干粉灭火系统及灭火器课件.ppt

消防给水排水工程,第8章干粉灭火系统及灭火器,8.1干粉灭火的基本原理8.2干粉灭火系统的组成与分类8.3干粉灭火系统的设计8.4灭火器8.5灭火器的选择与配置,8.1干粉灭火的基本原理,8.1.1干粉灭火剂类型及成分8.1.2干粉灭火机理8.1.3使用保管要求8.1.4干粉灭火剂型号编制方法,8.1.1干粉灭火剂类型及成分,1.普通干粉灭火剂2.多用干粉灭火剂3.金属干粉灭火剂,1.普通干粉灭火剂,(1)以碳酸氢钠为基料的干粉，也称为“小苏打干粉灭火剂”或“钠盐干粉灭火剂”。(2)以碳酸氢钠为基料，又添加增效基料的改性钠盐干粉，一般为黑灰色，其灭火效率比钠盐干粉高出近一倍。(3)以碳酸氢钾为基料的紫钾盐干粉，一般为淡紫色，其灭火效率比钠盐干粉高一倍。(4)以尿素和碳酸氢钠(或碳酸氢钾)的反应产物为基料的氨基干粉(或称“毛耐克斯Monnex干粉”)，其灭火效率高于钾盐干粉一倍。,2.多用干粉灭火剂,(1)以磷酸盐(如磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵和焦磷酸盐)为基料的干粉。(2)以硫酸铵与磷酸铵盐的混合物为基料的干粉。(3)以聚磷酸铵为基料的干粉。,3.金属干粉灭火剂,金属干粉灭火剂又称“D类干粉灭火剂”或“特种干粉灭火剂”，主要用来扑救钾、钠、镁等活泼金属火灾。这类干粉通常是以氯化钠、石墨、干砂为基料。有的金属干粉也可以用于扑救B、C类火灾。,8.1.2干粉灭火机理,1.对燃烧的抑制作用2.烧爆作用3.其他灭火作用,1.对燃烧的抑制作用,燃烧反应是一种链式反应，反应中产生的OH和H是维护燃烧链式反应的活性基团，它们与燃料分子作用，不断生成新的活性基团和氧化物，同时放出大量的热，维护燃烧反应的继续进行。,2.烧爆作用,某些化合物如含有一个结晶水的草酸钾(K2C404H2O)，尿素与氢氧化钠、氢氧化钾的反应产物(NaC2H2H3O3,KC2N2H3O3),当与火焰接触时，其粉料受高热的作用，可以爆裂成许多更小的颗粒，这种现象称为“烧爆”。由于烧爆，使火焰中的粉末比表面积或者蒸发量急剧增大，与火焰的接触面积大大增加，因而表现出很高的灭火效能。氨基干粉的灭火效力为碳酸氢钠干粉的34倍，烧爆现象是其主要原因之一。,3.其他灭火作用,干粉灭火时，还存在着物理灭火作用。浓云般的粉雾包围了火焰，可以减少火焰对燃料的热辐射；粉末受高温的作用放出结晶水或发生分解，可以吸收火焰的一部分能量，而且分解生成的不活泼气体稀释燃烧区的氧浓度，从而起到冷却与窒息的作用。当然，这些作用对灭火的影响远不如抑制作用大。,8.1.3使用保管要求,干粉灭火剂应储存在通风、阴凉、干燥处，并密封储存。储存温度最高不得高于55，最好不要超过40。干粉灭火剂堆放不宜过高，以防压实结块。干粉灭火剂在充装时，应在干燥的环境或天气中进行。充装前,尤其是充装不同类型的干粉储罐,应吹扫干净；充装完毕后，应及时将装粉口密闭。在标准规定的环境储存，干粉灭火剂的有效储存期一般为5年。,8.1.4干粉灭火剂型号编制方法,表8-1干粉灭火剂型号编制方法,8.2干粉灭火系统的组成与分类,8.2.1系统组成8.2.2系统的工作流程8.2.3系统的应用场所8.2.4系统的类型,8.2.1系统组成,1.储存装置2.启动分配装置3.喷嘴4.火灾探测控制装置5.管道,8.2.1系统组成,图8-1干粉灭火系统结构图1干粉储罐2压力控制器3氮气瓶4集气管5球阀6输粉管7减压阀8电磁阀9喷嘴10选择阀11压力传感器12火灾探测器13消防控制中心14单向阀15启动气瓶,8.2.1系统组成,图8-2干粉储罐构造示意图1装粉口2罐体3出粉管4进气口5清扫口,1.储存装置,(1)干粉储罐。(2)驱动气体储瓶。(3)控制阀门。(4)出粉管。(5)进气管。,(1)干粉储罐。,表8-2干粉储罐规格及干粉灭火剂充装量,(2)驱动气体储瓶。