二氧化碳灭火系统运行规程1.doc

二氧化碳灭火系统运行规程
1系统简介
1.1系统概述
1、二氧化碳灭火系统灭火的原理：通过把液态二氧化碳喷放至防护区内，利用窒息和降温来达到灭火的目的。
2、二氧化碳灭火系统的组成：由低温储罐、制冷系统、保温层、检修阀（设备检修阀、压力传感器检修阀、液位计检修阀、先导启动装置检修阀、安全阀组件检修阀）、充装阀、平衡阀、安全阀、先导电动球阀、散热风机、电控箱、灭火控制器（柜）、压力传感器、液位计等组成。
3、灭火控制器（柜）是装置的控制部件。接收灭火指令，控制喷放动作，控制装置的自身运行。
4、释放机构是完成CO2喷放、喷放区域选择及喷放信号反馈的机构。由选择阀、分流管、信号反馈装置和启动管路组成。
5、低压二氧化碳灭火系统，是灭火剂贮存，灭火动作执行的部件总和。由灭火装置、释放机构、管网及喷头以及各类标识牌、警示牌等组成。可与火灾报警系统联动，完成启动灭火功能。
1.2 CO2灭火剂特性
1、在常温下、常压下，CO2呈无色、无嗅的气体，密度1.977kg/m³，约为空气的1.5倍。CO2不可燃烧也不助燃，其性能稳定，可长期储存，灭火后不留痕迹不会造成二次污染。
2、在温度和压力高于—56.6℃和0.52MPa（表压），低于31℃和7.3MPa（表压）的情况下，CO2液体和上面覆盖的蒸汽以平衡状态，共同存于密闭容器内。在这个范围内，温度、压力和密度之间存在着确定的对应关系。
3、适应于扑救的火灾类型：
1）固体表面火灾及棉线、织物、纸张等部分固体深位火灾；
2）液体火灾或石蜡、沥青等可溶化的固体火灾；
3）灭火前能切断气源的气体火灾
4）电气火灾，如变压器、油开关、电子设备等。
4、不得扑救的火灾类型：
1）硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾；
2）钾、纳、镁、钛、锆等活泼金属火灾；
3）氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。

1.3 系统组成及主要技术参数
1.3.1 系统组成

系统由装置、释放机构（总控阀、选择阀、分流管、反馈装置）、管网、喷嘴以及各类标识牌、警示牌等组成，可与火灾报警系统联动，完成启动灭火功能。
1、装置包括：CO2灭火剂贮存容器、制冷机组、安全阀、检修阀、充装阀、平衡阀、灭火控制器（柜）、压力传感器、液位计等。
2、火灾报警系统包括：火灾探测器（感温、感烟），火灾报警控制器，放气门灯，声光报警器，手报按钮，联动设备（风机，门窗等）等。
1.3.2 系统主要技术参数
环境温度：－23 ℃～＋50 ℃
应用方式：全淹没、局部应用
喷放时间：≤1 min（全淹没）、≤7 min（局部应用）

1.4 安全要求
1.4.1 设备间
1、系统应配置24小时不间断消防专用电源；
2、确保贮存容器处于通风良好的区域；
3、安全阀、排空阀出口，应通过管路引出室外；
1.4.2 防护区
防护区的安全要求应符合GB 50193《二氧化碳灭火系统设计规范》的安全要求规定。
1.4.3 操作使用
1、严禁无关人员操作灭火装置部件及控制面板，以防误喷；
2、当充装CO2时，要戴护目镜或者面具，穿长袖衣服和戴容易脱去的手套；
3、系统喷放灭火剂前，保护区内所有人员必须在火灾报警延时期内完全撤离；
4、灭火完毕，在确认火灾已扑灭的情况下，打开通风系统，将废气排净后，人员才可进入防护区。
1.4.4 维护、维修
1、保养、检查、维修必须作好详细记录；
2、当需要对贮存容器进行维修时，必须用安全的方式将贮存容器内剩余量排尽，确保不会产生任何压力；
3、更换新的密封圈、密封垫、安全膜片等，必须由经过培训的专业人员操作，并采用原来零部件型号相匹配、经试验合格的成品，不得随意用未经检验的零部件代用。

