机房消防七氟丙烷方案.docx

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机房消防七氟丙烷方案

气体灭火系统

设

计

方

案

建设单位：

编制单位：

编制日期：

二○一五年十一月

一、综合说明

概述

（一）、设计目的

贯彻落实国家有关消防法规的文件精神和要求，减少火灾危险，保护人身和财产安全，做到方案优良、经济可行、设计合理、确保施工质量。

（二）、设计原则

本方案中，系统的设计、施工、验收应遵循国家有关消防法规和方针政策，针对被保护对象的特点，做到安全可靠、技术先进、经济合理、安装维护方便。

（三）、系统组成：

根据设计要求和国家有关消防规范，本灭火系统主要包括两个部分：

火灾自动报警系统：

主要由火灾报警控制器，感烟探测器、感温探测器、联动控制模块以及消防电源组成，承担灭火防区火灾探测、报警任务，并为各防区的灭火控制盘发出灭火指令，同时接收灭火控制盘传来的预启动和已启动释放后的信号。

灭火系统：

主要由灭火控制盘、放气显示灯、声光报警器（火警和启动两种不同声光信号）七氟丙烷灭火装置，手动启停开关组成。

承担接收火灾报警系发出的灭火指令，并自动启动七氟丙烷实施灭火，并反馈预启动和已启动灭火信号给火灾报警系统，同时联动空调和防排烟风机在灭火时自动关闭。

七氟丙烷灭火系统

1、根据防护区的实际情况，本方案中七氟丙烷七氟丙烷灭火系统的控制部分采用气体灭火控制盘与火灾报警控制器接口,它外接声光报警、释放显示灯、手动启停开关与七氟丙烷灭火装置组成一套完整的自动灭火系统。

该系统具有火灾自动探测、自动报警、自动启动且兼备人工手动启动及自动记忆和实时打印等功能。

风机联动及防雷接地等都按国家相关规范作了完善考虑。

2、工作原理：

每一个防护区各有一路感烟探测器和一路感温探测器，火灾报警控制器在编程时采用双路确认模式,当单路探测器报警时，火灾报警控制器发出预警信号，同时将信号传给该防区的声光报警器，只有当两个回路的探测器都报警时，此时控制器一方面输出声光火灾报警信号，另一方面输出火灾启动信号给该防区气体灭火控制盘，该气体灭火控制盘发出延时启动信号,同时关闭空调等通风设施，延时30秒倒计时完毕，即启动七氟丙烷灭火装置实施灭火，释放灯亮，提示人们切勿进入防区。

