)(de)滅(mie)(mie)火(huo)設計濃度(du)(du)不超過43%時(shi)，系統對人體(ti)安(an)全無(wu)害。

　　三、系統優勢(shi)

　　IG-541混合氣體滅火系統主要具有以下優勢：

　　1) 滅(mie)火劑完全(quan)由自然界存在的氣體組成，來源廣泛，噴放后對環境完全(quan)無(wu)損害(hai)；

　　2) 在(zai)規定的滅(mie)火濃度下對人體完全(quan)無害，可以用在(zai)有人停留的場所；

　　3) 噴(pen)放后(hou)不會引起(qi)防護區內溫度急劇(ju)下降，對精密設(she)備和其(qi)他珍(zhen)貴財物無任何傷害；

　　4) 因儲存壓力(li)較高，較其他(ta)滅(mie)火系統可輸送更(geng)長的距離(li)。

　　四、應用場所

　　IG-541混合氣(qi)體(ti)(ti)滅火(huo)系(xi)統適用(yong)于(yu)保護(hu)封閉空間的(de)(de)場(chang)所(suo)，典型的(de)(de)火(huo)災危險場(chang)所(suo)包括(kuo)：電氣(qi)和電子設(she)備室(shi)(shi)、通訊設(she)備室(shi)(shi)、國家保護(hu)文物中的(de)(de)金屬、紙絹質(zhi)制品(pin)和音像檔案庫、易燃(ran)和可(ke)燃(ran)液體(ti)(ti)儲存空間及有(you)可(ke)燃(ran)液體(ti)(ti)的(de)(de)設(she)備用(yong)房(fang)、經(jing)常有(you)人停留的(de)(de)場(chang)所(suo)等。

　　五、設(she)計(ji)計(ji)算

　　例：某機房為20m X 20m X 3.5m，最低(di)環(huan)境溫度20℃，將(jiang)管網均衡布置，如下：

　　圖片

　　圖中：減壓孔板前管(guan)道(dao)（a-b）長(chang)(chang)(chang)(chang)15m，減壓孔板后主(zhu)管(guan)道(dao)（b-c）長(chang)(chang)(chang)(chang)75m，管(guan)道(dao)連(lian)接(jie)件(jian)(jian)(jian)當(dang)(dang)量(liang)(liang)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)9m，一(yi)級(ji)支(zhi)(zhi)管(guan)（c-d）長(chang)(chang)(chang)(chang)5m，管(guan)道(dao)連(lian)接(jie)件(jian)(jian)(jian)當(dang)(dang)量(liang)(liang)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)11.9m,二級(ji)支(zhi)(zhi)管(guan)（d-e）長(chang)(chang)(chang)(chang)5m，管(guan)道(dao)連(lian)接(jie)件(jian)(jian)(jian)當(dang)(dang)量(liang)(liang)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)6.3m，三級(ji)支(zhi)(zhi)管(guan)（e-f）長(chang)(chang)(chang)(chang)2.5m，管(guan)道(dao)連(lian)接(jie)件(jian)(jian)(jian)當(dang)(dang)量(liang)(liang)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)5.4m,末端支(zhi)(zhi)管(guan)（f-g）長(chang)(chang)(chang)(chang)2.6m，管(guan)道(dao)連(lian)接(jie)件(jian)(jian)(jian)當(dang)(dang)量(liang)(liang)長(chang)(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)7.1m。

　　解：

　　1）確定滅火(huo)設計濃(nong)度

　　依據(ju)GB50370規(gui)(gui)范中(zhong)3.4.2： 固體表(biao)(biao)面火災的(de)滅(mie)(mie)火濃度(du)為28.1%，其它滅(mie)(mie)火濃度(du)可(ke)按本(ben)規(gui)(gui)范附(fu)錄A中(zhong)附(fu)表(biao)(biao)A-3的(de)規(gui)(gui)定取(qu)值(zhi)，惰化濃度(du)可(ke)按本(ben)規(gui)(gui)范附(fu)錄A中(zhong)附(fu)表(biao)(biao)A-4的(de)規(gui)(gui)定取(qu)值(zhi)。本(ben)規(gui)(gui)范附(fu)錄A中(zhong)未列出的(de)，應經試驗確(que)定。通常，通訊機房(fang)，電(dian)子(zi)計(ji)算機房(fang)、電(dian)氣(qi)設(she)備火災、配(pei)電(dian)室、發電(dian)機房(fang)等(deng)滅(mie)(mie)火設(she)計(ji)濃度(du)宜(yi)采用(yong)37.5％，圖書檔(dang)案、文(wen)物資料庫等(deng)防護區，滅(mie)(mie)火設(she)計(ji)濃度(du)宜(yi)采用(yong)43％，IG541混合氣(qi)體滅(mie)(mie)火系統最高滅(mie)(mie)火設(she)計(ji)濃度(du)不(bu)宜(yi)超過(guo)52％。

　　綜上(shang)所述：取C1=37.5%。

　　2）計(ji)算(suan)保護空間實(shi)際容(rong)積(ji)

