IG100 氮氣滅火系統的應用前景分析

  1.1背景
   ? 我國對氣體滅火系統的應用有明確的規定,GB50016-2006《建筑設計防火規范》、GB50045-2005《高層民用建筑設計防火規范》,GB50098-98《人民防空工程設計防火規范》等國家標準中要求通訊機房,計算機房,檔案庫,圖書館,發電機房等貴重設備場所應設置氣體滅火設備。自蒙特利爾協議簽訂以來,哈龍1211,1301等對臭氧層有破壞作用的滅火劑逐漸被替代。隨著哈龍替代氣體研究的不斷深入,氮氣作為惰性氣體滅火劑的一種,引起了人們的廣泛關注,并對氮氣滅火系統的滅火濃度、壓力、滅火效果等進行了相應的研究。
  1.2氮氣滅火劑特點
IG100氮氣滅火系統的滅火劑為氮氣,美國消防協會標準NFPA2001中,規定其代碼為IG100。氮氣是空氣中的組成部分,無色、無味、無腐蝕,不導電,噴放后無殘余。氮氣不但是環境友好氣體,其他優點如下:

 ?。?)氮氣不改變空氣的化學性質;其GWP和ODS的值均為0,換句話說,就是不破壞臭氧層,不引起溫室效應。氮氣不與其它物質或混合物發生化學反應,使用后仍保持自身化學性質,不會對其它物質造成二次污染。(在任何環境下,化學性質均不變)。
GWP ——溫室效應潛能值
ODP ——臭氧層損耗潛能值