本文件编制依据及引用文件

3．1公安部（公消〖2000〗217号文）《关于进一步加强哈龙替代品及其替代技术管理的通知》

3．2DB36/T379—2001《七氟丙烷自动灭火系统设计、施工、验收规范》

3．3GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》

3．4GB50166-1992《火灾自动报警系统施工及验收规范》

3．5GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》

二、灭火装置设计说明

装置简介和工作原理

七氟丙烷灭火系统简介

1、七氟丙烷灭火剂环保安全性能

七氟丙烷（HFC-227ea）是一种新型的洁净气体灭火剂，分子式是CF3CHFCF3。

其灭火效率高、灭火速度快、不复燃，是国际消防界率先认可的理想哈龙替代品。

七氟丙烷灭火剂的主要特点为：

（1）环保：

臭氧耗损潜能值（ODP）为零，不会破坏大气臭氧层。

药剂在常温常压下喷放时是透明、洁净的气体，灭火后残渣，对设备无污损。

（2）安全：

七氟丙烷的未观察到不良反应浓度NOAEL值为9%，而一般七氟丙烷的灭火设计浓度为10%以下，对人体基本无害

2、七氟丙烷（HFC-227ea）灭火剂灭火机理

与卤代烷灭火剂的灭火机理相似，是在全淹没状态下对火产生物理变化及化学反应。

主要利用化学抑制的作用来扑灭火灾，对燃烧反应起负催化作用。

当空间内七氟丙烷达到一定的浓度时，燃烧反应链不能维持下去，致使燃烧熄灭。

3、七氟丙烷（HFC-227ea）灭火剂物理性能

沸点：

-16.4℃液体密度：

1.41g/ml（20℃）

冰点：

-131.1℃臭氧层消耗潜能值（ODP）：

0

临界温度：

101.7℃大气层停留时间：

36年

临界压力：

2.91Mpa蒸气压：

0.39Mpa

蒸气密度：

31.2kg/m3（20℃）

未观察到不良反应最大浓度（NOAEL）：

9%

可观察到不良反应最小浓度（LOAEL）：

10.5%

系统设计灭火浓度：

8%-10%

4、七氟丙烷（HFC-227ea）灭火剂技术指标见下表

性能

技术指标

纯度

99.6%

酸度

3ppm

水含量

10ppm

不挥发残留物

0.01%

悬浮或沉淀物

不可见

5、QL227型七氟丙烷灭火系统和灭火装置基本参数

工作环境环境温度：

0℃～50℃工作环境湿度：

≤95%

最大充装密度：

1150kg／m3贮存容器：

70L、90L、120L

灭火剂贮存压力：

4.2Mpa（系统）、2.5Mpa（装置）

最大工作压力：

6.7Mpa（系统）、4.2Mpa（装置）

最小工作压力：

3.6Mpa（系统）、2.0Mpa（装置）

喷射时间：

≤10s

专用阀启动器：

最小启动电流1.2A最大安全电流150mA/5min

直流电阻1-3Ω启动电压：

DC24V

主电源：

AC220V50Hz备用电源：

DC24V

6、QL227型七氟丙烷灭火系统和灭火装置的主要特点

1、产品的容器阀采用金属膜片密封，保证了阀体可靠的密封性能，能保证灭火剂长期储存。

2、产品选用先进的专用阀启动器，其体积小，重量轻，结构紧凑，使用安全，无需维护。

3、多种喷头设计，可根据实际需要进行选择，确保使用性能。

柜式七氟丙烷灭火装置简介

柜式七氟丙烷气体灭火系统以“洁净气体”七氟丙烷作为灭火剂，灭火机理是通过惰化火焰中的活性自由基,实现断链灭火。

七氟丙烷的特点是：

无色无味、清洁、不导电、毒性低、灭火效率高、不污染被保护对象，特别是对大气臭氧层无任何破坏作用。

在第一代的哈龙替代物中，七氟丙烷的综合性能最好。

优点：

（1）安装简便：

本公司生产的柜式七氟丙烷气体灭火装置是一种无管网灭火设备，具有轻便、可移动、安装灵活的特点，外表美观，不破坏防护区内的整洁。

（2）效率高：

灭火剂无管路损失，当火灾发生时，本装置可直接向防护区喷射灭火剂，因此灭火效率高、速度快。

（3）安全性好：

柜式七氟丙烷由于没有管网阻力损失，系统工作压力小，为2，5MP，相比有管网七氟丙烷灭火系统4.2MP,压力小,在储瓶最大工作压力相同的情况下,更安全.

（4）防护系数大可靠,:

由于柜式七氟丙烷灭火系统在每个防护区都配备灭火装置,在所有防区发生火情都能同时灭火,而有管网灭火系统采用的是组合分配方式灭火,在一个防区中只能同时扑灭其中一个防区的火情,完全忽视了多防区同时发生火情的可能性。

适用范围

柜式装置不用设置专用的瓶组间，整个柜体设置在防护区内，适用于计算机房、档案馆、贵重物品库、通讯机房等空间较小的防护区，几台柜式装置联用也可保护较大的保护区。

当建筑物内无法设置专用的瓶组间，或虽然有瓶组间，但输送距离较远，不能满足工程设计的要求，或防护区内不便安装系统管网时，可使用本装置。

综合以上情况，并结合工程的实际情况，本工程采用柜式七氟丙烷灭火系统是可行的。

对防护区的要求

1、防护区的最低环境温度不应低于0℃.

2、防护区维护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5h；吊顶的耐火极限不应低于0.25h。

3、防护区维护结构承受内压的允许压强，不宜低于1.2kPa。

4、防护区灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口，以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放七氟丙烷前，应做到关闭。

柜式装置工作原理图：

1.紧急启停按钮

2.放气指示灯

3.光报警器

4.声报警器

5电气控制线路

6.火灾探测器

7.喷嘴

8.信号反馈装置

9.集流管

10.灭火剂管路单向阀

11.压力软管

12.灭火剂容器阀

13.机械应急启动把手

14.柜体

15.灭火剂储存容器

16.启动管路

17.启动装置

18.报警灭火控制器

图1柜式装置工作原理图

图2灭火装置动作控制程序图

三、装置基本性能参数

表1装置的基本参数

装置设计工作压力

2.5MPa

装置最大工作压力（50℃）

4.2Mpa

灭火剂储存容器充装压力（20℃）

2.5MPa

灭火剂储存容器容积

70L,90L,120L

喷射时间

≤8s

最大喷射时间

10s

装置工作电源

AC220V50Hz，DC24V

气体储存环境温度

0℃～50℃

装置选用方法

选用本柜式装置时，应确定该保护区的保护对象，计算出防护区的净容积，即可从以下表格选出所需的装置型号和应该充装的灭火剂量。

灭火剂设置用量计算方法

1、设计标准

（1）NFPA2001《洁净气体灭火剂灭火系统》

（2）《七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范》

（3）ISO/CD14520-15（1997年第3版）《气体灭火系统—物理性能和系统设计》

2、设计条件

（1）保护区的尺寸；

（2）保护对象；

（3）保护区的最低、最高温度；

（4）保护区的海拔高度；

3、灭火剂设计用量计算

（1）按公式计算

式中W:

