國(guó)內(nèi)首例室外無(wú)電源式自動(dòng)泄壓裝置（泄壓口）試驗(yàn)

朱勁武

（北京利達(dá)海鑫滅火系統(tǒng)設(shè)備有限公司，北京，聯(lián)系電話：13910793712）

摘要：

文章揭示了國(guó)內(nèi)首例室外無(wú)電源式自動(dòng)泄壓裝置，在IG541混合氣體滅火系統(tǒng)中的真實(shí)模擬試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)和性能特性參數(shù)，說(shuō)明泄壓口產(chǎn)品是氣體滅火系統(tǒng)中的必備設(shè)備。使人們對(duì)泄壓口產(chǎn)品設(shè)計(jì)、使用有更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：

自動(dòng)泄壓裝置、泄壓口、必備設(shè)備、特性。

1　概述

2006年5月1日實(shí)施的GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，自動(dòng)泄壓裝置也叫氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口，簡(jiǎn)稱為泄壓口（為便于表述，本文中統(tǒng)一簡(jiǎn)稱該裝置為泄壓口）。它是與氣體滅火系統(tǒng)配套的必備設(shè)備，一般安裝在氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)外墻或內(nèi)墻的泄壓孔上。當(dāng)氣體滅火系統(tǒng)中的滅火藥劑噴放，防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓力值達(dá)到規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)泄壓裝置將自動(dòng)開啟泄壓，使防護(hù)區(qū)內(nèi)的門、窗、墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備不造成損壞，同時(shí)保證氣體滅火系統(tǒng)能正常滅火。

按此規(guī)定要求，從2007年開始泄壓口產(chǎn)品逐漸與氣體滅火系統(tǒng)配套使用。但人們禁不住要問(wèn)，早在2007年以前，我國(guó)就開始采用二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)、鹵代烷氣體滅火系統(tǒng)和鹵代烷替代氣體、七氟丙烷、IG541混合氣體等氣體滅火系統(tǒng)，為什么以前泄壓口未得到推廣使用呢？本人通過(guò)對(duì)相關(guān)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)真研究分析，得出原因如下：（1）相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中使用泄壓口的規(guī)定表述模糊，用詞模棱兩可，致使相關(guān)設(shè)計(jì)和消防監(jiān)督部門無(wú)法正確設(shè)計(jì)和監(jiān)督泄壓口的安裝和使用情況；（2）我國(guó)現(xiàn)在開始高度重視人民生命、財(cái)產(chǎn)**，且對(duì)事故責(zé)任人將予追查到底；（3）以前氣體產(chǎn)品使用較少，人們對(duì)氣體產(chǎn)品了解相對(duì)不多，更加不清楚泄壓口產(chǎn)品的作用。

本人通過(guò)從百度、谷歌等搜索網(wǎng)站檢索和查閱大量消防資料、文獻(xiàn)得知，國(guó)內(nèi)、外暫時(shí)還沒有關(guān)于泄壓口產(chǎn)品模擬試驗(yàn)的文獻(xiàn)介紹。而要證明泄壓口裝置是氣體滅火系統(tǒng)的必備設(shè)備，我們不但要從理論上（本人已撰寫和發(fā)表了《氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口設(shè)計(jì)與安裝使用》文章）對(duì)其必要性進(jìn)行闡述，更有必通過(guò)對(duì)泄壓口作真實(shí)模擬試驗(yàn)，用試驗(yàn)過(guò)程和參數(shù)來(lái)說(shuō)明泄壓口安裝的重要性和必要性。近日，我公司進(jìn)行了室外無(wú)電源式自動(dòng)泄壓裝置在IG541混合氣體滅火系統(tǒng)中的真實(shí)模擬試驗(yàn)，現(xiàn)將真實(shí)模擬試驗(yàn)過(guò)程和期間的性能特征參數(shù)為大家進(jìn)行較詳細(xì)的介紹，以其使國(guó)內(nèi)同仁對(duì)泄壓口產(chǎn)品有更為詳盡的了解和高度重視，并使泄壓口產(chǎn)品得到正確使用及發(fā)展，文章中不足和缺陷之處，本人真誠(chéng)期待您給予批評(píng)指正。

2       試驗(yàn)?zāi)康募霸O(shè)備選擇要求

泄壓口產(chǎn)品在氣體滅火系統(tǒng)中的真實(shí)模擬試驗(yàn)屬國(guó)內(nèi)**，在確保人身、財(cái)產(chǎn)**和試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，真實(shí)反映泄壓口產(chǎn)品在*嚴(yán)酷的環(huán)境下，實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求真實(shí)、可靠，參數(shù)準(zhǔn)確。