,驱动气体储瓶是用来储存驱动气体的高压钢瓶，它对系统的使用有着很大的影响。驱动气体储瓶一般由瓶体和瓶头阀组成，其中氮气瓶通常采用40L的标准氮气瓶，储气压力为1315MPa。二氧化碳气瓶多采用7kg的二氧化碳灭火器钢瓶。驱动气体进入干粉储罐时，应保证能使干粉适当地流体化，同时在干粉从干粉储罐放出之前，使整个储罐内形成相同的压力，确保干粉流速适当，使其达到应有的灭火效果。,(3)控制阀门。,图8-3气瓶瓶头阀示意图1排气管2下阀体3灌气接头4气瓶5手轮6上阀7安全阀,(4)出粉管。,出粉管是将干粉储罐内的干粉导出，再通过输粉管输送至防护区。出粉管的出口一般在干粉储罐圆柱体的上部或顶部。出粉管的进粉嘴都设在干粉储罐内中心下部。进粉嘴有直管形、锐角形、喇叭形三种，如图8-5所示。,(5)进气管。,图8-5进粉嘴结构示意图,(5)进气管。,图8-6进气管结构示意图,2.启动分配装置,(1)启动气瓶。(2)选择阀。,3.喷嘴,喷嘴的作用是将粉气流均匀地喷出，将着火物表面完全覆盖，以实现灭火。为了适应不同保护场所的需要，干粉喷嘴主要有三种形式：直流喷嘴、扩散喷嘴和扇形喷嘴，如图8-7所示。干粉喷嘴的工作压力可在0.050.7MPa。由于喷嘴口径和喷嘴压力不同，每个喷嘴的喷粉量可为9470kg/min，喷射距离为112m。,3.喷嘴,不同形式的喷嘴用于不同的保护对象，并有不同的安装方式和要求。直流喷嘴的出口粉气流呈柱形，随着喷射距离的增加逐渐分散开来，射程比较远，可使粉气流喷射到保护对象的各个部位，一般可用于化工装置、变压器的保护；扩散喷嘴射出的粉气似伞状，有效射程最短，一般用于热油泵房、可燃液体散装库等场所，安装在泵房、库房的顶部；扇形喷嘴的出口粉气流呈扇形，覆盖面大，射程较前者短，一般用于油罐、油槽等部位，安装在其上部边缘。,4.火灾探测控制装置,(1)自动探测设备应能对生产事故和温度、火焰、烟气、可燃蒸汽及其他异常情况作出反应，并显示异常位置。(2)显示器应能够指明系统是否正常动作。(3)系统应有显示报警、启动、电源等发生故障的监视装置，故障报警必须迅速发出，并应与其他状态报警相区别。(4)启动装置应靠近保护对象，但不能遭受火灾威胁。(5)手动启动机构不应高于地面1.5m，任何时候都能方便操作。(6)其他联动装置的启动，必须先于灭火装置的启动。(7)启动控制装置应有可靠的动力源(电源或气源)。,4.火灾探测控制装置,图8-7干粉喷嘴示意图,4.火灾探测控制装置,图8-8低熔点合金火灾探测器,5.管道,(1)管道应采用无缝钢管，其质量应符合现行国家标准输送液体用无缝钢管(GB/T 81632008)的规定。(2)管道及附件应进行内、外表面防腐处理，并宜采用符合环保要求的防腐方式。(3)输送启动气体的管道，宜采用铜管，其质量应符合铜及铜合金拉制管(GB 15272006)的规定。,图8-9弯头与三通的几种正确连接,5.管道,8.2.2系统的工作流程,干粉灭火系统的工作流程是：当防护区或保护对象着火后，温度迅速上升，达到规定数值后探测器发出火灾信号，消防控制中心自动控制启动或由消防人员手动启动气瓶。启动机械动作后，高压储气瓶的瓶头阀被打开，高压气体进入减压阀，经减压后进入干粉储罐，使干粉储罐内的压力迅速上升，并使罐中的干粉灭火剂疏松，便于流动。当干粉灭火剂储存罐中的压力升高到规定数值时，定压动作机构开始动作，经减压后的部分气体推动控制气缸打开干粉储罐出口的总阀门，并根据控制盘的指令，打开通向着火对象输粉管上的选择阀。干粉灭火剂在气体的带动下，经过选择阀和固定管路到喷头，把干粉灭火剂喷射到着火物上，或经过干粉输送软带至干粉喷枪，由消防人员操作，把干粉喷到着火物上。,8.2.3系统的应用场所,1.适宜扑救的火灾场所2.不适宜扑救的火灾,1.适宜扑救的火灾场所,(1)易燃、可燃液体和可熔化的固体火灾。