馬西芳

（寶鋼工程技術集團有限公司工程事業(yè)本部動力部，上海 201900）

前言

選用二氧化碳作為滅火介質，有三個優(yōu)點：（1）由于CO2是一種在自然條件下不支持燃燒、不可燃、無毒性的低危氣體，對絕大多數物質沒有破壞作用，滅火后在通風良好的情況下能很快散逸，且不會沾污被保護設備，因此常用于撲救多種類型火災的滅火劑，如圖書，液壓站等。（2）CO2滅火時不僅減少了空氣中的氧含量，且固態(tài)干冰）在迅速氣化升溫時，還降低了燃燒物的溫度，使火熄滅。但溫度急劇下降，會對精密儀器、設備有一定影響，且管道會發(fā)生冷脆現(xiàn)象。（3）CO2是一種不導電的物質，因此還可用于帶電設備的場所，如變配電室。

冷軋廠車間內的軋機地下液壓站，屬封閉式液壓站，儲存有液固潤滑油及相關潤滑設備，部分設備帶電，因此優(yōu)先選用CO2滅火介質。

1 工程案例背景

高壓CO2滅火系統(tǒng)，即CO2常溫儲存，儲存溫度0～60℃，儲存壓力不低于15 MPa，系統(tǒng)配有單向閥、滅火劑泄漏檢測和集流管等組成部分。一般常用的是15 MPa的70 L或者40 L的高壓鋼瓶，儲存率為0.6～0.75，即每個高壓鋼瓶儲存84 kg(70 L）或 45 kg（40 L）。

低壓CO2滅火系統(tǒng)，即CO2低溫儲存，儲存溫度-20～-18℃，儲存壓力保持在2.07 MPa，系統(tǒng)除配有單向閥、滅火劑泄漏檢測等之外，還需配置冷凍機。一般低壓儲罐儲存能力均在5 t以上。

按照寶鋼湛江冷軋廠工程中，軋機地下液壓站的空間尺寸、儲存設備情況，根據《二氧化碳滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50193-93（2010年版）中的計算公式，得出地下液壓站所需滅火介質用量如表1。

表1 地下液壓站所需CO2滅火的估算量表

2 系統(tǒng)對比

根據當前工程案例，從以下三個方面進行對比：

2.1 系統(tǒng)布置方案對比

（1）高壓CO2系統(tǒng)布置方案

根據當前液壓站的消防需求，需保護的兩個區(qū)域不同時噴放，即按照最大區(qū)域噴放1次的滅火劑容量10 t來計算，則需要壓力為15 MPa，70 L的（84 kg/個）高壓鋼瓶60個，且系統(tǒng)需在48 h內恢復；需為此設置一個高壓氣瓶儲存間，儲瓶間占地約需長10 m×寬8 m×高2.5 m；考慮到高壓二氧化碳噴放距離的限制，此儲瓶間需布置在離兩個防護區(qū)較近的位置，而地下液壓站附近很難找出符合的放置位置。

（2）低壓CO2系統(tǒng)布置方案

根據液壓站的需求量，考慮一個分區(qū)的備用量，低壓CO2儲存量設置為15 t的儲罐，占儲罐放置在軋機旁的廠房墻皮側，占地約為長6 m×寬13.5 m×高2.5 m。

技術對比說明：

按上述布置方案對比，高、低壓滅火系統(tǒng)最大的區(qū)別在于儲存裝置，兩者的占地大小差別很小。一般而言，對于CO2設計用量較小，鋼瓶數量較少，則采用高壓儲存裝置。若所需鋼瓶數過多，則CO2泄漏點較多，不安全。根據國內外對CO2系統(tǒng)的調研，認為CO2儲存量大于2500 kg時采用低壓儲存裝置較為合適。目前發(fā)達國家采用低溫儲存CO2的技術使用廣泛且經驗成熟。

2.2 關鍵技術對比

通過現(xiàn)場調研及與滅火器廠家技術交流，對高、低壓CO2滅火系統(tǒng)的關鍵技術進行了對比，結論見表2。

表2 高、低壓CO2滅火系統(tǒng)的關鍵技術對比

2.3 費用對比

（1）設備費用：低壓系統(tǒng)約283萬，高壓系統(tǒng)約200萬。

（2）土建費用：低壓系統(tǒng)約20萬（1個儲瓶間，安全圍欄圍護形式），高壓系統(tǒng)約50萬（考慮備用儲量，考慮高壓氣瓶間，宜單獨設置1個有頂的儲瓶間）。

（3）管道費用：低壓系統(tǒng)約20萬，高壓系統(tǒng)約30萬。

（4）配套火災報警系統(tǒng)：高、低壓系統(tǒng)均約161萬。

（5）主要設備運行費用：低壓系統(tǒng)：冷凍機運行費用5萬。高壓系統(tǒng)無。

（6）合計總價：低壓系統(tǒng)約480萬，高壓系統(tǒng)約441萬，投資額差別在10%以內。

說明：以上費用為此工程案例中的滅火設備廠家預估報價。

3 結論和建議

高、低壓CO2滅火系統(tǒng)各有特點，針對當前工程案例，通過系統(tǒng)布置、關鍵技術及費用等方面的對比，得知高、低壓CO2滅火系統(tǒng)在占地和費用方面差別不大，但在關鍵技術方面低壓系統(tǒng)安全可靠，經濟合理，適合當前規(guī)模的軋機地下液壓站。因此冷軋廠地下液壓站選用低壓CO2滅火系統(tǒng)方案較優(yōu)。