IG100 氮气灭火系统的应用前景分析
2013-12-8 11:11:46 点击：
1.1背景
我国对气体灭火系统的应用有明确的规定，GB50016-2006《建筑设计防火规范》、GB50045-2005《高层民用建筑设计防火规范》，GB50098-98《人民防空工程设计防火规范》等国家标准中要求通讯机房，计算机房，档案库，图书馆，发电机房等贵重设备场所应设置气体灭火设备。自蒙特利尔协议签订以来，哈龙1211，1301等对臭氧层有破坏作用的灭火剂逐渐被替代。随着哈龙替代气体研究的不断深入，氮气作为惰性气体灭火剂的一种，引起了人们的广泛关注，并对氮气灭火系统的灭火浓度、压力、灭火效果等进行了相应的研究。
一、氮气灭火剂特点
IG100氮气灭火系统的灭火剂为氮气，美国消防协会标准NFPA2001中，规定其代码为IG100。氮气是空气中的组成部分，无色、无味、无腐蚀，不导电，喷放后无残余。氮气不但是环境友好气体，其他优点如下：
（1）氮气不改变空气的化学性质；其GWP和ODS的值均为0，换句话说，就是不破坏臭氧层，不引起温室效应。氮气不与其它物质或混合物发生化学反应，使用后仍保持自身化学性质，不会对其它物质造成二次污染。（在任何环境下，化学性质均不变）。
GWP ——温室效应潜能值
ODP ——臭氧层损耗潜能值
（2）氮气并非合成品；氮气在生产过程不使用化学试剂，无化学试剂残渣，均从绝干空气中提取，通过专用过程塔进行浓缩和液化。
（3）生产氮气的耗电成本是可接受的；浓缩和液化的耗电成本大约为每立方米耗电1千瓦时，所生产的N2纯度较高，无需额外的提纯成本。
IG100氮气灭火系统的灭火剂为氮气，美国消防协会标准NFPA2001中，规定其代码为IG100。氮气是空气中的组成部分，无色、无味、无腐蚀，不导电，喷放后无残余。氮气不但是环境友好气体，其他优点如下：
（1）氮气不改变空气的化学性质；其GWP和ODS的值均为0，换句话说，就是不破坏臭氧层，不引起温室效应。氮气不与其它物质或混合物发生化学反应，使用后仍保持自身化学性质，不会对其它物质造成二次污染。（在任何环境下，化学性质均不变）。
GWP ——温室效应潜能值
ODP ——臭氧层损耗潜能值
（2）氮气并非合成品；氮气在生产过程不使用化学试剂，无化学试剂残渣，均从绝干空气中提取，通过专用过程塔进行浓缩和液化。
（3）生产氮气的耗电成本是可接受的；浓缩和液化的耗电成本大约为每立方米耗电1千瓦时，所生产的N2纯度较高，无需额外的提纯成本。
二、灭火原理及适用场合
IG100氮气灭火系统采用“全淹没”浸入式灭火原理，使防护区内氧气浓度降至15%以下，使火势熄灭。氮气的灭火原理为物理灭火原理，灭火时，喷放至密闭的防护区内，使室内的氧气浓度降低至15%以下，从而不能支持燃烧。氮气不与防护区内的任何物质发生化学反应，喷放后回到大气中，无任何残留。IG100氮气灭火系统适用于扑灭以下类型的火灾：
- 电器、电子设备火灾；
- 易燃、可燃气体及液体火灾；
- 固体火灾，如地板、吊顶；
- 高价值的设备和装置的建筑物（如CED，控制室等）；- 高要求的文化场馆（图书馆，博物馆等）；
IG100氮气灭火系统不适用于以下火灾场合：
- 可在空气中迅速氧化的化学品或化学混合物，如硝酸纤维，火药等。
- 活性金属，如锂，钠，钾，镁，钛，铀，钚等。
- 自身可热分解的化学品，如某些有机过氧化物或氨化物。
- 可在空气中迅速氧化的化学品或化学混合物，如硝酸纤维，火药等。
- 活性金属，如锂，钠，钾，镁，钛，铀，钚等。
- 自身可热分解的化学品，如某些有机过氧化物或氨化物。
三、氮气灭火剂对人体的影响
气体灭火剂喷放实施灭火时，防护区须封闭，若有人员工作的场合，灭火剂对人员的安全产生一定的影响。国家标准GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》中规定，有人工作的防护区灭火剂的设计浓度或实际使用浓度，不应大于有毒性反应浓度（LOAEL浓度）。氮气灭火剂对人体的影响如下：
NOAEL=43%
LOAEL=52%
LOAEL=52%
NOAEL— 无毒性反应浓度，观察不到由灭火剂毒性影响产生生理反应的最大浓度。
LOAEL— 有毒性反应浓度，能观察到由灭火剂毒性影响产生生理反应的最小浓度。
2、灭火系统工作时，防护区人员较少但有暴露在防火区内的危险时，IG100气体最大浓度可为43%～52%，工作人员必须在3分钟内撤离。
3、当IG100气体最大浓度为52%～62%时，若无工作人员，但有暴露在防护区的危险，不可在此区域或房间滞留30秒。
4、防护区既无工作人员，又无暴露在防火区内的危险，那么IG100气体的最大浓度可达62%以上。
LOAEL— 有毒性反应浓度，能观察到由灭火剂毒性影响产生生理反应的最小浓度。
因此，当IG100 氮气灭火系统的设计浓度<43%,时，观察不到灭火剂对人体产生不良影响。当防护区内氮气浓度超过53%时，则对人体产生影响。罗达莱克斯（ROTAREX)消防全球总部对氮气系统对人体的影响进行了大量实验，得出以下结论：
1、灭火系统工作时，在系统所保护的区域或房间内，IG100气体最大浓度为43%时，工作人员必须在5分钟内撤离。2、灭火系统工作时，防护区人员较少但有暴露在防火区内的危险时，IG100气体最大浓度可为43%～52%，工作人员必须在3分钟内撤离。