2装置工作原理及组成
2.1 装置工作原理
在正常情况下，容器中CO2通过制冷，使储罐内二氧化碳温度保持在－18 ℃～－20 ℃压力在2.0 MPa±0.1 MPa的工作状态，此时容器中的CO2呈气液两相。当温度升高导致容器中的二氧化碳压力上升到2.1 MPa时，灭火装置控制器（柜）启动制冷机组降温降压；当压力下降到1.9 MPa时，制冷机组停机。如此循环往复，使装置始终处于正常工作状态。如制冷系统故障，压力上升到2.2 MPa时，超压指示灯亮并发出报警信号，若压力继续上升至2.38 MPa±0.12 MPa时，安全阀开启，缓慢释放多余压力。当压力恢复到正常时，安全阀自动关闭。
灭火装置上的控制面板可显示二氧化碳液位，当超灌二氧化碳时，高液位指示灯亮；当容器内液位低于正常灭火需求量的10 %时，低液位指示灯亮，并发出报警信号，此时，必须补充CO2，使其保持正常工作状态。

2.2 装置组成
装置由低温储罐、制冷系统、保温层、检修阀（设备检修阀、压力传感器检修阀、差压液位计检修阀、气源阀及安全阀组件检修阀）、充装阀、平衡阀、安全阀、散热风机、电控箱、灭火控制器（柜）、压力传感器、差压液位计等组成。

2.3 装置主要零部件功能及应用
2.3.1 低温贮罐
1、用途：用以贮存压力为2.0 MPa±0.1 MPa低温二氧化碳液体。
2、主要性能参数：
贮罐材质：16 MnDR
设计温度：－40 ℃
设计压力：2.5 MPa
3、应用要求：
按《压力容器安全技术监察规程》规定：每年至少进行一次外部检查，每3年至少进行一次内外部检验。
注：因低温储罐在制造时已对所用焊缝进行了无损探伤检测；根据 TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的相关规定，进行储罐内外部检测时可不拆卸保温层。

2.3.2 制冷机组
1、组成：由压缩机组、冷凝器、蒸发器、干燥过滤
器、视液镜、气液分离器等组成。
2、用途：通过制冷机组的降温，将贮罐内气态二氧
化碳转化为液态二氧化碳，使压力维持在2.0 MPa±0.1 MPa、
温度为－18 ℃～－20 ℃的低压低温状态。
3、工作原理：二氧化碳压力上限→控制柜启动制冷→降温、降压→压力下限→停机（全过程为自动控制）
4、应用要求：
1）每月必须用氮气或压缩空气吹扫冷凝器灰尘，确保冷凝器表面无灰尘或其他杂物覆盖，以保证冷凝器热交换效果良好；
2）每半年进行一次制冷能力检查（强制启动制冷机组，观察设备压力应在3小时左右压力下降达到0.2 MPa），或检查额定工作电流值应在上表规定的范围；
3）根据制冷系统运行状态及时补充制冷剂和冷冻油（补充制冷剂及冷冻油需在制冷能力不足的情况下补充，其补充量应参考机组的额定电流值。制冷系统维护检修必须由专业制冷工进行）。
5、注意事项：
1）严禁在真空下运行制冷机组；
2）发现制冷机组管路内无制冷剂，必须立即停机并充装制冷剂；
3）停机后必须在5分钟后方可重新开机；
4）发现压缩机有异响时必须立即停机检查；
5）每年应检查或更换制冷剂、冷冻油、干燥过滤器、视液镜等部件，并由专业制冷工进行系统维护保养。
2.3.3 安全阀
1、组成：由阀体、阀瓣、弹簧、导向块、调整螺母等零件构成。
2、用途：安装在容器上，用于排除容器内由于异常情况（如：长时间断电）所造成的介质超压现象的安全装置。
3、工作原理：安装在与容器直接相连的封闭管道上，当容器中的压力超过规定值上限时，安全阀开启泄压，保证容器安全。泄压管连接安全阀出口，将泄放的二氧化碳向外界指定地区排放，当压力降低至正常值时（2.15 MPa），安全阀复位。
4、主要性能参数
材质：304
通径：DN 15
公称压力：2.5 MPa
开启压力：2.38 MPa±0.12 MPa
回座压力：≥2.15 MPa
5、应用要求：
1）每年必须送当地技术监督部门进行检测，标定其开启和回座压力值；
2）设备超压动作后的安全阀，在设备恢复使用前，必须进行调整并检查密封垫片。
注意：灌装二氧化碳灭火剂后，必须开启安全阀组检修阀、压力传感器检修阀，以保证灭火装置处于正常工作状态。

