一、系統(tǒng)簡介
現代科學研究發(fā)現，鹵代烷滅火劑對臭氧層具有一定的破壞作用，而臭氧層的破壞會對人類的生存環(huán)境和身體健康帶來威脅。隨著人類對自身生存環(huán)境的重視程度日益提高，世界發(fā)達國家于1986年在蒙特利爾市就有關在一段時間后禁止使用鹵代烷等破壞大氣臭氧層物質的事項，簽訂了著名的《蒙特利爾公約協(xié)定書》。我國也是該協(xié)定書的簽約國之一。2001年8月1日中華人民共和國公安部消防局發(fā)布了公消[2001]217號《關于進一步加強哈龍?zhí)娲芳捌涮娲夹g管理的通知》，其中明確指出我國將于2005年停止生產哈龍1211滅火劑，2010年停止生產哈龍1301滅火劑。近年來，隨著《中國消防行業(yè)哈龍整體淘汰計劃》的實施，我公司于2002年4月成功地開發(fā)出了七氟丙烷滅火系統(tǒng)，并相繼推出了4.2MPa七氟丙烷滅火系統(tǒng)和5.6MPa七氟丙烷滅火系統(tǒng)。
近年來使用IG541滅火系統(tǒng)的趨勢也在增大，其重要原因之一是因為七氟丙烷滅火系統(tǒng)的輸送距離較近。當防護區(qū)面積和容積較大時，即使充裝4.2MPa，其最遠的輸送距離也難以打到40m。造成這一問題的主要原因在于：七氟丙烷滅火劑的蒸氣壓力低，噴放過程中滅火劑基本仍維持液態(tài)，推動滅火劑流動的壓力完全靠預先沖入七氟丙烷滅火劑儲瓶中的高壓氮氣推動。由于沖入儲存容器中的高壓氮氣量有限。開始噴放后隨著儲存容器中氮氣體積的膨脹，壓力迅速降低，七氟丙烷滅火劑因動力不足輸送距離逐漸減小，要提高輸送距離，只能靠減小滅火劑充裝量來增加氮氣的充裝量，但這樣做又會使儲存滅火劑容器數量增加。為了解決這一問題，我國在潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范中將充裝壓力增加了一級，即5.6MPa，即使如此常帶壓七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的輸送距離仍受到很大限制。
為了解決這一問題，我公司研發(fā)了外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)，這種系統(tǒng)和常帶壓七氟丙烷滅火系統(tǒng)的主要區(qū)別在于，前者不是將氮氣預先充入七氟丙烷儲存瓶中而是將氮氣單獨另存到專用的氮氣儲存瓶內，用以推動七氟丙烷滅火劑的流動。由于外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)可維持一定推動壓力而不是隨著噴放時過程中壓力逐漸降低，所以能大大提高其輸送距離。
外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)是采用七氟丙烷潔凈氣體作為滅火劑的一種高效滅火系統(tǒng)，具有如下特點：
1、保護環(huán)境：使用的七氟丙烷滅火劑是無色、無味的氣體，其臭氧耗損潛能值（ODP）為零，在ISO認可的潔凈氣體滅火劑中，其潔凈性最好，具有清潔、低毒、電絕緣性能好、滅火效率高等特點，是哈龍滅火劑的理想替代物。在常溫、常壓條件下能全部揮發(fā)，滅火后無殘留物。
2、保護生命安全：七氟丙烷滅火劑能觀察到不良反應的濃度（LOAEL）值為10.5%，而一般七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火設計濃度為10%以下，因此對人體基本無害。
3、保護財產安全：噴放時溫度變化很小，不會對被保護系統(tǒng)構成損壞。噴放滅火后能全部揮發(fā)，無殘留物，不會污損被保護系統(tǒng)。
由于上述優(yōu)良的性能，外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)已經成為目前國內外使用量最大，使用技術成熟的一種現代化消防系統(tǒng)。
二、產品特點
外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)是經本公司精心研制開發(fā)而成的。其主要特點如下：
1、設計合理、先進。系統(tǒng)各部件均采用優(yōu)質新型抗老化、耐高壓、耐腐蝕的材料經過精密的加工工藝制作而成，產品性能優(yōu)良，密封方式可靠，動作靈活，外形美觀，操作維護方便。
2、系統(tǒng)各項指標完全符合Q/HSB 001-2019 《七氟丙烷滅火系統(tǒng)》和CECS 386:2014《外儲壓七氟丙烷滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》的要求。各項技術指標均處于國內領先水平，并通過了國家固定滅火系統(tǒng)和耐火構件質量監(jiān)督檢驗中心的檢測。
3、關鍵部件均設置了防誤動作的安全機構，增加了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
4、我公司設計研發(fā)的外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)最遠噴射距離可達到220m以上。
5、輸送管路管徑相對內貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)較小，可減少管道投資。
6、可沿用已有的哈龍1301管網系統(tǒng)和設備間，把1301系統(tǒng)僅更換儲瓶就可以改造為外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)。
7、噴嘴入口壓力較高，改善了滅火劑的霧化效果，縮短了滅火劑噴放時間，加速滅火，提高滅火效率。
8、系統(tǒng)曾在各級評比中多次獲獎，并被評定為浙江省工程建設重點推薦名優(yōu)產品。
9、我公司的外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)所需的各種部件規(guī)格齊全，可根據用戶要求及各類工程實際需要靈活地構成單元獨立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)。
三、滅火機理
外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火機理主要是化學抑制，即通過惰化火焰中的活性自由基,實現斷鏈滅火。其次是降溫作用，七氟丙烷滅火劑以液態(tài)形式存儲，噴放時在噴嘴處迅速汽化，可吸收一定的熱量，從而降低防護區(qū)燃燒物質周圍的環(huán)境溫度。
四、適用范圍
外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)適用于撲救下列火災：
1、電氣火災；
2、固體表面火災；
3、液體火災；
4、滅火前能切斷氣源的氣體火災
5、鋼瓶間距離保護區(qū)較遠的系統(tǒng)
該產品可廣泛地用于電子計算機房、電子系統(tǒng)間、數據存儲間、控制室、通訊機房、檔案館、圖書館、票據庫房、文物資料庫房、變配電室、變壓器室等場所滅火。
五、系統(tǒng)的控制方式、工作原理及動作控制流程圖
外貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)有自動控制、手動控制和機械應急操作三種控制方式。一般情況下應使用手動控制；在保護區(qū)無人的情況下可以轉換為自動控制；當自動控制和手動控制不能執(zhí)行時，應采用機械應急操作。
系統(tǒng)工作原理如下：
1、正常工作狀態(tài)
（1）七氟丙烷滅火劑、動力氣體和驅動氣體被密封在各自的儲瓶中，并通過壓力表監(jiān)測；
