XX有限公司通讯楼七氟丙烷灭火系统设计论文

深圳高阳通讯楼七氟丙烷灭火系统设计摘要：本文根据深圳高阳万国电脑有限公司通讯楼的具体工程概况，采用全淹没式七氟丙烷（FM-200）灭火系统对其进行保护，同时对目前哈龙灭火系统替代产品的灭火性能、使用场所及对环境与人身安全影响进行了分析，对七氟丙烷（FM-200）气体灭火系统的灭火机理、设计要求以及系统维护进行了全面的调查、分析与研究，包括自动报警系统的设计和一些必要的安全疏散要求以及对系统的经济预算，完成了本文设计。关键词： 哈龙 七氟丙烷 自动报警 经济预算FM-200 Ariform Extinguish Systems Design ofCommunicative Floor in Gao Yang Limited CompanyAbstract：This substitution according to the specific project situation of communicative floor in Shenzhen Gao Yang Wan Guo computer limited company, its decided to adopt FM-200 total flooding extinguishes systems to protect it. As the same time, its extinctive characteristic, applicable place and its effect to environment and personal safety of HALON extinguish systems nowadays is analyzed in this paper. It makes an all-round research, analysis and study to it with the extinctive theory, planning demand and systemic conservation of FM-200, including the design for automatic alarm systems and some essential claim for safety decentralization and the economy budget for the whole system.And complete the design of this substitution.Keywords： HALON FM-200 Automatic alarm Economy budget目录前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1第一章 七氟丙烷（FM-200）灭火系统简介- - - - - - - - - - - - -1第二章 现阶段哈龙灭火系统替代品的发展- - - - - - - - - - - - 3第三章 深圳市高阳万国电脑系统有限公司通讯楼概况- - - - - - - 7第四章 七氟丙烷灭火系统设计与计算- - - - - - - - - - - - - - 84.1 七氟丙烷灭火系统防护区设计- - - - - - - - - - - - - -84.2 七氟丙烷灭火系统设计及计算- - - - - - - - - - - -114.3 七氟丙烷灭火系统设备选型- - - - - - - - - - - - - -424.4 七氟丙烷灭火系统安装与维护- - - - - - - - - - - - -45第五章 火灾自动报警系统设计- - - - - - - - - - - - - - - - - -47第六章 安全疏散- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 50第七章 经济预算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 50后记- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 53 参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -54前言随着近五十年的经济迅速发展，各种现代化的设备、仪器的经济含量越来越高，俗知的水扑救火灾已无法满足现代化的大楼、设备、仪器的保护，气体灭火系统应运而生。基于近几年全球二氧化碳温室效应的威胁，不破坏大气臭氧层的气体灭火剂被重视起来，相应出现了CO2、七氟丙烷等哈龙灭火剂的替代物。CO2是最为普遍的高压气体灭火系统，但不能用于人员较多的场所，就通讯楼主机房等场所，更为理想的是使用七氟丙烷灭火剂，在哈龙替代物中七氟丙烷的ODP（破坏臭氧潜能）指数为零，且现在国内以具有一定的生产能力，故本系统采用七氟丙烷根据七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范（建议草案）进行设计。第一章 七氟丙烷（FM-200）灭火系统简介1.1 七氟丙烷灭火剂的性质和灭火机理七氟丙烷（HFC227ea，美国商标名称为FM-200）灭火剂是一种无色、几乎无味、不导电的气体，其化学分子式为CF3CHFCF3，分子量为170，密度大约为空气的6倍，采用高压液化储存。