七氟丙烷气体灭火系统在工业企业配电室的应用

根据《石油化工企业设计防火规范》，全厂性的变电所为第二类全厂性重要设施，变配电所为区域性重要设施，一旦发生火灾，将严重影响工业企业的安全生产，相关负责人也会承担相应法律责任，工业企业配电室的消防设计需给予高度重视。本文主要是介绍七氟丙烷气体灭火系统在工业企业配电室的应用。

一、常见的气体灭火系统

伴随建筑结构的复杂多样，建筑火灾隐患增多及环保意识的不断提高，气体灭火系统因其不导电、灭火快、效率高、保护对象无污损，且一般不会选成二次污染等特点，常作为良好的灭火剂用于扑救贵重仪器、精密仪器设备、档案图书室、储能集装箱等火灾。

现在常用的气体灭火系统主要包括IG541气体灭火系统、热气溶胶灭火系统及七氟丙烷气体灭火系统等。

IG541气体灭火系统属物理灭火，灭火剂由氮气、氢气及二氧化碳气体按比例混合而成，混合气体即不支持燃烧，也不与大部分物质反应，更不会污染环境，属于环保型灭火系统。

热气溶胶依据不同反应剂，分为S型和K型。S型扑电气火灾后不会造成电器及电子设备二次损害，但K型恰恰相反，因此K型热气溶胶预制灭火系统不得用于相关场所。此外，若操作不当，热气溶胶产品会引起火灾、爆炸、电器损害等事故发生，在人员密集、有爆炸危险场所以及对洁净有要求的场所不建议使用该种灭火系统。

七氟丙烷气体灭火系统属化学灭火，具有灭火性能强、灭火剂性能稳，对臭氧层无破坏作用等特点。该系统适用于有人工作的场所，为防止生成有毒的HF酸对人体造成损害，灭火后应及时机械通风且不少于每小时5次。

二、配电室七氟丙烷气体灭火系统设计案例

以某化工企业配电室为例，配电室内设有高低压配电室，其中高压配电室建筑面积405㎡，容积230.85㎡，低压配电室建筑面积81㎡，容积461.70m³，建筑高度5.7m。地上一层建筑，钢筋混凝土框架结构。火灾危险性类别丙类，耐火等级二级。

1、设计依据

《建筑设计防火规范》GB50016；《气体灭火系统设计规范》GB50370；《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263。

2、七氟丙烷气体灭火系统

（1）修正系数：参考《气体灭火系统设计规范》GB50370（以下简称“《规范》）附录B，可查出所在地海拔高度对应的修正系数K=1。

（2）过热蒸汽比容：根据《规范》公式3.3.14-2，过热蒸汽比容S=0.1269+0.00513T，防护区的环境温度不得低于10℃。以T=0℃为例，则过热蒸汽比容S=0.1269。

（3）设计浓度：根据《规范》第3.3.4条，油浸变压器室、带有开关的配电室和自备发电机房等防护区的灭火设计浓度宜采用9%。设计C1=9%。

（4）喷放时间：根据《规范》第3.3.7条，在通讯机房和电子计算机房等防护区，设计喷放的时间不应大于8秒；在其他防护区域，不应大于10秒。取喷放时间t=10s。

（5）浸渍时间：根据《规范》第3.3.8条高低压配电室属于电气设备火灾，故取浸渍时间为5分钟。

（6）设计用量：根据《规范》公式3.3.14-1，防护区灭火设计用量W=K•(V/s)•C1/(100-C1)，C1=9%，经计算高低压配电室W1分别为179.92kg，359.83kg。

（7）系统灭火剂储存量：根据《规范》公式3.3.14-3，系统灭火剂储存量W=W+△W1+△W2，则高低压配电室系统灭火剂储存量分别为18992kg，379.83kg。

（8）泄压口面积。根据《规范》第3.3.13条，泄压口面积F=015Q/P9。Q=设计用量/喷放时间。P为围护结构承受内压的允许压强，依据第3.2.6条，P=1200Pa。通过计算，高低压配电室泄压口面积分别为0.078㎡，0.156㎡。

（9）七氟丙烷气体灭火装置选型：通过上述计算，选用GQQ120×2/2.5型七氟丙烷气体灭火装置，低压配电室设2套，高压配电室设1套。

3、其他安全措施

本设计采用全淹没灭火方式。防护区的手动/自动工作状态信号，火警信号和气体喷放信号传送到消防控制室，并使该系统能在喷放灭火剂之前关闭防护区内的空调，通风机及通风管道中的防火阀等设备。同一防护区的灭火装置应能同时启动，其动作响应时差≤2s。

