七氟丙烷气体灭火系统施工质量控制分析

陈丛妍

（昆山市建设工程质量检测中心，江苏 昆山 215337）

0 引言

随着我国经济的不断发展以及网络化的普及，通信系统、信息存储机房等场所的建立日益增加，当该类场所发生火灾时所造成的损失不可估量，并且使用传统的水灭火剂对该类场所进行灭火会对其造成不同程度的破坏，而气体灭火系统凭借其特点可以避免对贵重物品的破坏［1］。在气体灭火系统中七氟丙烷气体灭火系统优点诸多，包括灭火剂无色无味、不导电，不会污染环境和保护对象，并且不会造成温室效应，在消防工程中被广泛应用。

根据 GB 50263－2007《气体灭火系统施工及验收规范》的规定，当其验收项目有 1 项不合格时，系统验收判定为不合格［2］。气体灭火系统由于其自身特点在所有灭火系统中验收判定最为严格，所以对气体灭火系统的施工质量控制尤为重要。本文分别从防护区施工、系统安全施工、系统组件安装、系统调试等施工关键环节进行施工质量控制分析讨论。

1 气体灭火系统特点

充分了解气体灭火系统特点有助于更好地保证施工质量。根据灭火剂种类，气体灭火剂可分为七氟丙烷灭火系统、二氧化碳灭火系统和惰性气体灭火系统；根据系统结构特点分类，气体灭火系统分为管网灭火系统和预制灭火系统，管网灭火系统又细分为组合分配系统和单元独立系统；按应用方式分类，气体灭火系统分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。其中，七氟丙烷作为灭火剂由于其物理化学优越特性被应用较多；组合分配系统由于其大大减少了储存容器和灭火剂用量，有较高的应用价值；全淹没系统由于其灭火范围广泛，较局部应用灭火系统被更多应用。

气体灭火系统是传统的四大固定式灭火系统（水、气体、泡沫和干粉）之一，具有灭火效率高、灭火速度快和对保护对象无污损等优点［3］。其中，目前使用最多的七氟丙烷气体灭火系统所使用的七氟丙烷灭火剂是一种无色无味、不导电的气体，其灭火机理包括窒息作用、汽化冷却作用和化学抑制作用；组合分配系统可以由两个或两个以上防护区或保护对象共用一套灭火剂储存装置，一套完整的七氟丙烷组合分配系统包含的组件有灭火剂储存装置、容器阀、选择阀、喷头、管网和控制组件等部分；同时全淹没系统是在规定的时间内，向防护区喷射气体灭火剂，并使灭火剂均匀地充满整个防护区，达到保护整个防护区的目的。七氟丙烷组合分配式灭火系统示意图如图1 所示。

图1 七氟丙烷组合分配式灭火系统示意图

2 施工质量控制分析

七氟丙烷组合分配灭火系统在灭火时的工作原理和控制方式遵循：防护区发生火灾→探测器工作→控制器发出报警信号并启动联动装置→延时（保证人员撤离防护区）→驱动装置工作→打开选择阀和容器阀→灭火剂流经输送管道通过喷头喷出→作用于防护区进行灭火。依据灭火系统的工作原理及控制方式，分别对防护区、系统安全以及系统组件的施工进行质量控制分析讨论。

2.1 防护区的施工质量控制

防护区的施工质量是保证气体灭火系统能够充分发挥作用的基础。在现场施工过程中，应严格按照设计要求［4］进行防护区的划分，以保证气体灭火剂能够充分保护防护区从而达到较理想的灭火效果；为保证防护区围护结构能够满足火灾发生到火灾扑灭的耐火时间要求，防护区围护结构、门窗以及吊顶耐火极限不应低于设计要求；气体灭火剂在喷射时自身具有一定的压力，故要求防护区围护结构具备一定的承压能力；同时对于全封闭的无门窗的防护区，施工时应在防护区净高 2/3 以上的外墙上设置泄压口；除此之外，在施工时应避免设置除泄压口外不宜设置其它敞开孔洞，否则将会造成灭火剂流失。如设计或施工中无法避免设置其它敞开孔洞，此敞开孔洞应能具备在灭火时手动或自动关闭。

2.2 系统安全施工质量控制

气体灭火系统最主要的灭火机理是窒息作用，如果防护区内有人员未及时撤离或者火灾熄灭后未进行通风换气，都会造成人员的窒息，故施工时应充分理解设计阶段关于系统安全方面的设置要求。①防护区的门朝疏散方向开启且用于疏散的门必须能从防护区内打开，保证发生火灾后人员能够及时撤离火灾现场；②为保证火灾熄灭后防护区能够正常通风换气，将剩余的气体灭火剂或者火灾烟气排除防护区，七氟丙烷灭火剂由于其密度大于空气密度，应设置排风口并设置在防护区的下部。

2.3 系统组件安装质量控制

将系统组件有机地安装组合在一起系统才能有效运行，各部件才能够各司其职。系统组件安装质量是系统有效运行的最基础环节，施工时在注意细节的同时应把控好系统的整体性和可运行性。

2.3.1 喷头安装

喷头的安装高度和保护半径是对防护区垂直方向和水平方向全覆盖的基础，施工时应按照设计规范进行施工。安装时需注意喷头距顶面的距离，以及喷头的安装高度。气体灭火系统喷头如图2 所示。