灭火剂设计用量（kg）

V:

保护区净容积（m3）

S:

七氟丙烷蒸汽比容（m3/kg）

S＝0.1269+0.000513t，式中t＝保护区的最低温度（℃）

C:

设计浓度（%）

K:

海拔高度修正系数

（2）设计用量也可以根据表格查取，并用海拔高度修正系数修正。

4、灭火剂储存容器内的剩余量

每只灭火剂储存容器内的喷放剩余量按2.0kg计算。

5、灭火剂设置用量

灭火剂设置用量＝灭火剂设计用量＋瓶组数×2.0kg

6、保护区设计计算结果

保护区

屏蔽机房

设计浓度%

8

喷放时间S

≤8

储瓶容积L

1×90

灭火剂用量kg

156.04

气瓶数量个

2

7、设备选型及参数

品目号

产品名称

制造商名称、品牌及产地

规格

数量

1

柜式七氟丙烷灭火装置

深圳市兴舞消防设备有限公司、兴舞、深圳

MJP－90

1

2

七氟丙烷药剂

深圳市兴舞消防设备有限公司、兴舞、深圳

FM200

160

3

泄压阀

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

XNZ10/1.2

1

4

智能光电感烟火灾探测器

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD3000EN

3

5

智能感温火灾探测器

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD3300EN

6

6

通用探测器底座

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD10EN

9

7

气体灭火控制器

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD5502EN

1

8

气体报警控制器

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD128EN（M）

1

9

电池

国产

10Ah12V

2

10

声光报警器

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD1000

2

11

放气指示灯

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD1100

1

12

现场紧急启停按钮

北京利达华信电子有限公司、利达、北京

LD1200

1

表5保护区单位体积的灭火剂用量表（kg/m3）

温度

（℃）

设计浓度（%）

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

-10

0.5254

0.6196

0.7158

0.8142

0.9147

1.0174

1.1225

1.2301

1.3401

1.4527

-5

0.5141

0.6064

0.7005

0.7967

0.8951

0.9957

1.0985

1.2038

1.3114

1.4216

0

0.5034

0.5936

0.6858

0.7800

0.8763

0.9748

1.0755

1.1785

1.2839

1.3918

5

0.4932

0.5816

0.6719

0.7642

0.8586

0.9550

1.0537

1.1546

1.2579

1.3636

10

0.4834

0.5700

0.6585

0.7490

0.8414

0.9360

1.0327

1.1316

1.2328

1.3364

15

0.4740

0.5589

0.6457

0.7344

0.8251

0.9178

1.0126

1.1096

1.2089

1.3105

20

0.4650

0.5483

0.6335

0.7205

0.8094

0.9004

0.9934

1.0886

1.1859

1.2856

25

0.4564

0.5382

0.6217

0.7071

0.7944

0.8837

0.9750

1.0684

1.1640

1.2618

30

0.4481

0.5284

0.6104

0.6943

0.7800

0.8676

0.9573

1.0490

1.1428

1.2188

35

0.4401

0.5190

0.5996

0.6819

0.7661

0.8522

0.9402

1.0303

1.1224

1.2168

40

0.4324

0.5099

0.5891

0.6701

0.7528

0.8374

0.9239

1.0124

1.1029

1.1956

45

0.4250

0.5012

0.5790

0.6586

0.7399

0.8230

0.9080

0.9950

1.0840

1.1571

50

0.4180

0.4929

0.5694

0.6476

0.7276

0.8093

0.8929

0.9784

1.0660

1.1555

表6海拔高度修正系数表

海拔高度（m）

修正系数

-1000

1.130

0

1.000

1000

0.885

1500

0.830

2000

0.785

2500

0.735

3000

0.690

3500

0.650

4000

0.610

4500

0.565

安装

本装置的安装场所应符合下列要求：

（1）环境温度为0〇C～50〇C，且干燥、通风良好；

（2）空气中不得含有易爆、导电尘埃及腐蚀部件的有害物质，否则必须予以保护，装置不得受到震动和冲击；

（3）整个柜体必须能安装平稳，不允许倾斜；

（4）防护区的面积不宜大于100m2，容积不宜大于3003m；

（5）防护区维护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5h，吊顶的耐火极限不应低于0.25h；

