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摘要：轨道交通地下车站处于相对封闭的全地下环境，车站内各设备用房空间连续性强，防火分隔較为困难，一旦发生火灾极易产生高温浓烟，灭火困难。设置在地下重要电气设备房间中所安装的设备不但价值价格昂贵，而且直接影响整个轨道交通的运营，如果发生火灾将造成重大的经济损失和不良的社会影响。从国内外轨道交通所发生的火灾情况来看，基本上都属于电气火灾，而其中大多数都发生在气体保护房间中，因此选择合适的气体灭火系统非常重要。结合地下车站建筑的布局和消防特点，目前应用较多的气体灭火系统主要有IG541。基于此，本文就IG541气体灭火系统展开了分析。
关键词：IG541气体灭火系统；轨道交通
1、IG541气体灭火系统
IG541灭火系统采用的IG541混合气体灭火剂是由大气层中的氮气（NO、氩气（Ar）和二氧化碳（C02）三种气体以52%、40%、8%的比例混合而成的一种灭火剂。IG541气体灭火系统是纯天然的洁净气体灭火剂，无色、无味、无毒，不导电，灭火过程洁净，灭火后不留痕迹，不破坏大气臭氧层，对环境无任何影响；能有效地扑灭电气火灾，喷放出的气体不会产生雾或露结，对环境和人体危害小，因此受保护的设备、财产都不会造成二次伤害，即使在使用过程中由于系统或操作者等原因造成误喷，也不会产生对电气设备的影响；若采用组合分配，其布置比较灵活、输送距离长。IG541作为惰性气体灭火系统的代表，在我国部分地铁已有成熟的工程实例、运营管理经验。
2、IG541气体灭火系统的特点
IG541气体灭火系统由钢瓶及其组件、启动装置、高压软管、集流管、安全阀、止回阀、减压装置、选择阀、压力开关、喷头、输气管道及报警设备等部分组成，它具有以下特点：（1）灭火效率高。灭火机理为窒息灭火，系统启动后，达到灭火浓度的气体灭火剂将充满整个空间，将氧气浓度降至燃制下，对保护区各部位的火灾均有很好的灭火作用。（2）灭火速度快。气体灭火系统对火灾的抑制速度很快，可以快速的将火灾控制在初期，避免火灾迅速蔓延。（3）适用范围广。气体灭火系统能有效的扑灭固体、液体、气体火灾，尤其是灭火剂不导电，适合扑灭电气设备火灾。（4）化学性质稳定，对环境无污染，对保护对象不造成二次污损，适合保护贵重或重要的电气设备。（5）在正常设计浓度范围内，对人体无毒，火灾后也不会产生有毒物质；以气态储存，在全喷放时不形成雾气，可确保逃生时能清楚地看到任何紧急逃生。
3、IG541气体灭火系统的组成及功能
IG541气体灭火系统采用全淹没式组合分配系统，是由报警控制子系统和管网子系统两部分组成。报警控制子系统由系统控制主机、灭火控制盘、探测器（点型感烟、感温）、警铃、蜂鸣器及闪灯、释放指示灯、手拉启动器、紧急止喷按钮、手动/自动转换开关和24VDC辅助电源箱（含蓄电池）等部分组成。管网子系统则由灭火剂储瓶，启动氮气瓶及其相应组件，机械启动装置，自动启动装置，高压软管，集流管，安全阀，单向阀，减压装置，选择阀，压力开关及管道和喷头等部分组成。本工程系统采用气体（氮气）驱动，作为启动动力源开启灭火剂储瓶，气动启动管路为紫铜管，工作压力为6.0MPa。系统具有火灾报警和气体灭火的功能。在正常运营时，由报警控制子系统监视防护区的状态，在火灾时能自动报警并按预先设定的控制方式启动管网子系统释放灭火剂，迅速扑灭防护区内的火灾。
4、IG541气体灭火系统的操作方式
IG541气体灭火系统具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。（1）自动控制。当气体灭火控制盘收到火灾报警系统发出的一级火灾信号后，控制盘启动设在该防护区域内的警铃。当气体灭火控制盘收到火灾报警系统发出的二级火灾信号后，控制盘启动设在该防护区域内外的蜂鸣器及闪灯，并进入延时状态（延时时间为30秒）。如在延时阶段发现是系统误动作，工作人员可按下设在防护区域门外的紧急止喷按钮（必须持久按下，直至系统复位）暂时停止释放药剂。30秒延时结束时，控制盘输出24Vdc有源信号至容器阀上的电磁阀以释放气体，气体通过管道输送到防护区。此时，压力开关上的触点开关动作并将气体释放信号传至FAS系统和控制盘，并启动防护区外的释放指示灯。防护区域门内外的蜂鸣器及闪灯，在灭火期间将一直工作，警告所有人员不能进入防护区域，直至确认火灾已经扑灭。（2）手动控制。是指控制盘处在手动工作模式下，通过人工操作控制盘，实现控制盘联动控制并释放灭火剂。（3）机械应急操作。是指自动控制和手动控制均不能启动容器阀或有必要时采用的一种应急操作。该功能的实现是通过在瓶头阀上各加装一个机械启动器，用人为的拉力开启系统释放灭火气体。选择阀须先开启，瓶头阀后开启。
