气体灭火泄压口资料

气体灭火系统防护区泄压口（自动泄压装置）设计与安装使用
1 概述
气体灭火系统防护区泄压口，是指当气体灭火系统中的灭火剂喷放时，防护区内的压力值达到规定值时自动开启泄压的装置，简称泄压口，也称自动泄压装置，是与气体灭火系统配套的必备设备，一般安装在气体灭火系统保护区外墙或内墙的泄压孔上。

（为便于表述，本文中统一简称泄压口）。

气体灭火系统灭火具有洁净、绝缘性能好、灭火速度快等特点，在灭火中和灭火后对保护对象及环境没有二次污染。

因而被广泛应用于电子计算机房、电讯中心、通讯机房、图书馆、档案馆、珍品库、博物馆、配电室等洁净场所。

2006年来，随着GB50370-2005
《气体灭火系统设计规范》国家标准的颁布，消防监督部门加大了灭火设备的检查力度，2007年后市场对自动泄压口的需求也明显增多。

因泄压口产品是新产品，目前国家、
行业尚无统一标准。

大多数生产泄压口产品的厂家或公司都只生产某一种类型的泄压口。

而通过从百度、谷歌等搜索网站检索来看，全面介绍泄压口应用、设计、安装与使用的资料和文章少之又少，给企业正确选择、设计、安装、使用泄压口带来了许多问题，不利于泄压口在气体灭火中正确发挥其实际功能和作用。

两年多来，本人对国内外各厂家泄压口资料、样品进行了系统的收集，对该产品进行研发，进行了大量的试验。

为使国内自动泄压口产品得到正确的使用和发展，现特写此篇文章。

在本篇文章中难免会存在一些不足和缺陷之处，本人真诚的期待广大同仁给予指正。

2 设置泄压口的必要性
2.1相关标准中使用泄压口规定表述不清，造成歧义。

!--[if !supportLists]--l !--[endif]--GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》国家标准颁布之前，原有的国家标准和规范对灭火系统必须使用泄压口的规定表述模糊，用词模棱两可，致使在气体灭火系统的实际应用中相关设计和监督部门无法正确设计和监督泄压口的安装和使用。

GB50193-93《二氧化碳灭火系统设计规范》国家标准条文说明第3.2.6条中阐述：“采用全淹没灭火系统保护的大多数防护区，都不是完全封闭的，有门、窗的防护区一般都有缝隙存在；通过门窗四周缝隙所泄漏的二氧化碳，可防止空间内压力过量升高，这种防护区一般不需要再开泄压口。

”
DBJ15-23-1999《七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规范》广东地方标准第
3.0.6条中Pf符号解释：“Pf—围护结构承受内压的允许压强（Pa）。

当设有外开门
弹性闭门器或弹簧门的防护区，其开口面积不小于泄压口计算面积的，不须另设泄压
口。

”
DGTJ08-306-2001《惰性气体IG-541灭火系统技术规程》上海地方标准条文说明书3.1.2条解释：“对于密封性较好的防护区，规定安装泄压口。

”也就是说防护区密封性较差的可不安装泄压口。

!--[if !supportLists]--l !--[endif]--2006年3月GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》国家标准发布，
由于该标准的宣传、贯彻和印刷的滞后，各设计院和消防监督部门实际上到2008年才开始按此标准对相关气体灭火系统项目进行设计和监督。

但由于该标准中第3.2.7和第3.2.9条用词模糊，给部分设计人员和用户带来误解。

规定第3.2.7条“防护区应设置泄压口，
七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的23以上。

”如此表述，导致部分人认为泄压口就是在离地三分之二的净高处开一个泄压孔，而不是一种泄压装置，规定第
3.2.9条“喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自动关闭。

”这再一次说
明泄压口就是一个常开的孔，加深了部分设计人员的误解。

2.2 设置泄压口的实际必要性
依据GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》要求，七氟丙烷灭火系统灭火设计浓度一般为8％～10％。

当七氟丙烷灭火剂释放到一个完全密封的防护区，驱动气体（氮气）的释放和七氟丙烷灭火剂在20°C标准大气压下，气化使防护区压强随之升高，药剂吸收一部分的热量，使防护区温度降低，这造成压强降低值很小。

压强的升高主要与防护区的密闭程度和灭火设计浓度以及泄压口（自动泄压装置）的密封性有关。

压力升高值基本上等于防护区灭火设计体积浓度比，升高值为8～10KPa，这个压强值将超过轻型、高
层建筑和普通建筑1.2 KPa的6～8倍。

我们在密封性好的108m3试验室做泄压口开启动作试验，开启动作压力设为1.1+0.1 KPa，理论计算试验氮气压力值为1.45MPa，实际试验压力值为3.8 MPa，则高出2.62倍。

这说明灭火设计浓度小的七氟丙烷灭火系统，若防护区密封性较好时，气体释放后防护区压力值仍能超过1.2 KPa，这将会给防护区内围护结构造成损坏，导致系统不能正常灭火。

