| 摘要：本文阐述了FM200（七氟丙烷）是一种现代化的消防设备，着重介绍了在具体设计过程中的心得体会。
关键词：灭火剂 气体消防 FM200灭火剂 气体消防 FM200灭火系统 防护区 充装率 众所周知，在消防领域应用最广泛的灭火剂就是水。随着国家经济建设的迅速发展，大批工业和民用建筑尤其是高层建筑的不断涌现，更随着高科技的发展，设备对灭火剂的要求越来越高，对于扑灭可燃气体、可燃液体、电器火灾以及计算机房、重要文物档案库、通信广播机房、微波机房等不可式不宜用水灭火的火灾，气体消防作为最有效最干净的灭火手段，日益受到重视。其中，《建筑设计防火规范）（GBJ16一87）和（高层民用建筑设计防火规范）（GBJ50045--95）已明确规定了应设置系统的场所。可见，气体消防系统在各类灭火系统中占有很重要的地位。
20世纪以来相继出现了卤代烷及其替代灭火系统和二氧化碳灭火系统。由于我国已加入了蒙特利尔环境保护公约，卤代烷已被消防部门限制使用。所以，目前的系统主要有卤代烷替代灭火系统和二氧化碳灭火系统，它们具有灭火迅速、不导电、不污染被保护体的特点，但由于二氧化碳灭火系统本身具有窒息性（即降低空间的含氧量）和冷却作用，因而有较大的副作用，其最小灭火设计浓度为34％，超过了人的致死浓度，对人体危害大，不宜用于经常有人停留的场所：而且二氧化碳使用钢瓶数量多，储存空间要求很大，浪费了大量空间。二氧化碳灭火系统在喷放时造成的冷却作用容易产生雾化，冷凝现象，使得电子设备特别是计算机和玻璃产品遭受损坏。灭火时气体喷放时间需60秒以上，相对灭火时间较长，由于这些缺点，限制了二氧化碳灭火系统的使用场所。FM200（七氟丙烷）气体消防克服了前述的不足之处，已被广泛使用。公安部于20011年8月1日发布了公消［2001］217号（关于进一步加强哈龙替代品及其技术管理的通知》，通知中第一推荐M200（七氟丙烷）气体自动灭火系统属于全淹没系统，可队扑灭A，B，C类和电器火灾，可用于保护经常有人的场所。
FM200是碳、氟和氢的化合物，分子式为CF3CHFCF3，密度比空气大六倍，以化学和物理机理相结合进行灭火，不会影响氧的含量，它是一种无色、无味、不导电、无二次污染的灭火剂。国际上有配套的设计和工程规范，全世界已有上万例的成功应用。 
在我国，FM200作为一种新型的替代卤代烷的洁净剂，由于其使用时间不长，至今设计施工的国家规范还在送审稿阶段。实际工程中FM200的设计依据为：《七氟丙烷洁净系统设计及使用暂行规定》，《系统施工及验收规范）（GB50263－97），生产厂家提供的FM200系统的各种技术数据及材料。设计中可参考：目前已出台的地方规范：广东省工程建设地方标准《七氟丙烷（HFC227ea）洁净系统设计现范》（DBJ15-23-1999）和上海地方规程《七氟丙烷（HFC227ea）洁净系统技术规程）（DG/TJ08－307-2002）及《卤代烷1301灭火系统设计现范》。
几年来，笔者设计了数个FM200系统的项目，大部分工程已验收达标，整理出设许过程中的一些心得体会，与同仁探讨。以图8—1为例，通讯机房（A区：净面积设定为：425m2，净高设定为：4.5m，无吊顶，地台高度：28cm）是需要设计FM200系统（假定选用江苏无锡消防器材厂产品）的防护区，通过计算过程，笔者得出一些结论。
（一）防护区的基本参数：
防护区的净面积：F＝425m2，净高：H=4.5m，防护区的体积：V=×425×4．5=1912m2防护区的保护对象：电子计算机房→设计灭火浓度：8％；喷放时间：≤7S；浸渍时间：3min喷头的最大保护高度：不宜大于5.0m，最小保护高度：不应小于0．3m——地台内不需设喷头，故本例仅做一层喷头即可。
小结：防护区的基本参数是气体消防设计的前提条件。防护区是指能满足要求的有限封闭空间，封闭结构是难燃烧体或非燃烧体，且该空间内能将该灭火剂浓度保持一段时间。规范对防护区有环境温度、大小、围护结构的耐火性能、耐压性能、防护区开口、机械通风、生产操作、地压、安全等多方面的要求，根据这些要求．由相关专业配合实现。防护区的大小是出于安全方面的考虑，根据人员疏散要求，报警后疏散时间不大于30S，防护区面积不能太大。根据广东省工程建设地方标准《七氟丙烷（HFC227ea）洁净系统设计现范）（DBJ15-23-1999）规定：当采用无管网装置时，单个防护区的面积不宜超过100m2，容积不宜超过300m3；采用有管网灭火系统时，单个防护区的面积不宜超过500m2，容积不宜超过2000m3：大于以上规定时，宜采用分隔的方法，由于防护区围护结构的特殊要求，设计者在划分单个防护区时，应综合考虑使用功能分区因素。
（二）设计用且计算：（计算草图详图8－2）
1．设计用量：W=（KV／S）*C（100-C）＝（1*1912．5/0．13716）*8/（100－8）＝1212.48kg（本公式中各参数的意义均可查相关规范，基本常量系数均有表可查，本文中不再赘述，以下令同。）
2．初选钢瓶数：根据计算经验，每瓶药剂量在45kg左右，故n=1212.48/45≈48/45≈27瓶
3．验算初选瓶组数是否满足设计要求：以下计算表格（表一）即为计算过程，至于计算步骤中的细节非本文论述的重点，不再赘述。 
4、表二小结：该表表示因增加瓶组数而减少充装密度是最直接最有效的调整方法。
5、表四小结：该表表示因放大干管的管径大幅度减少了“损失”，管网内容积增加和过程中点的储瓶内压力降低的幅度相对小，计算结果表明放大干管的管径，效果很明显的达到了减少钢瓶数的目的。仅用初选的27瓶即可，因为，瓶FM200的气瓶价约为3万元，DN150的无缝钢管约300元/米，所以从工程造价考虑，放大干管的管径是首选的调整方法。
