气体灭火系统误喷案例的及探讨资料.doc

气体灭火系统误喷案例的分析及探讨hc360慧聪网消防行业频道 2004-06-07 11:25:43气体灭火系统误喷案例的分析及系统使用安全性问题的探讨摘要：通过对几起典型的气体灭火系统误喷案例的介绍，具体分析了它们的起因，并探讨应如何来减少气体灭火系统的误喷，以提高气体灭火系统使刚的安全性。关键词：气体火火系统；误喷；案例；安全性；对策前言 对一些特殊场合，确实需要采用气体灭火系统来进行有效的保护。目前常见的气体灭火系统包括卤代烷灭火系统、七氟丙烷(或FM200)灭火系统、IG-514(或烟烙尽)灭火系统、二氧化碳灭火系统等。 同其它常规的灭火系统(如水喷淋系统、水喷雾系统、泡沫系统等)相比，气体灭火系统不但投资巨大而且系统中所使用的灭火药剂本身对人体也都具有一定的危害性，如二氧化碳气体对人体的窒息性，以及卤代烷药剂和七氟丙烷药剂对人体的毒性等。 有时，在非火灾的状态下，气体灭火系统也会出现喷放现象，由于这是一些非正常的喷放现象，我们一般习惯把它们称之为“误喷”。一旦气体灭火系统发生了误喷，大量的药剂被无故喷放掉，必然会造成很大的经济损失；在个别情况下，还有可能因此而造成人员伤亡事故，例如以往就曾经多次出现过囚二氧化碳灭火系统误喷而伤人的事故。 由此，自然就引出厂“使用气体灭火系统是否安全?”及“如何证气体灭火系统使用的安全性?”这样的话题。 以下将具体介绍几起典型的气体灭火系统误喷案例，并通过对这几起实际案例起因的分析，探讨应如何减少气体灭火系统的误喷，以提高气体灭火系统使用的安全性。 需要特别说明的是，以下介绍的几起典型的气体灭火系统误喷案例，其系统设计都是符合相关的设计规范和标准的 山于违反相关设计规范和标准而导致的气体灭火系统误喷，并不在本文讨论的范围之内。1 误喷案例介绍11 案例1 上海大众汽车有限公司某厂的车间内设有一套采用局部应用灭火方式的高压二氧化灭火系统，该车间内另外还专门设有火灾自动报警系统，它包括了火灾探测器和火灾报警控制盘。高压二氧化碳灭火系统虽然配有自己的灭火控制盘，但系统自动启动所需要的火警信号却是由火灾自动报警系统送出的。 日上午，在车间无任何火灾的情况下，该高压二氧化碳灭火系统发生了喷放。所幸的是该系统采用的是局部应用的灭火方式，所以虽然周围一直有工人在现场操作，但系统的喷放并未对人员造成伤害。 事件发生后，我们赶赴现场进行了仔细勘察，很快确认了高压二氧化碳灭火系统确实是在收到了火灾自动报警系统送出的火警信号后才自动启动的，那么在无任何火灾的情况下，火灾自动报警系统为什么会送出这个火警信号呢? 通过对现场人员的询问，以及对火灾自动报警系统的火灾报警控制盘内部报警历史记录的查询，最后确认该次喷放应该是这样发生的： 事发当天的上午，有工人在车间的其它区域进行焊接操作，焊接时电离过程产生的电弧花引起了该区域的火灾探测器的虚假报警，现场的警铃也发出了报警声响，现场人员也很快确认、系统是误报警，因此随即在火灾报警控制盘上执行“消音”和“复位”的操作。但由于操作人员匆忙地操作，误按下厂与“消音”和“复位”按钮相邻的“总报警”按钮，此按钮规定是在紧急情况下才能启动，因为按下此按钮后，所有预先在火灾报警控制盘内部程序中设置过的系统联动操作都将同时动作，当然也包括了向高压二氧化碳灭火系统灭火控制盘送出的火警信号。由于事先并没有将“总报警”按钮启动时对气灭火系统的联动操作在内部程序上隔离掉，而且该“总报警”按钮上也没有任何保护装置(如安全盖板等)，因此高压二氧化碳灭火系统的喷放就不可避免的发生了。12 案例2 上海通用汽车有限公司的油漆车间设有多个喷漆房，每个喷漆房都设有全淹没灭火方式的高压二氧化碳灭火系统，喷漆房内设有火焰探测器作为自动探测火灾的设备，喷漆房门外还设有手动启动系统的装置，并配行专门的火灾报警灭火控制盘。喷漆房采用的足间歇性的工作形式，即白天工作，晚上则进行设备检修。 