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國內首例室外無電源式自動泄壓裝置（泄壓口）試驗（上）
國內首例室外無電源式自動泄壓裝置（泄壓口）試驗
朱勁武
（北京利達海鑫滅火系統設備有限公司，北京，聯系電話：13910793712）
摘要：
文章揭示了國內首例室外無電源式自動泄壓裝置，在IG541混合氣體滅火系統中的真實模擬試驗。通過試驗和性能特性參數，說明泄壓口產品是氣體滅火系統中的必備設備。使人們對泄壓口產品設計、使用有更進一步認識。
關鍵詞：
自動泄壓裝置、泄壓口、必備設備、特性。
1 概述
2006年5月1日實施的GB50370-2005《氣體滅火系統設計規范》國家標準中規定，自動泄壓裝置也叫氣體滅火系統防護區泄壓口，簡稱為泄壓口（為便于表述，本文中統一簡稱該裝置為泄壓口）。它是與氣體滅火系統配套的必備設備，一般安裝在氣體滅火系統防護區外墻或內墻的泄壓孔上。當氣體滅火系統中的滅火藥劑噴放，防護區內的壓力值達到規定值時，自動泄壓裝置將自動開啟泄壓，使防護區內的門、窗、墻體圍護結構和設備不造成損壞，同時保證氣體滅火系統能正常滅火。
按此規定要求，從2007年開始泄壓口產品逐漸與氣體滅火系統配套使用。但人們禁不住要問，早在2007年以前，我國就開始采用二氧化碳氣體滅火系統、鹵代烷氣體滅火系統和鹵代烷替代氣體、七氟丙烷、IG541混合氣體等氣體滅火系統，為什么以前泄壓口未得到推廣使用呢？本人通過對相關規范、行業標準和地方標準進行認真研究分析，得出原因如下：（1）相關規范和標準中使用泄壓口的規定表述模糊，用詞模棱兩可，致使相關設計和消防監督部門無法正確設計和監督泄壓口的安裝和使用情況；（2）我國現在開始高度重視人民生命、財產**，且對事故責任人將予追查到底；（3）以前氣體產品使用較少，人們對氣體產品了解相對不多，更加不清楚泄壓口產品的作用。
本人通過從百度、谷歌等搜索網站檢索和查閱大量消防資料、文獻得知，國內、外暫時還沒有關于泄壓口產品模擬試驗的文獻介紹。而要證明泄壓口裝置是氣體滅火系統的必備設備，我們不但要從理論上（本人已撰寫和發表了《氣體滅火系統防護區泄壓口設計與安裝使用》文章）對其必要性進行闡述，更有必通過對泄壓口作真實模擬試驗，用試驗過程和參數來說明泄壓口安裝的重要性和必要性。近日，我公司進行了室外無電源式自動泄壓裝置在IG541混合氣體滅火系統中的真實模擬試驗，現將真實模擬試驗過程和期間的性能特征參數為大家進行較詳細的介紹，以其使國內同仁對泄壓口產品有更為詳盡的了解和高度重視，并使泄壓口產品得到正確使用及發展，文章中不足和缺陷之處，本人真誠期待您給予批評指正。
2 試驗目的及設備選擇要求
泄壓口產品在氣體滅火系統中的真實模擬試驗屬國內**，在確保人身、財產**和試驗成功的基礎上，真實反映泄壓口產品在*嚴酷的環境下，實驗過程要求真實、可靠，參數準確。
2.1 實驗氣體滅火系統選型
氣體滅火系統有許多種類，目前使用量*大的有七氟丙烷氣體滅火系統、IG541混合氣體滅火系統和二氧化碳三種氣體滅火系統。這三種氣體滅火系統撲滅汽油液體火災的滅火設計濃度和有效噴射時間及滅火劑鋼瓶內20°C時的工作壓力分別為8％，≤10S，4.2MPa；37.5％，≤60 S，15MPa；34％，≤60 S，75MPa。滅火設計濃度實際上就是氣體滅火藥劑釋放到防護區內，防護區增加的體積比率，七氟丙烷滅火藥劑主要是化學滅火，破壞燃燒鏈，所以滅火濃度較低。IG541和二氧化碳滅火藥劑主要是物理滅火，通過降低保護區的氧氣濃度到12～14％，隔離氧氣實現滅火。
從上述三組滅火設計濃度和有效噴射時間及滅火劑鋼瓶內20°C時工作壓力等參數來分析，在三種氣體滅火系統保護的防護區容積和設備種類均相同的條件下，IG541混合氣體滅火系統釋放到20°C、一個大氣壓下的體積量*多，二氧化碳氣體滅火系統次之，七氟丙烷氣體滅火系統*少。當防護區密封性很好時，IG541、二氧化碳、七氟丙烷氣體滅火系統釋放到防護區內的壓力可分別達到52、11～31、2.1KPa左右。
