IG100氮氣滅火系統(tǒng)應(yīng)用性探究

□ 黃昌龍 南京消防器材股份有限公司

IG100氮氣滅火系統(tǒng)應(yīng)用性探究

□ 黃昌龍 南京消防器材股份有限公司

［導(dǎo)讀］ IG100（氮氣滅火劑）在保護(hù)環(huán)境、安全性和經(jīng)濟(jì)性三大方面的優(yōu)勢明顯，利用占大氣總量78%的氮氣作為滅火劑，越來越受到公眾的認(rèn)識和關(guān)注，在歐美日等國家和地區(qū)已成為氣體滅火系統(tǒng)的主流滅火劑選擇。

多年來，我國對氣體滅火系統(tǒng)的應(yīng)用有明確規(guī)定，GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、GB50045-2005《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》，GB50098-98《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)中要求通訊機(jī)房，計算機(jī)房，檔案庫，圖書館，發(fā)電機(jī)房等貴重設(shè)備場所應(yīng)設(shè)置氣體滅火設(shè)備。

氮氣作為惰性氣體滅火劑的一種，引起了人們的廣泛關(guān)注，并對氮氣滅火系統(tǒng)的滅火濃度、壓力、滅火效果等進(jìn)行了相應(yīng)的研究。氮氣IG-100滅火劑就是其中之一，氮氣IG-100是由氮氣組成的滅火劑。氮氣IG-100滅火系統(tǒng)，是按一定的應(yīng)用條件進(jìn)行設(shè)計計算，將氮氣IG-100滅火劑從儲存裝置經(jīng)由閥門、管道和噴嘴釋放到防護(hù)區(qū)實施滅火的系統(tǒng)。

一.IG100氮氣滅火系統(tǒng)的特點

IG100氮氣滅火系統(tǒng)的滅火劑為氮氣，美國消防協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)NFPA2001中，規(guī)定其代碼為IG100。氮氣是空氣中的組成部分，無色、無味、無腐蝕，不導(dǎo)電，噴放后無殘余。氮氣不但是環(huán)境友好氣體，其他優(yōu)點如下：

（1）氮氣不改變空氣的化學(xué)性質(zhì)，就是不破壞臭氧層，不引起溫室效應(yīng)。氮氣不與其它物質(zhì)或混合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使用后仍保持自身化學(xué)性質(zhì)，不會對其它物質(zhì)造成二次污染。（在任何環(huán)境下，化學(xué)性質(zhì)均不變）。IG100氮氣滅火系統(tǒng)采用完全來源于大氣的純氮氣作為滅火劑。IG100是空氣的主要成分，臭氧損耗潛能值ODP=0，溫室效應(yīng)潛能值GWP=0，大氣存留時間為零，對環(huán)境沒有任何不良影響。（2）生產(chǎn)氮氣的耗電成本是可接受的；濃縮和液化的耗電成本大約為每立方米耗電1千瓦時，所生產(chǎn)的N2純度較高，無需額外的提純成本。IG100氮氣滅火系統(tǒng)采用20/30MPa儲存壓力的高壓無縫鋼瓶，在工程應(yīng)用中大幅減少了滅火劑瓶組的數(shù)量，配以全球首款外置恒定減壓器，控制出口壓力恒定在6MPa，減輕了對后續(xù)零部件、保護(hù)區(qū)內(nèi)人員設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)的壓力損傷，從而可以使用相對低壓的管道，有效降低了系統(tǒng)的整體造價。（3）氮氣并非合成品；氮氣在生產(chǎn)過程不使用化學(xué)試劑，無化學(xué)試劑殘渣，均從絕干空氣中提取，通過專用過程塔進(jìn)行濃縮和液化。IG100無色、無味、無毒，不僅對人體無害，而且在滅火過程中不產(chǎn)生任何化學(xué)物質(zhì)，不會對設(shè)備造成二次污染，噴放時無霧化現(xiàn)象，無妨視野，能確保人員有條不紊地安全撤離。IG100相對于空氣比重為0.97，使其能夠在保護(hù)區(qū)內(nèi)釋放后保持恒定的滅火濃度，從而保證滅火效果，有效防止復(fù)燃。（4）氮氣造成的損傷小。IG100由100%氮氣構(gòu)成，在滅火劑噴放過程中或噴放之后，噴放出來的氮氣可以沖淡空氣中的有毒物質(zhì)的濃度?？茖W(xué)研究證明，在這種環(huán)境下，滯留在保護(hù)區(qū)的人員會自動減慢呼吸頻率，減少吸入CO、煙毒等有害物質(zhì)。IG100噴放時沒有霧化現(xiàn)象，不影響視野方便人員從容安全撤離。氮氣滅火系統(tǒng)滅火劑瓶組配備外置恒定減壓器，使噴放壓力恒定，對現(xiàn)場設(shè)備及滯留人員都不會造成氣流壓力損傷。氮氣滅火系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于需要對火情做出快速反應(yīng)、保護(hù)區(qū)現(xiàn)場有工作人員、突發(fā)性火災(zāi)和對化學(xué)反應(yīng)敏感的重要場所，有效保護(hù)人員和財產(chǎn)安全。