但一段时间以来，先后有多个喷漆房发生了高压二氧化碳灭火系统在无火灾情况下的自动喷放。由于喷漆房工作过程具有很大的火灾危险胜，因此在喷放的高压二氧化碳灭火系统得到重新充装并恢复正常工作之前，喷漆房只能暂时停止工作。因此这些误喷给工厂的正常生产造成了很大的困扰，为此厂方特地邀请了多家具有气体灭火系统工程经验的消防公司对原有的系统进行检查和诊断，以确认这些误喷发生的原因，并要求提出应该采取的补救措施。 根据厂方的介绍，喷漆房的高压二氧化碳灭火系统自建成后。报警控制系统一直有设备故障出现，而且行时出现长时间的故障报警后还会自动转为火警；而喷漆房内设置的火焰探测器探测的波长范围太宽，当在晚上维修使用普通的手电筒照明时，也会出现报警现象。另外，系统中的火焰探测器、信号接收模块、报警灭火控制盘采用的都是不同的品牌而且都没有通过国家行关质量认证机构的质量认证。而通过现场的察行我们发现报警控制系统的线缆状态良好，平时也未有线路短路、开路等故障显示，因此不应该存在问题。 据此我们认为应该是报警控制系统设备的匹配性和稳定性不好。部分设备选型不当，以及系统设计不合理引起了高压二氧化碳灭火系统的这些误喷，并建议在条件允许下应对系统的报警控制部分重新进行设计，并更换该部分的设备。1、3 案例3 和舰科技(苏州)有限公司采用的是储存压力为4.2MPa的FM200灭火系统，为进口产品，该系统的报警控制部分设备采用了一家美国著名的消防系统生产厂商的产品，其中采用的单区域报警控制盘实际是由美国另一家公司为其OEM生产的。这款OEM生产的报警控制盘同时也为其它多家美国的消防系统生产厂商所采用，因此目前在中国国内还有着相当多的用户。 2003年4月的一天，厂方需要进入保护区域对其它设备进行检修，因预计需要检修的时间较长，出于对人员安全的考虑，厂方希望能通过切断气体灭火系统的供电来暂时中止该系统的工作，并电话咨询我们是否可行。我们同意厂方可以进行停电操作，几分钟后厂方即打电话告诉我们：FM200灭火系统出现了喷放。 接到该消息后，我们立即赶赴现场，会同厂方人员共同检查了系统的报警控制盘，确认发生误喷时系统中火灾探测器并未出现过任何报警，系统中的电气式手拉开关也未被人为操作过，而钢瓶的瓶头阀上的手动启动装置也未被人为操作过。FM200灭火系统就是在这样的情况下，由于钢瓶的瓶头阀上的电动启动器被自动启动了，而导致发生了喷放，这几乎是不可能出现的事件。 为慎重起见，我们首先向生产厂商询问以往是否有类似事件发生，很快被告知其产品不应该有任何问题。无奈之下，我们只能在现场重新模拟当时所进行过的所有操作步骤。在反复多次对报警控制盘进行瞬间的通电和停电的试验过程中，我们发现确实出现丁几次报警控制盘的报警输出回路(该回路用于接钢瓶的瓶头阀上的电磁启动器)有电信号输出，并足以启动瓶头阀电磁启动器，并且这样的结果具有定的可重复性。由此我们就断定正是现场的瞬间通电或断电的过程中所产生的虚假的电信号，使系统发生了误喷。 2003年10月27日上午，我们在上海浦东长途电信大楼中对烟烙尽灭火系统进行维修，当天的工作主要是更换系统中一个损坏的信号接收模块，这个信号接收模块是接受其中一个保护区域的压力开关动作信号。现场的维修工作很快就结束了，维修人员在钢瓶间中将配套的报警控制盘的保护盖板盖上后准备离开，却听到了气体喷放的声响。由于通往保护区域的选择阀并未被打开，因此从钢瓶中释放出的烟烙尽气体聚集在钢瓶出口的高压软管与选择阀之间的集流管中，并没有喷放到保护区域中。 在将聚集在集流管中的烟烙尽气体泄放掉之后，发现总共有75个烟烙尽钢瓶被喷放了，而钢瓶的瓶头阀上的电磁启动器已经被自动启动了。在正常情况下，这应该意味着是系统的报警控制盘送出了一个启动电磁启动器的电信号。我们随后对这款智能型的系统报警控制盘进行了仔细检查，由于当时维修时并没有切断报警控制盘的电源，因此在维修过程以及最后气体喷放的过程中所有的动作都应该留有历史记录，但我们却发现除了所维修的信号接收模块的线路曾经显示有故障外，之后没有任何的火警信号或其它报警信号出现过。