晋江二氧化碳（CO₂）灭火系统

以下是 二氧化碳（CO₂）灭火系统 的全面解析，涵盖其原理、设计规范、应用场景及安全要求：

一、核心特性与灭火机理

二、设计规范与参数

1. 灭火浓度要求

   燃料类型	最小灭火浓度（%）	设计浓度（%）
   正庚烷（B类）	34	34~50
   甲烷（C类）	30	30~45
   电缆火灾（E类）	38	38~50

2. 喷放时间与浸渍时间

• 全淹没系统：喷放时间≤60秒（GB 50193-2010），浸渍时间≥20分钟（抑制复燃）。

• 局部应用系统：持续喷放至火焰熄灭，延长时间≥30秒。

3. 储存量计算

   $$W=K_b\times (0.2\times A+0.7\times V_v)(W:C{O}_2\text{用量}\mathrm{/}kg;A:\text{暴露面积}\mathrm{/}{m}^2;V_v:\text{防护区容积}\mathrm{/}{m}^3)$$

• 修正系数 $K_b$：

  燃料类型	$K_b$
  液体火	1.0
  气体火	1.2
  电气火	1.5

三、系统组成与安装

四、适用场景与限制

1. 推荐场景

• 工业设备：油浸变压器、轧机、印刷机。

• 电力设施：发电机房、电缆隧道（不导电）。

• 危险品存储：易燃液体储罐、燃气轮机舱。

2. 禁用场景

• 人员密集区（喷放后氧浓度≤12.5%可致窒息）。

• 金属火灾（如镁、钛，CO₂可能加剧反应）。

3. 典型案例

• 三峡电站：变压器室采用高压CO₂系统，单区保护面积800m³。

• 化工厂反应釜：局部应用系统，喷嘴流量5kg/s，喷放时间45秒。

五、安全风险与防护措施

1. 人员安全

• 氧浓度监测：喷放后氧浓度≥15%（允许暴露时间≤5分钟）。

• 应急通风：排风量≥防护区容积×5次/小时，30分钟内恢复安全氧浓度。

2. 设备防护

• 防冻措施：管路电伴热（维持≥0℃），避免液态CO₂汽化导致冰堵。

• 静电防护：喷嘴接地电阻≤4Ω，喷放速率≤10kg/s（防静电积聚）。

六、优缺点对比

七、运维管理

1. 检测周期

• 月度检查：储罐压力表（高压系统5.7MPa±0.2）、喷嘴无堵塞。

• 年度检测：称重检查CO₂储量（损耗≤5%），管道气密性试验（压降≤1%/年）。

• 五年检测：储罐/钢瓶水压试验（高压系统试验压力≈17.2MPa）。

2. 常见故障处理

• 压力异常：检查安全阀（启跳压力≈6.9MPa），更换失效爆破片。

• 喷放失败：排查电磁阀电压（DC24V±10%），清洁喷嘴积碳。

八、与其他系统对比

九、设计规范依据

1. 国家标准

• GB 50193-2010：《二氧化碳灭火系统设计规范》

• GB 50263-2007：《气体灭火系统施工及验收规范》

2. 国际标准

• NFPA 12-2022：二氧化碳灭火系统标准

• ISO 6183-2020：消防用二氧化碳系统

总结：二氧化碳灭火系统凭借快速灭火、成本低廉的优势，在工业火灾防护中占据重要地位，但需严格管控人员安全风险。设计时需优先选择局部应用系统（减少药剂用量），高压系统适合中小型防护区，大型场所推荐低压储罐系统。维护重点在于定期检测储罐密封性和喷嘴通畅性，确保系统可靠率达 98% 以上（行业统计）。