2014安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》講義:消防設(shè)施與器材

　　第二節(jié) 消防設(shè)施與器材

　　新《消防法》中規(guī)定消防設(shè)施是指火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、可提式滅火器系統(tǒng)、滅火器防煙排煙系統(tǒng)以及應(yīng)急廣播和應(yīng)急照明、安全疏散設(shè)施等。消防器材是指滅火器等移動滅火器材和工具。

　　一、消防設(shè)施

　　(一)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

　　自動消防系統(tǒng)應(yīng)包括探測、報警、聯(lián)動、滅火、減災(zāi)等功能?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)主要完成探測和報警功能，控制和聯(lián)動等功能主要由聯(lián)動控制系統(tǒng)來完成。聯(lián)動控制系統(tǒng)是由聯(lián)動控制器與現(xiàn)場的主動型設(shè)備和被動型設(shè)備組成?，F(xiàn)場主動型設(shè)備是指在火災(zāi)參數(shù)的作用下，設(shè)備自動執(zhí)行某種動作;現(xiàn)場被動型設(shè)備是指在控制器或人為的控制下才能動作。

　　所以消防系統(tǒng)中有三種控制方式：自動控制、聯(lián)動控制、手動控制。

　　火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報警裝置、火災(zāi)警報裝置和電源等部分組成的通報火災(zāi)發(fā)生的全套設(shè)備，如圖4―11所示，復(fù)雜系統(tǒng)還包括消防控制設(shè)備。

　　在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，自動或手動產(chǎn)生火災(zāi)報警信號的器件稱為觸發(fā)器件，主要包括火災(zāi)探測器和手動火災(zāi)報警按鈕;用以接收、顯示和傳遞火災(zāi)報警信號，并能發(fā)出控制信號和具有其他輔助功能的控制指示稱為火災(zāi)報警裝置，火災(zāi)報警控制器就是其中最基本的一種;用以發(fā)出區(qū)別于環(huán)境聲、光的火災(zāi)警報信號的裝置稱為火災(zāi)警報裝置，火災(zāi)警報器就是一種最基本的火災(zāi)警報裝置，它以聲、光音響方式向報警區(qū)域發(fā)出火災(zāi)警報信號，以警示人們采取安全疏散、滅火救災(zāi)措施;在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，當(dāng)接收到來自觸發(fā)器件的火災(zāi)報警信號，能自動或手動啟動相關(guān)消防設(shè)備并顯示其狀態(tài)的設(shè)備，稱為消防控制設(shè)備。

　　1.系統(tǒng)分類

　　根據(jù)工程建設(shè)的規(guī)模、保護(hù)對象的性質(zhì)、火災(zāi)報警區(qū)域的劃分和消防管理機構(gòu)的組織形式，將火災(zāi)自動報警系統(tǒng)劃分為三種基本形式：區(qū)域火災(zāi)報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。區(qū)域報警系統(tǒng)一般適用于二級保護(hù)對象;集中報警系統(tǒng)一般適用于一、二級保護(hù)對象;控制中心系統(tǒng)一般適用于特級、一級保護(hù)對象。

　　區(qū)域報警系統(tǒng)包括火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、區(qū)域火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)警報裝置和電源等部分。這種系統(tǒng)比較簡單，但使用很廣泛，例如行政事業(yè)單位，工礦企業(yè)的要害部門和娛樂場所均可使用;

　　集中報警系統(tǒng)由一臺集中報警控制器;兩臺以上的區(qū)域報警控制器、火災(zāi)警報裝置和電源等組成。高層賓館、飯店、大型建筑群一般使用的都是集中報警系統(tǒng)。集中報警控制器設(shè)在消防控制室，區(qū)域報警控制器設(shè)在各層的服務(wù)臺處。對于總線控制火災(zāi)報警控制系統(tǒng)，區(qū)域報警控制器就是重復(fù)顯示屏。

