传统探火管二氧化碳气体灭火系统与数字化监测的应用问题探讨

陈志楠

摘要：本文结合实际，对目前传统探火管二氧化碳气体灭火系统在应用中可能存在的问题进行探讨，并提出了可能的解决方案。

关键词：传统探火管二氧化碳气体灭火;泄漏;海上风电;数字化

近年来，探火管气体灭火系统作为一种新型的气体灭火系统，在保护特殊贵重设备间、配电间、不间断电源室、风电机舱内部的发电机、液压系统、控制柜、电容柜等主要设备中起到了应有的灭火保护作用。各消防设备厂家投入了较大的精力进行研究和开发。随着系统的推广，目前已进入大量的实际应用。但是纵观各类消防学术刊物和论文，介绍系统设计或者应用思路居多，很少探讨系统应用中可能存在的缺陷或问题。

一、目前传统探火管气体灭火系统的原理和组成

（一）目前，传统探火管二氧化碳气体灭火系统是由单纯的灭火剂瓶组，通过与之相连的固定的探火管来直接完成探火灭火。探火管气体灭火系统的容器阀上或探火管到末端设有压力表，仅用于检测探火管内压力指数。示意图如下图所示：

二、目前传统二氧化碳探火管气体灭火系统在应用方面存在的问题

二氧化碳作为传统的灭火剂有着良好的灭火效果，且价格低廉易于获取。但是由于二氧化碳受温度影响变化巨大，无法采用压力表进行检漏。一旦发生药剂泄露，又不能及时报警，将对所保护设备造成无法估量的巨大损失。

（一）二氧化碳储存瓶药剂泄露报警

在实际检测现有已安装探火管二氧化碳气体灭火系统项目过程中，发现其灭火剂储存瓶中药剂泄露，无法满足原设计要求灭火剂使用量，一旦发生火灾，将造成无法扑灭火灾的后果，给人民群众带来不可估量的生命及财产损失。根据《二氧化碳灭火设计系统设计规范》5.1.4条，储存装置应具有灭火剂泄漏检测功能，当储存器中充装的二氧化碳损失量达到其初始充装的10%时，应能发出声光报警信号并及时补充。《二氧化碳灭火设计系统设计规范》5.1.4条，为了能实时监测灭火剂泄漏损失量，故要求储存装置应具有灭火剂泄漏检测功能。传统的定期称重法检漏达不到实时监测的要求，也做不到在泄漏后及时发出声光报警信号。因此，在储存装置上增加灭火剂泄漏检测报警功能，可在现场报警或将信号反馈到控制中心以提醒维护管理人员及时补充灭火剂，保证系统可靠运行。

（二）容器阀与探火管连接处阀门启闭状态报警

根据《探火管灭火技术规程》第4部分要求：容器阀与探火管连接处应设检修关断的阀门或机构。在实际对现有项目走访检查过程中发现，连接处所设置的阀门常常在检修后，阀门处于关闭状态。一旦发生火灾，由于阀门关闭，无法将储存瓶中药剂输送至起火部位，造成系统无法扑灭初期火灾。

三、解决方案

如何在探火管二氧化碳气体灭火搭载一套数字化在线监测系统？

（一）目前传统探火管二氧化碳系统的后期维护保养是通过称重验证钢瓶内药剂量。此种操作方法需投入大量人力物力，对沉重的钢瓶一个个的进行称重验证，系统安全稳定性无法得到保证。药剂泄露在线监测数字化控制系统是搭载于探火管二氧化碳灭火系统容器阀上，便于后期维护保养的系统。第一，此系统通过测量容器内二氧化碳气体容量，实现电子化显示的监测系统。电容探测点分布在容器内部的虹吸管上，容器内不断变化的气体通过这些电容探测点被测量出来。本系统具有温度补偿功能，能够对容器内不同形态（液态、气态或是混合状态）的容量通过百分比的形式精确显示。第二，容器阀上集成数字控制系统，采用专用连接线路将所有设备连接汇总将所有设备信息显示在消防控制中心，以实现专人集中实时管理。第三，系统能够扩展无线传输协议，有效将传统的海上风电设备中所应用的探火管二氧化碳气体灭火系统信息采集并及时报警。

（二）数字化在线监测控制系统装置提供灯光及数学显示指示以显示系统所处状态，例如电源、火警、药剂液位检测、球阀启闭监测、系统自检、復位功能。

四、实际案例应用

探火管二氧化碳灭火系统搭载在线监测数字化控制系统在某大型文化艺术中心的应用，为了能够使探火管二氧化碳气体灭火系统得到更加安全有效的应用，对该系统的性能、设计、施工、操作及应用和维护等方面进行了分析。

（一）探火管二氧化碳的主要是参数下图所示：

1.系统控制说明：DIMES报警盒监控瓶组，当药剂量低于预设值时，视为系统故障，并将故障信号以灯光形式表示出来，同时预留接口，可将故障型号传输至控制中心;当系统喷放时，DIMES报警盒以声光形式报警，同时将喷放信号通过DIMES报警盒连接控制中心报警。

2.系统设计示意图：

（二）传统探火管二氧化碳气体灭火系统与数字化探火管二氧化碳气体灭火系统对比：

传统探火管二氧化碳气体灭火系统 数字化探火管二氧化碳气体灭火系统

后期系统无法扩展，无主机显示 系统后期可扩展配置主机、控制中心报警

开关量信号 模拟信号，485通用接口信号，开关信号装换输入输出

需要外配置声光报警器 控制盒集成报警功能

后期维护成本增加 降低维护成本，智能化维护

设备后期运行存在安全隐患 后期运行状态下无安全隐患

钢瓶需要全人工检测称重 全自动监测，无需人为操作。

人工检测无法精确、存在遗漏 主动发出泄漏警示信号、自带温度补偿功能、药剂总量测量更精确

药剂泄漏无法报警、无法到达灭火设计浓度 药剂泄露及时报警、并补充药剂保证灭火设计浓度

阀门关闭无法报警、无法实现灭火功能 显示阀门启闭状态、保证系统正常运行

五、结语

随着社会科技的发展进步，数字化、智慧化的建设已经慢慢融入传统设备中，为了能够保证传统设备能够在后期正常运行，满足系统原设计要求。我们应结合数字化技术手段，提高设备系统的正常运行及维护水平，保证设备系统的安全性、可靠性及有效性，从而保证人民群众的生命财产安全。

参考文献：

[1]公安部天津消防研究所.探火管灭火装置技术规程：CECS 345-2013[S].2013-06-14.

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[3]朱劲武，周铁祥.探火管式灭火装置的设计选型与安装使用[J].消防技术与产品信息，2016（01）：10-15，18.