蒙特利尔议的到来七氟丙烷将会严加管控，IG541将成为目前最有优势的代替
在于卢旺达基加利举行的《蒙特利尔议定书》缔约方第28次会议上，来自197个国家的代表达成了一个里程碑式的协议，即逐步减少增长最快的温室气体－氢氟烃（HFC）－的使用量。据BBC新闻报道，美国国务卿约翰·克里声称，这次的修正案是“地球取得的一个重大胜利”并且“是一个里程碑式的进步，在满足单个国家需要的同时为我们实现将全球升温减少整整半个摄氏度这一目标创造了机会”。发达国家将先于发展中国家分三阶段执行新协议。
在于卢旺达举行的联合国会议上，197个国家同意大幅度减少HFC的使用量，这是一种用于空调、冰箱以及灭火应用的强效温室气体。HFC在20世纪90年代被开发出，用于替代哈龙和其他消耗臭氧层的物质。FM-200（编者注：FM-200是科慕公司的商标，即国内七氟丙烷灭火剂）等HFC虽然不消耗臭氧层，但它们都具有很高的全球变暖潜能值（GWP）。HFC的持续增长使其成为导致气候变化的主要因素，所以各国决定遵循与氢氯氟烃（HCFC）相同的协定，即1989年《蒙特利尔议定书》，来逐渐减少其产量。
新修订的《蒙特利尔议定书》将要求：
美国等发达国家在2019年之前开始减少HFC的使用量；
及允许发展中国家和环境温度较高的国家留出更多的时间来采用较新的制冷和空调技术，这些国家中的一部分将在2024年之前限制HFC的使用量。
9月15日，《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正案》将正式对中国生效，根据协议，到2045年，中国将比2020-22年基准减少80%的氢氟碳化合物使用。这意味着中国将对HFCs（氢氟碳化物）相关化学品进行管控，包括2024年冻结HFCs生产和消费。
氢氟碳化物（HFCs）是作为氟氯碳化物（CFCs）和氢氯氟碳化物( HCFC)的替代品而使用，广泛用于空调、冰箱的制冷剂和发泡剂。虽然本身不是ODS，但HFCs是温室气体，具有高全球升温潜能值（GWP）。《基加利修正案》由《蒙特利尔议定书》197个缔约方于2016年10月15日在卢旺达基加利通过，将氢氟碳化物（HFCs）纳入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》管控范围。
根据基加利修正案规定：发达国家应在其 2011 年至 2013 年 HFCs 使用量平均值基础上，自 2019 年起 削减 HFCs 的消费和生产，到 2036 年后将 HFCs 使用量削减至其基准值 15%以内。发展中国家应在 其 2020 年至 2022 年 HFCs 使用量平均值的基础上，2024 年冻结 HFCs 的消费和生产于基准值，自 2029 年开始削减，到 2045 年后将 HFCs 使用量削减至其基准值 20%以内。
IG541灭火系统介绍： IG541是一种混合气体IG541灭火剂由52%氮、40%氩、8%二氧化碳三种气体组成，是一种无色、无味、无毒、不导电的气体，臭氧耗损潜能值ODP=0，温室效应潜能值GWP=0，其在大气中存留的时间很短，是一种绿色环保型灭火剂。
系统工作原理
系统组成
系统由灭火剂储瓶组（含压力表、瓶头阀）、气动手动启动头、选择阀、单向阀、气控单向阀、集流管安全阀、低压泄压阀、减压装置、压力继电器、电磁先导阀、启动气瓶组（含气瓶阀、压力表）、喷嘴、甁组架、管道系统及自动报警灭火控制系统等组成。根据工程要求，利用上述设备可方便地组成单元独立系统和组合分配系统，实施对单区或多区的消防保护。
组合分配系统
灭火剂储存装置，通过选择阀、单向阀的控制，实现对多个防护区保护的灭火系统。组合分配系统灭火剂用量必须满足最大保护区的消防保护要求。一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个，灭火系统的储存装置72小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的100%设置备用量。
一个防护区域的面积不宜大于800㎡，且容积不宜大于3600m。输送距离≤150m。
系统主要组件有
储气钢瓶、容器阀、单向阀、选择阀、驱动装置、集流管、金属软管、减压装置、喷嘴、压力反馈装置、控制盘、系统的管路附件、灭火剂输送管路附件、压力表和储气瓶支架等。
适用范围：
IG541混合气体灭火系统可用于扑救下列类型火灾：A类-可燃固体表面火灾，例如木材和纤维类材料的表面火灾；B类-可燃液体火灾，例如庚烷、汽油燃烧引起的火灾；C类-灭火前可切断气源的气体火灾；E类-电器设备火灾。不适用于扑救D类活泼金属火灾，也不适用于扑救含有氧化物的化合物。