大多數人們不了解IG541混合氣體滅火系統滅火氣體釋放到防護區內的壓力和破壞力，但是人們都清楚臺風所帶來的破壞力。臺風分13級：0～12級。6級為強風；8級為大風，風速62～74Km/h、17.2～20.7m/s、風壓0.27KPa。24小時內受8～9級臺風影響時，為黃色報警，要求船只回港避風，停止高空作業，危房居民應立即轉移；10級為狂風，風速89～102 Km/h，24.5～28.4 m/s，風壓為0.5KPa。這相當于每平方米廣告牌承受約51Kg力作用，狂風所到之處可拔起樹木，損壞建筑物；12級為颶風，風速≥117Km/h、≥32.6m/s、風壓〉0.66KPa，陸地上極少見，摧毀力極大。2006年8月10日浙江省臺州遭受了1956年以來罕見的超強臺風“桑美”的正面襲擊，當地疏散了100多萬人。這是歷史以來*大的一次臺風，據氣象部門統計，瞬時*大風速達120 m/s，瞬時*大風壓達19.86 KPa，臺風所到之處，對人民的生命財產均會造成重大損失。
綜合上述分析，試驗氣體滅火系統采用IG541混合氣體滅火系統，試驗防護區和泄壓口產品可接受*嚴酷的試驗。
2.2 實驗泄壓口選型
泄壓口產品目前主要有室外無電源蓋式、室內無電源葉片式、室內有電源葉片式三種類型。為了使國內首例泄壓口產品**、可靠，并保證試驗成功，根據這三種類型泄壓口產品結構和試驗參數綜合分析，我們決定選用室外無電源蓋式泄壓口產品為主要測試產品。開啟壓力設定在1.05 KPa。為了確保試驗室門、窗、墻體及其它試驗室的圍護結構不遭受IG541滅火氣體釋放壓力的破壞，再選擇兩臺泄壓口產品作為備用，一臺為XWZ10/1.2型室外無電源蓋式泄壓口，另一臺為XND13/1.2室內有電源葉片式泄壓口，這兩臺泄壓口開啟壓力設定在1.4 MPa開啟。這樣能確保試驗**、可靠。
2.3 實驗中泄壓面積確定
根據GB50370-2005《氣體滅火系統設計規范》和GB50193-93《二氧化碳滅火系統設計規范》國家標準中防護區的泄壓口面積公式計算，IG541、高壓二氧化碳、七氟丙烷三種氣體滅火系統，在108m3試驗室滅B類汽油火災的泄壓口面積分別為0.04m2、0.03 m2、0.03 m2。三種氣體滅火系統均采用70升滅火劑鋼瓶，這三種氣體滅火系統所需鋼瓶分別為5個、3個、1個。三種滅火劑鋼瓶內20°C時的工作壓力分別為15 MPa、5.2 MPa、4.2 MPa。
綜合分析，IG541混合氣體滅火系統在108m3試驗室試驗屬國內**，泄壓口面積選擇應大于計算值0.04 m2，選擇XWZ15/1.2型室外無電源蓋式泄壓口，泄壓口面積為0.15 m2，是計算值的2.7倍，這樣能再一次確保試驗的**、可靠性。
2.4 實驗中泄壓口主要參數設定
2.4.1 開啟工作壓力：1.1+0.1 KPa
指泄壓口達到設定的*大工作壓力值時，自動開啟的壓力值。目的是為了確保防護區內各圍護結構的**性。
2.4.2 關閉工作壓力：0.95+0.05 KPa
指泄壓口低于設定的*小工作壓力值時，自動關閉的壓力值。目的是為了確保防護區內的圍護結構**基礎上，防止氣體滅火藥劑不必要的流失，避免造成滅火時間延長，甚至不能撲救火災的嚴重后果。
2.4.3 啟閉滯后時間：≤2S
指從泄壓口達到設定的啟閉工作壓力值時算起，至泄壓口完全啟閉或達到相應啟閉狀態的時間。是反映泄壓口工作靈敏度性能參數指標，也是確保防護區**性能和減少氣體滅火藥劑流失的一個性能指標。
室外無電源蓋式泄壓口與室內無電源葉片式和室內有電源葉片式泄壓口對比，室外無電源蓋式泄壓口開啟滯后時間小于0.5S，關閉滯后時間為1.0S左右，比另外兩種類型泄壓口啟閉時間大約快0.5S左右。本試驗采用室外無電源蓋式泄壓口產品，有利于試驗的**性。
2.4.4 漏風量：≤700 m3/ m2·h
當泄壓口前后壓力差為300Pa+50KPa時，其單位面積在標準狀態下的漏風量不應大于700 m3/ m2·h。漏風量性能參數是確保防護區內氣體滅火藥劑從泄壓口不流失或少流失的一個重要指標，可促使防護區內瞬間達到滅火濃度，將火災迅速撲滅。若泄壓口漏風量過大，在噴射過程中，防護區內剛剛達到或尚未達到滅火濃度。這將延長滅火時間，甚至會加大火勢，不能撲救火災。
室外無電源蓋式泄壓口經國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心檢測，漏風量為1.35m3/m2·h，另兩種類型泄壓口漏風量為274m3/m2·h。目前國內許多生產泄壓口產品的廠家，對該漏風量指標不重視，很難達到該性能參數指標。本試驗采用室外無電源蓋式泄壓口產品，有利于檢測防護區在密封性很好的“嚴酷”環境下，它的**性和動作的真實性。