鐵路運輸氣體滅火裝置
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一、七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計中應注意的問題
鐵路信號機械室、微機室、電源屏室、TDCS微機監(jiān)控室、電碼化室等，電器設(shè)備多，需要做好防火工作。由于這些房間在建筑平面布局上具有分散的特點，故適用于采用預制七氟丙烷滅火裝置。在應用該滅火裝置時應注意以下幾點：（1）每個防護區(qū)應設(shè)置一個[手動/自動]選擇開關(guān)，選擇開關(guān)上應有明顯的警告指示燈，有人進入時應將開關(guān)打到手動位置。（2）在防護區(qū)域中設(shè)置探測出火災后能立即動作的聲、光報警裝置，提醒人員防護區(qū)已發(fā)生火災或異常情況；防護區(qū)外應設(shè)置滅火劑噴放指示信號，以防人員的誤入。（3）按要求設(shè)置緊急照明和疏散方向標志，確保迅速、安全的疏散。（4）防護區(qū)不宜有不能關(guān)閉的開口，除泄壓口外，防護區(qū)的門應能在滅火劑噴放前自動關(guān)閉，防護區(qū)的門應向外開啟，并能自動關(guān)閉，保證人員在任何情況下均能從防護區(qū)內(nèi)安全撤離及保護防護區(qū)滅火劑濃度。（5）防護區(qū)應設(shè)置通風換氣設(shè)施，以備滅火后及時對防護區(qū)進行換氣。（6）防護區(qū)應設(shè)置泄壓口。
氣體滅火裝置應用于不能用水滅火的場所，其特點是滅火速度快，對保護物體不產(chǎn)生損壞和污染。從1900年四氯化碳被應用于撲救液體火災至今，一百年來，各種鹵代烷氣體滅火劑被研制和應用，像哈龍1001、1011及后期的哈龍1211和哈龍1301，它們具有不導電、揮發(fā)快、無殘留物、清潔安全的優(yōu)點，尤其適用于保護高新電子設(shè)備，成為人類同電器火災斗爭的強有力武器。然而近年來的研究表明，包括鹵代烷滅火劑在內(nèi)的氯氟烴類物質(zhì)在大氣中的排放，是導致大氣臭氧層破壞的重要原因，將嚴重危害人類的生存環(huán)境。為了保護大氣臭氧層，根據(jù)《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》，我國將于2010年停止生產(chǎn)哈龍1211及1301滅火劑，逐步采用哈龍?zhí)娲贰Ｔ诒姸嗟墓執(zhí)娲分校呀?jīng)得到廣泛應用的有七氟丙烷（FM200）滅火系統(tǒng)，IG541混合氣體滅火系統(tǒng)，熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)，二氧化碳滅火系統(tǒng)。
在以上幾類氣體滅火系統(tǒng)中，哪一種更適用于保護信號機械室的電器設(shè)備火災呢，我們先來比較一下它們的優(yōu)缺點：（1）二氧化碳系統(tǒng)不能用于有人的場所，二氧化碳系統(tǒng)在釋放過程中會產(chǎn)生大量干冰而使防護區(qū)的溫度急劇下降，會影響精密儀器和設(shè)備，同時干冰還會阻塞噴嘴造成事故。（2）熱氣溶膠預制滅火后有殘留物屬非潔凈滅火劑，噴放后的產(chǎn)物會對電器和電子設(shè)備造成損壞，故不適用于保護占用較多設(shè)備的場地。（3）IG541滅火劑的惰性氣體滅火系統(tǒng)儲存壓力為15Mpa～20Mpa，屬于高壓系統(tǒng)，它的系統(tǒng)造價在所有的消防設(shè)備中最為昂貴。（4）七氟丙烷是一種無色、無味的氣體，滅火后無固、液相殘留物、不導電、不擊穿電子電器設(shè)備，液相儲存具有良好的穩(wěn)定性，對大氣臭氧層無破壞作用。七氟丙烷滅火劑滅火速度快，效果好，滅火濃度低，低毒，具有優(yōu)越的環(huán)保特性，因而被廣泛應用于氣體滅火系統(tǒng)中。在我國的諸多行業(yè)中，如中國電信集團、中國移動集團、中國網(wǎng)通集團，都得到了廣泛的應用。目前，在鐵路信號樞紐的機械室也重點采用了此種氣體滅火系統(tǒng)。