用比较广泛的场所有：
数据机房、实验室、医院设备室、图书馆、档案库、电气设备室、通讯室、配电房、易燃和可燃储存间，有人工作场所。
方案案例：广东某实验室原设计七氟丙烷气体消防系统要求变更为IG541混合气体系统。
IG541自动灭火系统设计说明
一. 本工程气体灭火系统遵循的相关规范和标准：
规范和标准：
1.《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005；
2.《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263-2007；
3.《建筑设计防火规范》GB50016-2014；
4.《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010；
5.《气体消防系统选用、安装与建筑灭火器配置》 07S207；
6.《气体灭火系统及部件》GB25972-2010；
7.《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013;
8.《火灾自动报警系统施工及验收标准》GB50166-201;
二. 保护区概况:
本系统采用IG-541组合分配系统，全淹没的灭火方式（即气体喷放时防护区需处于全封闭状态）。设计保护对象共有6个防护区，设置了1套系统保护。设计参数详见附表一
三. 系统设计
1.系统设计参数
1、防护区及气瓶室预期设计温度：所有防护区及气瓶间的预期最低温度按16℃计算，预期最高温度按40℃计算，防护区设计温度按20℃计算。
2、设计浓度：最小设计灭火浓度为37.5%，最大设计灭火浓度为52.0%。有人值班的防护区最大设计浓度不超过43.0%。
3、相关设计时限：当IG541混合气体灭火剂喷射至设计用量的95%时，其喷放时间不大于60秒，且不小于48秒，浸渍时间10min。
4、气瓶参数：每个钢瓶储存的灭火剂重量均为25.2kg，储存压力15.0MPa。
5、在各防护区外墙上2/3高度安装自动泄压口，位置朝室外或过道，设计位置若与其它专业冲突，可视现场情况调整，泄压口有效总面积详见上述设计参数附表一。
2.系统组成
IG541气体灭火系统由报警控制子系统和管网子系统两部分组成。其中报警控制子系统由专业的报警控制设备制造商提供并进行系统设计。报警控制子系统应包括控制盘、探测器（感烟、感温或其它类型）、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/自动转换开关等组成部分。管网子系统则由储气钢瓶及其相应组件、机械启动装置、自动启动装置、高压软管、集流管、安全阀、气体单向阀、选择阀、压力开关及管道和喷头等部分组成。核心部件容器阀应经UL和FM认证。
3.系统的操作方式
系统具有火灾报警和自动灭火的功能。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。
系统同时具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种控制方式。操作程序如下：
1）自动控制
防护区内的单一探测回路探测到火灾信号后，控制盘启动设在该防护区域内的警铃，同时向FAS提供火灾预报警信号。同一防护区内的控制部分在收到防护区内两种不同类型探测器的火灾报警信号后，控制盘启动设在该防护区域外的声光报警器并且同时向FAS系统输出火灾确认信号，并进入延时状态（延时时间为30秒）。在延时过程中，系统发出动作信号关闭防护区防火阀及联动设备。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24伏DC有源信号至启动钢瓶容器阀上的电磁阀释放驱动气体以启动相对应区域的选择阀及气瓶组,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，并启动防护区外的气体释放指示灯。防护区域门外的声光报警器，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，在接到手拉启动器的指令后，控制盘不经延时实施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操作设在钢瓶间中IG541气体启动钢瓶上的机械手动启动器,来开启整个气体灭火系统。
四. 系统安装要求