 ?。?)氮氣并非合成品;氮氣在生產過程不使用化學試劑,無化學試劑殘渣,均從絕干空氣中提取,通過專用過程塔進行濃縮和液化。

 ?。?)生產氮氣的耗電成本是可接受的;濃縮和液化的耗電成本大約為每立方米耗電1千瓦時,所生產的N2純度較高,無需額外的提純成本。

  1.3滅火原理及適用場合
?  ?IG100氮氣滅火系統,采用“全淹沒”浸入式滅火原理,使防護區內氧氣濃度降至15%以下,使火勢熄滅。氮氣的滅火原理為物理滅火原理,滅火時,噴放至密閉的防護區內,使室內的氧氣濃度降低至15%以下,從而不能支持燃燒。氮氣不與防護區內的任何物質發生化學反應,噴放后回到大氣中,無任何殘留。
IG100氮氣滅火系統適用于撲滅以下類型的火災:
– 電器、電子設備火災;
– 易燃、可燃氣體及液體火災;
– 固體火災,如地板、吊頂;
– 高價值的設備和裝置的建筑物(如CED,控制室等);- 高要求的文化場館(圖書館,博物館等);
  IG100氮氣滅火系統不適用于以下火災場合:
– 可在空氣中迅速氧化的化學品或化學混合物,如硝酸纖維,火藥等。
– 活性金屬,如鋰,鈉,鉀,鎂,鈦,鈾,钚等。
– 自身可熱分解的化學品,如某些有機過氧化物或氨化物。
  1.4氮氣滅火劑對人體的影響
  ? ?氣體滅火劑噴放實施滅火時,防護區須封閉,若有人員工作的場合,滅火劑對人員的安全產生一定的影響。國家標準GB50370-2005《氣體滅火系統設計規范》中規定,有人工作的防護區滅火劑的設計濃度或實際使用濃度,不應大于有毒性反應濃度(LOAEL濃度)。
氮氣滅火劑對人體的影響如下,
NOAEL=43%
LOAEL=52%
  NOAEL— 無毒性反應濃度,觀察不到由滅火劑毒性影響產生生理反應的最大濃度。
  LOAEL— 有毒性反應濃度,能觀察到由滅火劑毒性影響產生生理反應的最小濃度。
因此,當IG100 氮氣滅火系統的設計濃度<43%,時,觀察不到滅火劑對人體產生不良影響。當防護區內氮氣濃度超過53%時,則對人體產生影響。意大利Eusebi Group公司(天津意安的母公司)對氮氣系統對人體的影響進行了大量實驗,得出以下結論:
1、滅火系統工作時,在系統所保護的區域或房間內,IG100氣體最大濃度為43%時,工作人員必須在5分鐘內撤離。
2、滅火系統工作時,防護區人員較少但有暴露在防火區內的危險時,IG100氣體最大濃度可為43%~52%,工作人員必須在3分鐘內撤離。
3、當IG100氣體最大濃度為52%~62%時,若無工作人員,但有暴露在防護區的危險,不可在此區域或房間滯留30秒。
4、防護區既無工作人員,又無暴露在防火區內的危險,那么IG100氣體的最大濃度可達62%以上。
  1.5氮氣滅火系統應用前景
?  ?IG100 氮氣滅火劑,是新型哈龍替代物之一,具有環保、高效的特點,已經在國際上得到了普遍的認可,并廣泛應用于多種消防場所。氮氣與其他常用的哈龍替代物HFC227七氟丙烷和CO2等氣體滅火劑相比,具有較大的優勢和廣闊的應用前景。
1、環保,節能。氮氣是空氣中的主要氣體組份,不產生任何的溫室效應,也不破壞臭氧層,是環保的清潔氣體。HFC227七氟丙烷的ODP=0,也就是不破壞臭氧層,但是七氟丙烷在大氣中停留時間為31~42年,產生一定的溫室效應。CO2二氧化碳氣體雖然不破壞臭氧層,但溫室效應影響較大。氮氣清潔環保,實施滅火噴放后回歸大氣中,無殘留。而且,氮氣來源廣泛,價格低廉。
2、物理方式滅火。氮氣的滅火原理為降低氧氣濃度,使其不支持燃燒。不產生任何的化學反應,對防護區內的精密儀器和珍貴資料無腐蝕作用,不導電,火災后的現場易于清理。氮氣以氣態方式儲存,噴放時,不會使室內溫度急劇下降,這樣既不會出現存儲珍貴數據資料的紙張和磁盤發脆而損壞的現象,也不會產生冷凝水,影響電器設備和精密儀器的使用壽命。而HFC227七氟丙烷氣體,主要以化學作用滅火,滅火過程中產生HF氫氟酸,對防護區內的設施產生一定的腐蝕。二氧化碳的迅速冷卻作用則會對一些珍貴設備產生影響。
3、安全性高。氮氣滅火系統可以應用在有人員工作的場所,且噴放時,人員可以有足夠的時間逃離。HFC227七氟丙烷滅火時產生的HF氫氟酸,刺激人的呼吸道,易使人窒息。二氧化碳的安全性較低,二氧化碳不但使人窒息,而且它的迅速冷卻效果,在防護區內產生大量白霧,嚴重影響人員逃生。
  1.6 ?QMD15/90-TE IG100氮氣滅火系統
QMD15/901-TE ?IG100氮氣滅火系統,由天津意安生產,已經取得了產品型式檢驗合格報告。天津意安消防設備有限公司,成立于2006年,是天津航空機電有限公司與意大利Eusebi Impianti公司的合資企業。天津意安將意大利的先進滅火系統引進中國,包括氣體滅火系統,細水霧,雙劑等高新技術產品。我們是天津消防局推薦企業,中國消防協會會員。
本公司不僅擁有一支優秀的技術科研隊伍,而且還從歐洲引進了先進的生產設備、試驗設備20余臺。天津意安自成立之初,便確定了以“品質優異”“技術創新”“客戶滿意”的企業宗旨,我們不斷地致力于技術的創新和追求卓越的品質。
QMD15/901-TE ?IG100氮氣滅火系統,主要性能參數見下表,
滅火劑
工作溫度
儲存壓力
最小工作壓力
最大工作壓力
噴放時間
20 ℃
0℃
50℃
100% 氮氣
0℃~50℃
15MPa
13.6MPa
17.2MPa
60S

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