　　控制中心報警系統(tǒng)除了集中報警控制器、區(qū)域報警控制器、火災(zāi)探測器外，在消防控制室內(nèi)增加了消防聯(lián)動控制設(shè)備。被聯(lián)動控制的設(shè)備包括火災(zāi)警報裝置、火警電話、火災(zāi)應(yīng)急照明、火災(zāi)應(yīng)急廣播、防排煙、通風(fēng)空調(diào)、消防電梯和固定滅火控制裝置等。也就是說集中報警系統(tǒng)加上聯(lián)動的消防控制設(shè)備就構(gòu)成控制中心報警系統(tǒng)?？刂浦行膱缶到y(tǒng)用于大型賓館、飯店、商場、辦公室、大型建筑群和大型綜合樓工程等。

　　適用于 主要設(shè)備設(shè)施 應(yīng)用于

　　區(qū)域火災(zāi)報警系統(tǒng) 二級保護(hù)對象 火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、區(qū)域火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)警報裝置和電源等部分 行政事業(yè)單位，工礦企業(yè)的要害部門和娛樂場所均可使用

　　集中報警系統(tǒng) 一、二級保護(hù)對象 由一臺集中報警控制器;兩臺以上的區(qū)域報警控制器、火災(zāi)警報裝置和電源等組成。 高層賓館、飯店、大型建筑群一般使用的都是集中報警系統(tǒng)。

　　控制中心報警系統(tǒng) 特級、一級保護(hù)對象 報警控制器、區(qū)域報警控制器、火災(zāi)探測器、消防聯(lián)動控制設(shè)備。 大型賓館、飯店、商場、辦公室、大型建筑群和大型綜合樓工程等。

　　2.火災(zāi)報警控制器

　　火災(zāi)報警控制器(以下簡稱控制器)是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的主要設(shè)備，它除了具有控制、記憶、識別和報警功能外，還具有自動檢測、聯(lián)動控制、打印輸出、圖形顯示、通信廣播等功能。當(dāng)然，控制器功能的多少也反映出火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成、可靠性、穩(wěn)定性和性能價格比等因素，是評價火災(zāi)自動報警系統(tǒng)先進(jìn)與否的一項重要指標(biāo)?；馂?zāi)報警控制器按其用途不同，可分為區(qū)域火災(zāi)報警控制器、集中火災(zāi)報警控制器和通用火災(zāi)報警控制器三種基本類型。

　　3.火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的適用范圍

　　火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是一種用來保護(hù)生命與財產(chǎn)安全的技術(shù)設(shè)施。理論上講，除某些特殊場所如生產(chǎn)和儲存火藥、炸藥、彈藥、火工品等場所外，其余場所應(yīng)該都能適用。由于建筑，特別是工業(yè)與民用建筑，是人類的主要生產(chǎn)和生活場所，因而也就成為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的基本保護(hù)對象。從實際情況看，國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范都對建筑中安裝的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)作了規(guī)定，我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》明確規(guī)定：“本規(guī)定適用于工業(yè)與民用建筑和場所內(nèi)設(shè)置的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，不適用于生產(chǎn)和儲存火藥、炸藥、彈藥、火工品等場所設(shè)置的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)?！?/P>

　　(二)自動滅火系統(tǒng)

　　1.水滅火系統(tǒng)

　　水滅火系統(tǒng)包括室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水幕和水噴霧滅火系統(tǒng)。

　　2.氣體自動滅火系統(tǒng)

　　以氣體作為滅火介質(zhì)的滅火系統(tǒng)稱為氣體滅火系統(tǒng)。氣體滅火系統(tǒng)的使用范圍是由氣體滅火劑的滅火性質(zhì)決定的。滅火劑應(yīng)當(dāng)具有的特性是：化學(xué)穩(wěn)定性好、耐儲存、腐蝕性小、不導(dǎo)電、毒性低、蒸發(fā)后不留痕跡、適用于撲救多種類型火災(zāi)。

　　3.泡沫滅火系統(tǒng)

　　泡沫滅火系統(tǒng)指空氣機械泡沫系統(tǒng)。按發(fā)泡倍數(shù)泡沫系統(tǒng)可分為低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。發(fā)泡倍數(shù)在20倍以下的稱低倍數(shù)，發(fā)泡倍數(shù)21-200倍之間的稱中倍數(shù)泡沫，發(fā)泡倍數(shù)在201～1000倍之間的稱高倍數(shù)泡沫。

