气体灭火装置在铁路运输生产中的应用

汪 艳 

（中铁第五勘察设计院集团有限公司   内蒙古  通辽  028000）

[摘要]铁路运输组织中的信号楼的机械室、微机室等房间易发生电器设备火灾，应设置气体灭火装置。通过对CO2、IG541、气溶胶、七氟丙烷四种气体灭火剂优缺点的比较，得出七氟丙烷气体灭火剂最适用于扑救铁路信号枢纽的电器设备火灾，同时讨论七氟丙烷灭火系统在设计中的若干问题。

[关键词]铁路 信号设备 安全 七氟丙烷  泄压口

中图分类号：X9   文献标识码：A   文章编号：1671—7597(2008)0620

铁路信号设备是保证列车安全、快捷、正点、高密度不间断运行的重要技术装备。安全的信号系统是提高运输能力、降低运营成本，取得良好的社会效益与经济效益的重要技术保障。

信号楼的机械室是信号系统的中枢部位，容易引发电器火灾。信号机械室内部的火灾，会造成全站红光带，信号机灭灯，严重干扰正常的运输组织，威胁行车安全。为此，《铁路工程设计防火规范》明确规定了客货共线铁路区段站及以上车站的信号楼的机械室应设置气体灭火装置。

一、气体灭火装置类型的选择

气体灭火装置应用于不能用水灭火的场所，其特点是灭火速度快，对保护物体不产生损坏和污染。从1900年四氯化碳被应用于扑救液体火灾至今，一百年来，各种卤代烷气体灭火剂被研制和应用，像哈龙1001、1011及后期的哈龙1211和哈龙1301，它们具有不导电、挥发快、无残留物、清洁安全的优点，尤其适用于保护高新电子设备，成为人类同电器火灾斗争的强有力武器。然而近年来的研究表明，包括卤代烷灭火剂在内的氯氟烃类物质在大气中的排放，是导致大气臭氧层破坏的重要原因，将严重危害人类的生存环境。为了保护大气臭氧层，根据《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，我国将于2010年停止生产哈龙1211及1301灭火剂，逐步采用哈龙替代品。在众多的哈龙替代品中，已经得到广泛应用的有七氟丙烷（FM200）灭火系统，IG541混合气体灭火系统，热气溶胶预制灭火系统，二氧化碳灭火系统。

在以上几类气体灭火系统中，哪一种更适用于保护信号机械室的电器设备火灾呢，我们先来比较一下它们的优缺点：（1）二氧化碳系统不能用于有人的场所，二氧化碳系统在释放过程中会产生大量干冰而使防护区的温度急剧下降，会影响精密仪器和设备，同时干冰还会阻塞喷嘴造成事故。（2）热气溶胶预制灭火后有残留物属非洁净灭火剂，喷放后的产物会对电器和电子设备造成损坏，故不适用于保护占用较多设备的场地。（3）IG541灭火剂的惰性气体灭火系统储存压力为15Mpa～20 Mpa，属于高压系统，它的系统造价在所有的消防设备中最为昂贵。（4）七氟丙烷是一种无色、无味的气体，灭火后无固、液相残留物、不导电、不击穿电子电器设备，液相储存具有良好的稳定性，对大气臭氧层无破坏作用。七氟丙烷灭火剂灭火速度快，效果好，灭火浓度低，低毒，具有优越的环保特性，因而被广泛应用于气体灭火系统中。在我国的诸多行业中，如中国电信集团、中国移动集团、中国网通集团，都得到了广泛的应用。目前，在铁路信号枢纽的机械室也重点采用了此种气体灭火系统。

二、七氟丙烷灭火系统设计中应注意的问题

铁路信号机械室、微机室、电源屏室、TDCS微机监控室、电码化室等，电器设备多，需要做好防火工作。由于这些房间在建筑平面布局上具有分散的特点，故适用于采用预制七氟丙烷灭火装置。在应用该灭火装置时应注意以下几点：（1）每个防护区应设置一个[手动/自动]选择开关，选择开关上应有明显的警告指示灯，有人进入时应将开关打到手动位置。（2）在防护区域中设置探测出火灾后能立即动作的声、光报警装置，提醒人员防护区已发生火灾或异常情况；防护区外应设置灭火剂喷放指示信号，以防人员的误入。（3）按要求设置紧急照明和疏散方向标志，确保迅速、安全的疏散。（4）防护区不宜有不能关闭的开口，除泄压口外，防护区的门应能在灭火剂喷放前自动关闭，防护区的门应向外开启，并能自动关闭，保证人员在任何情况下均能从防护区内安全撤离及保护防护区灭火剂浓度。（5）防护区应设置通风换气设施，以备灭火后及时对防护区进行换气。（6）防护区应设置泄压口。

三、关于泄压口设置问题的探讨

泄压口是设在防护区外墙或顶部用以泄放防护区内部超压气体的开口，该开口应设计成常闭的型式。这种泄压装置的工作原理是，当防护区进行喷气灭火，压强超过泄压装置开启压时，泄压装置能自动打开进行泄压；当防护区压强低于泄压装置开启压时，泄压装置可自行关闭。采用这种常闭结构的泄压装置，既可以达到超压排放的目的，同时又可以确保防护区的使用要求。

泄压口设置的必要性

七氟丙烷在气瓶中以液相储存，工作压力为2.5Mpa，以798m3的机械室为例，灭火剂设计浓度为8％，经计算其药剂量为458kg，气瓶总容积V瓶＝0.48m3

1．气瓶内液相容积和气相容积

七氟丙烷20°C时的液体密度r＝1407kg/m3，V液＝W/r＝458/1407＝0.326m3，V气＝V瓶-V液＝0.480-0.326＝0.154m3

2．七氟丙烷汽化后在常压下的体积

七氟丙烷20°C常压下的过热蒸汽比容为0.1372m3/kg，