　　V=20×20×3.5=1400（m?）。

　　3）計算滅火設計用(yong)量(liang)

　　圖(tu)片

　　依據GB50370規范公式（3.4.7-1），其中，K取1，

　　S=0.6575+0.0024×20（℃）=0.7055（m3/kg），分別(bie)帶入K、V、S C1 值后得：

　　圖片

　　4）設定(ding)噴放時間

　　依據GB50370規范3.4.3，在此取(qu)值t=55s。

　　5）選定(ding)滅(mie)火劑儲(chu)存容器(qi)規格(ge)及儲(chu)存壓力級別

　　選用正天(tian)齊80L的15MPa存(cun)儲容器,根據W=932.68kg，充裝系數(shu)η=211.15kg/m3，儲瓶數(shu)n=（932.68/211.15）/0.08=55.2，取整(zheng)后(hou)，n=56（只）。

　　6）計算管道平均(jun)設計流量

　　圖片(pian)

　　主干管：

　　一級支管(guan)：Qg1=Qw/2=8.055 （kg/s）；

　　二級(ji)支管(guan)：Qg2=Qg1/2=4.028（kg/s）；

　　三級(ji)支管：Qg3=Qg2/2=2.014（kg/s）；

　　末端支管(guan)：Qg4=Qg3/2=1.007（kg/s）；

　　即Qc=1.007kg/s。

　　7）選擇管網管道通徑(jing)

　　圖片(pian)

　　初選管徑為：

　　主干管： 125mm；

　　一級支管：80mm；

　　二級支(zhi)管：65mm；

　　三級(ji)支管：50mm；

　　末端支管：40mm。

　　8）計(ji)算系統剩余量及其增加的儲瓶數(shu)量

　　V1（減壓孔(kong)板前）=0.1178m3，V2（減壓孔(kong)板后）=1.1287m3，VP(管道(dao)內(nei)積)=V1+V2=1.2465m3；

　　Vo（鋼瓶(ping)儲存(cun)總體(ti)積）=0.08×56=4.48m3；

　　依(yi)據GB50370（3.4 7-3）規范(fan)，Ws≥2.7Vo+2.0VP≥14.589（kg），計入剩余量后的儲(chu)瓶數：n1≥[（932.68+14.589）/211.15]/0.08≥56.078，取整后，n1=57（只）

　　9）滅火實際(ji)濃度校核(he)

　　圖片

　　其中W=962.844kg,S=0.7055（m3/kg），V=1400m3，K=1代入后得(de)，C1=38.44%，符合(he)滅火濃(nong)度且(qie)低于附(fu)錄G中NOAEL濃(nong)度（43%)。

　　10）計算(suan)減壓(ya)孔板前壓(ya)力

　　依據GB50370規范公式（3.4.8-4）：

　　圖片(pian)

　　11）計(ji)算減壓孔板(ban)后(hou)壓力

　　依據GB50370規(gui)范（3.4.8-5）：P2=δ·P1，δ可(ke)取(qu)值(zhi)0.52，帶入得P2=0.52×4.954=2.576（MPa）。

　　12）計(ji)算(suan)減壓孔板(ban)孔口面(mian)積(ji)

　　依據(ju)GB50370規范公式（3.4.8-6）：

　　圖片

　　并(bing)初選μk=0.61，得出Fk=20.570（cm2），FK=πd2/4 ?得d=51.177（mm）。d/D=0.4094；驗證(zheng)說明μk選擇正(zheng)確。

　　13）計算流程(cheng)損失

　　根據P2=2.576（MPa），查GB50370規范附錄E表E-1，得出(chu)b點(dian)Y=566.6，Z=0.5855；

　　依據GB50370規范（3.4.8-7）：

　　圖(tu)片

　　代入各管段平均(jun)流(liu)量及(ji)(ji)計算(suan)長(chang)度（含沿程(cheng)長(chang)度及(ji)(ji)管道連(lian)接件當量長(chang)度），并結合本規范附錄(lu)E表(biao)E-1，推算(suan)出(chu)：

　　c點(dian)(dian)Y=656.9，Z=0.5855；該點(dian)(dian)壓(ya)力值P=2.3317MPa；

　　d點Y=705.0，Z=0.6583；

　　e點Y=728.6，Z=0.6987；

　　f點Y=744.8，Z=0.7266；

　　g點Y=760.8，Z=0.7598。

　　14）計算噴頭等(deng)效孔口面積

　　因g點為噴(pen)頭入口處，根據其(qi)Y、Z值，查GB50370規范附錄E表E-1，推(tui)算(suan)(suan)出該點壓(ya)力Pc=2.011MPa；查附錄F表F-1，推(tui)算(suan)(suan)出噴(pen)頭等(deng)效單位面積噴(pen)射qc=0.4832kg（s·cm?）；

　　圖片

　　查范附(fu)D，可選用規格代號為22的噴頭（16只）。

　　15)計算防護(hu)區泄壓口面(mian)積(ji)

　　圖片(pian)

　　Qx=17.51kg/s，PF=1200Pa 代(dai)入得Fx=0.556m2