　　(三)防排煙與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

　　火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣是十分有害的?；饒龅臒煔猓熿F、有毒氣體和熱氣，不但影響到消防人員的撲救，而且會直接威脅人身安全?；馂?zāi)時，水平和垂直分布的各種空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)管道及豎井、樓梯間、電梯井等是煙氣蔓延的主要途徑。要把煙氣排出建筑物外，就要設(shè)置防排煙系統(tǒng)，機械排煙系統(tǒng)可以減少著火層煙氣及其向其他部位的擴散，利用加壓進(jìn)風(fēng)有可能建立無煙區(qū)空間并可防止煙氣越過擋煙屏障進(jìn)入壓力較高的空間。因此，防排煙系統(tǒng)能改善著火地點的環(huán)境，使建筑內(nèi)的人員能安全撤離現(xiàn)場，使消防人員能迅速靠近火源，用最短的時間搶救瀕危的生命，用最少的滅火劑在損失最小的情況下將火撲滅。此外，它還能將未燃燒的可燃性氣體在尚未形成易燃燒混合物之前被驅(qū)散，避免轟燃或煙氣爆炸的產(chǎn)生;將火災(zāi)現(xiàn)場的煙和熱及時排去，減弱火勢的蔓延，排除滅火的障礙，是滅火的配套措施。

　　排煙有自然排煙和機械排煙兩種形式。排煙窗、排煙井是建筑物中常見的自然排煙形式，它們主要適用于煙氣具有足夠大的浮力、可能克服其他阻礙煙氣流動的驅(qū)動力的區(qū)域。機械排煙可克服自然排煙的局限，有效地排出煙氣。

　　(四)火災(zāi)應(yīng)急廣播與警報裝置

　　火災(zāi)警報裝置(包括警鈴、警笛、警燈等);是發(fā)生火災(zāi)時向人們發(fā)出警告的裝置，即告訴人們著火了，或者有什么意外事故?；馂?zāi)應(yīng)急廣播，是火災(zāi)時 (或意外事故時)指揮現(xiàn)場人員進(jìn)行疏散的設(shè)備。為了及時向人們通報火災(zāi)，指導(dǎo)人們安全、迅速地疏散?；馂?zāi)事故廣播和警報裝置按要求設(shè)置是非常必要的。

　　二、消防器材

　　消防器材主要包括滅火器、火災(zāi)探測器等。

　　(一)滅火器

　　1.滅火劑

　　滅火劑是能夠有效地破壞燃燒條件，中止燃燒的物質(zhì)。一切滅火措施都是為了破壞已經(jīng)產(chǎn)生的燃燒條件，并使燃燒的連鎖反應(yīng)中止。滅火劑被噴射到燃燒物和燃燒區(qū)域后，通過一系列的物理、化學(xué)作用，可使燃燒物冷卻、燃燒物與氧氣隔絕、燃燒區(qū)內(nèi)氧的濃度降低、燃燒的連鎖反應(yīng)中斷，最終導(dǎo)致維持燃燒的必要條件受到破壞，停止燃燒反應(yīng)，從而起到滅火作用。

　　(1)水和水系滅火劑。水是最常用的滅火劑，它既可以單獨用來滅火，也可以在其中添加化學(xué)物質(zhì)配制成混合液使用，從而提高滅火效率，減少用水量。這種在水中加入化學(xué)物質(zhì)的滅火劑稱為水系滅火劑。

　?、偎軓娜紵镏形蘸芏酂崃?，使燃燒物的溫度迅速下降，使燃燒中止。

　?、谒谑軣崞瘯r，體積增大1700多倍，當(dāng)大量的水蒸氣籠罩于燃燒物的周圍時，可以阻止空氣進(jìn)入燃燒區(qū)。從而大大減少氧的含量，使燃燒因缺氧而窒息熄滅。