2.3.4 设备检修阀
1、用途：安装在容器释放管与选择阀之间的阀门，平时处于常开状态，当检修二氧化碳管路时，关闭此阀，检修完毕必须开启。。
2、主要性能参数：
公称压力：2.5 MPa
公称直径：DN 32～DN 200
密封试验压力：2.75 MPa
工作温度：－56.6 ℃～＋50 ℃
3、应用要求：
1）法兰盘安装连接螺钉需均匀拧紧；
2）安装后在试验压力下检漏。

2.3.5 部件检修阀
1、用途：安装在容器接管与先导启动装置、压力传感器、安全阀组件之间的阀门，平时处于常开状态，当检修这些时，关闭此阀，检修完毕必须开启。
2、主要性能参数
公称压力：2.5 MPa
公称直径：DN 15
密封试验压力：2.75 MPa
工作温度：－23 ℃～＋50 ℃
3、应用要求
1）螺纹连接处，需涂密封胶拧紧；
2）安装后在试验压力下检漏。
注意：调试验收合格交付使用时，必须开启设备检修阀、先导启动装置检修阀、压力传感器检修阀、安全阀组检修阀，以保证灭火装置处于准工作状态。

2.3.6 充装阀、平衡阀
1、充装阀
用途：与二氧化碳灭火装置中的容器相连，用于充装液体二氧化碳灭火剂的阀门，平时处于关闭状态，充装二氧化碳时打开。
2、平衡阀
用途：与二氧化碳灭火装置中的容器相连接，用于充装二氧化碳灭火剂时，气液平衡的阀门，当充装二氧化碳时打开，充装完毕关闭。
3、主要性能参数：
公称压力：2.5 MPa
公称直径：DN 25
密封试验压力：2.75 MPa
工作温度：－23 ℃～＋50 ℃
注意：气相平衡口和液体充装口的控制阀门处于常闭状态，只有在充装时才被开启。

2.3.7 压力传感器
1、组成：应变片、V/I转换放大线路。
2、用途：随着容器中的二氧化碳压力
变化而使输出的标准电信号值变化，用于控制制冷系统压缩机的启停。
3、工作原理：应变片→放大线路→V/I转换→输出→4 mA～20 mA→控制柜模数转换→压力指示。
当弹簧管受到压力而变形时，贴在弹簧管上的应变片也同时发生阻值变化，测量线路将阻值变化转化为标准的电信号输出。
4、主要性能参数：
型号：CS-PT100
量程范围：0 MPa～4 MPa
电源电压：连续通电工作，24 VDC
使用温度：－40 ℃～＋50 ℃
5、应用要求：
1）感器前端检修球阀必须处于常开状态；
2）每年进行一次传感器的校验；
3）安装时与控制柜的接线必须正确无误。