(2)可燃气体或可燃液体以压力形式喷射的火灾。(3)各种电气火灾。(4)木材、纸张、纺织品等A类火灾的明火。(5)D类火灾，是指金属火灾，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金、铝钛合金火灾等。,2.不适宜扑救的火灾,(1)干粉不能用于扑救自身能够释放氧气或提供氧源的化合物火灾，例如硝化纤维、炸药、过氧化物等的火灾。(2)普通干粉灭火剂不宜扑救化学性质活泼的金属和金属氢化物火灾，如钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属及其氢化物。(3)不能扑救普通燃烧物质的深位火或阴燃火。(4)不宜扑救精密食品、精密电气设备、计算机等发生的火灾，因为干粉灭火剂会对其产生污染或损坏。,8.2.4系统的类型,1.按应用方式分类2.按驱动气体储存方式分类3.按系统保护情况分类,1.按应用方式分类,(1)全淹没式干粉灭火系统。(2)局部应用式干粉灭火系统。(3)手持软管干粉灭火系统。,(1)全淹没式干粉灭火系统。,图8-10全淹没式干粉灭火系统结构组成,(2)局部应用式干粉灭火系统。,图8-11局部应用式干粉灭火系统结构组成a)侧面喷射方式b)高架喷射方式,(3)手持软管干粉灭火系统。,手持软管干粉灭火系统具有固定的干粉供给源，并配备有一条或数条输送干粉灭火剂的软管及喷枪，火灾时通过人来操作，实施灭火。手持软管系统需根据保护对象的具体情况，经设计确定干粉喷射强度、干粉储存量等参数，且能够扑灭较大规模的火灾。如汽油灌装台、甲、乙、丙类液体储罐区、柴油和燃气涡轮机车头、飞机库、船舶等火灾。,2.按驱动气体储存方式分类,(1)储气式干粉灭火系统。(2)储压式干粉灭火系统。(3)燃气式干粉灭火系统。,图8-12燃气式干粉灭火系统的组成,2.按驱动气体储存方式分类,3.按系统保护情况分类,(1)组合分配系统。(2)单元独立系统。,(1)组合分配系统。,图8-13组合分配系统示意图,(2)单元独立系统。,若火灾的蔓延情况不能预测，则每个保护对象应单独设置一套系统保护，即单元独立系统。预制型灭火系统为单元独立系统，即一个防护区或保护对象宜用一套预制型号灭火系统保护。多个保护对象采用统一喷射系统，同时向各个保护对象施放干粉灭火剂，这也是一种单元独立系统。,8.3干粉灭火系统的设计,8.3.1干粉灭火剂用量8.3.2干粉储罐容积8.3.3驱动气体储存量8.3.4干粉输送速率8.3.5干粉管道设计,8.3.1干粉灭火剂用量,1.干粉设计用量2.干粉储存量3.干粉备用量,1.干粉设计用量,(1)全淹没式干粉灭火系统干粉灭火剂用量计算。(2)局部应用系统干粉灭火剂用量计算。,2.干粉储存量,干粉储存量可按下式计算:mc=m+ms+mr(8-7)mr=VD(10pp+1)q0/(8-8)式中mc干粉储存量(kg)；m干粉设计用量(kg)；ms干粉储存容器内干粉剩余量(kg)；mr管网内干粉残余量(kg)；VD整个管网系统的管道容积(m3)；pp管道平均压力(MPa);q0常态下驱动气体密度(kg/m3)。,3.干粉备用量,当防护区与保护对象之和超过5个时，或者在喷放后48h内不能恢复到正常工作状态时，灭火剂应有备用量。备用量不应小于系统设计的储存量。备用干粉储存容器应与系统管网相连，并能与主用干粉储存容器切换使用。,8.3.2干粉储罐容积,储压系统的干粉罐容积应通过试验确定。有时也可以估算。据有关资料介绍，储压系统输送1kg干粉约需10L常温、常压状态下的气体，储存压力一般为2MPa，干粉罐的容积就为干粉灭火剂占有的体积与动力气体的体积(在2MPa状态时)之和。,8.3.3驱动气体储存量,1.非液化驱动气体储存量计算式2.液化驱动气体储存量计算式,8.3.4干粉输送速率,1.干管的干粉输送速率2.支管的干粉输送速率,8.3.5干粉管道设计,1.管道的管径2.