外貯壓式七氟丙烷滅火系統組成與特點

七氟丙烷滅火系統是目前國內、外使用量最大，較成熟的一種現代化消防設備。七氟丙烷（HFC-227ea）滅火劑無色、無味、不導電、無二次污染，對臭氧層的耗損潛能值（ODP）為零，符合環保要求，其毒副作用比鹵代烷滅火劑更小，是鹵代烷滅火劑較理想的替代物。七氟丙烷（HFC-227ea）滅火劑具有滅火效能高，對設備無污損，電絕緣性好，滅火迅速等優點?？梢該渚華（表面）、B、C類和電器火災，可用于經常有人的場所。主要適用于：電子計算機房、圖書館、電訊中心、地下工程、珍品庫、配電房等重點單位的消防保護。
近年來，隨著傳統的七氟丙烷滅火系統在工業、民用等消防工程中得到了廣泛應用的同時，也不斷顯露出了許多不足之處。其中，最主要的缺陷是動力氣源不足，限制了滅火劑的輸送距離，一般儲存壓力為2.5MPa的內儲壓式滅火系統管道輸送距離為30m左右， 4.2MPa的內貯壓式滅火系統管道輸送距離為50m左右， 5.6MPa的內貯壓式滅火系統管道輸送距離為60m左右。這在很大程度上限制了七氟丙烷滅火系統的使用，特別是在七氟丙烷滅火系統所保護防護區間隔距離很遠時，不能采取組合分配系統來降低工程造價。此外，設計計算時還存在大空間防護區域主管徑偏大，有時甚至需要設計兩套主管。對許多高層建筑消防工程、大型消防工程，防護區域多或者其他原因防護區距離儲瓶間較遠，使用常規的貯壓式七氟丙烷滅火系統已經不能滿足這些對象的保護要求。為解決上述問題，外貯壓式七氟丙烷滅火系統應運而生。

2  系統組成和工作原理
2.1 系統組成
外貯壓式七氟丙烷滅火系統主要由：滅火劑瓶組、動力氣體瓶組、驅動氣體瓶組、減壓裝置、選擇閥、單向閥、集流管、安全泄放裝置、低泄高封閥、信號反饋裝置、驅動裝置、框架、噴嘴、管道連接件和消防報警控制系統等組成。根據使用要求，可組成單元獨立系統和組合分配系統。只能實施對單區或多區全淹沒消防保護。
2.1.1 組合多區分配系統

1、集流管    2、單向閥（滅火劑輸送管路）   3、滅火劑瓶組框架    4、啟動管路    5連接管  6、 減壓裝置   7、液位測量裝置   8滅火劑瓶組   9、動力氣體瓶組   10、驅動氣體瓶組框架   11、驅動氣體瓶組   12、低泄高封閥   13、電磁型驅動裝置   14、選擇閥   15、信號反饋裝置     16、單向閥（驅動氣體管路）  17、安全泄放裝置   18、火災自動報警氣體滅火控制器   19、控制線路   20、手動啟動控制盒   21、放氣燈    22、聲光報警器    23、噴嘴   24、火災探測器  25、滅火劑輸送管道
2.1.2 單元獨立系統

1、集流管    2、單向閥（滅火劑輸送管路）   3、滅火劑瓶組框架    4、啟動管路    5連接管  6、 減壓裝置    7、液位測量裝置    8、滅火劑瓶組    9、動力氣體瓶組    10、驅動氣體瓶組   11、低泄高封閥   12、電磁型驅動裝置   13、信號反饋裝置     14、安全泄放裝置   15、火災自動報警氣體滅火控制器    16、控制線路    17、手動啟動控制盒     18、放氣燈    19、聲光報警器    20、滅火劑輸送管道    21、噴嘴 22、火災探測器
2.2  工作原理
外貯壓式七氟丙烷滅火系統與傳統的內貯壓式七氟丙烷滅火系統相比，其最大的不同之處在于：它將七氟丙烷滅火劑和動力氣體分別貯存于不同容器內，在噴放滅火劑時，把動力氣體充入滅火劑貯存鋼瓶，使滅火劑容器內壓力迅速升高，推動滅火劑高速通過管網系統，實施噴放滅火。外貯壓式七氟丙烷滅火系統具有：自動、電氣手動和機械應急手動操作三種啟動方式，與內貯壓式七氟丙烷滅火系統一致，這里就不贅述了。