表1-1 七氟丙烷主要物理性能表沸点(1atm)（）冰 点（）临界温度（）临界压力（kPa）达沸点时的汽化潜热（环境25时试)(kJ/kg)-16.4-131.0101.72912132.6蒸气压(25)(kPa)储存压力(20) (kPa)储存容器最小工作压力(kPa)最大充装密度(kg/m3)457.7250035001150ODP(%,v/v)GWP(%，v/v)LC50(%，v/v)大气中存活寿命(年)00.30.5>80.03142注： ODP 破坏臭氧潜能；GWP 地球变暖潜能；LC50 半数致死浓度七氟丙烷灭火机理为抑制化学链反应,对于A类和B类火灾均能起到良好的灭火作用。1.2 七氟丙烷气体灭火系统适用范围（1） 七氟丙烷灭火剂可以扑救的火灾：a) 可燃气体火灾，如甲烷、乙烯、煤气、天然气等；b) 甲、乙、丙类液体火灾，如烃类、醇类、有机溶剂类等；c) 可燃固体表面火灾；d) 电气火灾。防护区内一般含不致发展成固体深位火灾的固体燃料、电气设备或存在少量可燃液体。其典型燃料为：a) PC板；b) 绝缘电线电缆；c) 散布于各处的纸张、档案等；d) 少量无盖或翻覆的可燃液体（如酒精、油脂、油漆等）。（2） 七氟丙烷灭火剂不适用于如下材料所发生的火灾：a) 无空气仍能迅速氧化的化学物质的火灾，如硝酸纤维、火药等火灾；b) 活泼金属的火灾，如钠、钾、镁等；c) 金属氢化物、强氧化剂、能自燃的物质的火灾；d) 能自行分解的化学物质的火灾，如有机氧化合物和联胺。（3） 人员暴露限制：a) 9%体积浓度以下，人员暴露无限制；b) 大于9%至10.5%，限制人员暴露至1min；c) 10.5%以上的体积浓度避免暴露。1.3 七氟丙烷对环境的影响七氟丙烷灭火剂不会破坏大气臭氧层，在大气中的残留时间也比较短，其环保性能明显优于卤代烷（Halon）“1301”。七氟丙烷的毒性较低，对人体产生不良影响的体积浓度临界值为9%，并允许在浓度为10.5%的情况下使用1min。七氟丙烷的设计灭火浓度为7%，因此，正常情况下对人体不会产生不良的影响，可用于经常有人活动的场所。关于七氟丙烷灭火剂的毒性及致癌问题，目前国际学术界仍有争议。另外，七氟丙烷在灭火过程中会分解出微量的氢氟酸的有害气体（HF），HF是一种对人体有高度腐蚀性的气体，对皮肤有强烈的刺激作用。HF的形成与着火的温度、分隔的空间和灭火时间的长短有关，而灭火时间则与灭火剂的设计浓度和施放时间有着直接的关系。火灾规模大，施放时间长，所产生的HF浓度高。它的浓度比哈龙1301灭火剂所产生的浓度要高210倍。1.4七氟丙烷的毒性试验通常，在评价替代物时主要考虑其急性毒性。七氟丙烷的毒性指标可以用NOAEL、LOAEL和LC50来表示。NOAEL是未观察到不良反应的浓度，在这个浓度下被试验动物未出现可观察到的不良反应。LOAEL为可观察到不良反应的最低浓度，它是出现不良反应的最低试验浓度。对于卤化烃类灭火剂，通常是根据心脏对药剂的敏感度来确定这一浓度。任何灭火剂的设计灭火浓度若低于它的NOAEL值，认为是适合用于有人场所的。据国内资料报道，七氟丙烷与哈龙1301的灭火浓度和毒性的比较如表3.2。表3.2 七氟丙烷与哈龙1301毒性比较商品名称符 号杯式燃烧法浓度（%V/V）最小设计浓度（%V/V）NOAEL（%V/V）LOAEL（%V/V）哈龙1301Halon13013.05.05.07.5七氟丙烷HFC-227ea5.87.09.010.5LC50是半数致死浓度，即导致半数试验动物死亡的浓度值。我们采用小鼠急性吸入FM-200气体进行毒性试验，结果当浓度达到80%时，雌性、雄性小鼠均无死亡发生，急性LC50吸入均大于80%。第二章 现阶段哈龙灭火系统替代品的发展2.1气体灭火系统发展概况 在各种气体灭火剂中，卤代烷（HALON）“1211”和“1301”灭火剂以其灭火效率高、安全洁净、毒性低、腐蚀性小、储存时间长、适用性广等优点而得到了广泛和长期的应用。80年代初期，研究人员发现，卤代烷灭火剂以及氯氟烃（CFC）制冷剂、喷雾剂、发泡剂等对大气臭氧层造成了明显的耗损破坏，为了保护人类赖以生存的大气臭氧层，在世界环保组织的推动下，联合国环境规划署组织召开了多次国际会议，从1985年起，先后通过了多项关于保护臭氧层的国际条约。目前，卤代烷（1301）灭火剂已在美国和很多发达国家停止生产和使用；发展中国家（包括中国）也在相继制定停止生产和使用卤代烷灭火剂的计划。几年来，世界各国的科学家和工程技术人员都在积极寻找替代卤代烷的新型气体灭火剂，并在写列几个方面取得了一定的进展：(1)积极开发新型环保灭火剂，如EBM气溶胶、烟烙尽(IG541美国商标名称INERGEN)灭火剂等。(2)继续寻找符合环保要求的卤代烃类灭火剂，如七氟丙烷。(3)继续发展和完善原由惰性气体灭火系统，改进原有系统之不足。如低压二氧化碳灭火系统。2.2哈龙替代品的含义哈龙替代趋势的含义应包含二个方面，即哈龙替代产品的趋势及非哈龙替代技术的趋势。哈龙替代品是指不破坏大气臭氧层能最大限度替代哈龙的气体灭火剂，主要用于替代已建成哈龙系统中的灭火剂；非哈龙替代技术则是指不破坏大气臭氧层，并在灭火机理上与哈龙不同，但仍能满足保护防护区安全要求的新的灭火技术，主要用于替代哈龙系统保护新建的防护区。2.3哈龙替代品的进展哈龙替代品是指不破坏大气臭氧层能最大限度替代哈龙的气体灭火剂，主要用于替代已建成哈龙系统中的灭火剂。作为哈龙替代品，首先要不破坏大气臭氧层，并与哈龙同样的灭火机理及相似的物理特性。目前