惰性气体灭火系统泄压口设置应用

时间：2017-11-16 08:15:32 来源：未知

惰性气体灭火系统

惰性气体灭火系统是目前工程应用中广泛使用的一种灭火方式。惰性气体平时以高压方式储存在钢瓶中，在气体灭火过程中，大量的惰性气体被释放到保护区内。而保护区是一个相对密闭的空间，随着气体体积的增多，保护区内压力将会升高。如果保护区维护结构（如墙体、门、窗）的强度不够，可能会因压力的升高而造成损坏。为了防止因为超压而引起的保护区维护结构的损坏，则要求保护区设置泄压口。

惰性气体系统的泄压口可以采用很多形式，包括：自由泄压至室外大气中，通过通风管道泄压，经过其他被保护的/未保护的房间泄压，经泄压阀或百叶窗泄压。

惰性气体系统泄压口的设计、计算方式和惰性气体灭火系统喷放管道系统基本相同。两类系统的气体都会通过一些有流量限制的开口设备，如泄压系统中的百叶窗、节气阀、天窗、防鸟网，灭火系统中的减压孔板、喷头等。气体通过这些设备时会造成一定的压力损失，同时还有管道造成的沿程压力损失，所以在进行泄压口设计和计算的时候，也要考虑这些因素。同时泄压系统需要考虑保护空间及设备所受压力不能大于50lb/ft2（2400Pa），如果超过该值，则气体增压会对保护区维护结构及其内部设备造成一定的损失。

中国规范和美国规范对惰性气体灭火系统的泄压口面积都有计算要求，计算方式不尽相同。但总体来说泄压口面积与气体的喷放流速和保护区维护结构的承压强度有关。
 

泄压口面积与惰性气体的喷放流速成正比，而与保护区维护结构的承压强度成反比。即惰性气体喷放速度越快，需要设置的泄压口面积越大；保护区维护结构的承压强度越小，则需要设置的泄压口面积越大。惰性气体喷放速度一般可以由气体总喷放量和喷放强度计算得出，而保护区维护结构的承压强度一般需要由业主方或建筑设计方提供。

随着现代的建筑方法日新月异，在建筑结构中，要求建筑侧面墙的承压要弱于整体结构等，所以建筑结构的承压等级不是一个单一的数值。因此NFPA规范的也不是一成不变的。如果设计人员无法确定，则安素推荐使用5lb/ft2（240Pa），中国标准规范要求数值为1200pa，这两个数值都是一个保守估算值，由此计算得出的泄压口面积一般会大于实际需求值，但并不会影响惰性气体灭火系统的灭火效果。

工程中一般使用以下类型的泄压设备或方法：

• 自然泄压/可用开口：利用保护区内已有的开口，如天窗，门缝，通风管道开口，或墙体开孔等，作为自然的泄压口。该方法只适用于当计算出的泄压面积小于通过Door fan 测试系统测试出的泄露面积当量时。

• 重力/静态：泄压阀安装在墙体上，当保护区内增加到最低要求压力时（一般要求500-600Pa），必须打开。该类型设备不能保持墙的防火等级，造价最低。这种是目前国内应用最多的泄压设备。

• 电动控制：泄压阀安装在墙体上，通过电动打开。或者是平时供电，当切断电源时，打开泄压阀。该类型设备设计的时候必须确保泄压阀在药剂喷放之前打开，否则泄压阀将不起作用。同时该类设备设计相对复杂、安装费用也较高、不能使用机械手动启动装置启动系统。

• 气动控制：泄压阀安装在墙体上，通过气压联动打开阀门。该类设备和电动控制方式设备的特点基本相似。

• 压力控制：泄压阀必须在设定的压力值下打开。可以广泛应用在不同的情况下，但是需要在释放之前做校准测试。

泄压设备的动作设置：

由于惰性气体释放后的前几秒钟，惰性气体的流速最大，保护区内的增压也达到最大值。如果当保护区内压力升高，而泄压设备没有完全打开，泄压设备则可能会被重新关闭，所以泄压设备必须在惰性气体释放之前完全打开。惰性气体通常会设置延时释放，一般可以设置泄压设备在惰性气体灭火系统延时阶段联动开启。如果需要保持保护区内的惰性气体浓度，则须在气体喷放完毕后联动关闭泄压设备来阻止药剂流失。

泄压阀的位置设置：

由于惰性气体比空气略重一些，释放后药剂将会下沉，为防止灭火药剂的耗损，泄压口最好设置在保护区维护结构的顶部或2/3高度以上。泄压口可以设置多个，但要求他们安装在同一个高度上，以防止高度不一致，引起对流导致灭火药剂的损失。同时也尽可能的远离喷头位置。