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幾種常見(jiàn)氣體滅火系統(tǒng)的比較分析

  
評(píng)論: 更新日期:2015年04月27日

  四、二次損失
  所謂二次損失,是指系統(tǒng)在實(shí)施噴放氣體滅火時(shí)造成對(duì)被保護(hù)物質(zhì)
  非火災(zāi)性的損失。作為化學(xué)滅火劑的七氟丙烷氣體,由于設(shè)計(jì)濃度低,用量小,所以噴射出來(lái)時(shí),對(duì)防護(hù)區(qū)域結(jié)構(gòu)以及被保護(hù)物造成機(jī)械性傷害的可能性較小。但在滅火時(shí),七氟丙烷遇熱分解后產(chǎn)生氟酸類的物質(zhì),這種物質(zhì)對(duì)其它物體(包括玻璃)有著較強(qiáng)的腐蝕性,所以在實(shí)施氣體滅火后,一定要對(duì)區(qū)域內(nèi)物體進(jìn)行認(rèn)真的清潔工作。
  煙烙盡氣體來(lái)源于大氣,是惰性氣體,對(duì)物體沒(méi)有任何腐蝕作用,噴射后不留任何痕跡。但由于它是氣態(tài)儲(chǔ)存、氣態(tài)噴放、壓力高、噴射口徑大,所以在噴射時(shí),劇烈噴出的氣流對(duì)保護(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)和被保護(hù)對(duì)象可能帶來(lái)機(jī)械性損傷,且會(huì)造成系統(tǒng)管網(wǎng)較強(qiáng)的振動(dòng),這是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和檢查驗(yàn)收時(shí)需要充分注意的。
  二氧化碳?xì)怏w也是一種十分穩(wěn)定的氣體,用它來(lái)滅火同樣對(duì)物體沒(méi)有任何腐蝕作用,也不留任何痕跡,并且在一般情況下,二氧化碳滅火劑為液態(tài)儲(chǔ)存、液態(tài)噴放,在噴嘴出口才會(huì)氣化,所以,系統(tǒng)的儲(chǔ)存壓力、噴射口徑、噴射時(shí)的烈度等都遠(yuǎn)低于煙烙盡系統(tǒng),可能產(chǎn)生機(jī)械性損傷的危險(xiǎn)性也要小得多。但二氧化碳的氣體會(huì)使室內(nèi)溫度下降,所以對(duì)溫度很敏感的物品要小心。
  現(xiàn)在有一種觀點(diǎn),認(rèn)為二氧化碳滅火劑氣化吸熱的制冷作用,會(huì)帶來(lái)結(jié)露現(xiàn)象,從而影響區(qū)域內(nèi)精密儀器、儀表、計(jì)算機(jī)設(shè)備的工作以及損壞這些設(shè)備,其實(shí),這種看法是站不住腳的。因?yàn)閺脑砩现v,大氣結(jié)露與兩個(gè)因素有關(guān),一是大氣中所含水汽的量,一般用水汽分壓來(lái)表示;另一個(gè)是大氣的溫度,通常通過(guò)水的飽和蒸汽壓來(lái)體現(xiàn),二者統(tǒng)一在一起用大氣的相對(duì)濕度反映出來(lái)。
  當(dāng)大氣中含水汽量較多即水汽分壓較高,而氣溫較低(即水的飽和蒸汽壓)時(shí),才會(huì)有結(jié)露的傾向。當(dāng)二者相平衡,且仍有水分補(bǔ)充時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象(如在霧天或澡堂里看到的現(xiàn)象一樣)。
  在實(shí)施二氧化碳噴放滅火時(shí),液態(tài)的二氧化碳在區(qū)域中的汽化的確需要吸收大量的熱。這種熱的來(lái)源是一種物體燃燒的生成熱(這種吸熱冷卻對(duì)于滅火是有幫助的),當(dāng)燃燒生成熱不足時(shí),則會(huì)吸收環(huán)境中的熱,造成區(qū)域內(nèi)氣溫的下降,對(duì)應(yīng)的水的飽和蒸汽壓也會(huì)降低。從上式可見(jiàn),由此會(huì)造成相對(duì)濕度的提高,帶來(lái)結(jié)露的可能,上述觀點(diǎn)的依據(jù)大概也就如此了。但事實(shí)上,在另一方面,大量汽化的二氧化碳是極其干燥的氣體(其含水量?jī)H為幾十個(gè)ppm),如此干燥的氣體注入?yún)^(qū)域內(nèi),將會(huì)使區(qū)域內(nèi)混合氣體中的含水比例大大下降;二氧化碳汽化時(shí)造成的室內(nèi)外的壓差,還會(huì)將室內(nèi)原來(lái)空氣的部分通過(guò)泄壓口、門窗縫隙等擠出室外,這樣的結(jié)果使得室內(nèi)的水汽分壓大大降低,相對(duì)濕度不但沒(méi)有提高,反而降低了。
  五、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性
  氣體滅火系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)應(yīng)該從以下三個(gè)方面綜合考慮:一是
  其設(shè)備投資的大小,二是其使用滅火劑的成本,三是其運(yùn)行費(fèi)用。
