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淺淡IG541氣體滅火系統的設計

日期：2025-05-01 04:58
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摘要：
來源：黑龍江科技信息作者：宋曉雪王祖迪
 摘要：對地鐵中組合式IG541氣體滅火系統的系統控制方式、設計原則、設計步驟、與其他專業的接口以及設計經驗進行總結。
    關鍵詞：IG541；氣體滅火；組合分配系統；設計
    地鐵設計規范中明確要求地下變配電用房需要設置氣體自動滅火系統，因此地鐵中選用**、成熟可靠、技術先進、經濟合理且易于維護管理的氣體滅火系統是非常必要的。在實際工程中，運用較多的有IG541滅火系統、七氟丙烷滅火系統等。深圳地鐵九號線通過比較，選用了IG541氣體滅火系統。作為設計人員，本人想淺淡一下對IG541組合式分配系統設計的認識。
    1.IG541氣體滅火系統簡介
    IG541又名煙烙燼(Inergen)，由52%的氮氣、40%的氬氣和8%的二氧化碳組成。其滅火機理是通過降低防護區內的氧氣濃度，達到窒息滅火的效果。其優點是成分均為大氣中天然成分，所以噴放后在火災現場無任何殘留，同時，其滅火速度快、不污染被保護物品，對大氣臭氧層無破壞作用。缺點是儲存壓力高，IG541混合氣體鋼瓶的儲存壓力為15～20MPa，造成了一定的**隱患。
    IG541氣體滅火系統包括以下三個部分：火災自動探測與報警系統、自動聯動控制系統、自動滅火系統。
    2.系統控制方式
    系統同時具有自動控制，手動控制和機械應急操作三種啟動方式。操作程序如下：
    2.1自動控制。
    **步：防護區內的單一探測回路煙感或溫感探測到火災信號后，滅火控制盤啟動設在該防護區域內的警鈴，同時向FAS系統提供火災預報警信號。
    **步：同一防護區內的氣體滅火系統的控制主機在收到防護區內兩個不同性質探測器的火災報警信號后，向該防護區的滅火控制盤發出指令，啟動設在該防護區域內外的聲光報警器，停止警鈴動作，同時向FAS系統輸出火災確認信號以及輸出有源信號關閉防護區防火閥，并進入30秒的延時狀態。
    在延時過程中，如在延時階段發現是系統誤動作，或防護區確有火災發生但僅使用手提式滅火器和其它移動式滅火設備即可撲滅的情況下，工作人員可按住設在防護區門外的緊急止噴按鈕暫時停止釋放氣體（直至系統復位），如需繼續開啟氣體滅火系統，需緊急啟動按鈕，系統無延時，立即釋放。
    第三步：30秒延時結束時，滅火控制盤輸出有源信號開啟啟動瓶電磁閥，通過啟動瓶啟動IG541滅火劑儲瓶瓶組以釋放氣體，氣體通過管道輸送到防護區。此時，壓力開關上的觸點開關動作并將氣體釋放信號傳送至滅火控制盤，并由滅火控制盤將氣體釋放信號傳至FAS系統，同時滅火控制盤啟動防護區外的釋放指示燈。防護區域門內外的聲光報警器，在滅火期間將一直工作，警告所有人員不能進入防護區域，直至確認火災已經撲滅。
    2.2手動控制。無論氣體滅火系統主機和滅火控制盤處于何種狀態，手動控制總是擁有*高權限，即使在緊急止噴按鈕長期按下的情況下，只要接到手拉啟動器指令后，無需延時，滅火控制盤將輸出有源信號開啟系統的啟動裝置以釋放氣體。
    2.3機械應急操作。是指自動控制和手動控制均失效的情況下或有必要時采用的一種應急操作。該功能的實現是通過在IG541滅火劑儲瓶瓶頭閥和選擇閥上各加裝一個機械啟動器，用人為的拉力開啟系統釋放滅火氣體。使用時，選擇閥須先開啟，滅火劑儲瓶瓶頭閥后開啟。
    3.主要設計原則
    a.IG541滅火系統為全淹沒氣體滅火系統。b.每個系統按同一時間只發生一次火災考慮。c.組合分配系統保護區域數量*多8個。d.組合分配系統的滅火劑儲存量，按*大的防護區的量確定。e.組合分配系統保護區域備用量充裝*長72h。
    4.IG541氣體滅火系統的設計步驟
 
    5.與其他專業的設計接口
    5.1與低壓配電專業的接口。低壓配電系統提供AC220V/50Hz的電源（**負荷），用電容量為5kW，接口位置在氣瓶間及車站控制室內的雙電源切換箱饋線開關出線側。系統控制主機、滅火控制盤和輔助電源箱的電源由本系統自行從電源切換箱引出。低壓配電系統提供氣體滅火系統專用的接地端子箱，接地電阻小于1歐姆，接口位置在氣瓶間及車站控制室的接地端子處，系統控制主機和各防護區滅火控制盤至接地母排接線由本系統完成。
    5.2與FAS專業的接口。在每個防護區門口需設置滅火控制盤，每個滅火控制盤可以向FAS系統發送5個信號，包括：火災預報警信號，火災確認信號，故障信號，氣體釋放信號，自動/手動狀態信號，接口位置在每個滅火控制盤接線端子排外側，所有接口均為無源常開節點。系統控制主機（設在車站控制室）所有接口均為無源常開節點。
    5.3與通風空調專業的接口。當火災被兩個探測回路確認后，控制系統向防護區內的防火閥輸出信號，將防護區的防火閥關閉。接口位置在防火閥接線端子處。
    5.4與土建結構的接口。a.建筑專業在車站左右兩端分別設一個氣瓶間，可設于站廳或者站臺層，面積為20m2以上。管道穿樓板由土建專業預留孔洞。b.防護區是一個封閉性良好的防火空間，門朝外開啟并能自行關閉；防護區隔墻的耐火級限不小于3h,樓板不小于2h,構件（門、窗）的耐火極限不小于0.5h，吊頂不小于0.25h；門、窗如果采用玻璃為材料，則需要采用防爆玻璃。防護區圍護結構承受內壓的允許壓強不低于1.2kPa。c.氣瓶室盡量靠近防護區，設備荷載不小于2t/m2,隔墻的耐火極限不小于3h，樓板不小于2h，隔墻上的門采用**防火門，門向外開啟，并應直接通向室外或疏散走道。
    6.設計經驗總結
    a.房間內噴頭應盡量沿主管對稱布置，以使氣體均勻噴射。在噴頭不能完全對稱布置時，需經過計算需配置不同的噴頭，以滿足均勻噴射的要求。b.地鐵車站吊頂以上高度大于300mm時，也需要設置噴頭。可以從支管上分別接出兩個噴頭到吊頂上和吊頂下。c.有人工作的防護區，其滅火設計濃度或實際使用濃度，不應大于無毒性反應濃度（NOAEL）：43%；無人工作的防護區，其滅火設計濃度或實際使用濃度，不應大于有毒性反應濃度（LOAEL）：52%。d.為保證滅火時滅火劑濃度不低于設計滅火濃度，防護區的容積應按照室內可能的*大凈容積計算，溫度則應按照室內可能的*低溫度取值。以防護區內可能的*小容積、*高溫度和滅火劑的實際設置量來校核防護區內滅火劑的*高濃度。
    參考文獻
    [1]中華人民共和國國家標準.GB50370-2005氣體滅火系統設計規范[S].
    [2]廣東省標準.DBJ/T15-40-2005IG-541氣體滅火系統設計、施工、及驗收規范[S].
[3]DG/TJ08-306-2001惰性氣體IG-541滅火系統技術規程[S].