在IG-541混合气体灭火系统中，灭火设计浓度为37.5％～43％；二氧化碳气体灭火系统中，灭火设计浓度在34％～62％之间。

也就是说当这两种灭火剂释放到完全封闭的防护区
内，防护区内的气体体积迅速膨胀，防护区内的压强值将超过允许压强1.2 KPa的25
倍以上，足可以摧毁防护区内整个围护结构。

某公司在长6m,宽6m，高4m的试验室做
IG-541混合气体试验，防护区内开有直径Φ200mm的通风口，通风口上的排风扇正常工作，当向试验室喷入7瓶组70升IG-541混合气体时，试验室的门被弹开，排风扇严重变形。

在我公司100m3以上试验室中，做IG-541混合气体灭火系统实际灭火试验时，几名有丰富气体灭火系统模拟试验经验的泄压口研发设计和试验人员，深刻了解超压气体释放时的威力和破坏力，在要求确保灭火试验成功和试验室内设备、墙体、门框及窗户不受到破坏，人们又只能挑选一种类型和规格的泄压口进行安装时，这几名人员不约而同的均提出以下两套方案：
第一套方案：若只能安装一台时，选用无电源式泄压口。

无电源式结构中优先选用室外壁挂无电源盖式泄压口。

理由是：（1）无电源式泄压口现场检测合格后，再做试验则百分之百无故障；有电源式泄压口现场检测合格后，由于它的结构比较复杂仍不能百分之百确保无故障率，如：突然断电、线路接触不良、无器件性能不稳定等等原因。

（2）室内壁挂无电源式泄压口装置，理论计算的开启压力值与实验参数值一致，这是由它的结构而决定的。

当防护区内压力值达到装置设定的压力值时，同时开启，无开启滞后时间。

有电源式比无电源式泄压口大约滞后0.3秒钟左右。

而其它无电源式泄压口装置，阀门的开启受控于驱动执行机构控制，理论计算的开启压力值与实际试验参数值相差较大。

所以，无电源式泄压口开启压力值必须以实际气体喷放模拟试验参数值为准。

第二套方案：安装两台，第一台为无电源式泄压口，开启压力值设定为1.1KPa以下正常开启；
另一台为无电源式或有电源式泄压口，开启压力值设定在1.3KPa，这样能确保试验成
功和安全可靠。

2.3 新规范中明确规定气体灭火系统防护区应采用泄压口
2006年3月2日发布的GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》中，从设计要求条款和防护区的泄压口面积计算公式条款用词来看，无论防护区门窗密封性好与差和防护区门安装的是否为外开弹簧门或弹性闭门器，如采用气体灭火系统，则防护区内都必须安装泄压口。

泄压口不是一个开口，而是一种泄压装置。

此装置平时常闭，当达到或接近防护区允许压强值时自动开启泄压，低于设定压力值时自动关闭，以避免灭火药剂流失，影响正常灭火效果。

近几年来，采用泄压口的多为一些重点工程和项目，对防护区内温度和湿度的精度要求很高，因此对防护区的密封性要求也很高。

所以GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》国
家标准中规定，采用气体灭火系统的防护区内均应设计安装泄压口。

修改后的新标准对旧的标准和规范中模棱两可的用词给予了修正。

据各消防工程公司和本公司售后服务人员反馈，在各级消防检查中，消防验收和监督部门都均严格按新标准执行，若消防项目中安装了气体灭火系统，首先要检查各防护区是否安装了泄压口（自动泄压装置）。

3 泄压口面积设计依据与计算
3.1 防护区内围护结构最高允许压强
防护区内门、窗上的玻璃允许压强不应低于建筑物的允许压强。

目前国内各设计部门防护区内围护结构承受内压的允许压强，无论建筑物是轻型和高层建筑，还是标准建筑及地下建筑，均设定为1.2KPa，该值的设定是依据GB50370-2005标准中3.2.6条款，参照美国NFDA12B-1980标准中给出的，若设计部门和用户需提高防护区内围护结构承受的允许压强，应由建筑设计部门试验给出。

七氟丙烷和IG-541混合气体灭火系统的防护区的泄压口面积公式应分别依据GB50370-2005标准中3.3.13和3.4.6公式计算。

二氧化碳气体灭火系统应依据GB50193-93中3.2.7公式计算该防护区的泄压口面积。

3.3 设计计算
3.3.1 七氟丙烷气体灭火系统泄压面积电子表格计算表
注：（1）依据该表计算公式和说明栏中的各公式，分别将L、B、H、t、C可变化的参数代入公式中，可计算求得防护区的总泄压面积。

（2）若使用者经常设计计算气体灭火系统，则可编制一个电子表格，将字母上标有‘’符号的可变化的参数填入表中，电子表格自动快速准确的计算出各相关参数。

（3）电子表格中主要公式编制方法：（a）分区1格中的L、B、H、VV、AV、t、S、C、K、W、P t参数分别为E4、E5至E15位置。

（b）公式VV= E4 E5 E6；公式W=1.05 E12 E7
E11 E10（100- E11）；公式FX＝0.13（E13E14）SQRT(E15)。

3.3.2 IG-541混合气体灭火系统泄压面积电子表格计算表
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注：（1）IG541混合气体灭火系统防护区泄压口总泄压面积计算和电子表格编制方法与七氟丙烷灭火系统相同，这里不再赘述。