管段的长度3.管道的压力损失4.高程压差校正5.系统控制压力,1.管道的管径,表8-3管径和最小流量对照表,2.管段的长度,表8-4管道附件当量长度(单位：m),3.管道的压力损失,当系统选用设计型干粉灭火系统时，有时需要计算干粉管道的压力损失。需要说明的是，干粉管道的压力损失计算非常复杂，其流动特性不仅受系统设备的影响，而且干粉灭火剂的类型对其也有很大影响，甚至同一种类的干粉灭火剂，由于生产厂家不同，其流动特性参数也不一样，这就是流动特性参数不能通用。,5.系统控制压力,干粉管网起点，就是干粉储存容器输出容器阀出口，其压力不应大于25MPa；管网最不利点喷头工作压力不应小于01MPa。,8.4灭火器,8.4.1灭火器的类型与结构8.4.2灭火器型号的编制8.4.3灭火器主要技术性能,8.4.1灭火器的类型与结构,1.按操作使用方法分类2.按充装的灭火剂分类3.按驱动压力形式分类,1.按操作使用方法分类,(1)手提式灭火器。(2)推车式灭火器。(3)背负式灭火器。(4)手抛式灭火器。(5)悬挂式灭火器。,(1)手提式灭火器。,手提式灭火器是指能在其内部压力作用下，将所装的灭火剂喷出以扑救火灾，并可手提移动的灭火器具。这类灭火器的灭火剂充装量一般小于20kg，应用较为广泛，绝大多建筑物配置该类灭火器。,图8-14手提式清水灭火器,(1)手提式灭火器。,图8-15手提式泡沫灭火器,(1)手提式灭火器。,(2)推车式灭火器。,推车式灭火器是指装有轮子的可由一人推（或拉）至火场，并能在其内部压力作用下，将所装的灭火剂喷出，以扑救火灾的灭火器具。这类灭火器总装量较大，灭火剂充装量一般在20kg以上，其操作一般需两人协同进行。灭火能力较大，特别适应于石油、化工等企业。,(3)背负式灭火器。,背负式灭火器能用肩背着实施灭火，灭火剂充装量较大，是消防人员专用的灭火器。,(4)手抛式灭火器。,手抛式灭火器一般做成工艺品形状，内部充装灭火剂，需要时将其抛掷到着火点，灭火剂散开后实施灭火。常用手抛式灭火器内充装的是干粉灭火剂。,(5)悬挂式灭火器。,悬挂式灭火器是悬挂在保护场所内，依靠火焰将其引爆，自动实施灭火。,2.按充装的灭火剂分类,(1)水基型灭火器。(2)干粉灭火器。(3)二氧化碳灭火器。(4)洁净气体灭火器。,图8-16推车式干粉灭火器,2.按充装的灭火剂分类,图8-17手提式二氧化碳灭火器,2.按充装的灭火剂分类,3.按驱动压力形式分类,(1)储气瓶式灭火器。(2)储压式灭火器。(3)泵浦式灭火器。,图8-18手提储气瓶式灭火器,(1)储气瓶式灭火器。,(2)储压式灭火器。,图8-19手提储压式灭火器,(3)泵浦式灭火器。,图8-20泵浦式灭火器,8.4.2灭火器型号的编制,图8-21灭火器型号的编制,8.4.3灭火器主要技术性能,1.灭火器的喷射性能2.灭火器的灭火性能3.灭火器的安全可靠性能4.应用举例,1.灭火器的喷射性能,(1)有效喷射时间。(2)喷射滞后时间。(3)有效喷射距离。(4)喷射剩余率。,2.灭火器的灭火性能,(1)灭A类火能力。(2)灭B类火能力。,表8-5手提式灭火器类型、规格和灭火级别,2.灭火器的灭火性能,表8-5手提式灭火器类型、规格和灭火级别,2.灭火器的灭火性能,表8-5手提式灭火器类型、规格和灭火级别,2.灭火器的灭火性能,3.灭火器的安全可靠性能,(1)密封性能：是指灭火器在喷射过程中各连接处的密封性能和长期保存时驱动气体不泄漏的性能。(2)抗腐蚀性能：是指外部表面抗大气腐蚀、内部表面抗灭火剂腐蚀的性能。(3)不显著变形、不开裂或无裂纹等现象。(4)安全性能：灭火器安全性能包括结构强度、抗振动、抗冲击等性能。,4.应用举例,表8-6水型灭火器技术性能表,4.应用举例,表8-7手提式泡沫灭火器技术性能表,4.应用举例,表8-8手提式干粉灭火器技术性能表,4.