2.3.8 液位计
1、用途：可对开口或压力容器中的物位进行连续测量，把物位变化的位移量转化成模拟线性的4 mA～20 mA标准信号输出。传感器可与任何输入4 mA～20 mA的指示仪、记录仪、调节仪及DCS系统等仪表连接，实现物位的测量、显示和控制。
2、工作原理：把液位高度的位移量转化成线性的4 mA～20 mA标准信号输出，从而反映贮罐内液位高度。适用于非导电液体的连续测试和指示，与其配套使用的数字显示调节仪在其表盘上可随时显示容器内二氧化碳液位指示值。
3、电容式液位计主要性能参数：
测量范围：0 m～3 m
供电电源：24 VDC
测量范围：0 kPa～20 kPa
供电电源：24 VDC
4、应用要求：
灌装二氧化碳前，必须对液位计进行调零；灌装满后，必须调满并核对液位显示高度。
5、液位计调整方法：
1、零点设定
液位零点时（充入少量CO2气体建立装置压力，未形成液面时），观察液位计LCD显示器显示值，如显示值不在“0～＋1.0”范围内，必须对电容式液位计进行零点的设定。
1）旋下电容式液位计显示仪保护罩，同时按下“∧”“∨”键，保持3秒，显示“L0CK”，按“∨”键显示“00”，按“∧”键，将数值设定为二级码“18”后，按“SET”键；显示“Rg.00”时，按“SET”键，显示“no”，按“∧”键，显示“YES”，按“SET”键显示“0.0”。
2）按“SET”键，显示“End”，再按“SET”键，退回工作状态，旋上电容式液位计显示仪保护罩，完成零点设定。
2、满点设定
充满液态二氧化碳后静置30分钟后，检查电容式液位计的显示值，如显示值不在范围内，必须对电容式液位计进行满点的设定。

1）旋下电容式液位计显示仪保护罩，同时按下“∧”“∨”键，保持3秒，显示“L0CK”，按“∨”键显示“00”，按“∧”键，将数值设定为二级码“18”后，按“SET”键；显示“Rg.00”时，按“∧”键，显示“Rg.FS”,按“SET”键，显示“NO”，按“∧”键，显示“YES”，按“SET”键，再按“∧”“∨”键调整数值到“表3”范围内的值。
2）按“SET”键，显示“End”, 再按“SET”键，退回工作状态，旋上电容式液位计显示仪保护罩，完成满量程设定。
注意：随配置的电容式液位计批次不同，以上设定、调整方法会发生变化.

3释放机构及管网、喷嘴
3.1 释放机构组成
释放机构由总控阀、选择阀、分流管、信号反馈装置和启动管等组成。
3.1.1 总控阀、选择阀
注：总控阀结构型式根据灭火系统工程设计选择应用，“威特龙”总控阀分为两种结构型式：专用气动阀和气动球阀。
凡灭火系统工程设计为“主备”组成方式的，仅总控阀均采用气动球阀，选择阀均采用专用气动阀。
凡灭火系统工程设计为单台灭火装置的，总控阀及选择阀均采用专用气动阀。
1、专用气动阀
1）组成
由专用气动阀、二位三通电磁阀、“T”形三通球阀、阀位反馈装置等组成。专用气动阀结构紧凑、开启迅速（0.5 s～4.5 s）可靠、密封性能优异、驱动方式灵活（手动、电磁阀启动）、其适用温度（－56.6 ℃～＋50 ℃）较广是其典型的特征。
2）主要技术参数
工作压力：2.5 MPa 工作电压： 24−15%+10% VDC
温度范围：－56.6 ℃～＋50 ℃ 开启及关闭时间：＜3 s
工作介质：CO2气体或液体 启动压力：0.4 MPa ～2.5 MPa