瓶头阀电磁启动器的动作信号也没能在报警控制盘的历史汜录中出现过，这属于极不正常的现象。 这两起事故是否是孤立的，并且是否是产品自身存在着重大缺陷，因为缺乏其它足够的信息来源，我们实在无从知晓。但据国内发行的2003年10月号科技新时代载文介绍，1998年7月28日在美国爱荷达国家工程和环境试验室也出现过一次二氧化碳灭火系统意外启动的事件，在该事件中，总共喷放了25吨的二氧化碳气体，而进入保护区执行维护工作的13名工人中有s人在二氧化碳气体喷放时顶着应急灯指引的方向及时逃出了保护区，其余5人则昏倒在保护区域内。经营救人员奋力抢救，最后救出了昏倒在保护区域中的5人，但其中的1人在送往医院的途中死亡。 结果，由该系统的承包商在现场重复测试后发现，意外事故是由系统的火警控制盘发送给报警输出回路的一个假信号引起的，这个假信号还成功地绕过了所有的声音报警系统，使现场的人员在二氧化碳气体喷放之前没有能够得到任何的报警信息。同样也是由于工人在切断系统的供电电源时，电压出现了骤降而意外地触发了这个信号。据该篇文章介绍，该款系统报警控制盘的制造商一家美国公司随即对该型号的报警控制盘的电路进行厂改进，以减小再次发生类似意外事故的可能性。14 案例4 2002午的一天，上海长途电信局横浜桥综合业务楼通知我们，他们大楼中的烟烙尽灭火系统发生了喷放，需要我们协助他们重新充装烟烙尽钢瓶和将系统恢复至正常工作状态。由于该系统总共有100多个烟烙尽钢瓶，保护的又是极其重要的通信设备，因此它为何会喷放?喷放后保护区中是否有人员伤亡?围护结构是否已出现了员坏?这些问题都是我们所急于了解的。 经现场调查，喷放事件发生的原因实际很简单：该大楼的机房投入使用后，仍有部分区域在进行装潢。事发当日有物流公司的人员从电梯将装潢材料搬到楼层，并交给机房中的人员。由于从电梯至楼层之间通道上的大门装有电子门锁，已自动关闭，而机房中的人员回到机房中后，机房出入口大门的电子门锁也自动关闭，物流公司的人员一时被封闭在楼层中。情急之下，他随手按厂厂楼层中的手动报警按钮，楼层中便警铃大作。大楼管理人员听到报警声音后。已判断出实际发生的情况，因此马上通过对讲系统要求物流公司的人员待在楼层中，并不得再操作楼层中的仟何其它设备，他们将立即赶赴该楼层中为其开门。谁知该物流公司的人员又随手拉动了安装在手动报警按钮旁的烟烙尽灭火系统的电气式手拉开关，烟烙尽灭火系统因此被立即启动。 100多个钢瓶的烟烙尽灭火系统被启动后，机房中仍有工作人员停留在里面，并没有能够撤离，喷放时巨大的声响给他们造成了不小的惊吓，但所幸安然无恙，机房的围护结构包括外墙上的防火玻璃窗，也未造成破坏。这可能也是国内自烟烙尽灭火系统投入使用后在保护区域中所进行的一次最大规模的实际喷放。 实际上，气体灭火系统的电气式手拉开关被人为恶意启动的现象相当普遍，例如上海长途电信局横浜桥综合业务楼的烟烙尽气体灭火系统在投入使用之前，有学生团体前来参观电信建筑时因顽皮也启动过电气式手拉开关；另外，像上海船舶大厦的高压二氧化碳灭火系统、金茂大厦的低压二氧化碳灭火系统、上海磁悬浮快速列车示范运营线的低压二氧化碳灭火系统、上海财政局地方税务局办公大楼的烟烙尽灭火系统等项目中的电气式手拉开关都先后被人为恶意启动过，其中上海船舶大厦的18个高压二氧化碳灭火系统钢瓶被喷放(保护区域为备用发电机房，故没有人员伤亡)，上海财政局地方税务局办公大楼的多个烟咯尽灭火系统钢瓶被喷放，而金茂大厦和上海磁悬浮快速列车示范运营线的低压二氧化碳灭火系统因储罐出口的检修阀当时处于正关闭状态，因此二氧化碳气体未能喷人保护区域中。令人费解的是以上这些电气式手拉开关被人为恶意启动的事件中，绝大部分肇事者竟然是内部员工。15 案例5 上海安泰大厦的烟烙尽灭火系统的喷放则是另外一种原因：系统安装完毕后，施工人员准备在钢瓶的瓶头阀上安装电磁启动器。