6、表三小结：该表以放大支管的管径减少损失的同时，管网内容积增加，过程中点的储瓶内压力降低，计算结果表明放大支管的管径，难以达到减少钢瓶数的目的。所以建议不要用此法进行调整计算。 | 表一 | 表二 | 表三 | 表四 | | 管径计算 | 管段 | 流量（kg/s) | 管径（mm） | 同左 | 管径 | 管径 | | f-g | （1212 .48/7）=173.21 | DN125 | -- | DN150 | | f-e | 173.21(/2)=86.61 | DN100 | -- | DN125 | | d-e | (86.61/2)=43.31 | DN80 | DN100 | / | | c-d | (43.31/2)=21.66 | DN65 | DN80 | / | | b-c | (21.66/2)=10.83 | DN50 | DN65 | / | | a-b | (10.83/2)=5.42 | DN40 | DN50 | / | | 储瓶内剩余量（kg） | 27×3.5=94.5 | 31×3.5=108.5 | 30×3.5=105 | 27×3.5=94.5 | | 充装密度（kg/m3） | [1212.48+94.5+0)/(0.07×27)=691.53 | [(1212.48+108.5+0)/(0.07×31)]=608.75 | 627.37 | 691.53 | | 管网内容积计算 | 管段 | 管长（m） | 管径（mm） | 单位容积（dm3/m） | 容积（dm3） | 同左 | 容积 | 管径 | 单位容积 | 容积 | | f-g | 24.7 | DN125 | 12.27 | 303.069 | -- | DN150 | 17.66 | 436.20 | | f-e | 27.3 | DN100 | 8.33 | 227.409 | -- | DN125 | 12.27 | 334.97 | | d-e | 16.4 | DN80 | 4.90 | 80.36 | 136.61 | / | / | / | | c-d | 26.4 | DN65 | 3.42 | 90.29 | 129.36 | / | / | / | | b-c | 32.8 | DN50 | 1.96 | 64.29 | 112.18 | / | / | / | | a-b | 59.2 | DN40 | 1.19 | 70.45 | 116.03 | / | / | / | 小计 | 835.86 | 1025 | | | 1076.56 | | 管网损失计算（钢瓶间损失约为0.03MPa） | 管段 | 管径(mm） | △P/L(MPa/m) | 当量长度（m） | 损失MPa | 同左 | △P/L | 当量长度 | 损失 | 管径 | △P／L | 当量长度 | 损失 | | f-g | DN125 | 0.01 | 56.90 | 0.569 | / | / | / | DN150 | 0.005 | 63.70 | 0.319 | | f-e | DN100 | 0.0085 | 28.85 | 0.245 | / | / | / | DN125 | 0.004 | 41.35 | 0.165 | | d-e | DN80 | 0.006 | 10.5 | 0.063 | 0.0015 | 11.4 | 0.017 | / | / | 11.00 | 0.066 | | c-d | DN65 | 0.0045 | 8.80 | 0.040 | 0.0012 | 9.70 | 0.012 | / | / | / | / | | b-c | DN50 | 0.004 | 6.45 | 0.026 | 0.0012 | 9.50 | 0.011 | / | / | / | / | | a-b | DN40 | 0.0032 | 3.30 | 0.011 | 0.0012 | 5.75 | 0.007 | / | / | / | / | | | | | 0.861 | | 0.626 | | 全部储瓶的气相总容积V0=n×Vb（1-N/r）=27×0.07×(1-691.53/1407)=0.961m3 | 1.231m3 | 1。164m3 | 0.961m3 | | 过程中点的储瓶内压力：Pm=p0×V0/(V0+W/2r+Vp)=4.3×0.961/(0.961+(1212.48+94.5)/(2×1407×)+0.953)=1.827MPa | 2.087Mpa | 1.884MPa | 1.652Mpa | | 高程压头Ph=10-6r×H×g | 10-6×1407×4×9.8=0.055MPa | 同左 | 同左 | 同左 | | 喷头工作压力力：Pc=Pm-(∑△P±Ph） | 1.827-(0.953+0.03+0.110)=0.789MPa | 1.049MP | 0.937MPa | 0.941MPa | | 结论 | Ph＞0.5MPa
Pc＜（Pm/2）=0.914
不能满足要求，应重新调整计算 | Ph＞0.5MPa
Pc＜(Pm/2)=1.044
能满足要求 | Ph＞0.5MPa
Pc＜(Pm/2)=0。924
不能满足要求，应重新调整计算 | Ph＞0.5MPa
Pc＜(Pm/2)=0.826
能满足要求 |
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