3）结构如图

1——自动控制管路；
2——手动控制管路；
3——阀位反馈装置；
4——阀体；
5——铜管；
6——二位三通电磁阀；
7——T型三通手动球阀。

操作说明：
专用气动阀具有“自动”、“手动（气动）”两种启动方式。准工作状态下，二位三通电磁阀处于“断电”的状态；“T”形三通球阀手柄处于“手动关”的位置。
“自动”启动方式：当接收到灭火控制器（柜）输出的启动信号（24 VDC），先导启动装置电动球阀开启，同时专用气动阀上的二位三通电磁阀“通电”换向，启动气源进入专用气动阀驱动汽缸，气动阀开启释放灭火剂。释放时间结束，电动球阀、二位三通电磁阀断电，气动阀驱动汽缸排压关闭。
“手动（气动）”启动方式：当需要进行手动启动时，在专用气动阀将“T”形三通球阀手柄扳动到“手动开”的指示位置，启动气源进入专用气动阀驱动汽缸，气动阀开启释放灭火剂。释放时间结束，将“T”形三通球阀手柄扳动到“手动关”的指示位置，气动阀驱动汽缸排压关闭。
注意：执行“手动（气动）”应急操作时，先开启选择阀，再开启总控阀。关闭时先关闭总控阀再关闭选择阀。

2、气动球阀
注：用于“主备”灭火系统设计的总控阀。
1）组成：由驱动气缸、电磁阀、蜗轮蜗杆手动操作器、球阀、限位装置等组成。如图：

2）应用操作：当阀门需要由气动执行器控制时，需左旋搬动离合手柄使蜗轮蜗杆处于脱离状态（手柄处于“自动”位置）；当阀门需要手动操作时，离合手柄图需右旋搬动离合手柄使蜗轮蜗杆处于啮合状态（手柄处于“手动”位置）。

蜗轮蜗杆手动操作器

3）主要技术参数
工作压力：2.5 MPa；
工作电压：24−15%+10% VDC；
温度范围：－56.6 ℃～＋50 ℃；
开启及关闭时间：＜5 s；
工作介质：CO2气体或液体；
启动压力：0.6 MPa～0.8 MPa。

4） 操作说明
气动球阀具有“自动”、“手动（机械）”两种启动方式。准工作状态下，二位五通电磁阀处于“断电”的状态；手轮自锁机构处于“自动”位置；
“自动”启动方式：当接收到灭火控制器（柜）输出的启动信号（24 VDC），先导启动装置电动阀开启，同时气动球阀上的三位五通电磁阀“通电”换向，启动气源经减压器进入阀门驱动汽缸开启进气口，气动球阀开启释放灭火剂。释放时间结束，三位五通电磁阀断电，启动气源进入阀门驱动汽缸关闭进气口，气动球阀关闭，延时关闭电动阀。
“手动（机械）”启动方式：当需要进行手动启动时，将气动球阀手轮自锁机构扳到“手动”位置，逆时针旋转手轮开启气动球阀。释放结束，顺时针旋转关闭气动球阀，并将手轮自锁机构复位到“自动”位置。
注意：总控阀/选择阀处于常闭状态，它们能够自动或手动操作。阀门手动关闭后，手轮自锁机构必须在“自动”位置。
3.1.2 启动管路
组成：铜管、管件组成
用途：采用Φ8×1铜管将将各分区选择阀、总控阀与先导启动装置连接，用于输送启动气体开启、关闭选择阀和总控阀。
应用要求：铜管应无断裂、扭曲、泄漏、碰伤等现象，各连接处应牢靠。

信号反馈装置
1、组成：由阀体、主阀芯、弹簧、微动开关、自锁芯杆、防水穿线管、输出信号线等组成。
2、用途：将各分区喷放信号反馈到消防值班室火灾报警系统（无源开关量信号）。
3、工作原理：信号反馈装置安装在集散管出口处或选择阀出口处，当释放二氧化碳气体时，二氧化碳气体压力推动信号反馈装置阀芯，触动微动开关，构成信号回路使信号传回火灾报警控制器或灭火控制器，接通放气指示灯，显示系统已释放气体。
4、应用要求：与火灾报警控制器或灭火控制器（柜）相连的线路为无源开关量信号线。
喷嘴
喷嘴结构如图，用于将二氧化碳灭火剂由液态变为气态喷出。（喷嘴代号是表示具有0.98流量系数的等效单孔直径与0.79375的比）。