2.1　實(shí)驗(yàn)氣體滅火系統(tǒng)選型

氣體滅火系統(tǒng)有許多種類，目前使用量*大的有七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)、IG541混合氣體滅火系統(tǒng)和二氧化碳三種氣體滅火系統(tǒng)。這三種氣體滅火系統(tǒng)撲滅汽油液體火災(zāi)的滅火設(shè)計(jì)濃度和有效噴射時(shí)間及滅火劑鋼瓶?jī)?nèi)20°C時(shí)的工作壓力分別為8％，≤10S，4.2MPa；37.5％，≤60 S，15MPa；34％，≤60 S，75MPa。滅火設(shè)計(jì)濃度實(shí)際上就是氣體滅火藥劑釋放到防護(hù)區(qū)內(nèi)，防護(hù)區(qū)增加的體積比率，七氟丙烷滅火藥劑主要是化學(xué)滅火，破壞燃燒鏈，所以滅火濃度較低。IG541和二氧化碳滅火藥劑主要是物理滅火，通過(guò)降低保護(hù)區(qū)的氧氣濃度到12～14％，隔離氧氣實(shí)現(xiàn)滅火。

從上述三組滅火設(shè)計(jì)濃度和有效噴射時(shí)間及滅火劑鋼瓶?jī)?nèi)20°C時(shí)工作壓力等參數(shù)來(lái)分析，在三種氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)的防護(hù)區(qū)容積和設(shè)備種類均相同的條件下，IG541混合氣體滅火系統(tǒng)釋放到20°C、一個(gè)大氣壓下的體積量*多，二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)次之，七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)*少。當(dāng)防護(hù)區(qū)密封性很好時(shí)，IG541、二氧化碳、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)釋放到防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓力可分別達(dá)到52、11～31、2.1KPa左右。

大多數(shù)人們不了解IG541混合氣體滅火系統(tǒng)滅火氣體釋放到防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓力和破壞力，但是人們都清楚臺(tái)風(fēng)所帶來(lái)的破壞力。臺(tái)風(fēng)分13級(jí)：0～12級(jí)。6級(jí)為強(qiáng)風(fēng)；8級(jí)為大風(fēng)，風(fēng)速62～74Km/h、17.2～20.7m/s、風(fēng)壓0.27KPa。24小時(shí)內(nèi)受8～9級(jí)臺(tái)風(fēng)影響時(shí)，為黃色報(bào)警，要求船只回港避風(fēng)，停止高空作業(yè)，危房居民應(yīng)立即轉(zhuǎn)移；10級(jí)為狂風(fēng)，風(fēng)速89～102 Km/h，24.5～28.4 m/s，風(fēng)壓為0.5KPa。這相當(dāng)于每平方米廣告牌承受約51Kg力作用，狂風(fēng)所到之處可拔起樹木，損壞建筑物；12級(jí)為颶風(fēng)，風(fēng)速≥117Km/h、≥32.6m/s、風(fēng)壓〉0.66KPa，陸地上極少見，摧毀力極大。2006年8月10日浙江省臺(tái)州遭受了1956年以來(lái)罕見的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“桑美”的正面襲擊，當(dāng)?shù)厥枭⒘?/span>100多萬(wàn)人。這是歷史以來(lái)*大的一次臺(tái)風(fēng)，據(jù)氣象部門統(tǒng)計(jì)，瞬時(shí)*大風(fēng)速達(dá)120 m/s，瞬時(shí)*大風(fēng)壓達(dá)19.86 KPa，臺(tái)風(fēng)所到之處，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)均會(huì)造成重大損失。

綜合上述分析，試驗(yàn)氣體滅火系統(tǒng)采用IG541混合氣體滅火系統(tǒng)，試驗(yàn)防護(hù)區(qū)和泄壓口產(chǎn)品可接受*嚴(yán)酷的試驗(yàn)。

2.2　實(shí)驗(yàn)泄壓口選型

泄壓口產(chǎn)品目前主要有室外無(wú)電源蓋式、室內(nèi)無(wú)電源葉片式、室內(nèi)有電源葉片式三種類型。為了使國(guó)內(nèi)首例泄壓口產(chǎn)品**、可靠，并保證試驗(yàn)成功，根據(jù)這三種類型泄壓口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)參數(shù)綜合分析，我們決定選用室外無(wú)電源蓋式泄壓口產(chǎn)品為主要測(cè)試產(chǎn)品。開啟壓力設(shè)定在1.05 KPa。為了確保試驗(yàn)室門、窗、墻體及其它試驗(yàn)室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不遭受IG541滅火氣體釋放壓力的破壞，再選擇兩臺(tái)泄壓口產(chǎn)品作為備用，一臺(tái)為XWZ10/1.2型室外無(wú)電源蓋式泄壓口，另一臺(tái)為XND13/1.2室內(nèi)有電源葉片式泄壓口，這兩臺(tái)泄壓口開啟壓力設(shè)定在1.4 MPa開啟。這樣能確保試驗(yàn)**、可靠。