储存装置重新充装恢复工作应在使用72小时内完成，考虑到人员安全撤离，需要防护区应设有不大于30秒的可控延时喷放；同时，防护区设置的走道与出口应保证人员在30秒内疏散完毕。防护区配备空气呼吸器，在疏散走道与出口处设置火灾事故照明和疏散指示标志，防护区的门能自行关闭。

三、总结

以上是以某化工企业配电室进行七氟丙烷气体灭火系统的消防设计为案例。作为洁净气体灭火系统之一的七氟丙烷灭火系统，因其清洁、高效、灭火快速等特点，使用越来越广泛。

 施工现场应具有健全的质量管理体系、相应的施工技术标准和施工质量检验制度。施工现场质量管理可按本规范附录E的要求进行检查记录。
9.1.2 钢结构防火保护工程施工的承包合同、工程技术文件对施工质量的要求不得低于本规范的规定。
9.1.3 钢结构防火保护工程的施工，应按照批准的工程设计文件及相应的施工技术标准进行。当需要变更设计、材料代用或采用新材料时，必须征得设计部门的同意、出具设计变更文件。
9.1.4 钢结构防火保护工程施工前应具备下列条件：
    1 相应的工程设计技术文件、资料齐全；
    2 设计单位已向施工、监理单位进行技术交底；
    3 施工现场及施工中使用的水、电、气满足施工要求，并能保证连续施工；
    4 钢结构安装工程检验批质量检验合格；
    5 施工现场的防火措施、管理措施和灭火器材配备符合消防安全要求；
    6 钢材表面除锈、防腐涂装检验批质量检验合格。
9.1.5 钢结构防火保护工程的施工过程质量控制应符合下列规定：
    1 采用的主要材料、半成品及成品应进行进场检查验收；凡涉及安全、功能的原材料、半成品及成品应按本规范和设计文件等的规定进行复验，并应经监理工程师检查认可；
    2 各工序应按施工技术标准进行质量控制，每道工序完成后，经施工单位自检符合规定后，才可进行下道工序施工；
    3 相关专业工种之间应进行交接检验，并应经监理工程师检查认可。
9.1.6 钢结构防火保护工程施工质量的验收，必须采用经计量检定、校准合格的计量器具。
9.1.7 钢结构防火保护工程应作为钢结构工程的分项工程，分成一个或若干个检验批进行质量验收。检验批可按钢结构制作或钢结构安装工程检验批划分成一个或若干个检验批，一个检验批内应采用相同的防火保护方式、同一批次的材料、相同的施工工艺，且施工条件、养护条件等相近。
9.1.8 钢结构防火保护分项工程的质量验收，应在所含检验批质量验收合格的基础上检查质量验收记录。钢结构防火保护分项工程质量验算合格应符合下列规定：
    1 所含检验批的质量均应验收合格；
    2 所含检验批的质量验收记录应完整。
9.1.9 检验批的质量验收应包括下列内容：
    1 实物检查：对采用的主要材料、半成品、成品和构配件应进行进场复验，进场复验应按进场的批次和产品的抽样检验方案执行；
    2 资料检查：包括主要材料、成品和构配件的产品合格证（中文产品质量合格证明文件、规格、型号及性能检测报告等）及进场复验报告、施工过程中重要工序的自检和交接检记录、抽样检验报告、见证检测报告、隐蔽工程验收记录等。
9.1.10 检验批质量验收合格应符合下列规定：
    1 主控项目的质量经抽样检验应合格；
    2 一般项目的质量经抽样检验应合格；当采用计数检验时，除有专门要求外，一般项目的合格点率应达到80％及以上，且不得有严重缺陷（偏差值不应大于其允许偏差值的1.2倍）；
    3 应具有完整的施工操作依据和质量验收记录。
9.1.11 钢结构防火保护检验批、分项工程质量验收的程序和组织，应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300的规定：
    1 检验批应由专业监理工程师组织施工单位项目专业质量检查员、专业工长等进行验收；
    2 分项工程应由专业监理工程师组织施工单位项目专业技术负责人等进行验收。

    现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300—2013规定了房屋建筑各专业工程施工质量验收规范编制的统一准则。本规范有关施工及验收的规定是根据该标准规定的原则编写的。执行本规范时，尚应遵守该标准的相关规定。