　?、墼谟盟疁缁饡r，加壓水能噴射到較遠(yuǎn)的地方，具有較大的沖擊作用，能沖過燃燒表面而進(jìn)入內(nèi)部，從而使未著火的部分與燃燒區(qū)隔離開來，防止燃燒物繼續(xù)分解燃燒;

　　④水能稀釋或沖淡某些液體或氣體，降低燃燒強度;

　　⑤能澆濕未燃燒的物質(zhì)，使之難以燃燒;

　?、捱€能吸收某些氣體、蒸氣和煙霧，有助于滅火。

　　不能用水撲滅的火災(zāi)主要包括：

　　1)密度小于水和不溶于水的易燃液體的火災(zāi)，如汽油、煤油、柴油等。苯類、醇類、醚類、酮類、酯類及丙烯腈等大容量儲罐，如用水撲救，則水會沉在液體下層，被加熱后會引起爆沸，形成可燃液體的飛濺和溢流，使火勢擴大。

　　2)遇水產(chǎn)生燃燒物的火災(zāi)，如金屬鉀、鈉、碳化鈣等，不能用水，而應(yīng)用砂土滅火。

　　3)硫酸、鹽酸和硝酸引發(fā)的火災(zāi)，不能用水流沖擊，因為強大的水流能使酸飛濺，流出后遇可燃物質(zhì)，有引起爆炸的危險。酸濺在人身上，能灼傷人。

　　4)電氣火災(zāi)未切斷電源前不能用水撲救，因為水是良導(dǎo)體，容易造成觸電。

　　5)高溫狀態(tài)下化工設(shè)備的火災(zāi)不能用水撲救，以防高溫設(shè)備遇冷水后驟冷，引起形變或爆裂。

　　(2)氣體滅火劑。氣體滅火劑的使用始于19世紀(jì)末期。由于氣體滅火劑具有釋放后對保護(hù)設(shè)備無污染、無損害等優(yōu)點，其防護(hù)對象逐步向各種不同領(lǐng)域擴充。由于二氧化碳的來源較廣，利用隔絕空氣后的窒息作用可成功抑制火災(zāi)，因此早期的氣體滅火劑主要采用二氧化碳。由于二氧化碳不含水、不導(dǎo)電、無腐蝕性，對絕大多數(shù)物質(zhì)無破壞作用，所以可以用來撲滅精密儀器和一般電氣火災(zāi)。它還適于撲救可燃液體和固體火災(zāi)，特別是那些不能用水滅火以及受到水、泡沫、干粉等滅火劑的玷污容易損壞的固體物質(zhì)火災(zāi)。但是二氧化碳不宜用來撲滅金屬鉀、鎂、鈉、鋁等及金屬過氧化物(如過氧化鉀、過氧化鈉)、有機過氧化物、氯酸鹽、硝酸鹽、高錳酸鹽、亞硝酸鹽、重鉻酸鹽等氧化劑的火災(zāi)。因為二氧化碳從滅火器中噴射出時，溫度降低，使環(huán)境空氣中的水蒸氣凝聚成小水滴，上述物質(zhì)遇水即發(fā)生反應(yīng)，釋放大量的熱量，同時釋放出氧氣，使二氧化碳的窒息作用受到影響。因此，上述物質(zhì)用二氧化碳滅火效果不佳。

　　在研究二氧化碳滅火系統(tǒng)的同時，國際社會及一些西方發(fā)達(dá)國家不斷地開發(fā)新型氣體滅火劑，鹵代烷1211、1301滅火劑具有優(yōu)良的滅火性能，因此在一段時間內(nèi)鹵代烷滅火劑基本統(tǒng)治了整個氣體滅火領(lǐng)域。后來，人們逐漸發(fā)現(xiàn)釋放后的鹵代烷滅火劑與大氣層的臭氧發(fā)生反應(yīng)，致使臭氧層出現(xiàn)空洞，使生存環(huán)境惡化。因此，國家環(huán)保局于1994年專門發(fā)出《關(guān)于非必要場所停止再配置鹵代烷滅火器的通知》。

