七氟丙烷(HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范

七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范

（建议草案）

主编单位：深圳市消防局

天津消防科学研究所

1 总则

第1.0.1条 为了合理设计七氟丙烷灭火系统，减少火灾危害，保护人身及财产的安全，制定本规范。

第1.0.2条 本规范适用于工业和民用建筑中新建、改建、扩建工程设置的七氟丙烷全淹没灭火系统。

第1.0.3条 七氟丙烷灭火系统的设计，应做到安全可靠、技术先进、经济合理.

第 1.0.4条 七氟丙烷灭火系统可用于扑救下列火灾： 1、电气火灾；

2、液体火灾或可熔化的固体火灾； 3、固体表面火灾；

4、灭火前应能切断气源的气体火灾。

第1.0.5条 七氟丙烷灭火系统不得用于扑救下列物质的火灾： 1、含氧化剂的化学制品及混合物，如硝化纤维、硝酸钠等； 2、活泼金属，如钾、钠、镁、钛、锆、铀等； 3、金属氢化物，如氢化钾、氢化钠等；

4、能自行分解的化学物质，如过氧化氢、联胺等。

第1.0.6条 灭火剂七氟丙烷HFC227ea的化学分子式为CF3CHFCF3 ，其质量应符合下列技术指标。

性能 纯度 酸度 水含量 不挥发残留物 悬浮或沉淀物 技术指标 ≥99.6%（摩尔/摩尔） ≤3ppm ≤10ppm ≤0.01% 不可见 第1.0.7条 七氟丙烷灭火系统设计，除执行本规范外，尚应符合现行的有关国家标准的规定。

2 术语、符号

2.1术语

第 2.1.1条 防护区

能满足七氟丙烷全淹没灭火系统要求的有限封闭空间。

第 2.1.2条 全淹没灭火系统

在规定的时间内，向防护区喷射一定浓度的七氟丙烷，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。

第 2.1.3条 预制灭火装置

按一定的应用条件，将七氟丙烷储存装置和喷放喷头等部件预先组合成套的灭火装置。

第 2.1.4条 组合分配系统

用一套七氟丙烷储存装置保护两个或两个以上防护区的灭火系统

第 2.1.5条 灭火浓度

在101Kpa大气压和规定的温度条件下，扑灭某种火灾所需七氟丙烷在空气中的最小体积百分比。

第 2.1.6条 惰化浓度

当引火源加入时，在101Kpa大气压和规定的温度条件下，能抑制空气中任意浓度的可燃气体或可燃液体蒸汽的燃烧发生所需的七氟丙烷在空气中的最小体积百分比。

第 2.1.7条 浸渍时间

在防护区内维持设计规定的七氟丙烷浓度，使火灾完全熄灭所需的时间。

第 2.1.8条 充装率

充装在储存容器中的七氟丙烷质量与容器的容积之比，单位为kg/m3。

第 2.1.9条 泄压口

七氟丙烷喷放时，防止防护区过压的开口。

2．2 符号

表2.2

编号 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 符号 C D Fc Fx g H K L 单位 % mm cm 2涵 义 七氟丙烷灭火（或惰化）设计浓度 管道内径 喷头孔口面积 泄压口面积 重力加速度 喷头高度相对“过程中点”时储存容器液面的位差 海拔高度修正系数 计算管段的计算长度 m 2m/s 2m / m

2.2.9 2.2.10 2.2.11 2.2.12 2.2.13 2.2.14 2.2.15 2.2.16 2.2.17 2.2.18 2.2.19 2.2.20 2.2.21 2.2.22 n nd Ng P0 Pc Pf Ph Pm Qc Qg Qp Qw Qx S 个 段 个 绝压MPa 绝压MPa Pa MPa 绝压MPa Kg/s Kg/s Kg/s Kg/s Kg/s m/kg 3储存容器的数量 管网计算管段数量 安装在计算支管流程下游的喷头数量 储存容器额定增压压力 喷头工作压力 围护结构承受内压的允许压强 高程压头 喷放“过程中点”储存容器内压力 单个喷头的设计流量 支管平均设计流量 管道流量 主干管平均设计流量 七氟丙烷在防护区的平均喷放速率 七氟丙烷过热蒸汽在101Kpa和防护区最低环境温度下的比容 2.2.23 2.2.24 2.2.25 2.2.26 2.2.27 2.2.28 2.2.29 2.2.30 2.2.31 2.2.32 2.2.33 T t V V0 Vb Vp W γ η μc ΔP ℃ s m 3温度 七氟丙烷的喷放时间 防护区的净容积 喷放前全部储存容器内的气相总容积 m 3储存容器的容量 管网的管道内容积 防护区七氟丙烷灭火（或惰化）设计用量 七氟丙烷液体密度 七氟丙烷充装率 喷头流量系数 计算管段阻力损失 m 3kg Kg/ m 3Kg/ m 3/ MPa