3、当IG100气体最大浓度为52%～62%时，若无工作人员，但有暴露在防护区的危险，不可在此区域或房间滞留30秒。
4、防护区既无工作人员，又无暴露在防火区内的危险，那么IG100气体的最大浓度可达62%以上。
四、氮气灭火系统应用前景
IG100 氮气灭火剂，是新型哈龙替代物之一，具有环保、高效的特点，已经在国际上得到了普遍的认可，并广泛应用于多种消防场所。氮气与其他常用的哈龙替代物HFC227七氟丙烷和CO2等气体灭火剂相比，具有较大的优势和广阔的应用前景。1、环保，节能。氮气是空气中的主要气体组份，不产生任何的温室效应，也不破坏臭氧层，是环保的清洁气体。HFC227七氟丙烷的ODP=0，也就是不破坏臭氧层，但是七氟丙烷在大气中停留时间为31～42年，产生一定的温室效应。CO2二氧化碳气体虽然不破坏臭氧层，但温室效应影响较大。氮气清洁环保，实施灭火喷放后回归大气中，无残留。而且，氮气来源广泛，价格低廉。
2、物理方式灭火。氮气的灭火原理为降低氧气浓度，使其不支持燃烧。不产生任何的化学反应，对防护区内的精密仪器和珍贵资料无腐蚀作用，不导电，火灾后的现场易于清理。氮气以气态方式储存，喷放时，不会使室内温度急剧下降，这样既不会出现存储珍贵数据资料的纸张和磁盘发脆而损坏的现象，也不会产生冷凝水，影响电器设备和精密仪器的使用寿命。而HFC227七氟丙烷气体，主要以化学作用灭火，灭火过程中产生HF氢氟酸，对防护区内的设施产生一定的腐蚀。二氧化碳的迅速冷却作用则会对一些珍贵设备产生影响。
3、安全性高。氮气灭火系统可以应用在有人员工作的场所，且喷放时，人员可以有足够的时间逃离。HFC227七氟丙烷灭火时产生的HF氢氟酸，刺激人的呼吸道，易使人窒息。二氧化碳的安全性较低，二氧化碳不但使人窒息，而且它的迅速冷却效果，在防护区内产生大量白雾，严重影响人员逃生。
五、QMD20/82-FireTecIG100 IG100氮气灭火系统
QMD20/82-FireTecIG100 IG100氮气灭火系统，由卢生堡ROTAREX生产，已经取得了产品型式检验合格报告。卢生堡ROTAREX在消防气体灭火领域已经有90年的历史，罗达莱克斯阀门（上海）有限公司是卢生堡ROTAREX在亚洲地区的独资公司。将欧洲最先进的灭火系统引进中国，并成为上海消防协会会员。QMD20/82 IG100氮气灭火系统，主要性能参数见下表：
灭火剂
|
工作温度
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储存压力
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最小工作压力
|
最大工作压力
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喷放时间
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20 ℃
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0℃
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50℃
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|||
100%氮气
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0℃～50℃
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20MPa
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17.8MPa
|
23.2MPa
|
60S
|
可分为单元独立式和组合分配式系统，如图所示。
罗达莱克斯IG100 氮气灭火系统不但具有上述优势，我们产品的其他独特优势如下：
一、启动方式先进、高效：
目前，国内IG541的启动方式为氮气加压启动。启动系统时，均需配备氮气瓶等启动设备，而且选择阀也有氮气加压系统启动。系统的安装繁琐，设备多，造价高。我公司所生产的IG系统，采用先进、高效的电磁型驱动装置，直接安装于容器阀上，实现系统自取气启动功能。从而无需氮气加压启动，仅通过电磁驱动装置便可实现启动，选择阀也仅需配备该电磁阀便可启动。将系统的某个气瓶作为主动瓶，在主动瓶的容器阀上安装一个电磁驱动装置，当系统接收到灭火指令，实施灭火时，电磁阀启动主动瓶，该瓶内气体喷放灭火的同时，仅有一小部分气体通过电磁阀，连接软管等，流至其它从动气瓶，将从动气瓶的容器阀全部打开，释放灭火。电磁驱动装置启动主动瓶、取气打开从动瓶的过程是瞬时的，从主动瓶取气量也较小，不影响系统的灭火效果。
二、系统充装便捷：
我们拥有专业拆装人员、运输工具、专业气罐及相应资质，为用户充装气体灭火剂，包括氮气、氩气、二氧化碳和七氟丙烷。从而大大缩短了产品的生产和二次充装的周期。
三、系统的设计：
公司拥有从事消防行业多年的专家和大批优秀的技术人员。我们从欧洲引进的VDS认证的气体灭火系统的设计、计算软件，可为您提供安全、精确、快捷的服务。
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