（6）防护区维护结构承受内压的允许压强，不宜低于1.2kPa；

（7）防护区灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口，以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放七氟丙烷之前，应做到关闭；

（8）防护区的泄压口宜设在外墙上，应位于防护区净高的2/3以上，泄压口的面积应该根据相关的标准进行计算；

（9）当设有外开弹性闭门器或弹簧门时，如果其开口面积不小于泄压口计算面积，不须另设泄压口。

安装在防护区里的位置应选择能避免接近热源和太阳光直接照射的地方，并靠近墙体安装。

喷嘴的喷射方向应朝防护区

本装置安装时，应按照下列顺序进行：

（1）按照选定的位置将柜体安放平稳；

（2）将灭火剂瓶组放入柜内，并用固定抱卡和螺栓螺母固定在柜体上；

（3）将管路安装在柜体内的顶部，并用固定抱卡和螺母固定在柜体的顶部；

（4）安装喷嘴管路、管件和喷嘴、喷嘴罩，注意应将喷嘴罩用固定螺母固定；

（5）安装压力信号反馈装置，安装位置在弯头上；

（6）安装启动瓶，用抱卡和螺栓螺母将启动瓶固定在柜体的内侧面；

（7）安装启动管路和管件；

（8）检查各个安装连接部位，必须保证固定牢固，管路连接处密封良好。

四、报警系统的设置

（型号作参考,具体以甲方认可的型号厂家技术参数为准）

系统说明：

本灭火系统灭火防区火灾探测部分系统重新设置一套火灾报警控制系统，由火灾报警控制器通过编程对灭火防区的火灾探测器，单输入和输出模块，进行识别和联动控制，组成一套完善的火灾自动探测，自动报警及联动控制的火灾自动报警的灭火系统，由于具有记录打印功能，所以能自动打印出火灾发生的时间，报警探头的地址码，时间先后以及灭火启动的时间，为分析火灾发生的过程及原因提供证据。

系统的优点

1．火灾自动报警及消防联动控制系统的优点

GST系列火灾自动报警及消防联动控制系统，是海湾安全技术股份有限公司研制的高科技消防电子产品，本系列产品具有如下主要特点：

（1）火灾探测器智能化：

每只探测器内均安装有一只单片计算机，探测器上电后计算机可对传感器采集到的环境参数（烟雾、水气、粉尘等）信号进行分析判断，并向火灾报警控制器传送正常、火警、污染、故障等状态信号，极大降低误报。

探测器智能化后可大大减少普通火灾报警系统中探测器与控制器之间的信息传输量，进一步提高了火灾报警系统的可靠性。

另外，智能型光电感烟及电子感温探测器可实现电子编码及离线特性检查，方便安装、调试及维修。

（2）火灾报警控制器智能化：

火灾报警控制器采用大屏幕汉字液晶显示，清晰直观。

除可显示各种报警信息外，还可显示各类图形。

报警控制器可直接接收火灾探测器传送的各类状态信号，通过控制器可将现场火灾探测器设置成信号传感器，并对传感器采集到的现场环境参数信号进行数据及曲线分析，为更准确的判断现场是否发生火灾提供了有利的工具。