三、關(guān)于泄壓口設(shè)置問題的探討
泄壓口是設(shè)在防護區(qū)外墻或頂部用以泄放防護區(qū)內(nèi)部超壓氣體的開口，該開口應設(shè)計成常閉的型式。這種泄壓裝置的工作原理是，當防護區(qū)進行噴氣滅火，壓強超過泄壓裝置開啟壓時，泄壓裝置能自動打開進行泄壓；當防護區(qū)壓強低于泄壓裝置開啟壓時，泄壓裝置可自行關(guān)閉。采用這種常閉結(jié)構(gòu)的泄壓裝置，既可以達到超壓排放的目的，同時又可以確保防護區(qū)的使用要求。
泄壓口設(shè)置的必要性
七氟丙烷在氣瓶中以液相儲存，工作壓力為2.5Mpa，以798m3的機械室為例，滅火劑設(shè)計濃度為8％，經(jīng)計算其藥劑量為458kg，氣瓶總?cè)莘eV瓶＝0.48m3
1．氣瓶內(nèi)液相容積和氣相容積
七氟丙烷20°C時的液體密度r＝1407kg/m3，V液＝W/r＝458/1407＝0.326m3，V氣＝V瓶-V液＝0.480-0.326＝0.154m3
2．七氟丙烷汽化后在常壓下的體積
七氟丙烷20°C常壓下的過熱蒸汽比容為0.1372m3/kg，V藥＝W×S＝458×0.1372＝62.84m3
3．七氟丙烷汽化后的分壓
P常·V藥＝P藥·V防
P藥＝101×62.84/798＝7.95kPa
考慮到七氟丙烷汽化要吸收大量的熱量，會使防護區(qū)溫度明顯下降，從而抵消一部分壓強，七氟丙烷氣體溫度下降導致的最大可能壓降P溫＝2.29kPa。最后得出全封閉條件下防護區(qū)的內(nèi)壓壓強最小值
P防＝P藥-P溫＝7.95-2.29＝5.66kPa
通過以上計算得出，系統(tǒng)噴放后，機械室受的內(nèi)壓壓強遠遠超過它的最低允許壓強，如不設(shè)泄壓口，會引起防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的損壞，造成人員受傷，滅火失敗的后果。
（二）泄壓口設(shè)置問題的探討
《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50370-2005中明確規(guī)定了，設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)應設(shè)置泄壓口。然而，在一些地方的標準和規(guī)范中提到“當防護區(qū)的門窗縫隙沒設(shè)密封條的，可不設(shè)置泄壓口”，因此很多人不管計算出來的泄壓口面積多大均以門窗的縫隙作為泄壓口進行泄壓，這樣就給氣體滅火帶來了安全隱患。
另外，《七氟丙烷(HFC—227ea)潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中提到“……當設(shè)有外開門彈性閉門器或彈簧門的防護區(qū)，其開口面積不小于泄壓口計算面積的，不須另設(shè)泄壓口”，此條文值得探討。彈性閉門器可以自動關(guān)閉，卻無法自動打開。當防護區(qū)實施滅火前，人員疏散完畢，防火門將通過彈性閉門器或人為作用關(guān)閉，若此時關(guān)閉的防火門已被鎖上，這時該防火門就不會因氣體噴放超壓后而自動打開，故不能用防火門來代替泄壓口。
可見，應按照計算的泄壓口面積設(shè)置消防自動泄壓裝置，這樣既能使七氟丙烷在滅火時達到滅火效果，同時又不會對建筑物及人員造成危害。
參考文獻：
[1]《鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范》TB10063-2007.
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[3]《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》.
[4]《替代哈龍的新型氣體滅火系統(tǒng)的優(yōu)缺點比較與應用選擇》.