5、IG541气体灭火系统安全性要求及注意事项
5.1 安全性要求
IG541气体灭火系统为常高压系统，钢瓶长期处于高压状态下（15MPa），因此钢瓶的质量对整个系统的安全性至关重要，国内已有若干起钢瓶爆裂事故发生，这个问题应引起建设及设计单位的足够重视，建议在设备招标中对钢瓶做严格要求，保证钢瓶质量；另一方面，分析钢瓶爆裂的原因为冲扫钢瓶后有水分残留，或者充装气体含水量过高，导致钢瓶内存在水分，IG541混合气体内的C02溶于水后形成弱酸，对钢瓶内壁产生持续性的腐蚀作用，长时间腐蚀后形成线状腐蚀，最终在瓶内气体压力下导致钢瓶爆裂。因此，要严格要求钢瓶内冲扫不留水渍、充装气体严格控制含水率等影响系统安全的重要指标。
5.2 注意事项
（1）衔接好各个专业接口：保证气体灭火图纸与土建、FAS系统、低压配电及环控图纸的一致性。（2）防止勿喷措施：采取质量可靠报警设备及电磁阀，严格控制施工安装质量；加强日常管理，严格遵守各项施工纪律和操作规程；选择合适的运营管理方法等。设有气体灭火系统的场所，宜配置空气呼吸器。（3）经常有人的防护区（中央控制室和控制值班室等），其灭火设计浓度或实际使用浓度，不应大于无毒性反应浓度（NOAEL）：43%。（4）防护区吊顶以上高度大于300mm时，也需要设置喷头。可以从支管上分别接出两个喷头到吊顶上和吊顶下。
6、结束语
综上所述，IG541气体灭火系统是一种具有灭火效果好、适用性强的灭火系统，能够适合轨道交通车站防护区数量多且较分散的特点，其系统布置简单灵活，能适应车站建筑布局的多样眭，满足轨道交通消防要求，对人员和设备的安全保障较可靠，是目前城市轨道交通工程中应用的主流技术。
参考文献：
[1]常用的气体灭火系统在消防设计中的应用[J].邱昌辉.石化技术.2017（03）.
[2]浅淡IG541气体灭火系统的设计[J].宋晓雪，王祖迪.黑龙江科技信息.2011（17）.
[3]IG541气体灭火系统技术应用[J].杨志运.黑龙江科技信息.2013（14）.
（作者单位：西安市地下铁道有限责任公司运营分公司）
关键词：IG541气体灭火系统；轨道交通
1、IG541气体灭火系统
IG541灭火系统采用的IG541混合气体灭火剂是由大气层中的氮气（NO、氩气（Ar）和二氧化碳（C02）三种气体以52%、40%、8%的比例混合而成的一种灭火剂。IG541气体灭火系统是纯天然的洁净气体灭火剂，无色、无味、无毒，不导电，灭火过程洁净，灭火后不留痕迹，不破坏大气臭氧层，对环境无任何影响；能有效地扑灭电气火灾，喷放出的气体不会产生雾或露结，对环境和人体危害小，因此受保护的设备、财产都不会造成二次伤害，即使在使用过程中由于系统或操作者等原因造成误喷，也不会产生对电气设备的影响；若采用组合分配，其布置比较灵活、输送距离长。IG541作为惰性气体灭火系统的代表，在我国部分地铁已有成熟的工程实例、运营管理经验。
2、IG541气体灭火系统的特点
IG541气体灭火系统由钢瓶及其组件、启动装置、高压软管、集流管、安全阀、止回阀、减压装置、选择阀、压力开关、喷头、输气管道及报警设备等部分组成，它具有以下特点：（1）灭火效率高。灭火机理为窒息灭火，系统启动后，达到灭火浓度的气体灭火剂将充满整个空间，将氧气浓度降至燃制下，对保护区各部位的火灾均有很好的灭火作用。（2）灭火速度快。气体灭火系统对火灾的抑制速度很快，可以快速的将火灾控制在初期，避免火灾迅速蔓延。（3）适用范围广。气体灭火系统能有效的扑灭固体、液体、气体火灾，尤其是灭火剂不导电，适合扑灭电气设备火灾。（4）化学性质稳定，对环境无污染，对保护对象不造成二次污损，适合保护贵重或重要的电气设备。（5）在正常设计浓度范围内，对人体无毒，火灾后也不会产生有毒物质；以气态储存，在全喷放时不形成雾气，可确保逃生时能清楚地看到任何紧急逃生。
3、IG541气体灭火系统的组成及功能