（2）全部選擇閥（如果有）處于關閉狀態(tài)；
（3）滅火劑輸送管道和啟動管路處于常壓狀態(tài)；
（4）如果驅動氣體瓶組出現慢性泄漏，會通過低泄高封閥釋放至大氣，以避免形成壓力聚集。
2、自動控制方式滅火過程
當滅火控制器的手動/自動轉換開關置于“自動”位置時，針對該防護區(qū)的滅火控制方式處于全自動狀態(tài)。在此狀態(tài)下，當滅火控制器接收到同一防護區(qū)的兩種不同類型火災探測器同時探測到火險信號時，即向其對應防護區(qū)的電磁啟動裝置發(fā)出滅火聯(lián)動信號，滅火系統(tǒng)進入以下滅火控制程序：
（1）立即啟動設于對應防護區(qū)內外的聲光報警器（蜂鳴器及閃燈），向防護區(qū)內外的人員發(fā)出緊急疏散和氣體噴放預警報；
（2）按照預先的設置進入氣體噴放前的延時階段（0～30s可調）；
（3）按照設計的要求，聯(lián)動關閉該防護區(qū)所有影響滅火效果的系統(tǒng)或裝置（如關閉泄壓口除外的開口，關閉相應的防火閥，關閉相應的空調和通風系統(tǒng)等）；
（4）向FAS系統(tǒng)或綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出反饋信號；
（5）延時階段一結束，立即向對應防護區(qū)的電磁型驅動裝置發(fā)出滅火指令（DC24V、1.5A）；
（6）電磁型驅動裝置動作，驅動氣體瓶組中的氣體（氮氣）釋放，驅動氣體沿啟動管路依次打開相應的選擇閥和預先確定數量的動力氣體瓶組容器閥，動力氣體瓶組中的動力氣體通過減壓裝置進入滅火劑瓶組。
（7）當滅火劑瓶組內壓力穩(wěn)壓到4.2MPa時，滅火劑瓶組內的滅火劑被釋放出，經過集流管、已打開的選擇閥、氣體輸送管道和噴嘴，噴放到防護區(qū)內，實施滅火；
（8）與此同時，在氣體輸送管道內氣體滅火劑的壓力作用下，信號反饋裝置動作并將動作信號反饋至滅火控制器。控制器同時發(fā)出聯(lián)動信號啟動該防護區(qū)入口處設置的氣體釋放指示燈，提醒人員勿入。
3、手動控制方式滅火過程
當滅火控制器的手動/自動轉換開關置于“手動”位置時，針對該防護區(qū)的滅火控制方式處于手動狀態(tài)。在此狀態(tài)下，滅火控制器只是接收火災探測器探測到的火險信號，并聯(lián)動安裝于防護區(qū)內外的警鈴和聲光報警器；即使在滅火控制器接收到同一防護區(qū)內兩種不同類型的火災探測器的火險信號，也不會向相應的電磁啟動裝置發(fā)出滅火聯(lián)動信號。在此狀態(tài)下，需要啟動七氟丙烷滅火系統(tǒng)時，現場操作人員可以手動按下防護區(qū)門口設置的緊急啟動按鈕啟動滅火系統(tǒng)，即可進入上述滅火控制程序，釋放滅火劑，實施滅火。這種手動控制方式在系統(tǒng)處于自動控制狀態(tài)時或防護區(qū)內火災探測器尚未探測到火險信號時同樣有效。這是控制子系統(tǒng)滿足“手動優(yōu)先”的功能。
4、機械應急操作控制方式滅火過程
在無論何種原因致使滅火系統(tǒng)無法采用自動或手動控制方式啟動時，操作人員可以采用機械應急操作控制方式啟動滅火系統(tǒng)。具體步驟如下：
（1）確認發(fā)生火災的防護區(qū)的名稱；
（2）確認防護區(qū)內的人員已撤出，并有效防止人員進入該防護區(qū)；
（3）確認影響滅火效果的系統(tǒng)、裝置和門窗已經關閉；
（4）盡快到達該防護區(qū)對應的滅火系統(tǒng)儲瓶間；
（5）按照標牌指引，找到對應該防護區(qū)的驅動氣體瓶組；
（6）拉出該儲瓶上電磁型驅動裝置機械應急啟動手柄下的保險卡環(huán)；
（7）按下手柄即可釋放驅動氣體（氮氣），從而啟動動力瓶組、滅火系統(tǒng)，釋放滅火劑，實施滅火。
（8）如果此時遇上電磁型驅動裝置維修或驅動氣體瓶組充裝啟動氣體或其它原因不能開啟相應的選擇閥、容器閥時，可立即按下列程序操作（同樣可以實現機械應急啟動）：第一、拉動相應防護區(qū)選擇閥的手柄，打開選擇閥；第二、按下相應數量的滅火劑瓶組容器閥上的機械應急啟動把手打開容器閥，釋放滅火劑，實施滅火。
5、無論滅火控制方式處于“自動”或“手動”狀態(tài)，并且不管防護區(qū)內是否真有火災發(fā)生，只要防護區(qū)的警報裝置（警鈴或者聲光報警器）報警，該防護區(qū)內的人員應立即撤離該防護區(qū)。同時對現場情況進行確認，此時如發(fā)現是系統(tǒng)誤動作，或確有火災發(fā)生但僅使用手提式滅火器和其它滅火系統(tǒng)即可撲滅火災，可按下設在防護區(qū)域門外的緊急停止按鈕，可以使系統(tǒng)暫時停止釋放滅火劑。當確認現場火情已經解除的情況下，可持續(xù)按下緊急停止按鈕直至系統(tǒng)復位。在系統(tǒng)復位前，如需繼續(xù)啟動滅火系統(tǒng)，則只需松開緊急停止按鈕即可。
6、無論滅火控制方式處于“自動”或“手動”狀態(tài)，也無論控制器是否已探測到火險并報警，現場工作人員在發(fā)現防護區(qū)內有火災發(fā)生，并且通過使用手提式滅火器和其它滅火系統(tǒng)無法撲滅火災時，均可立即按下防護區(qū)門外的緊急啟動按鈕啟動滅火系統(tǒng)，實施滅火。
7.系統(tǒng)動作控制流程圖（如圖1
圖1 系統(tǒng)動作控制流程圖
六、系統(tǒng)的主要技術性能指標
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序號
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項 目
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性能指標
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1
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系統(tǒng)型式
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組合分配式系統(tǒng)和單元獨立式系統(tǒng)
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2
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系統(tǒng)工作壓力
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4.2MPa
系統(tǒng)
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貯存壓力0.3MPa（絕對壓力），最大工作壓力5.3MPa
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3
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容器容積
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滅火劑容器
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公稱工作壓力：5.3MPa
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90、100、120、150、180（L）
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動力瓶組容器