安装之前，施工人员并未对电磁启动器的原始状态进行仔细检查，而实际上该电磁启动器的击发杆已处于启动状态，因此当施工人员将电磁启动器拧上瓶头阀时，烟烙尽灭火系统立即被启动。由于系统已安装完毕，钢瓶间中的集流管已经与保护区域中的管道接通。因此烟烙尽气体随即喷放到保护区域中，并未泄漏在钢瓶间中。 记得类似的喷放事件之前也曾经发生在大连的森茂大厦中，所不同的是发生喷放的是二氧化碳灭火系统，而且不幸的是喷放时钢瓶间中的集流管还未与保护区域中的管道接通，因此所有的二氧化碳气体都泄漏在钢瓶间中，最后造成了人员的伤害。从最后权威部门分析得出的原因了解到，厂商提供的瓶头阀启动器是散件，并且未在现场予以安装指导，施工人员在现场自行组装后也并未注意到启动器实际已处于启动状态，因此酿成厂这起事故。2 对误喷案例的具体分析及相应的对策 以上介绍的几个气体灭火系统误喷案例，绝大多数都是我们直接涉及和参与的工程。由于没有其它方面的统计资料，不知道类似的误喷情况在国内的其它项目中是否也有发生，但根据我们的经验，相信实际发生的数量也决不会太少。据悉上海地铁二号线的某个车站也曾经出现过几次烟烙尽灭火系统的误喷，而最近在广州地铁项目中也出现了有些非正常的气体喷放现象。 那么既然有这么一些气体灭火系统出现过误喷。是否就可以得出“气体灭火系统是不安全的”这样一个结论呢?我们认为还不能草率地下这样的定论。 很显然，是有一些气体灭火系统出现过误喷现象，这是不可否认的。但我们要分析这些误喷事件是否可以加以避免，如果确实是不可避免的，则气体灭火系统存在着误喷就是必然的结果；但反过来，如果这些事故在采取一些针对性的措施后是可以避免的，则我们也就没有任何理由可以怀疑使用气体灭火系统的安全性。 综观以上的几个误喷案例，最终可归纳为5种不同类型的误喷，既然有不同的原因，也就应该采取不同的对策： 案例1中的高压二氧化碳灭火系统采取的是一个非独立的系统，它的火警信号需要由火灾自动报警系统提供，这样的系统形式在有关的设计规范中并没有禁止使用的条文，因此在工程实践中也非常普遍。这主要是一些保护区域需要采用先进的智能型火灾探测器时，而一般的气体灭火控制盘无法与这些智能型火灾探测器直接连接，往往就先与火灾自动报警系统相连。再由火灾自动报警系统送出火警信号。 在这种情况下，气体灭火系统的安全可靠性将完全依赖于两个不同的系统，这两个系统还可能采用的是不同品牌的产品，而且可能是由两个不同的工程承包商建造，两者之间未必能很好地协调一致，再加上某些产品本身的先天不足，就容易造成误喷的发生，案例1实际上就是这样的结果。因此，应尽量将气体灭火系统没汁成一个独立系统，使得仅仅有火警和运行状态信号反馈给火灾报警系统。否则的话，就必须保证不同的系统产品和不同的系统承包商能很好地协调一致，并且某些关键的操作按钮应该有足够的保护措施。 案例2实际上涉及到的是气体灭火系统内部的设备是否匹配致的问题，闷案例1不问，案例2中的火灾探测器等设备是直接连接在自身的火灾报警控制盘上，但由于其中的各类设备足是由不同的生产厂商提供，而且还未通过国家有关质量认证机构的质量认证，相互之间能否协调致开展正常工作就很成问题。 在工程实践中，作为系统承包商(如消防工程公司)我们要避免仅仅根据产品资料中提供的一些技术参数或仅仅进行一些简单的测试，来判断不同品牌的产品能否匹配，必要时还应事先征得有关产品生产厂商的正式认可。目前消防监督管理部门也在重视这一问题。例如上海市消防局在工程项目验收时就提出要求：凡报警控制系统中报警触发装置(火灾探测器、手动报警器)设备与控制器采用的是不同的品牌，生产厂商应出具两者之间可相互匹配的权威性的试验报告，并对其可能造成的后果负责。 案例2中涉及的却是一个相当棘手的问题，即所使用的产品是否存在某种技术缺陷，或虽然没有大的技术缺陷(如大部分符合技术标准)，但不一定完全能适合不断变化的新的使用环境。