图2 气体灭火系统喷头

2.3.2 灭火剂储存装置安装

灭火剂储存装置的安装既要保证未发生火灾时储存装置的严密性和安全性，也要保证发生火灾时储存装置能顺利将灭火剂释放出来，同时还要保证日常维护保养的便捷性。①泄压装置在安装时保证泄压方向不朝向操作面，以防误喷到人；②灭火剂储存容器和集流管在安装后应进行固定，以防系统工作时喷放气体产生压力导致装置发生晃动，影响管路完整性；③为了便于灭火剂储存装置的日常维护保养，灭火剂储存装置的安装应便于人员操作及观察。灭火剂储存装置及气动驱动装置如图3 所示。

图3 灭火剂储存装置及气动驱动装置

选择阀是组合分配系统特有的组件，是将同一套灭火剂储存装置输送到不同防护区的阀门，故每个选择阀要与防护区一一对应；同时在系统启动时为防止选择阀自动开启方式失效，选择阀上要安装手动操作装置，手动操作装置安装高度应满足设计要求。

2.3.4 阀驱动装置安装

阀驱动装置是指打开容器阀的驱动装置，打开容器阀的方式包括拉索式和重力式机械驱动、电磁驱动、气动驱动，施工安装时根据设计要求选择其中一种阀驱动装置即可。其中气动驱动是最常见的驱动方式。气动驱动装置包括驱动气瓶和驱动气体管道，驱动气体压力比灭火剂压力更高，故在安装时注意将其固定；最后，驱动气体管道安装后，要进行气压严密性试验，气压严密性试验参照标准执行。

2.3.5 灭火剂输送管道安装

管道连接方式符合设计规定，根据管径公称直径大小选择螺纹连接或法兰连接，已经做过防腐处理的无缝钢管不宜选择焊接连接方式，同时还要注意，对个别部位做过法兰焊接后，应及时进行二次防腐；管道横向穿越墙壁和竖向穿越楼板时要安装套管，套管公称直径、穿越高度等应符合设计要求；为了防止管道与套管之间的间隙发生火灾蔓延，其间的间隙采用防火封堵材料填塞密实；当气体喷出时，管道要承受比较大的压力，承受压力时管道可能会出现晃动、倒塌等现象，故要安装管道支、吊架对管道进行保护，当管道竖直方向穿越楼板和水平方向改变方向时，出现晃动、倒塌现象的几率会增加，故在上述位置也要增设防晃支架；管道安装完毕后要进行试压和吹扫，管道试压是对管道安装质量和管道完整性的检验，管道吹扫的目的是将管道内的铁锈、尘土以及其它异物清除干净，可根据具备的条件选择水压强度试验或气压强度试验，试压和吹扫后进行气密性试验；系统控制组件是保证系统能够被手动控制的组件，故要以便于操作为目的，操作按钮安装高度应符合设计要求。

3 系统调试

系统安装完毕后进行系统调试。系统调试是检验系统安装质量的关键，是系统有效运行的前提条件。系统调试作为施工的一部分，与其它工程有所不同，具有很强的专业性，需要施工人员具备一定的专业技能和经验。气体灭火系统调试包括模拟启动试验和模拟喷气试验，当系统有备用灭火剂时，还应进行模拟切换操作调试。

3.1 模拟启动试验

模拟启动试验包括手动模拟启动试验和自动模拟启动试验。模拟启动试验区别于模拟喷气试验，模拟启动试验重点考察的是手动或自动启动系统后，系统是否按照正常的联动逻辑启动。调试前，使驱动装置和瓶头阀的动作机构脱离，通俗来讲，模拟启动试验与系统火灾状态下不同的是不将瓶头阀开启进行喷气动作。

3.2 模拟喷气试验

一般情况下，模拟喷气试验采用自动启动方式进行，七氟丙烷气体灭火系统模拟喷气试验与系统火灾状态下运行情况基本一致，不同的是七氟丙烷气体灭火系统模拟喷气试验不采用七氟丙烷灭火剂而采用氮气进行。需要注意的是，七氟丙烷气体灭火系统在进行模拟喷气试验时，除采用氮气替代七氟丙烷外，使用的氮气灭火剂储存容器的结构、型号、规格以及连接与控制方式与被试验的防护区均要一致。

3.3 模拟切换操作试验

设有灭火剂备用量并且备用储存容器与灭火储存容器连接在同一集流管上的系统要进行模拟切换操作试验，同时满足以上两条的系统进行模拟切换操作试验，若只满足系统设有备用灭火剂，但未将储存容器连接在同一集流管上，就不进行模拟切换操作试验。模拟切换试验主要目的是保证系统备用灭火剂能有效被运用和备用灭火剂储存容器的可运转性。

4 结语

七氟丙烷气体灭火系统的施工安装以及调试专业性较强，在实际施工安装过程中，应在充分理解条文规范设定的目的基础上做好施工质量控制。除此之外，系统调试也是施工的重要组成部分，不可忽视，方能保证系统的有效运行。最后，在施工过程中还应做好质量控制资料和各类消防设施施工过程质量检查记录，待系统调试结束后提供给建设单位。