3 防护区

第 3.0.1条 防护区的划分，应符合下列规定：

1、防护区宜以固定的单个封闭空间划分；当同一区间的吊顶和地板下需同时保护时，可合为一个防护区；

2、当采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于500m；容积不宜大于2000m；

2

3

3、当采用预制灭火装置时，一个防护区的面积不宜大于100m；容积不宜大于300m；

2

3

第3.0.2条 防护区的最低环境温度不应低于-10℃。

第3.0.3条 防护区围护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5h；吊顶的耐火极限不应低于0.25h；

第3.0.4条 防护区围护结构承受内压的允许压强，不宜低于1.2 KPa 。

第3.0.5条 防护区灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口，以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放七氟丙烷前，应做到关闭。

第3.0.6条 防护区的泄压口宜设在外墙上，应位于防护区净高的2/3以上。

泄压口面积，按下式计算：

Fx=0.15Q/(Pf0.5 ) (3.0.6)

式中 Fx --- 泄压口面积（m）

2

Q ---七氟丙烷在防护区的平均喷放速率（kg/s）

Pf ---- 围护结构承受内压的允许压强（Pa）

当设有外开门弹性闭门器或弹簧门的防护区，其开口面积不小于泄压口计算面积的，不须另设泄压口。

第 3.0.7条 两个或两个以上邻近的防护区，宜采用组合分配系统。

4 七氟丙烷设计用量

第一节 一般规定

第 4.1.1条 采用七氟丙烷灭火系统保护的防护区，其七氟丙烷设计用量，应根据防护区可燃物相应的灭火设计浓度或惰化设 计浓度惊计算确定。

第4.1.2条 某物的灭火设计浓度不应小于该物灭火浓度的1.2倍，某物的惰化设计浓度不应小于该物浓度的1.1倍。

有关可燃物的灭火设计浓度，可按附表A中附表A-1、附表A-2上所给出的灭火浓度进行确定；

有关可燃物的惰化设计浓度，可按附表A中附表A-3上所给出的惰化浓度进行确定；

附表A中未给出的，应经实验确定。

第4.1.3条 有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采用惰化设计浓度；无爆炸危险的气体、液体类火灾和固体类火灾的

防护区，应采用灭火设计浓度。

第4.1.4条 当几种可燃物共存或混合时，其灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火浓度或惰化浓度确定。

第4.1.5条 图书、档案、票据和文物资料库等防护区，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用10%。

第4.1.6条 油浸变压器、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用8.3%。

第4.1.7条 通讯机房和电子计算机房等防护区，七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用8%。

第4.1.8条 七氟丙烷灭火时的浸渍时间，应符合下列规定： 1、扑救木材、纸张、织物类等固体火灾时，不宜小于20min；

2、扑救通讯机房、电子计算机房等防护区火灾时，不宜小于3min； 3、扑救其他固体火灾时，不宜小于10min； 4、扑救气体和液体火灾时，不宜小于1min；

第二节 设计用量

第4.2.1条 防护区灭火设计用量或惰化设计用量应按下式计算：

(4.2.1)

式中 W --- 防护区七氟丙烷灭火（或惰化）设计用量（Kg）

C ---- 七氟丙烷灭火（或惰化）设计浓度（%）

S ---- 七氟丙烷过热蒸气在101KP a和防护区最低环境温度下的比容（m/Kg）

3

V ---- 防护区的净容积（m）

3

K ---- 海拔修正系数，按附录B的规定采用。

第4.2.2条 七氟丙烷在不同温度下的过热蒸气比容，应按下式计算：

S=K1+K2 (4.2.2)