控制器若配接LonWorks总线接口，可直接与海湾公司生产的HW-BA5000楼宇自动控制系统集成联网。

（3）报警及联动控制系统全功能化：

控制器采用内部并行总线设计，积木式结构，容量扩充简单方便。

系统可采用报警联动共线式布线，也可采用报警和联动分线式布线，适用于目前各种报警系统的布线方式，彻底解决了变更产品设计带来的原设计图纸改动的问题。

各类控制器全部通过GB4717-93及GBl6806—1997双项标准检验。

（4）探测器与控制器采用无极性信号二总线技术，整个报警系统的布线极大简化，便于工程安装、线路维修，降低了工程造价。

系统还设有总线故障报警功能，随时监测总线工作状态，保证系统可靠工作。

（5）控制器内设有Watchdog功能，由外界强电磁干扰造成的系统程序混乱，可自动恢复正常运行。

各种探测器本身采用了相应的抗干扰措施，多方面降低了误报率。

（6）可随时通过输入密码对系统内任意探测器进行开启、关闭及报警趋势状态检查操作，并根据现场情况对探测器的灵敏度进行调节。

（7）交、直流两用供电系统，交流掉电时，直流供电系统可自动导入，以保证控制器运行的连续性。

（8）报警控制器可自动记录报警类别、报警时间及报警地址号，便于查核。

报警控制器配有时钟及打印机（可选配），记录、备份方便。

（9）信号传输距离远。

探测器及模块到控制器间的传输距离达到1．5公里时系统仍可正常工作。

（10）配接专用连接探测器及模块的光纤接口，可实现远程（≤30公里）探测器及模块到控制器之间的信号传输。

控制器之间也可通过专门设计的RS-232光纤接口，实现远程联网通讯。

GST系列分布智能火灾自动报警及消防联动控制系统，是海湾安全技术股份有限公司最新研制的产品，符合现代火灾自动报警系统的发展方向，投放市场以来得到了消防管理部门、设计院、施工单位及用户的广泛好评。

报警联动控制系统各部件的性能、技术参数

1.JTY—GD-G3型智能光电感烟探测器

智能光电感烟探测器采用无极性信号二总线技术，可与海湾公司生产的各类火灾报警控制器配合使用。

本探测器内设置了带A/D转换的八位单片计算机，具有强大的分析、判断能力，通过在探测器内部固化的运算程序，可自动完成对外界环境参数变化的补偿及火警、故障的判断，存储环境参数变化的特征曲线，极大提高了整个系统探测火灾的实时性、准确性。

本探测器采用电子编码方式，现场编码简单、方便。

探测器采用指示灯闪烁的方式提示其正常工作状态，可在现场观察其运行状况，本探测器底部采用密封方式，可有效防水、防尘、防止恶劣的应用环境对探测器造成的损坏。

主要技术指标

（1）工作电压：

总线24V监视电流≤0.8mA报警电流≤2.0mA

（2）报警确认灯：

红色，巡检时闪烁，报警时常亮

（3）使用环境：

温度：

-100C～+500C相对温度≤95%，不结露

（4）编码方式：

十进制电子编码

2.JTW-ZCD-G3N型智能电子差定温感温探测器

智能电子差定温感温探测器内置单片计算机，固化高可靠火灾判断程序，采用优质电子测温传感器，工作性能稳定、可靠，具有良好的抗干扰性能，对潮湿环境有良好的适应能力。

本探测器可通过手持式编码器进行电子编码及性能检查，安装调试简单、方便。

本探测器为专利产品，专利号为ZL99311722.8。

主要技术指标

（1）工作电压：

总线24V监视电流≤0.8mA报警电流≤2.0mA

（2）报警确认灯：

红色，巡检时闪烁，报警时常亮

（3）定温灵敏度级别：

定温1级灵敏度：

报警设定温度580C

定温2级灵敏度：

报警设定温度660C

定温3级灵敏度：

报警设定温度720C

（4）使用环境：

温度：

-100C～+500C相对湿度≤95％，不结露

（5）编制方式：

十进建电子编码

3.J-SAP-8401型智能编码手动报警按钮

按规范要求，手动报警按钮旁边应设计消防电话插孔，考虑到现场实际安装调试的方便性，将手动报警按钮与消防电话插座设计成一体，构成一体化手动报警按钮。

按钮采用拔插式结构，可电子编码，安装简单、方便。

主要技术指标：

（1）工作电压：

总线24V监视电流≤0.8mA动作电流≤2mA

（2）线制：

与控制器采用无极性信号二总线连接，与总线制编码电话插孔采用四线制连接，与TS-Z02多线制电话主机采用电话二总线连接。

（3）使用环境：

温度：

-100C～+500C相对温度≤95％，不结露

4.LD-8301型智能编码单输入/单输出模块

本模块采用电子编码器进行编码，模块内有一对常开、常闭触点，容量为DC24V、5A。

模块具有直流24V电压输出，用于与继电器触点接成有源输出，满足现场的不同需求。

另外模块还设有开关信号输入端，用来和现场设备的开关触点连接，以便对现场设备是否动作进行确认。

应当注意的是，不应将模块触点直接接入交流控制回路，以防强交流干扰信号损坏模块或控制设备。

主要技术指标

（1）工作电压：

总线电压：

总线24V电源电压：

DC24V

（2）监视电流：

总线电流≤1mA电源电流≤7MA

（3）动作电流：

总线电流≤5mA电源电流≤25mA

（4）线制：

与控制器采用无级性信号二总线连接，与DC24V电源采用无极性电源二总线连接。

（5）使用环境：

温度：

-100C～+500C相对温度≤95％，不结露

5.JB-QT-GST200型汉字液晶显示火灾报警控制器（联动型）

JB-QG-GST200火灾报警控制器联动型是海湾公司充分调研消防市场需求总结多年消防工程经验融会国标GB4717-1993