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电气柜(数据柜)全氟己酮火灾防控系统专利技术创新产品

一、研发背景
  据应急管理部消防救援局全国火灾形势数据显示,电气火灾数量一直高居榜首,占比高达50%以上。
  依据现行规范要求,电气设备应用场所设置的自动消防设施,只是应对场所建筑火灾,没有考虑电气设施、数据机柜等相对密闭设备的内部火灾,更谈不上早期防控。而大多数电气火灾首先发生在设备内部,由于设备柜体相对封闭,设置的建筑火灾探测系统无法及时发现,容易造成报警延误。现有建筑自动灭火系统启动后,释放的灭火剂也难以进入设备内部,导致设备损毁并造成火势蔓延扩大。特别是数据中心服务器等精密仪器设备,对温度、湿度及洁净度要求极高,不仅设备昂贵,而且存储着重要数据,一旦损毁无法弥补。
  目前国内电气火灾灭火装置主要是以气溶胶、超细干粉和七氟丙烷为主。气溶胶、超细干粉灭火剂均对人体有害、对贵重设备、精密仪器会产生腐蚀或二次污染;七氟丙烷安全余量低,不能直接用于有人场所;另外由于温室效应已被国际环保组织列入限控清单,我国将从2024年冻结消费。为解决电气柜(数据机柜)内部火灾防控难题,山东天康达安防科技有限公司研制开发了适用于电气柜(数据机柜)内部火灾防控的全氟己酮灭火系统,填补了国内空白,并于2019年3月取得了专利授权。
二、产品介绍
  本产品是山东天康达安防科技有限公司创新技术产品,采用专利灌装生产工艺,保证了产品质量和使用安全。灭火装置组成:灭火剂储存容器、阀门、启动机构、信号反馈元件、压力检测元件和专用喷头等。 

1、理论依据
  (1)山东省电力科学研究院、山东省科学院、山东天康达安防科技有限公司共同完成的《全氟己酮在输变电系统应用的可行性研究》的科研课题。 
  2020年12月,在德州临邑梨城110kv变电站高压开关柜内安装了全氟己酮灭火系统,经过运行测试,取得了预期效果,获得了山东电力研究院的良好评价。



  (2)公司撰写的论文《浅析全氟己酮灭火技术在变配电系统的应用》获得山东土木建筑学会消防专业委员会 “2021年度优秀论文一等奖”。

2、技术支撑
  该灭火系统为国内首创,包含了山东天康达公司2项专利技术。
  ⑴《一种全氟己酮复合式自动灭火系统》2019年3月获得新型专利,专利号:ZL 2018 2 0834654.8;
  ⑵《一种封闭式全氟己酮灭火剂灌装方法》2021年6月获得发明专利,专利号:ZL 2019 1 324310.8。


  (3)灭火实验:依据GB25972-2010《气体灭火系统及部件》,XF 1167 《探火管式灭火装置》进行灭火试验,采用标准配电柜模拟火灾空间:A类木垛火自装置喷射4s灭火,扑灭明火后,继续抑制10min,开启试验空间通风,木垛未发生复燃;B类油盘火自装置喷射2s灭火。灭火时间远少于国家标准( A类木垛火,在喷射结束后60s内扑灭所有明火, 10min不复燃;B类火,在喷射结束后30s灭火)。  

 

灭火实验现场照片


3、质量保证
  该产品取得了相关检测机构的检验报告。

  

三、产品优势
1、环保性强
  灭火介质采用了新型环保灭火剂---全氟己酮(即美国3M公司1230),该灭火剂臭氧层损耗值(ODP)为0,温室效应值(GWP)仅为1(目前常用的七氟丙烷灭火剂为3220),在大气中残存时间仅为5天(目前常用的七氟丙烷灭火剂为36年),完全符合国家“碳达峰、碳中和”双碳政策要求。是世界公认最有效的灭火剂之一,具有良好的发展前景。
2、安全性高
  全氟己酮灭火剂无毒性反应浓度 (NOAEL)为10%;未观察到不良反应浓度NOAEL>10%。常温常压下是液体,运输安全,沸点49 ℃,溶点-108℃,可在全国范围内应用。对常用金属、橡塑密封材料无明显化学反应,绝缘强性强,可直接用于带电设备类火灾场所。灭火后无残留,不会损害电子元件和线路,尤其适用于精密仪器设备场所。
3、降温速度快
  全氟己酮在常温常压下是透明、无色、绝缘的液体,沸点为 49.2℃,释放后遇热能迅速转化为气态。汽化潜热为 88kJ/kg、汽化速度是水的50倍,且具有较高的气相压力,有助于喷射时快速从液相变成气相,迅速分布到整个被保护区域。迅速降低火场温度,减少高温烟气对人员、设备的伤害。
4、灭火效率高
  全氟己酮的灭火浓度为 4.0-6.0%,经采用标准配电柜进行模拟灭火试验:A 类木垛火自灭火剂喷射 4s 灭火,扑灭明火后,继续抑制 10min,开启试验空间通风,木垛未发生复燃;B 类油盘火自灭火剂喷射 2s 灭火;达到了喷射结束即灭火完成,远超国家标准喷射完毕才开始计时的规定。
5、可靠性强
  灭火装置可与多种火灾探测装置配套使用,直接安装在电气柜、数据机柜等内部,针对电气设备内部环境变化进行独立探测、报警及降温灭火,能够早期发现火灾并及时扑救。
6、可局部应用
  根据全氟己酮灭火机理,灭火装置无需要求应用环境完全密闭,全淹没应用时,相对密闭即可;全氟己酮灭火装置也可进行局部应用。
7、安装简便
  灭火装置包括灭火剂储存容器、启动机构、信号反馈元件和喷头等,采用一体化集成设计,无需敷设灭火剂输送管路,便于安装。安装形式分为支架式固定和单元集成(1U、2U)插入式两种。    
8、适用范围广
  全氟己酮灭火装置具有冷却降温、隔离窒息、化学抑制等多项灭火(抑制)作用;在火灾防控方面具有超越目前常规灭火装备的众多优势特点,可扑灭 A、B、C、E、F 类火灾。火灾防控系统广泛适用于高低压开关柜、配电柜、数据通信柜和弱电控制柜等内部电气火灾,同时还可用于其他相对封闭、较小空间的火灾防控。

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