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气体灭火系统误喷事件的分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-06-27  来源:36safety  浏览次数:1326

气体灭火系统

前言

对一些特殊的场合,我们需要采用气体灭火系统来进行有效的保护。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,而且所使用的灭火药剂本身对人体都具有一定的危害性。

有时,在非火灾的状态下也会发生气体灭火系统的喷放,我们把它们都称之为“误喷”。一旦气体灭火系统发生了误喷,不但会因大量的药剂喷放而造成很大的经济损失,更有可能由此而造成人员伤亡事故,以往就曾经多次出现过因二氧化碳灭火系统误喷而伤人的事故。

由此,不可避免地就会引出“使用气体灭火系统是否安全?”及“如何保证气体灭火系统的安全性?”这样的话题。

以下将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的案例起因的分析,探讨如何来减少气体灭火系统的误喷,以及究竟应如何采取何种对策才能提高气体灭火系统使用的安全性。

1误喷案例

1.1案例1

上海某汽车有限公司某发动机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,该车间内设有火灾自动报警系统,安装有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,但启动系统所需的火警信号却是由火灾自动报警系统送出。

一日上午,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,所以虽然车间中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何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,误按下了与 “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”按钮启动时对气体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。

1.2案例2

上海某汽车有限公司(非上)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,并配有专门的火灾报警和灭火控制盘。喷漆房采用的是间歇性的工作形式,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 性,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,并提出应该采取的补救措施。

厂方向我们介绍,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,而且有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太宽广,当在晚上维修时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有关质量认证机构的质量认证。而通过现场的察看,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,以及系统设计不尽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,并重新更换该部分的设备。

1.3案例3

某芯片企业采用的是储存压力为4.2MPa的FM-200气体灭火系统,为进口产品。该系统的报警控制部分设备则另外完整地采用了 一家美国公司的产品,其中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,而这另外一家美国公司除了自身对外销售完全一致的报警控制盘外,还 同时为美国其它多家灭火系统生产厂商OEM生产这样的报警控制盘,在中国国内它们都有广大的用户。

2003年4月的一天,厂方因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 对暂时切断系统的供电,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:FM-200气体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,而钢瓶瓶头阀上的手动启动装置也未被人为操作过。但就是在这样的情况下,FM-200气体灭火系统却发生了喷 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,但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操作步骤。在多次对报警控制盘通电和停电试验过程中,出现了几次报警控制盘的报警输出回路(接钢瓶瓶头阀上的电磁启动器)确有电信号输 出,足以启动瓶头阀电磁启动器,这样就可以解释FM-200气体灭火系统为什么会出现误喷现象。

2003年10月27日上午,我们在上海某通信大楼中对IG-541(某品牌)气体进行维修,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某个保护区域的压力开关的动作信号。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IG-541(某品牌)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,而且钢瓶的释放也是相对比较缓 慢的。

在将聚集在集流管中的IG-541气体泄放掉之后,发现总共有75个IG-541气体钢瓶被喷放了,钢瓶的瓶头阀上的电磁启动器已 经启动。随后立即对这智能型的系统报警控制盘进行了仔细检查,由于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,但结果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,没有任何火警和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 在报警控制盘上显示。这肯定是极不正常的现象。

该系统采用的智能型多区域的控制盘同样也是由上述美国另外一家公司OEM生产的,同时该美国公司同样也有完全相同的产品在市场上销售。

这两起事故是否是孤立的,我们实在无从知晓,但据2003年10月号的《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2.5吨的二氧化碳气体,进入保护区执行维护工作的13名工人中 有8人在二氧化碳气体喷放时顺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,最后也是由系统承包商在现场测试后发现,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 骤降而意外触发了这个信号。据报道,该系统的报警控制盘的制造商美国某公司随即对该型号的报警控制盘的电路进行了改进,以减小再次发生类似意外的可能性。

1.4案例4

2002年的一天,上海电信某综合业务楼通知我们,他们大楼中的IG541气 体灭火系统发生了喷放,需要我们协助他们重新充装IG541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IG541钢瓶,保护的又是重要 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损坏?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。该当日有物流公司的人员从电梯将装 潢材料搬到楼层,并交于机房中的人员。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,他随便按下了楼层中的手动报警按钮,楼层中的警铃因此发出了报警声音。大楼管理人员听到报警 声音后,已察觉到真实的情况,因此马上通过对讲系统要求物流公司的人员待在楼层中,并不要再操作任何设备,他们将立即赶赴该楼层中为其开门。谁知该物流公 司的人员又拉动了安装在手动报警按钮旁的IG541气体灭火系统的电气式手拉开关,IG541气体灭火系统因此被立即启动。

100多个钢瓶的IG541气体灭火系统被启动后,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。这也是国内自IG541气体灭火系统投入使用后所进行的一次最大规模的喷放。

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,例如上海电信局某综合业务楼的IG541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IG541气体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 IG541气体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 碳气体未能喷入保护区域中。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。

1.5案例5

上海安泰大厦的IG541气体灭火系统的喷放则是另外一种原因:系统安装完毕后,施工人员准备将钢瓶瓶头阀上安装电磁启动器。安装 之前,施工人员并未察觉电磁启动器的击发杆已处于启动状态,因此当电磁启动器拧上瓶头阀时,IG541气体灭火系统立即被启动。由于系统已安装完 毕,IG541气体随即喷放到保护区域中,并未泄漏在钢瓶间中。

类似的喷放事件之前也曾经发生在大连的森茂大厦中,所不同的是它喷放的二氧化碳灭火系统,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以启动状态,因此酿成了这起事故。

 
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