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　　一、總述

　　IG-541混合氣體滅火系統是近年來發展起來的一種新型氣體滅火系統。其成分由52%氮氣、40%氬氣和8%二氧化碳組成，是大氣的基本成分。使用后以其原有成分回歸自然，無色無味，無導電、無腐蝕、無環保限制、無臭氧層破壞，滅火過程中無分解物。它是一種綠色滅火劑。

　　二、滅火機理

　　IG-541混合氣體滅火機理屬于物理滅火方式。混合氣體釋放后，通過降低氧氣濃度來滅火。通常，保護區的空氣含有21%的氧氣和不到1%的二氧化碳。當保護區的氧氣降至15%以下時，大多數可燃物將停止燃燒。釋放的混合氣體可以將保護區的氧氣含量降低到12.5%，同時將二氧化碳升高到4%。當二氧化碳比例增加時，會加速人的呼吸速率和吸收氧氣的能力。當滅火系統中的滅火設計濃度不超過43%時，系統對人體安全無害。

　　三、系統優勢

　　IG-541混合氣體滅火系統主要具有以下優勢：

　　1) 滅火劑完全由自然界存在的氣體組成，來源廣泛，噴放后對環境完全無損害；

　　2) 在規定的滅火濃度下對人體完全無害，可以用在有人停留的場所；

　　3) 噴放后不會引起防護區內溫度急劇下降，對精密設備和其他珍貴財物無任何傷害；

　　4) 因儲存壓力較高，較其他滅火系統可輸送更長的距離。

　　四、應用場所

　　IG-541混合氣體滅火系統適用于保護封閉空間的場所，典型的火災危險場所包括：電氣和電子設備室、通訊設備室、國家保護文物中的金屬、紙絹質制品和音像檔案庫、易燃和可燃液體儲存空間及有可燃液體的設備用房、經常有人停留的場所等。

　　五、設計計算

　　例：某機房為20m X 20m X 3.5m，最低環境溫度20℃，將管網均衡布置，如下：

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　　圖中：減壓孔板前管道（a-b）長15m，減壓孔板后主管道（b-c）長75m，管道連接件當量長度9m，一級支管（c-d）長5m，管道連接件當量長度11.9m,二級支管（d-e）長5m，管道連接件當量長度6.3m，三級支管（e-f）長2.5m，管道連接件當量長度5.4m,末端支管（f-g）長2.6m，管道連接件當量長度7.1m。

　　解：

　　1）確定滅火設計濃度

　　依據GB50370規范中3.4.2： 固體表面火災的滅火濃度為28.1%，其它滅火濃度可按本規范附錄A中附表A-3的規定取值，惰化濃度可按本規范附錄A中附表A-4的規定取值。本規范附錄A中未列出的，應經試驗確定。通常，通訊機房，電子計算機房、電氣設備火災、配電室、發電機房等滅火設計濃度宜采用37.5％，圖書檔案、文物資料庫等防護區，滅火設計濃度宜采用43％，IG541混合氣體滅火系統最高滅火設計濃度不宜超過52％。

　　綜上所述：取C1=37.5%。

　　2）計算保護空間實際容積

　　V=20×20×3.5=1400（m?）。

　　3）計算滅火設計用量

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　　依據GB50370規范公式（3.4.7-1），其中，K取1，

　　S=0.6575+0.0024×20（℃）=0.7055（m3/kg），分別帶入K、V、S C1 值后得：

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　　4）設定噴放時間

　　依據GB50370規范3.4.3，在此取值t=55s。

　　5）選定滅火劑儲存容器規格及儲存壓力級別

　　選用正天齊80L的15MPa存儲容器,根據W=932.68kg，充裝系數η=211.15kg/m3，儲瓶數n=（932.68/211.15）/0.08=55.2，取整后，n=56（只）。

　　6）計算管道平均設計流量

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　　主干管：

　　一級支管：Qg1=Qw/2=8.055 （kg/s）；

　　二級支管：Qg2=Qg1/2=4.028（kg/s）；

　　三級支管：Qg3=Qg2/2=2.014（kg/s）；

　　末端支管：Qg4=Qg3/2=1.007（kg/s）；

　　即Qc=1.007kg/s。

　　7）選擇管網管道通徑

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　　初選管徑為：

　　主干管： 125mm；

　　一級支管：80mm；

　　二級支管：65mm；

　　三級支管：50mm；

　　末端支管：40mm。

　　8）計算系統剩余量及其增加的儲瓶數量

　　V1（減壓孔板前）=0.1178m3，V2（減壓孔板后）=1.1287m3，VP(管道內積)=V1+V2=1.2465m3；

　　Vo（鋼瓶儲存總體積）=0.08×56=4.48m3；

　　依據GB50370（3.4 7-3）規范，Ws≥2.7Vo+2.0VP≥14.589（kg），計入剩余量后的儲瓶數：n1≥[（932.68+14.589）/211.15]/0.08≥56.078，取整后，n1=57（只）

　　9）滅火實際濃度校核

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　　其中W=962.844kg,S=0.7055（m3/kg），V=1400m3，K=1代入后得，C1=38.44%，符合滅火濃度且低于附錄G中NOAEL濃度（43%)。

　　10）計算減壓孔板前壓力

　　依據GB50370規范公式（3.4.8-4）：

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　　11）計算減壓孔板后壓力

　　依據GB50370規范（3.4.8-5）：P2=δ·P1，δ可取值0.52，帶入得P2=0.52×4.954=2.576（MPa）。

　　12）計算減壓孔板孔口面積

　　依據GB50370規范公式（3.4.8-6）：

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　　并初選μk=0.61，得出Fk=20.570（cm2），FK=πd2/4 ?得d=51.177（mm）。d/D=0.4094；驗證說明μk選擇正確。

　　13）計算流程損失

　　根據P2=2.576（MPa），查GB50370規范附錄E表E-1，得出b點Y=566.6，Z=0.5855；

　　依據GB50370規范（3.4.8-7）：

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　　代入各管段平均流量及計算長度（含沿程長度及管道連接件當量長度），并結合本規范附錄E表E-1，推算出：

　　c點Y=656.9，Z=0.5855；該點壓力值P=2.3317MPa；

　　d點Y=705.0，Z=0.6583；

　　e點Y=728.6，Z=0.6987；

　　f點Y=744.8，Z=0.7266；

　　g點Y=760.8，Z=0.7598。

　　14）計算噴頭等效孔口面積

　　因g點為噴頭入口處，根據其Y、Z值，查GB50370規范附錄E表E-1，推算出該點壓力Pc=2.011MPa；查附錄F表F-1，推算出噴頭等效單位面積噴射qc=0.4832kg（s·cm?）；

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　　查范附D，可選用規格代號為22的噴頭（16只）。

　　15)計算防護區泄壓口面積

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　　Qx=17.51kg/s，PF=1200Pa 代入得Fx=0.556m2