喷嘴（4孔）型号规格：
HPT5/X-WTL
公司简称
喷嘴进口公称通径
喷嘴代号

4 操作与控制
4.1 基本要求
1、火灾报警控制器和灭火控制器（柜）均具备0 s～30 s可调的自动延迟启动功能。系统的灭火启动延时可由火灾报警控制器控制，也可由灭火控制器（柜）控制，延迟时间的设置，应根据人员尽快撤离防护区的需要；对于无人工作的防护区，可设置为0 s。但是火灾报警控制器和灭火控制器（柜）设置的延时时间总和不应大于30 s。
2、在有人工作的防护区门口，宜增设手动与自动控制的转换装置，当有人进入防护区时，转换为手动模式，当人离开时，恢复到自动控制模式。
3、在防护区疏散出口的门外便于操作的地方应设置紧急启停按钮，便于在紧急状态下对灭火系统进行“启动”和“停止”操作。机械应急操作装置应设在设备间内。
4、设有消防控制中心的场所，各防护区控制系统的动作信息，应送给消防控制中心。这些信息包括火灾信息捕获、灭火动作、手动与自动转换和系统故障等。

4.2 操作控制程序图
操作控制程序如图。

4.3 操作与控制
灭火系统的操作与控制分为自动、手动和机械应急操作三种方式，同时具有紧急停止操作方式。
4.3.1 自动方式
灭火系统自动启动、灭火、停止的控制流程如图：

自动方式中应注意：
1）自动控制操作适用于防护区无人工作的场所；
2）或者防护区有人工作，但30 s内能确保人员全部撤离的场所。

4.3.2 手动方式
当自动控制方式失效，或系统控制处于手动方式下，经人员确认火灾发生，可以在防护区门口紧急启停按钮上、火灾报警控制器面板上、灭火控制器（柜）面板上，任选一处进行启动、灭火、停止的操作（注意：本操作方式必须在保证火灾报警系统和灭火控制器（柜）处于正常工作状态时执行）。

1、在防护区门口或火灾报警控制器上的手动操作流程如图：

2、在灭火控制器（柜）上的手动操作流程如图：

手动方式中应注意：
1）手动控制操作可用于防护区有人工作的场所；
2）人员确认火情后，首先通知防护区人员迅速撤离现场，并关闭联动设备，才能进行手动启动操作；
3）操作人员必须经过专门培训，并熟练掌握系统操作。

4.3.3 机械应急操作方式
自动控制、手动操作均已失效时，人员确认火灾发生，可在设备间对选择阀采取机械应急操作灭火，流程如图：

机械应急操作方式中应注意：
1）人员确认火情后，首先通知防护区人员迅速撤离现场，并关闭联动设备，才能进行机械应急启动；
2）操作人员必须经过专门培训，并熟练掌握系统操作。
4.3.4 紧急停止操作方式
当人员确认误报警、误喷放、人员没有及时撤离等需要立即停止操作时，可以在防护区门口、火灾报警控制器面板上、灭火控制器（柜）面板上，进行紧急停止操作。流程如下：
1、防护区门口/火灾报警控制器上的紧急停止操作流程如图：

2、灭火控制器（柜）上的紧急停止操作流程如图：

紧急停止操作方式中应注意：
1）灭火控制器（柜）上的“紧急停止”按钮，只有在灭火控制器接收到灭火指令后才起作用；
2）在灭火控制器（柜）上进行紧急停止操作后，确认无输入灭火指令的情况下，必须人工切换到“自动模式”。