9.1 一般规定

    本节是对钢结构防火保护工程施工与质量验收的基本规定，其中第9.1.1条～第9.1.5条是对施工质量管理与控制的基本规定，第9.1.6条～第9.1.11条是对质量验收的基本规定。
9.1.1 本条依据现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300—2013，对从事钢结构防火保护工程的施工企业的质量管理体系和质量保证体系等进行检查验收。
9.1.2 本规范是对钢结构防火保护工程施工质量的和最基本的要求，应严格遵守。因此，承包合同（如质量要求等）和工程技术文件（如设计文件、企业标准、施工技术方案等）对工程质量的要求不得低于本规范的规定。当承包合同和设计文件对施工质量的要求高于本规范的规定时，验收应以承包合同和设计文件为准。
9.1.3 随着科学技术的发展，新材料、新产品日益增多。由于规范的制定具有一定的滞后性，为了保证新材料、新产品得到应用，在通过试验获得可靠数据或有实践证明的前提下，征得设计部门同意，是可以采用的。就施工过程而言，应明确按设计文件规定施工。
9.1.4 本条规定了钢结构防火保护工程施工前应具备的技术、物质条件。目前，钢结构防火保护工程的施工通常由具有消防施工资质的分包单位承担，因此必须做好相关的衔接、交底工作。钢结构防火保护工程是防腐涂装工程的后续施工，因此本条特别强调要求防腐涂装检验合格后方可进行防火保护工程的施工。对于膨胀型防火涂料，应在防腐底漆、中间漆涂装检验合格后进行，防腐面漆的施工应在膨胀型防火涂料涂装检验合格后进行。
    防腐涂装的检验应按下列要求进行：
    检查数量：按同类构件基数抽查10％，且均不应少于3个。
    检验方法：表面除锈采用铲刀检查、《涂覆涂料前钢材表面处理  表面清洁度的目视评定  第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB 8928.1规定的图片对照检查。底漆涂装用干漆膜测厚仪检查，每个构件检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。
9.1.6 施工质量验收所使用的计量器具应该是根据计量法规定并且定期计量检验意义上合格的器具，能保证在检定有效期内正确操作使用。
9.1.7 钢结构防火保护工程的施工通常按钢结构工程施工进展分批分次进行。一个单位工程可能采用多种防火保护材料（防火保护方式），如非膨胀型防火涂料、膨胀型防火涂料、防火板等，对此应划分为不同的检验批。另外，钢结构防火保护工程的性能与质量，在有些情况下还与其他因素有关，如膨胀型防火涂料的性能和防腐蚀工程（底漆、中间漆、面漆）有关，对此应按不同检验批进行验收。
9.1.8 分项工程质量验收应在检验批质量验收合格的基础上进行。一般情况下，两者具有相同或相近的性质，只是批量的大小不同，因此将有关的检验批汇集便构成分项工程的验收。分项工程质量验收合格的条件相对简单，只要构成分项工程的各检验批的验收资料文件完整，并且均已验收合格，则分项工程验收合格。
9.1.9 检验批质量验收的内容包括按规定的抽样方案进行实物检查和资料检查。本条列出了实物检查的方式和资料检查的内容。钢结构防火保护工程所采用防火涂料、防火板等防火保护材料的抽样检验方案应按本规范第9.2节的规定执行。
9.1.10 本条给出了检验批质量验收合格的条件：主控项目和一般项目检验均应合格，且资料完整。检验批验收合格后，在形成验收文件的同时宜标示合格标志，以利于施工现场管理和作为后续工序的条件。
    检验批质量验收合格主要取决于对主控项目和一般项目的检验结果。主控项目是对检验批的基本质量起决定性影响的检验项目，对工程质量起重要作用，从严要求是必需的，因此这种项目必须全部符合规定的要求，即主控项目的检验结果具有否决权。一般项目是指对工程质量不起决定性作用的检验项目。对采用计数检验的一般项目，允许存在20％以下的不合格点但要求不能有严重缺陷。
9.1.11 本条规定了检验批、分项工程的质量验收程序和组织。
    检验批验收是建筑工程施工质量验收的最基本层次，所有检验批均应由专业监理工程师组织验收。验收前，施工单位应完成自检，对存在的问题自行整改处理，然后申请专业监理工程师组织验收。
    分项工程由若干个检验批组成。验收时在专业监理工程师组织下，可由施工单位项目技术负责人对所有检验批验收记录进行汇总，核查无误后报专业监理工程师审查，确认符合要求后，由项目专业技术负责人在分项工程质量验收记录中签字，然后由专业监理工程师签字通过验收。