例如目前谈论较多的现场电磁辐射干扰(RFl)强度可能大于产品的标准测试强度，就是其中的一个问题。出于对市场反应的考虑，一般的生产厂商很少会主动告诉你其中的实情，或对不一定能在产品上采取足够的防护措施(因为这样会大大增加产品的成本)，国家有关质量认证机构一般也无法检测出其中的问题。在目前的制度下，当系统出见误喷时，只要没有出现伤人事故，消防监督管理部门光不会被事后告知，其它用户也就不会事先得到警告。 产品本身可能存在的技术缺陷问题，目前只能寄希望于生产厂商应有的诚信，及时披露必要的信息，提出补救的措施，并有必要的经济补偿。另外也希望生商、质量认证机构、消防监督部门、没计单位、消防工程公司以及最终用户之间能建立起一个有效的联络机各方能建立一套可行的事故申报和情况通报制度，以便有关各方能对多次出现误喷的产品作出指导性的使用规定，或要求生产厂商对出现问题的产品采取类似于强制性召回的解决方法。 案例4涉及的是人员素质和管理水平的问题，与系统设计和产品质量并没有太多的关系。像这些被人的恶意启动的电气式手拉开关，本身的操作就需要有两个步骤，因此偶然的碰撞和触摸是根本无法使它启动的。通常消极的解决方法是在电气式手拉开关上再增加额外的防护措施(如增加防护罩等)，即不断增加被人为恶意启动的难度，这样也同样增加正常操作的难度，消防监督管理部门也未必认可这样的做法。因此，积极的做法仍然应该是不断提高内部人员的素质以及内部管理水平，但对于一些设置在外来人员也可以轻易接近的区域(如大楼中设在地下停车库周围的机房)的电气式手拉开关，在取得消防监督管理部门的认可前提下，也可以考虑增加一些适当的保护措施。 案例5是仅仅涉及气体灭火系统承包商自身的技术能力和管理水平的问题。选择符合资质要求并有充分工程经验的承包商，并要求其制定正确的施工工艺和操作规程和加强施工现场的日常监督管理，这是解决问题的正确方法。3 结论 气体灭火系统所保护的区域都是一些重要的场所，一旦发生气体灭火系统的误喷，无沦是否出现对人员的伤害，其造成的社会影响和经济损失都将是巨大的。因此，对于气体灭火系统的误喷必须引起足够的重视。 气体灭火系统产生误喷的原因，同样可能出现在其它的灭火系统中，如采用电启动的雨淋系统、水喷雾系统和泡沫喷淋系统等，它们的误喷虽然不会对人员有害，但由此造成的经济损失也不一定会比气体灭火系统的少。因此，对气体灭火系统的误喷加以分析研究，并在工程实践中加以避免，具有极其广泛的现实意义。 引起气体灭火系统误喷的原因是多样的，也涉及到多个不同的方面，以上所谈及的也只是其中的一些方面，相信还有更多的方面需要引起我们注意。而这其中任何一个方面出现的疏忽，都有可能导致误喷的发生。因此，需要严格按照国家规范的有关规定，防止盲目扩大使用气体灭火系统的区域和范围，以减少可能出现的误喷。 气体灭火系统的系统承包商将在防止气体灭火系统的误喷过程中起到不可忽视的关键作用。要求选定的系统承包商除了具有规定的工程施工资质外，还具有丰富的工程实践经验，以及对同类产品有充分的了解和熟悉程度，这样就可以在工程实践中通过采取一些适当的技术措施来避免此类误喷的发生，或能对系统的设计和产品的选用向有关各方提出一些建设性的意见。 一旦发生误喷，必定会对有关各方在经济上造成一定的损失，为了使气体灭火系统发生误喷后，能对有关各方的经济损失作出一定的补偿，建议引进对工程质量实施保险的做法。目前已确有一些保险公司(如皇家太阳联合保险公司和美亚保险公司等)在中国境内设立了“建筑安装工程一切险及第三者责任险”等相关的险种，可以在出现事故的情况下，给有关方面提供一定的经济补偿。这样也可以在一定程度上减少气体灭火系统使用者的后顾之忧。 综上所述，造成气体灭火系统误喷的原因有多种，防范的难度也较大，但并不都是不可解决和加以预防的。因此，只要有关各方对气体灭火系统的误喷有足够的重视，并采取一些切实有效的措施，气体灭火系统在使用时安全性仍然能够得到充分的保证。信息来源：上海和合工程技术有限公司缪维华