IG541气体灭火系统采用全淹没式组合分配系统，是由报警控制子系统和管网子系统两部分组成。报警控制子系统由系统控制主机、灭火控制盘、探测器（点型感烟、感温）、警铃、蜂鸣器及闪灯、释放指示灯、手拉启动器、紧急止喷按钮、手动/自动转换开关和24VDC辅助电源箱（含蓄电池）等部分组成。管网子系统则由灭火剂储瓶，启动氮气瓶及其相应组件，机械启动装置，自动启动装置，高压软管，集流管，安全阀，单向阀，减压装置，选择阀，压力开关及管道和喷头等部分组成。本工程系统采用气体（氮气）驱动，作为启动动力源开启灭火剂储瓶，气动启动管路为紫铜管，工作压力为6.0MPa。系统具有火灾报警和气体灭火的功能。在正常运营时，由报警控制子系统监视防护区的状态，在火灾时能自动报警并按预先设定的控制方式启动管网子系统释放灭火剂，迅速扑灭防护区内的火灾。
4、IG541气体灭火系统的操作方式
IG541气体灭火系统具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。（1）自动控制。当气体灭火控制盘收到火灾报警系统发出的一级火灾信号后，控制盘启动设在该防护区域内的警铃。当气体灭火控制盘收到火灾报警系统发出的二级火灾信号后，控制盘启动设在该防护区域内外的蜂鸣器及闪灯，并进入延时状态（延时时间为30秒）。如在延时阶段发现是系统误动作，工作人员可按下设在防护区域门外的紧急止喷按钮（必须持久按下，直至系统复位）暂时停止释放药剂。30秒延时结束时，控制盘输出24Vdc有源信号至容器阀上的电磁阀以释放气体，气体通过管道输送到防护区。此时，压力开关上的触点开关动作并将气体释放信号传至FAS系统和控制盘，并启动防护区外的释放指示灯。防护区域门内外的蜂鸣器及闪灯，在灭火期间将一直工作，警告所有人员不能进入防护区域，直至确认火灾已经扑灭。（2）手动控制。是指控制盘处在手动工作模式下，通过人工操作控制盘，实现控制盘联动控制并释放灭火剂。（3）机械应急操作。是指自动控制和手动控制均不能启动容器阀或有必要时采用的一种应急操作。该功能的实现是通过在瓶头阀上各加装一个机械启动器，用人为的拉力开启系统释放灭火气体。选择阀须先开启，瓶头阀后开启。
5、IG541气体灭火系统安全性要求及注意事项
5.1 安全性要求
IG541气体灭火系统为常高压系统，钢瓶长期处于高压状态下（15MPa），因此钢瓶的质量对整个系统的安全性至关重要，国内已有若干起钢瓶爆裂事故发生，这个问题应引起建设及设计单位的足够重视，建议在设备招标中对钢瓶做严格要求，保证钢瓶质量；另一方面，分析钢瓶爆裂的原因为冲扫钢瓶后有水分残留，或者充装气体含水量过高，导致钢瓶内存在水分，IG541混合气体内的C02溶于水后形成弱酸，对钢瓶内壁产生持续性的腐蚀作用，长时间腐蚀后形成线状腐蚀，最终在瓶内气体压力下导致钢瓶爆裂。因此，要严格要求钢瓶内冲扫不留水渍、充装气体严格控制含水率等影响系统安全的重要指标。
5.2 注意事项
（1）衔接好各个专业接口：保证气体灭火图纸与土建、FAS系统、低压配电及环控图纸的一致性。（2）防止勿喷措施：采取质量可靠报警设备及电磁阀，严格控制施工安装质量；加强日常管理，严格遵守各项施工纪律和操作规程；选择合适的运营管理方法等。设有气体灭火系统的场所，宜配置空气呼吸器。（3）经常有人的防护区（中央控制室和控制值班室等），其灭火设计浓度或实际使用浓度，不应大于无毒性反应浓度（NOAEL）：43%。（4）防护区吊顶以上高度大于300mm时，也需要设置喷头。可以从支管上分别接出两个喷头到吊顶上和吊顶下。
6、结束语
综上所述，IG541气体灭火系统是一种具有灭火效果好、适用性强的灭火系统，能够适合轨道交通车站防护区数量多且较分散的特点，其系统布置简单灵活，能适应车站建筑布局的多样眭，满足轨道交通消防要求，对人员和设备的安全保障较可靠，是目前城市轨道交通工程中应用的主流技术。
参考文献：
[1]常用的气体灭火系统在消防设计中的应用[J].邱昌辉.石化技术.2017（03）.
[2]浅淡IG541气体灭火系统的设计[J].宋晓雪，王祖迪.黑龙江科技信息.2011（17）.
[3]IG541气体灭火系统技术应用[J].杨志运.黑龙江科技信息.2013（14）.
（作者单位：西安市地下铁道有限责任公司运营分公司）