茂名图书馆新馆气体灭火系统的选用及设计

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1、工程概况

　　茂名图书馆新馆位于茂名市文化广场，是市（地）级公共图书馆，是茂名地区的藏书目

　　录、馆际协作和业务辅导的中心。新馆藏书规模达120万册，每天接待读者2000人，阅览座位约1000个，是茂名市文化广场的一座重要建筑物。新馆的总建筑面积21781.8m²，地上四层、地下一层，总建筑高度18.40m，内设中央空调。

　　现考虑在图书馆地下层的柴油发电机房，首层的消防控制中心及计算机，四层古籍文献阅览室及地方文献内参资料阅览室采用气体消防灭火系统。

　　2、气体灭火 系统的选择

　　一九八七年九月在加拿大的蒙特利尔，世界各国一致签署了为保护地球臭氧层和挽救整个地球生态环境，而在全球范围内全面禁止生产和使用氟氯烃和卤代碳氢化合物的“蒙特利尔协定书”。至此，一直作为一种极其有效的灭火系统并被广泛使用的卤代烷1301灭火系统和其它类似的灭火系统，开始被绝大多数国家禁止使用。目前国内替代1301的洁净 气体灭火 剂主要有烟烙尽（IG-541）、七氟丙烷（HFC-227ea）、三氟甲烷（HFC-23）和CO₂四种，现对以上四种产品进行比较（见表一）。

名称/项目 IG-541 HFC-227ea HFC-23 CO2 化学组成 52%N2,40%Ar,8%CO2 CH3CHFCH3 CHF3 CO2 设计浓度(%) 37.5%~43% 7.5%~10% 不小于15.6% 40% 气体释放时间 不大于60s 不大于10s 不大于10s 不大于60s 浸渍时间 不小于10min 不小于10min 不小于10min 不小于20min 贮存压力 15/ 20MP 2.5MPa   15 MPa 输送距离 150m 30m 60m 80m NOAEL浓度 43% 9.0% 50% 20%时人死亡 LOAEL浓度 >52% >10.5% >50% LC50浓度 无 >80% >65% 温室效应 无 有 有 有 对设备的影响 无 产生HF酸,对设备有腐蚀 产生HF酸,对设备有腐蚀 有雾化现象 药剂价格 较高 高 高 低

注：NOAEL浓度：未观察到在生理上或毒性反应上产生影响的最高浓度。

　　　　LOAEL浓度：可观察到在生理上或毒性反应上产生影响的最低浓度。

　　　　LC50浓度：有50％试验小鼠致死在暴露4h的灭火剂浓度。

　　综合上述各 气体灭火 系统的优缺点，结合防护区特点（如体积小、分散、输送距离远、经常有人工作等）,适合本设计的 气体灭火 系统只有烟烙尽（IG-541） 气体灭火 系统。

　　3、烙尽 气体灭火 系统的设计

　　3．1、设计原理

　　通过喷放惰性气体，降低空气中氧气的比例（1min内氧气浓度降低至12.5％），以阻止燃烧；同时CO2浓度提高至4％，以刺激肺部呼吸。

　　3．2、系统组成

　　储存装置（储存容器、容器阀、高压软管、单向阀、安全泄压阀、集流管和压力指示器）、减压孔板、选择阀、压力开关、管道、喷头，烟感温感探测系统、报警装置和控制盘等。

　3．3、计参数

　　最小设计灭火浓度37.5%(16℃时)，最大设计灭火浓度42.8%(32℃时)。

　　3．4、灭火剂设计用量

a. 烟烙尽 气体灭火 剂设计用量按下式计算，

　　M=XV

　　式中  M－灭火剂设计用量（m³）

　　V－防护区净容积（m³）

　　X－淹没系数，X=2.303x(V_S/S)xLog［100/（100-C）］，S－烟烙尽过热蒸汽比容（m³/kg），可由下式近似求得：S=0.65799+0.00239T

　　式中  T－防护区内预期最低环境温度（℃）

　　C－灭火剂设计浓度

　　Vs－20℃时灭火剂比容，取0.707m³/kg

b. 管网及容器瓶内的剩余量按设计用量的1％～2％考虑。

c. 系统灭火剂用量，应为防护区灭火剂设计用量与系统中喷放不净的剩余量之和。

d. 扑灭可燃液体火灾、电气火灾的最小设计浓度应为40%，扑灭可熔化固体火灾、可燃固体的表面火灾、电气火灾的最小设计浓度应为37.5%。

　　3．5、统管网设计