首例室外無電源式自動泄壓裝置試驗(下)
摘要：文章揭示了國內首例室外無電源式自動泄壓裝置，在IG541混合氣體滅火系統中的真實模擬試驗。通過試驗和性能特性參數，說明泄壓口產品是氣體滅火系統中的必備設備。使人們對泄壓口產品設計、使用有更進一步認識。
    關鍵詞：自動泄壓裝置、泄壓口、必備設備、特性。

朱勁武

（北京利達海鑫滅火系統設備有限公司，北京100176）

    3試驗方法及相關要求

    3.1試驗環境

    環境溫度：24°C～28°C；

    相對濕度：55％；

    大氣壓力：102KPa（1個大氣壓）

    3.2試驗室與設備

    3.2.1試驗空間

    試驗室容積為108m3，長8.45m，寬4m，高3.2m。試驗室門一張，高2.15m，

    寬0.8m。窗戶兩個，高1.06m，寬0.7m，玻璃厚度為3mm。在試驗室2/3凈高2.2m處安裝泄壓口產品。

    試驗室處于相對密封狀態。也就是說本試驗采用90升鋼瓶一個，內充裝1.44MPa氮氣，釋放到防護區內，當試驗室處于**密封狀態時，壓力值應顯示為1.2KPa，而檢測壓力值為0.1～0.2KPa。說明試驗室的密封性不是很好。目前大多數氣體滅火系統防護區的密封性能不會比試驗室的密封性差，許多防護區要求恒溫恒濕的環境，因此對密封性的要求就更高。

    3.2.2輸氣管道與噴嘴

    試驗室內安裝DN32的管道和兩個噴嘴，均布于試驗室頂部。

    3.2.3B類火試驗油盤及燃料罐

    試驗室中心放置B類火災試驗油盤，直徑為500mm，內盛裝40mm高度的93號汽油，下部墊20mm高度水。試驗室四角對角線處，各放置燃料罐兩個，兩個放在地面上，另兩個離地面1.8m高處，內盛裝93號汽油。

    3.3壓力測量

    試驗室安裝壓力變送器和膜合壓力表。

    3.4氣體滅火系統設備

    在108m3試驗室滅B類（汽油）火災時，若采用IG541混合氣體滅火系統，滅火設計濃度為37.5％，理論計算IG541混合氣體藥劑量為73.5Kg，則應采用70升鋼瓶5個。

    GB50370-2005《氣體滅火系統設計規范》國家標準中3.2.6條規定，防護區圍護結構承受內壓的允許壓強，不宜低于1200Pa。一般設定泄壓口產品的開啟工作壓力不超過1200Pa，才能確保防護區圍護結構的**。當70升5個鋼瓶內的IG541混合氣體全部釋放到108m3試驗室內，也就是說當采用的IG541混合氣體滅火系統，氣體噴射到設計的防護區容積內，當防護區**密封時，釋放的氣體壓強將是1200Pa的43.6倍以上；當防護區處于相對密封狀態（指108m3試驗室密封狀態）時，釋放的氣體壓強是它的21.8倍以上。從這兩組數據來看，泄壓口產品在IG541混合氣體滅火系統防護區做真實模擬試驗是非常危險的，也是非常有必要的。這說明泄壓口是氣體滅火系統的必備重要設備。

    3.5泄壓口產品

    采用XWZ15/1.2型室內無電源蓋式泄壓口（自動泄壓裝置）產品做本次試驗，它的泄壓面積為0.15m2。它具有結構簡單、零部件少、無需電源、開啟壓力準確、漏風量小、工作可靠、無故障率、啟閉靈活、單價低等特點。 
   
   4試驗過程與參數

    4.1 IG541混合氣體滅火系統減壓特性和參數（見圖一）

    從圖一中三條曲線，可以看出，IG541混合氣體滅火系統從鋼瓶中釋放出來時，在單位時間內，減壓孔板前和減壓孔板后及噴嘴出口壓力分別為：

    （1）第1S時：分別為14.68MPa、4.96MPa、3.52MPa；

    （2）第2S時：分別為14.66MPa、6.7MPa、5.21MPa；

    （3）第3S時：分別為14.55MPa、5.86MPa、4.58MPa；

    （4）第5S時：分別為14.12MPa、4.64MPa、3.63MPa；

    （5）第10S時：分別為11.98MPa、2.88MPa、2.26MPa；

    （6）第15S時：分別為9.31MPa、2MPa、1.57MPa；

    （7）第20S時：分別為6.89MPa、1.48MPa、1.16MPa；

    （8）第30S時：分別為3.80MPa、0.76MPa、0.59MPa；

    （9）第40S時：分別為2.13MPa、0.36MPa、0.28MPa；

    （10）第50S時：分別為1.25MPa、0.15MPa、0.12MPa；

    （11）第60S時：分別為0.77MPa、0.05MPa、0.04MPa。

    從圖一減壓特性曲線可以看出，減壓孔板前的壓力等于鋼瓶內壓力，它大于減壓孔板后的壓力，噴嘴壓力*小。第2S時減壓孔板后的壓力和噴嘴出口壓力達到*大值，分別為6.7MPa和5.21MPa。IG541氣體滅火系統有效噴射時間大約為48S。