应用举例,表8-9二氧化碳灭火器技术性能表,8.5灭火器的选择与配置,8.5.1灭火器配置场所的危险等级8.5.2灭火器的选择8.5.3灭火器的配置设计8.5.4灭火器的配置位置及要求8.5.5灭火器配置设计步骤,8.5.1灭火器配置场所的危险等级,表8-10民用建筑灭火器配置场所危险等级的划分,8.5.1灭火器配置场所的危险等级,表8-11工业建筑灭火器配置场所危险等级的划分,8.5.2灭火器的选择,1.选择灭火器时应考虑的因素2.灭火器类型的选择3.选择灭火器时应注意的问题,1.选择灭火器时应考虑的因素,(1)灭火器配置场所的火灾种类。(2)灭火器配置场所的危险等级。(3)灭火器的灭火效能和通用性。(4)灭火剂对保护物品的污损程度。(5)灭火器设置点的环境温度。(6)使用灭火器人员的体能。,表8-12各类灭火器的使用温度范围,1.选择灭火器时应考虑的因素,2.灭火器类型的选择,表8-13各类场所选用灭火器类型参考原则,3.选择灭火器时应注意的问题,(1)在同一灭火器配置场所，宜选用相同类型和操作方法的灭火器。(2)根据不同种类火灾，选择相适应的灭火器；当同一灭火器配置场所存在不同火灾种类时，应选用通用型灭火器。(3)配置灭火器时，宜在手提式或推车式灭火器中选用，因为这两类灭火器有完善的计算方法。(4)在同一配置场所,当选用两种或两种以上类型灭火器时,应选用灭火剂相容的灭火器，以便充分发挥各自灭火器的作用。,表8-14不相容性的灭火剂举例,3.选择灭火器时应注意的问题,8.5.3灭火器的配置设计,1.灭火器配置基准2.灭火器配置原则,1.灭火器配置基准,(1)A类火灾配置场所灭火器配置基准。(2)B、C类火灾配置场所灭火器配置基准。(3)D类火灾场所的灭火器最低配置基准应根据金属的种类、物态及其特性等研究确定。(4)E类火灾场所的灭火器最低配置基准不应低于该场所内A类(或B)类火灾的规定。,表8-15A类火灾配置场所灭火器配置基准,1.灭火器配置基准,表8-16B类火灾配置场所灭火器配置基准,1.灭火器配置基准,2.灭火器配置原则,(1)灭火器灭火能力要求。(2)灭火器保护距离要求。(3)灭火器设置点及保护范围。(4)配置场所灭火器最少数量要求。(5)设置点灭火器最大数量和最小型号要求。,(1)灭火器灭火能力要求。,表8-17修正系数,(2)灭火器保护距离要求。,表8-18A类火灾场所灭火器最大保护距离(单位：m),(2)灭火器保护距离要求。,表8-19B、C类火灾场所灭火器最大保护距离(单位：m),8.5.4灭火器的配置位置及要求,(1)灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散。(2)灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。(3)手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于0.08m。(4)灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点，不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点。,8.5.5灭火器配置设计步骤,灭火器配置的设计计算可按下述程序进行：确定各灭火器配置场所的火灾种类和危险等级；划分计算单元，计算各计算单元的保护面积；计算各计算单元的最小需配灭火级别；确定各计算单元中的灭火器设置点的位置和数量；计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别；确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量；确定每具灭火器的设置方式和要求；在工程设计图上用灭火器图例和文字标明灭火器的型号、数量与设置位置。,