  在上面提到的三種氣體中,一般來(lái)講,應(yīng)數(shù)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)備投資最省。雖然它的設(shè)計(jì)濃度最小,滅火劑用量最少,需要的儲(chǔ)存鋼瓶數(shù)也最少,但由于它的傳輸距離較短,管網(wǎng)不能太長(zhǎng),所以對(duì)于相距較遠(yuǎn)或跨樓層較多的防火區(qū)域就無(wú)法共用一套儲(chǔ)存鋼瓶,大大提高了它的設(shè)備成本。相比較起來(lái),高壓二氧化碳和煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)(尤其是后者)由于儲(chǔ)存壓力高,可以傳輸?shù)较鄬?duì)較遠(yuǎn)的區(qū)域里去,所以可使許多區(qū)域共用一套儲(chǔ)存鋼瓶。但是它們都是采用物理滅火的方式滅火,需要的滅火劑濃度高,用量大,儲(chǔ)存鋼瓶數(shù)量較多,設(shè)備投資也較大。在相同條件下,高壓二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)的設(shè)備投資一般為七氟丙烷系統(tǒng)的三倍,而煙烙盡系統(tǒng)又約是高壓二氧化碳系統(tǒng)的三倍,是七氟丙烷系統(tǒng)的九倍。使用鋼瓶多帶來(lái)的另一項(xiàng)投資是需要更多的鋼瓶?jī)?chǔ)存面積,這在造價(jià)高的建筑里也是一筆不可小看的投資。
  在三種氣體滅火劑中,二氧化碳來(lái)源廣泛,到處都可采購(gòu)到,它的成本可以說(shuō)僅僅在于收集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用,可以說(shuō)采用二氧化碳作滅火劑是最方便、最廉價(jià)的。煙烙盡氣體成分采自大氣,但需要進(jìn)行空氣分離來(lái)獲取,成本高于二氧化碳,雖然煙烙盡氣體在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專業(yè)生產(chǎn)廠家,價(jià)格不詳,但根據(jù)一般的估計(jì),在同一區(qū)域內(nèi)達(dá)到相同滅火濃度所需要的煙烙盡氣體的成本將為二氧化碳的三倍,而七氟丙烷的成本為二氧化碳的一百多倍。
  上述兩項(xiàng)投資費(fèi)用綜合在一起,可以估計(jì)出,對(duì)于同一簡(jiǎn)單系統(tǒng),按照二氧化碳、七氟丙烷、煙烙盡氣體滅火劑來(lái)分別進(jìn)行設(shè)計(jì),其初期投資(包括設(shè)備投資和滅火劑成本)的對(duì)比為:1?1.5?3,顯而易見(jiàn),二氧化碳是最經(jīng)濟(jì)的。
  二氧化碳滅火系統(tǒng)良好的經(jīng)濟(jì)性還表現(xiàn)在系統(tǒng)的運(yùn)行成本同樣是最低的,而且滅火劑來(lái)源方便的優(yōu)勢(shì)更是其它滅火劑無(wú)法比擬的。
  同樣以上述三種氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的初期投資比值為基礎(chǔ),可以得出系統(tǒng)經(jīng)過(guò)第一次,第二次噴放運(yùn)行后,系統(tǒng)總費(fèi)用比值之間的變化關(guān)系:
  二氧化碳 七氟丙烷 煙烙盡
  初期投資 1 1.5 3
  第一次噴放后 1.01 2.5 3.03
  第二次噴放后 1.02 3.3 3.06
  由上表可見(jiàn),二氧化碳和煙烙盡系統(tǒng)由于滅火劑比較廉價(jià),運(yùn)行成本很低,而七氟丙烷氣體滅火劑價(jià)格昂貴,運(yùn)行費(fèi)用很高,盡管在初期安裝時(shí),它的投資僅為煙烙盡系統(tǒng)的一半,但在經(jīng)過(guò)兩次運(yùn)行后,它的總費(fèi)用水平就已經(jīng)超過(guò)了煙烙盡系統(tǒng),
  綜上所述,我們可以對(duì)目前已經(jīng)推向市場(chǎng)的三種常見(jiàn)的潔凈氣體滅火系統(tǒng)的各項(xiàng)特性有一個(gè)比較全面、客觀的認(rèn)識(shí),以便于正確、合理地運(yùn)用。
  筆者認(rèn)為,綜合各項(xiàng)特性進(jìn)行比較分析,二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)在這三者之中是最佳的,對(duì)它的一些不正確的認(rèn)識(shí)應(yīng)該澄清。煙烙盡系統(tǒng)有它獨(dú)特的地方,但它在滅火時(shí)對(duì)人體的安全性只是相對(duì)的,而且設(shè)計(jì)是很難控制,所以,不應(yīng)該片面地注重其相對(duì)安全性而忽視其對(duì)人體絕對(duì)危害性的一面。相反,如果把它作為一種對(duì)人體有危害的氣體對(duì)待,放棄對(duì)其安全性的要求,那樣倒給制定規(guī)范、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用帶來(lái)很大的方便;也會(huì)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用者以警示,避免由于思想麻痹和放松要求而可能帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題、事故乃至災(zāi)禍。

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