    4.2 試驗室內壓力特性和參數

    從圖二試驗室內壓力特性曲線可以看出，IG541混合氣體滅火系統中的滅火氣體經管道和兩個噴嘴釋放到防護區內時，在單位時間內，試驗室內的壓力值急驟變化與IG541混合氣體滅火系統釋放的壓力大小、速度和泄壓口開啟面積大小、開啟次數緊密相關，試驗參數如下：（1）XWZ15/1.2型室外無電源式泄壓口總計開啟了四次，前三次開啟的壓力均為1.05～1.10KPa，第四次開啟的壓力大約為1.0KPa。其它兩臺備用泄壓口均沒有開啟。（2）泄壓口四次開啟的時間分別為第2S、第6S、第9S、第14S，每次開啟時間大約為 1S左右。（3）泄壓口在14S內連續開啟四次后，第17S時第五次達到0.8KPa的*高值，但泄壓口沒有開啟。試驗室內的壓力值大約經過16S的時間緩慢降至0.3KPa。（4）試驗室內放置的五盤93號汽油火，大約在8S左右全部熄滅。查閱本公司IG541混合氣體滅火系統送檢國家檢測中心，B類火災試驗，滅火時間為48S。兩者相比，滅火時間減少約40S。其主要原因是本試驗室和泄壓口密封性較好，滅火氣體藥劑量流失較少，短時間內使試驗室能迅速達到滅火濃度。

  5結論和建議

    通過上述XWZ15/1.2型室外壁掛無電源蓋式自動泄壓裝置（泄壓口）產品，在IG541混合氣體滅火系統試驗室的真實模擬試驗，得出如下結論：

    （1）國內首例泄壓口在相對密封的試驗室內試驗，開啟和關閉壓力值準確、可靠，能確保防護區的**，試驗是成功的。試驗室內的門、窗、玻璃及其它實物均完好無損。

    （2）IG541、高壓二氧化碳、七氟丙烷氣體滅火系統的滅火氣體藥劑，釋放到相對密封的防護區內，防護區內的*大壓力值將超過10級狂風的風壓（0.5KPa）。臺風風壓不大，但風力持續時間長，所以破壞力大。而氣體滅火系統噴射的氣體是瞬時釋放，破壞力是瞬間的。所以，我們應充分認識到這一點。建議防護區設在高層建筑、玻璃幕墻的、防護區具有相對密封狀態的區域，若采用IG541和高壓二氧化碳氣體滅火系統，配套的泄壓口產品應通過國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢測中心檢測并獲得檢驗報告；并建議實際采用的泄壓口面積應大于理論計算的泄壓面積一倍左右。

    （3）通過理論研究和試驗，證明泄壓口產品是氣體滅火系統中的必備重要部件。合格的泄壓口產品既能起到防護區內超壓氣體釋放的作用，又能避免防護區內滅火氣體藥劑量的不必要的流失，確保防護區內火災以*短時間撲救，將火災損失降低到*小。

    （4）目前有小部分消防工程商和用戶用與泄壓口配套的輔助設備——固定格柵，也稱風口部件來代替泄壓口產品，欺騙檢查方，蒙混通過消防監督部門的驗收。一旦發生火災，氣體滅火藥劑將通過風口部件大量泄漏，嚴重影響防護區內滅火藥劑濃度，將直接導致火災不能撲救，給人民生命、財產帶來巨大損失。通過此次真實模擬試驗，我們應清楚的知道泄壓口產品的用途和實際作用。切不可用固定格柵，也稱風口部件來代替泄壓口產品。

    （5）本次試驗向本人和同仁揭示了在安裝有泄壓口裝置的防護區，它的壓力變化特性和泄壓口的運行過程。通過本次試驗參數，使本人對泄壓口設計、計算、使用有了更進一步認識。本人將通過對其它種類、規格產品進行試驗后，在后續的文章中進行闡述。

    參考文獻：

    〔1〕GB50370-2005《氣體滅火系統設計規范》

    〔2〕GB50193-93《二氧化碳滅火系統設計規范》

    收稿日期：2009-07-20   修訂日期：2009-08-07

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