1.系统安装应依据《气体灭火系统施工及验收规范》（GB50263-2007）中的有关规定和设计图纸进行。
2.贮瓶间全部设备均应固定在专用瓶架上，灭火剂瓶和启动瓶应可靠固定，能承受灭火剂释放时产生的冲击。启动管道及灭火管道布置应美观、可靠、整齐，压力表位置应便于观察，容器的泄压口和安全阀要避开人操作方向。
3.所有输送灭火剂的管道均采用内外热镀锌无缝钢管。管道的连接方式：当DN≤80mm时，采用螺纹连接；DN＞80mm时，采用法兰连接。
4.除特别注明外，所有管道均采用流体输送用无缝钢管《GB/T8163-2008》，无缝钢管及其管件应进行热镀锌防腐处理。管道的外径和壁厚、材质按附表二执行。
5.管道穿过墙壁、楼板处应安装套管。穿过墙壁的套管长度应大于墙壁20－25mm，管道与套管的间隙应采用柔性不燃材料填塞堵实。
6.管道防静电接地应按《工业金属管道工程施工规范》（GB50235-2010）的规定执行。
7.本设计为减压稳压型系统，集流管公称工作压力为10MPa,集流管及气体输送管道实际工作压力为4.50MPa。
8.选择阀公称工作压力为10.0MPa，与DN80及DN100选择阀连接时，应配制与实物法兰相配的配对法兰,法兰的压力等级为10.0MPa。
9.与法兰焊接连接的管道焊接后进行内外镀锌，螺纹连接的管道采用镀锌无缝钢管，管道套丝后应在螺纹的表面作防锈处理。
10.气体输送管道的管件的公称工作压力应不小于10.0MPa，管件材料选用锻钢。
11.管道的安装参照《工业金属管道工程施工及验收规范》及《气体灭火系统施工及验收规范》执行。
12.气体灭火管道一般贴梁敷设，若与其它专业发生冲突，可现场予以调整解决。
13.控制盘、手拉启动器、紧急停止开关、手动/自动转换开关应安装在墙上距地面1.5米处，应安装牢固，不得倾斜。蜂鸣器及闪灯、警铃安装在门的上方。
14.报警系统其它设备的安装参照《火灾自动报警系统施工及验收标准》GB50166-2019执行。
15.管道支、吊架的安装应符合下列规定：
1）管道应固定牢靠，管道支、吊架的最大间距应符合附表三中的规定。
2）管道末端应采用防晃支架固定，支架与末端喷嘴间的距离不应大于500 mm。
3）公称直径大于或等于50mm的主干管道，垂直方向和水平方向至少应各安装1 个防晃支架，当穿过建筑物楼层时，每层应设1 个防晃支架。当水平管道改变方向时，应增设防晃支架。
16.所有管道、支、吊架需做表面作防腐处理，表面宜涂红色油漆。
17.根据现场实际情况：喷头顶部安装时尽量靠梁底安装，安装高度不宜大于 6.50m；上下或多层安装时，立管尽量靠墙安装，下层安装高度不宜小于3.00m。喷头的保护半径为 7.50m。喷头安装时必须对应各自的喷头编号和开孔尺寸。当吊顶和地板内的高度小于或等于300mm时，可不设喷头。
18.试压、吹扫、涂漆、调试及验收
1）气体灭火系统设备安装完成后，应严格按照产品安装使用说明、设计要求以及相关规范要求，在设备供货商的督导下进行应吹扫、试验、涂漆、调试以及验收等工作。
2）集流管安装完毕后在现场应按照《气体灭火系统及部件》（GB25972-2010）相关规定进行管道强度试验和气密性试验,最大工作压力按集流管公称工作压力取值，为10MPa。
3）气体输送管道安装完成后应进行水压强度试验和气密性试验，试验方法按《气体灭火系统施工及验收标准》（GB50263-2019）的要求执行。
19.本说明未尽事宜应遵照国家相关规范,法规执行。
六. 系统调试
1.调试在系统安装完毕，以及有关的火灾自动报警系统和关闭防火阀等联动设备调试完成合格后进行。
2.为了防止人为误操作引起系统喷放，电磁阀启动器及就地手动启动器应严格按照安装手册进行安装。
3.检查控制盘各连接回路是否正确，无故障信号产生。
4.对灭火系统的探测器逐个进行试验，确认其动作应准确无误。
5.检测系统的两个报警信号是否正确，两个报警信号产生后，系统延时30秒，启动启动钢瓶上的电磁阀。
6.检测系统的手拉启动及应急操作是否正确可靠，手/自动转换开关，系统故障信号、气体释放信号、自动/手动状态信号。
7.消防中央控制室应能够接受到系统的火灾预报警信号、火灾确认信号、紧急停止开关是否工作正常。
8.调试完毕，应对系统进行复位。
七. IG541气体灭火系统动作程序图
八. 计算参数表：
九. 图纸：
根据现在国家现有的设计标准，目前IG541混合惰性灭火剂是最好代替品，趋势所在。
广州气宇消防设备有限公司提供参考 2021年11月04日
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