　　淘汰鹵代烷滅火劑，促使人們尋求新的環(huán)保氣體替代。被列為國際標(biāo)準(zhǔn)草案IS014520的替代物有14種。綜合各種替代物的環(huán)保性能及經(jīng)濟分析，七氟丙烷滅火劑最具推廣價值。該滅火劑屬于含氫氟烴類滅火劑，國外稱為FM―200，具有滅火濃度低、;滅火效率高、對大氣無污染的優(yōu)點。另外，混合氣體IC―541滅火劑同樣對大氣層具有無污染的特點，現(xiàn)已逐步開始使用。由于其是由氮氣、氬氣、二氧化碳自然組合的一種混合物，平時以氣態(tài)形式儲存，所以噴放時，不會形成濃霧或造成視野不清，使人員在火災(zāi)時能清楚地分辨逃生方向，且它對人體基本無害。

　　(3)泡沫滅火劑。泡沫滅火劑有兩大類型，即化學(xué)泡沫滅火劑和空氣泡沫滅火劑?；瘜W(xué)泡沫是通過硫酸鋁和碳酸氫鈉的水溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳，而形成泡沫?？諝馀菽怯珊斜砻婊钚詣┑乃芤涸谂菽l(fā)生器中通過機械作用而產(chǎn)生的，泡沫中所含的氣體為空氣?？諝馀菽卜Q為機械泡沫。

　　空氣泡沫滅火劑種類繁多，根據(jù)發(fā)泡倍數(shù)的不同可分為低倍數(shù)泡沫、中倍數(shù)泡沫和高倍數(shù)泡沫滅火劑。高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)替代低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是當(dāng)今的發(fā)展趨勢。高倍數(shù)泡沫的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)比低倍數(shù)泡沫廣泛得多。高倍數(shù)泡沫滅火劑的發(fā)泡倍數(shù)高(201-l000倍)，能在短時間內(nèi)迅速充滿著火空間，特別適用于大空間火災(zāi)，并具有滅火速度快的優(yōu)點;而低倍數(shù)泡沫則與此不同，它主要靠泡沫覆蓋著火對象表面，將空氣隔絕而滅火，且伴有水漬損失，所以它對液化烴的流淌火災(zāi)和地下工程、船舶、貴重儀器設(shè)備及物品的滅火無能為力。高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)已被各工業(yè)發(fā)達(dá)國家應(yīng)用到石油化工、冶金、地下工程、大型倉庫和貴重儀器庫房等場所，尤其在近10年來，高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)多次在油罐區(qū)、液化烴罐區(qū)、地下油庫、汽車庫;油輪、冷庫等場所撲救失控性大火起到?jīng)Q定性作用。

　　(4)干粉滅火劑。干粉滅火劑由一種或多種具有滅火能力的細(xì)微無機粉末組成，主要包括活性滅火組分、疏水成分、惰性填料，粉末的粒輕大小及其分布對滅火效果有很大的影響。窒息、冷卻、輻射及對有焰燃燒的化學(xué)抑制作用是干粉滅火效能的集中體現(xiàn)，其中化學(xué)抑制作用是滅火的基本原理，起主要滅火作用。干粉滅火劑中的滅火組分是燃燒反應(yīng)的非活性物質(zhì)，當(dāng)進(jìn)入燃燒區(qū)域火焰中時，捕捉并終止燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的自由基，降低燃燒反應(yīng)的速率，當(dāng)火焰中干粉濃度足夠高，與火焰的接觸面積足夠大，自由基中止速率大于燃燒反應(yīng)生成的速率，鏈?zhǔn)饺紵褢?yīng)被終止，從而火焰熄滅。

　　干粉滅火劑與水、泡沫、二氧化碳等相比，在滅火速率、滅火面積、等效單位滅火成本效果三個方面有―定優(yōu)越性，因其滅火速率快，制作工藝過程不復(fù)雜，使用溫度范圍寬廣，對環(huán)境無特殊要求，以及使用方便，不需外界動力、水源，無毒、無污染、安全等特點，目前在手提式滅火器和固定式滅火系統(tǒng)上得到廣泛的應(yīng)用，是替代哈龍滅火劑的理想環(huán)保滅火產(chǎn)品。

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