傳統探火管二氧化碳氣體滅火系統與數字化監測的應用問題探討

陳志楠

摘要：本文結合實際，對目前傳統探火管二氧化碳氣體滅火系統在應用中可能存在的問題進行探討，并提出了可能的解決方案。

關鍵詞：傳統探火管二氧化碳氣體滅火;泄漏;海上風電;數字化

近年來，探火管氣體滅火系統作為一種新型的氣體滅火系統，在保護特殊貴重設備間、配電間、不間斷電源室、風電機艙內部的發電機、液壓系統、控制柜、電容柜等主要設備中起到了應有的滅火保護作用。各消防設備廠家投入了較大的精力進行研究和開發。隨著系統的推廣，目前已進入大量的實際應用。但是縱觀各類消防學術刊物和論文，介紹系統設計或者應用思路居多，很少探討系統應用中可能存在的缺陷或問題。

一、目前傳統探火管氣體滅火系統的原理和組成

（一）目前，傳統探火管二氧化碳氣體滅火系統是由單純的滅火劑瓶組，通過與之相連的固定的探火管來直接完成探火滅火。探火管氣體滅火系統的容器閥上或探火管到末端設有壓力表，僅用于檢測探火管內壓力指數。示意圖如下圖所示：

二、目前傳統二氧化碳探火管氣體滅火系統在應用方面存在的問題

二氧化碳作為傳統的滅火劑有著良好的滅火效果，且價格低廉易于獲取。但是由于二氧化碳受溫度影響變化巨大，無法采用壓力表進行檢漏。一旦發生藥劑泄露，又不能及時報警，將對所保護設備造成無法估量的巨大損失。

（一）二氧化碳儲存瓶藥劑泄露報警

在實際檢測現有已安裝探火管二氧化碳氣體滅火系統項目過程中，發現其滅火劑儲存瓶中藥劑泄露，無法滿足原設計要求滅火劑使用量，一旦發生火災，將造成無法撲滅火災的后果，給人民群眾帶來不可估量的生命及財產損失。根據《二氧化碳滅火設計系統設計規范》5.1.4條，儲存裝置應具有滅火劑泄漏檢測功能，當儲存器中充裝的二氧化碳損失量達到其初始充裝的10%時，應能發出聲光報警信號并及時補充。《二氧化碳滅火設計系統設計規范》5.1.4條，為了能實時監測滅火劑泄漏損失量，故要求儲存裝置應具有滅火劑泄漏檢測功能。傳統的定期稱重法檢漏達不到實時監測的要求，也做不到在泄漏后及時發出聲光報警信號。因此，在儲存裝置上增加滅火劑泄漏檢測報警功能，可在現場報警或將信號反饋到控制中心以提醒維護管理人員及時補充滅火劑，保證系統可靠運行。

（二）容器閥與探火管連接處閥門啟閉狀態報警

根據《探火管滅火技術規程》第4部分要求：容器閥與探火管連接處應設檢修關斷的閥門或機構。在實際對現有項目走訪檢查過程中發現，連接處所設置的閥門常常在檢修后，閥門處于關閉狀態。一旦發生火災，由于閥門關閉，無法將儲存瓶中藥劑輸送至起火部位，造成系統無法撲滅初期火災。

三、解決方案

如何在探火管二氧化碳氣體滅火搭載一套數字化在線監測系統？

（一）目前傳統探火管二氧化碳系統的后期維護保養是通過稱重驗證鋼瓶內藥劑量。此種操作方法需投入大量人力物力，對沉重的鋼瓶一個個的進行稱重驗證，系統安全穩定性無法得到保證。藥劑泄露在線監測數字化控制系統是搭載于探火管二氧化碳滅火系統容器閥上，便于后期維護保養的系統。第一，此系統通過測量容器內二氧化碳氣體容量，實現電子化顯示的監測系統。電容探測點分布在容器內部的虹吸管上，容器內不斷變化的氣體通過這些電容探測點被測量出來。本系統具有溫度補償功能，能夠對容器內不同形態（液態、氣態或是混合狀態）的容量通過百分比的形式精確顯示。第二，容器閥上集成數字控制系統，采用專用連接線路將所有設備連接匯總將所有設備信息顯示在消防控制中心，以實現專人集中實時管理。第三，系統能夠擴展無線傳輸協議，有效將傳統的海上風電設備中所應用的探火管二氧化碳氣體滅火系統信息采集并及時報警。

（二）數字化在線監測控制系統裝置提供燈光及數學顯示指示以顯示系統所處狀態，例如電源、火警、藥劑液位檢測、球閥啟閉監測、系統自檢、復位功能。

四、實際案例應用

探火管二氧化碳滅火系統搭載在線監測數字化控制系統在某大型文化藝術中心的應用，為了能夠使探火管二氧化碳氣體滅火系統得到更加安全有效的應用，對該系統的性能、設計、施工、操作及應用和維護等方面進行了分析。

（一）探火管二氧化碳的主要是參數下圖所示：

1.系統控制說明：DIMES報警盒監控瓶組，當藥劑量低于預設值時，視為系統故障，并將故障信號以燈光形式表示出來，同時預留接口，可將故障型號傳輸至控制中心;當系統噴放時，DIMES報警盒以聲光形式報警，同時將噴放信號通過DIMES報警盒連接控制中心報警。

2.系統設計示意圖：

（二）傳統探火管二氧化碳氣體滅火系統與數字化探火管二氧化碳氣體滅火系統對比：

傳統探火管二氧化碳氣體滅火系統 數字化探火管二氧化碳氣體滅火系統

后期系統無法擴展，無主機顯示 系統后期可擴展配置主機、控制中心報警

開關量信號 模擬信號，485通用接口信號，開關信號裝換輸入輸出

需要外配置聲光報警器 控制盒集成報警功能

后期維護成本增加 降低維護成本，智能化維護

設備后期運行存在安全隱患 后期運行狀態下無安全隱患

鋼瓶需要全人工檢測稱重 全自動監測，無需人為操作。

人工檢測無法精確、存在遺漏 主動發出泄漏警示信號、自帶溫度補償功能、藥劑總量測量更精確

藥劑泄漏無法報警、無法到達滅火設計濃度 藥劑泄露及時報警、并補充藥劑保證滅火設計濃度

閥門關閉無法報警、無法實現滅火功能 顯示閥門啟閉狀態、保證系統正常運行

五、結語

隨著社會科技的發展進步，數字化、智慧化的建設已經慢慢融入傳統設備中，為了能夠保證傳統設備能夠在后期正常運行，滿足系統原設計要求。我們應結合數字化技術手段，提高設備系統的正常運行及維護水平，保證設備系統的安全性、可靠性及有效性，從而保證人民群眾的生命財產安全。

參考文獻：

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