唐山供电公司调度通信大楼工程实例分析

更新时间:2020-12-23 12:03

  [摘要]:本文针对唐山供电调通大楼实例,比较了IG-541和MF200两种洁净气体灭火系统的特点和选型问题。

  拟建设的唐山供电公司调度通信综合大楼工程位于新华西道,该大楼属一类高层,主楼地上22层,地下2层。主楼最高处为105.6米,楼顶还设有19.65米钢结构微波塔。该中心的使用将确保唐山供电公司调度、通信、指挥以及华北电网的安全可靠运行。大楼建成后将成为是唐山市的标志性建筑之一。

  设计方案根据《高规》中的要求,在地下一层(油机房、配电室)、十一层(信息中心机房、网管机房)、十四层(电源设备机房、通讯调度设备机房)、十五层(交换机房)、十六层(光纤传输机房)、十九层(计算机中心)、二十层(DTS大屏幕室)、微波机房1、2层设置了气体灭火系统,共划分为17个防护区。设计单位选用了七氟丙烷(FM200)方案并参照北京地方标准《洁净气体灭火系统设计、施工及验收规范》进行了初步设计[1]。

  在对该工程的消防审核中,气体灭火系统作为一个审核重点项目,笔者也针对选型问题进行了分析思考。并认为选取该系统应遵循以下几个原则:

  三是要有前瞻性。要能符合环保等理念,且在较长时间内,技术不会落后而被淘汰。

  四是技术成熟。要保证系统的稳定性和可靠性,安装、管理和维护才有技术保障。

  目前,1211、1301等哈龙产品由于破坏大气层而逐渐被淘汰。CO2由于其毒性而被慎重选用。由此,一些新型的洁净灭火被得以推广。这主要包括两类:一是哈龙固定灭火系统的灭火系统替代品,如:HFC-227ea、CHFC-23等。二是惰性气体灭火系统,如:IG-541、IG-55、IG-01、IG-100等。在这些产品中,技术上比较成熟,各种性能指标较合理、且具有推广价值的,目前而言,只有MF-200和IG-541两种。笔者对这两种灭火剂进行了比较。

  HFC-227ea的分子式为CF3CHFCF(七氟丙烷),属于HFC(含氢氟烃)类物质,由美国大湖公司开发,商品名称为FM-200。是一种常温下为气态的化学灭火剂,加压后以液态储存。它应用于全淹没式的系统环境中,结合物理的和化学的反应过程消除热能,阻止火灾的发生。INGEREN(烟烙尽)是惰性(Inter)和氮气(Nitrogen)两个英文单词的缩写,是由52%氮、40%氩、8%二氧化碳组成的压缩气体,代号为IG-541,由美国安素公司开发。IG-541在储存条件下呈气态,比其他灭火系统需要更大的储存容积。靠降低保护区的氧气浓度的窒息效果灭火。

  从灭火效率的角度讲,“七氟丙烷对自备发电机房、通信机房其灭火浓度一般采用8%”,“系统的喷放时间,在通讯机房和电子计算机房等防护区,不宜大于7S;在其它防护区,不应大于10S”[2];而烟烙尽的浓度一般取38.5%,灭火系统的使用条件要求,系统开启后,90%药剂喷放时间应23S及

  注:1、NOAEL-无毒性反应的最高浓度;2、LOAEL-有毒性反应的最低浓度3、LC50-50%白鼠的致死浓度

  根据对物质的安全性判断标准,这二种系统的设计浓度均在NOAEL值下,因此喷射时在防护区内的人员相对是安全的。烟烙尽来源于大气,无腐蚀,无毒,在灭火剂喷放后,防护区内人员仍可以自由呼吸。但是FM-200在高温下分解产生的HF,对人体和设备腐蚀性较强,实际酸气产生的量大于300ppm。例如:英国火灾损失预防委员会属下的实验室(LPC)在对FM200进行灭火喷放试验时发现伴随着灭火进行时,环境中产生了大量“烟灰”(实为大量氢氟酸产生的白雾)。其浓度一次测定为10,324ppm,一次为8,549ppm[3]。这远大于短时间内接触50ppm的氢氟酸,就达到危险程度的国际标准,在有人的场所使用时应慎用。在本建筑中,信息计算中心、网管机房等房间内设备精密价高,且平时有人工作,应充分考虑这一点。

  注:1、ODP:臭氧耗减潜能值,用于衡量ODS(消耗大气臭氧物质,下同)破坏臭氧的能力。

  2、GWP:全球变暖潜能值,用于表示和比较ODS对全球气候变暖能力的大小。

  通过比较,IG-541气体灭火系统对环境的影响要比七氟丙烷小的多。而七氟丙烷所引发GWP值是很高的,对环境的负面影响更大。象唐山这样的污染较重的发展中城市,更应注意预防式的进行环保。

  气体灭火系统的投资额大小是与防护区大小、多少、输送距离的长短、产品的质量有着密切关系的。INGEREN的“应用量相对容积比”(反映灭火剂用量、设备用量和占地面积等各项因素造成的建设成本的大小)非常高。即,一般来说由于IG-541灭火效率低,使用的钢瓶数较多。FM-200系统体积小,灭火效率高,气瓶数量少,因此可以节省气瓶间的面积或根本不需要气瓶间。在同一防护区内,在技术措施允许的范围内其一次投资额要比IG-541低。但从实际使用看,由于七氟丙烷药剂的昂贵,而烟烙尽药剂费用几乎不计,其优点似不明显。那种认为七氟丙烷系统比IG541系统便宜许多的说法是一个误区,实际证明在保护多个和大面积设备用房时,IG541系统的性价合理性要比七氟丙烷高许多。(但七氟丙烷在其技术所能达到的范围内,如保护单一或小型机房时,采用单元独立系统或小新组合分配系统,其一次投入价格要入略低于IG541。)针对本大楼,涉及到7层11处设备房间设置气体灭火系统,属于多保护区防护,选择IG-541在工程造价上是合理的。

  根据资料,由于七氟丙烷气体灭火系统存在的缺陷,在欧盟的许多国家包括日本都不予采用。假以时日,如美国加入《京都议定书》后,七氟丙烷很可能就会因温室问题而遭禁用。在我国,公安部消防局和消防产品行业协会管理办公室联合下发的《哈龙替代产品推广应用的规定》,对于应设置气体灭火系统的场所,推荐使用惰性气体灭火系统,也可使用含氢氟烃的卤代烃类气体灭火系统。

  结论:通过分析比较,可以看出唐山供电公司调度通信综合大楼功能复杂、性质重要。作为唐山的标志性建筑,在洁净气体灭火系统选型上,若优先选用IG-541是具有科学性、前瞻性和示范性的。