3  產品特點
外貯壓式七氟丙烷滅火系統與內貯壓式七氟丙烷滅火系統相比，具有以下特點：
3.1 七氟丙烷滅火劑的輸送距離遠，適用于保護遠距離和大空間的防護區。內貯壓式系統由于動力氣源不足，限制了滅火劑的輸送距離，一般儲存壓力為2.5MPa的內儲壓式滅火系統管道輸送距離為30m左右， 4.2MPa的內貯壓式滅火系統管道輸送距離為50m左右， 5.6MPa的內貯壓式滅火系統管道輸送距離為60m左右。外貯壓式系統設有單獨的動力氣體瓶組，能夠提供充足的驅動氣體和動力，將七氟丙烷滅火劑輸送距離提升得更遠，經大量試驗驗證，外貯壓式七氟丙烷最長輸送距離超過200m。
3.2 滅火劑充裝密度大，滅火劑瓶組用量少。內貯壓式系統因氮氣增壓在滅火劑瓶組內，在一定的環境溫度下，貯存壓力會急劇上升，嚴重威脅容器的安全，其充裝密度有限。GB25975-2010《氣體滅火系統及部件》國家標準規定了內貯壓式七氟丙烷滅火系統的充裝密度為：2.5MPa系統不應大于1120kg/m3（鋼制焊接氣瓶）；4.2MPa系統不應大于950kg/ m3（鋼制焊接氣瓶）；5.6MPa系統不應大于1080kg/m3（鋼制無縫氣瓶）。外貯壓系統因增壓氮氣單獨存放在動力氣體瓶組內，平時滅火劑瓶組內的壓力僅為滅火劑的飽和蒸汽壓，滅火劑瓶組上層的氣相空間只需要滅火劑鋼瓶總容積的10%（依據CECS 386:2014 中4.1.1第3條），容器的充裝密度可大大提高，其最大充裝密度是內貯壓式的1.3倍以上，一般國內各廠家設定的最大充裝密度為1250 kg/ m3，因此滅火劑瓶組數量也相應大幅減少。
3.3 系統管網的流動性能更佳，系統管徑相應減小，施工成本更低。內貯壓式系統將氮氣和七氟丙烷滅火劑貯存在同一個容器內并加壓，必然有一部分氮氣會溶解到七氟丙烷液態滅火劑中。當系統噴放滅火時，隨著壓力不斷降低，氮氣將重新釋放出來，在滅火劑輸送管道中形成氣囊和雙相流現象，直接影響了滅火劑的流動性能。外貯壓式系統將滅火劑和氮氣分別貯存于不同容器，不存在氮氣溶解于滅火劑的現象，當系統噴放滅火時，滅火劑在輸送管道中為液態單相流，避免了氣囊和雙相流現象的發生，其滅火劑的流動性能更好，能夠使用更細的管道輸送更多的滅火劑，系統管網造價和施工成本更低。
3.4 噴嘴入口壓力高，滅火劑霧化效果更好，噴射時間更短，滅火效果更好。外貯壓式系統通過壓力的調整和氮氣量的配置，提高滅火劑噴嘴入口壓力，可改善滅火劑的霧化效果，增強滅火劑的滅火效果?？s短了滅火劑噴放時間，能迅速滅火，提高滅火效率。
3.5 適用于新項目建設和老項目改造。特別是針對原有1301等鹵代烷氣體系統改造時，外貯壓式系統可以直接利用原有系統管網，節省了大筆施工費用和時間。
而內貯壓式系統受輸送距離的限制，不能直接利用原有1301系統的管網對工程進行改造。

4  產品應用前景與存在的不足
4.1 產品應用前景
七氟丙烷滅火劑自20世紀90年代問世以來，以其良好的滅火性能、優秀的環保性能和較低的貯存壓力在國內外得到了廣泛應用。外貯壓式滅火系統又解決了傳統滅火系統關于管路輸送距離較短和管徑過大的問題，同時節省了滅火劑瓶組的數量，減少了鋼瓶間的占地面積。它節能高效，經濟環保，符合國家節能環保的方針政策，隨著社會的發展和人們對消防保護的重視，相信其應用將越來越廣泛。
4.2 存在的不足
因外貯壓式七氟丙烷滅火系統單個滅火劑瓶組中貯存的滅火劑相對較多，對于同一套組合分配系統中的較小防護區將造成滅火劑噴放濃度過高，當防護區內滅火濃度超過10.5%時，對防護區人員可能會造成傷害，同時也是一種浪費。因此，外貯壓式組合分配系統不再適合保護很小的防護區，對于較小的防護區建議使用柜式七氟丙烷氣體滅火裝置進行保護。省去的啟動裝置、選擇閥、管網及施工費用與柜式七氟丙烷氣體滅火裝置的造價相當，不會造成工程造價的提高。
5  利達海鑫外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品型號和主要參數
北京利達海鑫滅火系統設備有限公司的外貯壓式七氟丙烷滅火系統是根據Q/LDHX 002-2020《外貯壓式七氟丙烷滅火系統及部件》企業標準，參照GB25972-2010《氣體滅火系統及部件》、GB50370-2005《氣體滅火系統設計規范》和CECS 386:2014《外儲壓七氟丙烷滅火系統技術規程》國家與行業標準、規范設計、生產和檢驗，系統設計參數完整、準確、功能完善、工作準確可靠、密封性能較好。