式中 T --- 温度（℃）

K1 ---- 0.1269

K2 ---- 0.000513

第4.2.3条 系统的设置用量，应为防护区灭火设计用量（或惰化设计用量）与系统中喷放不尽的剩余量之和。

喷放不尽的剩余量，应包括储存容器内剩余量和管网内的剩余量。

1、储存容器内的剩余量，可按储存容器内引升管管口以下的容器容积计算。

2、均衡管网和只含一个封闭空间的防护区的非均衡管网，其管道内的剩余量，均可不计。 防护区中含两个或两个以上封闭空间的非均衡管网，其管网内的剩余量，可按管网第1支点后各支管的长度，分

别取各长支管与最短支管长度的差值为计算长度，计算出的各长支管末段的内容积量，应为管网内的容积剩余量。

第4.2.4条 当系统为组合分配系统时，系统设置用量中有关防护区灭火设计用量的部分，应采用该组合中某个防护区设计用量

最大者替代。

第4.2.5条 用于需不间断保护的防护区的灭火系统和超过8个防护区组合成的组合分配系统，应设七氟丙烷备用量，备用量按

原设置用量的100%确定。

第五章 系统设计与管网计算

5.1 系统设计

第5.1.1条 系统设计与管网计算的设计额定温度，应为20℃。

第5.1.2条 七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送，氮气的含水量不应大于0.006%（m/m）。

3

3

额定增压压力分为两级，应符合下列规定：

一级 2.5±0.125Mpa（表压）

二级 4.2±0.125Mpa（表压）

第5.1.3条 储存容器中七氟丙烷的充装率，不应大于1150Kg/m3。

第5.1.4条 系统管网的管道内容积，不宜大于该系统七氟丙烷充装容积量的80%。

第5.1.5条 管网布置设计为均衡系统，应符合下列规定：

1、各个喷头，应取相等设计流量；

2、在管网上，从第1分流点至各喷头的管道阻力损失，其相互间的最大差值不应大于20%；

第5.1.6条 七氟丙烷的喷放时间，在通讯机房和电子计算机房等防护区，不宜大于7s；在其它防护区，不应大于10s。

第5.1.7条 在管网上，不应采用四通管件进行分流。

5.2 管网计算

第5.2.1条 管网计算时，各管道中工质的流量，宜采用平均设计流量。

第5.2.2条 管网中主干管的平均设计流量，应按下式计算：

Qw=W/t （5.2.2）

式中 QW-----主干管平均设计流量（Kg/s）；

W------防护区七氟丙烷的灭火（或惰化）设计用量（kg）；

T-------七氟丙烷的喷放时间（S）；

第5.2.3条 管网中支管的平均设计流量 ，应按下式计算：

(5.2.3)

式中 Qg-----支管平均设计流量（Kg/s）；

Ng ------安装在计算支管流程下游的喷头数量（个）；

Qc -------单个喷头的设计流量（Kg/S）。

第5.2.4条 宜采用喷放七氟丙烷设计用量50%时的“过程中点”容器压力和该点瞬时流量进行管网计算。宜认定该瞬时流量等于平均设计流量。

第5.2.5条 喷放“过程中点”容器压力，宜按下式计算：

(5.2.5)

式中 Pm-----喷放“过程中点”储存容器内压力（绝压，MPa）,(绝压=表压+0.101MPa)；

P0------储存容器额定增压压力（绝压，Mpa）；

V0-------喷放前，全部储存容器内的气相总容积（m）；

3

W--------防护区七氟丙烷灭火（或惰化）设计用量（Kg）

γ --------七氟丙烷液体密度（Kg/m）,(20℃时，为1407)；

3

Vp -------管网管道的容积（m）。

3

其中， V 0=n·Vb(1-η/γ) (5.2.5.1)

式中 n----- 储存容器的数量（个）

Vb-----储存容器的容量（m）

3

η------七氟丙烷充装率（Kg/m）

3

第5.2.6条 七氟丙烷管流采用镀锌钢管的阻力损失，可按下式计算，或按图5.2.6确定。

(5.2.6)

式中 ΔP--- 计算管段阻力损失（MPa）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ckgv.html