二. IG100式氮氣滅火系統(tǒng)應(yīng)用范圍與設(shè)計要點

（一）應(yīng)用范圍

IG100式氮氣滅火系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，是保護(hù)您各類重要設(shè)備和財產(chǎn)的理想選擇。不產(chǎn)生冷凝，不因溫度驟變對設(shè)備產(chǎn)生損害；在接觸高溫或火源情況下不分解產(chǎn)生任何物質(zhì)；具有良好的電氣絕緣性能；非常適合保護(hù)E類帶電火災(zāi)和高價值不可替代的設(shè)備；適合A、B、C類木質(zhì)、布質(zhì)、紙張等表面火災(zāi)以及氣體和液體或可熔化的固體物質(zhì)火災(zāi)。

可應(yīng)用于諸多行業(yè)：（1）通信和通訊行業(yè)：程控交換設(shè)備、數(shù)據(jù)交換中心、中央或是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制中心、地面衛(wèi)星發(fā)射站；（2）商業(yè)和公眾場合：銀行金庫和文檔室、醫(yī)療診斷中心、展示、藝術(shù)中心、博物館和圖書館；（3）航空機(jī)場和海上船艙；（4）數(shù)據(jù)中心和工業(yè)：機(jī)房和變、配電室、數(shù)據(jù)備份中心、服務(wù)器設(shè)備和程控中心、發(fā)電廠、物流中心、變電站、電池組、實驗室和潔凈室、化學(xué)和醫(yī)療設(shè)備室、軍工。

（二）IG100系統(tǒng)設(shè)計

IG100氮氣滅火系統(tǒng)旨在為客戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的滅火解決方案，按照國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會（ISO）及美國防火協(xié)會（NFPA）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)，通過中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB25972-2010《氣體滅火系統(tǒng)及部件》檢測，并通過德國專業(yè)安全協(xié)會（VDS）認(rèn)證。

IG100氮氣滅火系統(tǒng)滅火劑以20/30 MPa壓力儲存，通過向保護(hù)空間釋放定量氮氣來達(dá)到窒息滅火。整套系統(tǒng)可以由滅火控制盤實現(xiàn)自動手動控制，也可以通過扳動滅火劑瓶組上手啟動器手柄實現(xiàn)機(jī)械應(yīng)急啟動。系統(tǒng)通過恒定外置恒定減壓裝置由20/30 MPa減壓到6MPa恒定噴放，通過管網(wǎng)和噴嘴在60秒內(nèi)向保護(hù)區(qū)噴放滅火劑。具體參數(shù)如下表：

G100氮氣滅火系統(tǒng)的滅火原理，是使防護(hù)區(qū)內(nèi)氧氣濃度由20.9%降至15%以下。氧氣濃度為15%以下時，足以使火勢熄滅。因此，該系統(tǒng)采用“全淹沒”浸入式物理滅火原理。