2.3　實(shí)驗(yàn)中泄壓面積確定

根據(jù)GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB50193-93《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中防護(hù)區(qū)的泄壓口面積公式計(jì)算，IG541、高壓二氧化碳、七氟丙烷三種氣體滅火系統(tǒng)，在108m³試驗(yàn)室滅B類汽油火災(zāi)的泄壓口面積分別為0.04m²、0.03 m²、0.03 m²。三種氣體滅火系統(tǒng)均采用70升滅火劑鋼瓶，這三種氣體滅火系統(tǒng)所需鋼瓶分別為5個(gè)、3個(gè)、1個(gè)。三種滅火劑鋼瓶?jī)?nèi)20°C時(shí)的工作壓力分別為15 MPa、5.2 MPa、4.2 MPa。

綜合分析，IG541混合氣體滅火系統(tǒng)在108m³試驗(yàn)室試驗(yàn)屬國(guó)內(nèi)**，泄壓口面積選擇應(yīng)大于計(jì)算值0.04 m²，選擇XWZ15/1.2型室外無(wú)電源蓋式泄壓口，泄壓口面積為0.15 m²，是計(jì)算值的2.7倍，這樣能再一次確保試驗(yàn)的**、可靠性。

2.4　實(shí)驗(yàn)中泄壓口主要參數(shù)設(shè)定

2.4.1　開啟工作壓力：1.1+0.1 KPa

指泄壓口達(dá)到設(shè)定的*大工作壓力值時(shí)，自動(dòng)開啟的壓力值。目的是為了確保防護(hù)區(qū)內(nèi)各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的**性。

2.4.2　關(guān)閉工作壓力：0.95+0.05 KPa

指泄壓口低于設(shè)定的*小工作壓力值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉的壓力值。目的是為了確保防護(hù)區(qū)內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)**基礎(chǔ)上，防止氣體滅火藥劑不必要的流失，避免造成滅火時(shí)間延長(zhǎng)，甚至不能撲救火災(zāi)的嚴(yán)重后果。

2.4.3       啟閉滯后時(shí)間：≤2S

指從泄壓口達(dá)到設(shè)定的啟閉工作壓力值時(shí)算起，至泄壓口完全啟閉或達(dá)到相應(yīng)啟閉狀態(tài)的時(shí)間。是反映泄壓口工作靈敏度性能參數(shù)指標(biāo)，也是確保防護(hù)區(qū)**性能和減少氣體滅火藥劑流失的一個(gè)性能指標(biāo)。

室外無(wú)電源蓋式泄壓口與室內(nèi)無(wú)電源葉片式和室內(nèi)有電源葉片式泄壓口對(duì)比，室外無(wú)電源蓋式泄壓口開啟滯后時(shí)間小于0.5S，關(guān)閉滯后時(shí)間為1.0S左右，比另外兩種類型泄壓口啟閉時(shí)間大約快0.5S左右。本試驗(yàn)采用室外無(wú)電源蓋式泄壓口產(chǎn)品，有利于試驗(yàn)的**性。

2.4.4       漏風(fēng)量：≤700 m³/ m²·h

當(dāng)泄壓口前后壓力差為300Pa+50KPa時(shí)，其單位面積在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的漏風(fēng)量不應(yīng)大于700 m³/ m²·h。漏風(fēng)量性能參數(shù)是確保防護(hù)區(qū)內(nèi)氣體滅火藥劑從泄壓口不流失或少流失的一個(gè)重要指標(biāo)，可促使防護(hù)區(qū)內(nèi)瞬間達(dá)到滅火濃度，將火災(zāi)迅速撲滅。若泄壓口漏風(fēng)量過(guò)大，在噴射過(guò)程中，防護(hù)區(qū)內(nèi)剛剛達(dá)到或尚未達(dá)到滅火濃度。這將延長(zhǎng)滅火時(shí)間，甚至?xí)哟蠡饎?shì)，不能撲救火災(zāi)。

室外無(wú)電源蓋式泄壓口經(jīng)國(guó)家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，漏風(fēng)量為1.35m³/m²·h，另兩種類型泄壓口漏風(fēng)量為274m³/m²·h。目前國(guó)內(nèi)許多生產(chǎn)泄壓口產(chǎn)品的廠家，對(duì)該漏風(fēng)量指標(biāo)不重視，很難達(dá)到該性能參數(shù)指標(biāo)。本試驗(yàn)采用室外無(wú)電源蓋式泄壓口產(chǎn)品，有利于檢測(cè)防護(hù)區(qū)在密封性很好的“嚴(yán)酷”環(huán)境下，它的**性和動(dòng)作的真實(shí)性。