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公稱工作壓力：15MPa、20MPa
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70L、80L
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驅動氣體存儲容器
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4L、7L
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4.2MPa增壓焊接結構儲存容器
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最大充裝密度：1250kg/m3
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5
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滅火劑充裝量誤差
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≤0.3kg
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6
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使用環(huán)境條件
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環(huán)境溫度
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0℃～50℃
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相對濕度
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5%～95%
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地震烈度
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≤7度
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7
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工作電源
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AC220V，50Hz
DC24V，1A
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8
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控制方式
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自動控制
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DC24V，1A
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手動控制
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按下緊急啟動按鈕，遠程啟動
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機械應急控制
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人工氣動
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氣瓶間就地啟動，開啟力≤45N
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人工機械
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氣瓶間就地啟動，容器閥和選擇閥的手動開啟力≤150N
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9
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噴放時間
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8～10秒，按照CECS 386:2014規(guī)范要求。
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10
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滅火濃度
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8～10%，按照CECS 386:2014規(guī)范要求。
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11
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浸漬時間
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1～20min，按照CECS 386:2014規(guī)范要求。
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12
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驅動氣體
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氮氣
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13
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驅動氣體瓶
組貯存壓力
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6 MPa
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14
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動力氣體
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氮氣
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15
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動力氣體瓶組貯存壓力
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70L：（15MPa）；80L（15MPa）；80L（20MPa）
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