IG100氮氣滅火系統(tǒng)同時具有自動控制、手動控制和應(yīng)急操作三種控制方式。當(dāng)系統(tǒng)處于自動工作模式時，由火警探測器發(fā)出探測信號給控制盤，進(jìn)而發(fā)出指令啟動電磁閥，打開相應(yīng)容器閥釋放滅火劑而達(dá)到滅火的目的。由于滅火劑噴放時，藥劑不發(fā)生吸熱汽化等現(xiàn)象，因此，防護(hù)區(qū)溫度不會急劇下降，對貴重儀器、設(shè) 備、資料無損害。

IG100式氮氣滅火系統(tǒng)配備外置恒定減壓裝置，有效節(jié)省了工程造價，體現(xiàn)了高性價比。配備恒定減壓裝置的系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點：（1）相對于傳統(tǒng)15 MPa系統(tǒng)，節(jié)省了25% - 50%容器數(shù)量；（2）有效減小了容器瓶間的建筑面積，提高了建筑物整體使用價值和利用率；（3）恒定6 MPa的低壓釋放，使整套系統(tǒng)的管網(wǎng)配管和部件造價降低；（4）恒定6 MPa的釋放壓力，提供了更持久有效的傳輸距離，傳輸距離可達(dá)200米；（5）整體系統(tǒng)由于低壓釋放，對現(xiàn)場人員、設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)沖擊小，更安全；（6）外置恒定減壓裝置可以方便拆卸維護(hù)，不長時間承受壓力，有效減少系統(tǒng)故障率；（7）系統(tǒng)工作釋放后，不需要更換任何零部件，簡單拆卸和二次裝配，快速投入系統(tǒng)運作；（8）減少了氣體泄壓口開孔面積，直接降低安全泄壓類裝置的投入成本，并更加簡便地安裝布置安全口

三.IG10氮氣滅火系統(tǒng)的應(yīng)用前景

IG10氮氣滅火劑，是新型哈龍?zhí)娲镏?，具有環(huán)保、高效的特點，已經(jīng)在國際上得到了普遍的認(rèn)可，并廣泛應(yīng)用于多種消防場所。氮氣與其他常用的哈龍?zhí)娲颒FC227七氟丙烷和CO2等氣體滅火劑相比，具有較大的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。體現(xiàn)在：（1）物理方式滅火。氮氣的滅火原理為降低氧氣濃度，使其不支持燃燒。不產(chǎn)生任何的化學(xué)反應(yīng)，對防護(hù)區(qū)內(nèi)的精密儀器和珍貴資料無腐蝕作用，不導(dǎo)電，火災(zāi)后的現(xiàn)場易于清理。氮氣以氣態(tài)方式儲存，噴放時，不會使室內(nèi)溫度急劇下降，這樣既不會出現(xiàn)存儲珍貴數(shù)據(jù)資料的紙張和磁盤發(fā)脆而損壞的現(xiàn)象，也不會產(chǎn)生冷凝水，影響電器設(shè)備和精密儀器的使用壽命。而HFC227七氟丙烷氣體，主要以化學(xué)作用滅火，滅火過程中產(chǎn)生HF氫氟酸，對防護(hù)區(qū)內(nèi)的設(shè)施產(chǎn)生一定的腐蝕。二氧化碳的迅速冷卻作用則會對一些珍貴設(shè)備產(chǎn)生影響。（2）安全性高。氮氣滅火系統(tǒng)可以應(yīng)用在有人員工作的場所，且噴放時，人員可以有足夠的時間逃離。HFC227七氟丙烷滅火時產(chǎn)生的HF氫氟酸，刺激人的呼吸道，易使人窒息。二氧化碳的安全性較低，二氧化碳不但使人窒息，而且它的迅速冷卻效果，在防護(hù)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生大量白霧，嚴(yán)重影響人員逃生。

IG100氮氣滅火系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于需要對火情作出快速反應(yīng)、保護(hù)區(qū)現(xiàn)場有操作人員、突發(fā)性火災(zāi)和對化學(xué)反應(yīng)敏感的重要場所，有效保護(hù)人員和財產(chǎn)安全。