（2）IG51混合气体灭火系统灭火药剂剩余量公式为Ws≥2.7Vo+Vp，计算过程比较复杂，经大量设计计算，剩余量一般为防护区设计用量的2～5%之间，则取剩余量K=1.05。

3.4主要气体灭火系统在不同容积下的泄压面积
注：（1）防护区内围护结构承受内压为1200Pa。

（2）将防护区容积和保护对象的灭火设计浓度带入本表中，便可快捷查得防护区的总泄压面积。

（3）选用某厂家型号、数量的泄压口的总面积不得小于防护区的总泄压面积。

4 泄压口名称、种类及型号
4.1 泄压口名称
目前泄压口的名称有很多。

标准和规范中一般名称为泄压口，也有称为气体灭火系统防护区泄压口。

各设计部门、消防工程公司和生产厂家及用户较多的称之为泄压口、（消防）自动泄压装置。

4.2 泄压口种类
泄压口产品近两年来发展迅速，一些新种类和新规格的产品相继研发成功。

目前国内没有任何文献资料和厂家对其进行明确的分类。

本人通过收集国内多家产品的资料、样品和结合我公司对该产品的研发，将此产品进行了分类。

使人看到它的名称，便可一目了然的理解它的各种主要功能，有利于该产品名称向标准化、统一化方向完善和发展。

具体分类如下：
4.2.1 依据安装方式分类
目前国内泄压口（自动泄压装置）有室内安装和室外安装两种类型。

室内和室外安装又分别分为嵌入式和壁挂式以及吸顶式三种结构。

4.2.2 依据启动方式分类
泄压口启动方式分为有电源式启动和无电源式启动两种类型。

有电源式泄压口又分两种启动形式：一种是驱动执行机构为压力检测器和齿轮减速微电机；另一种为压力检测器和电磁铁启动。

无电源式泄压口驱动执行机构有砝码式结构、压力调节器结构、综合式结构三种形式。

4.2.3 阀门结构
泄压口的阀门结构形式有三种：一种是阀门由二片或二片以上的叶片组成，这些叶片一起联动时旋转一定角度时才能实现开启和关闭；第二种是板式结构，该阀门安装在阀体内，在阀体内伸缩一段距离才能实现启闭；第三种是盖式结构，阀门安装在阀体外框上，绕阀体外框一定角度实现开启和关闭功能。

盖式和板式结构密封性能相对较好。

4.3 产品型号
消防产品型号编制方法规定，产品型号应由类、组、特征代码和主要性能参数组成。

以便用户通过产品名称和型号一目了然的了解该产品的主要结构和功能参数，有利于产品的型号和应用。

下面举一厂家该泄压口型号的编制方法：
标记示例一型号为：XWZ151.2
其名称为：气体灭火系统防护区泄压口（自动泄压装置）。

为室外式安装，当达到一定压力值时，无电源式泄压口自动启动开启，有效泄压面积为0.15m2，开启工作压力为
1.1+0.1KPa。

另一名称为：室外壁挂无电源综合型盖式泄压口（自动泄压装置）。

标记示例二型号为：XND71.2
其名称为：气体灭火系统防护区泄压口（自动泄压装置）。

为室内式安装，当达到一定压力值时，电源式泄压口通电启动开启，有效泄压面积为0.07 m2，开启工作压力为
1.1+0.1KPa。

另一名称为：室内嵌入有电源叶片式泄压口（自动泄压装置）。

5 结构与工作原理
5.1 结构特征
泄压口主要由装饰面板、箱体部件、阀门组件、装置启闭执行驱动部件或装置固定框架组件等部件及配套的辅助设备组成。

泄压口分无电源式系列结构和有电源式系列结构两种。

无电源式系列在该产品装置内设置压力调节驱动部件或砝码部件。

有电源式系列在该产品装置内设置压力检测装置和电动驱动部件。

5.2 工作原理
泄压口安装在防护区外墙或内墙泄压孔内，平时处于常闭状态。

当防护区发生火灾时，气体灭火系统在释放灭火气体之前，为了保证药剂浓度、浸渍时间，保证灭火成功，气体灭火系统防护区的通风设备、空调将自动断电，通风管道和门、窗处于密闭状态。

气体灭火系统启动释放灭火气体，导致防护区内压力迅速超过建筑物内设计的允许压强。

这时，若防护区内安装了无电源系列结构泄压口，当作用在叶片或盖板组件上的气体压力值达
到设定压力值时，克服压力调节驱动部件或砝码驱动部件预作用力，立即驱动叶片或盖板开启泄压；若防护区内安装了有电源系列结构泄压口，当压力检测装置达到设定压力值时，发出一个电讯号给电动驱动部件，电动驱动部件迅速开启叶片或盖板，泄放出防护区内超压气体，以避免建筑物墙体、门、窗、玻璃等围护结构遭受破坏和导致灭火失败。

当防护区内的压强降到设定值以下时，无电源系列和有电源系列泄压口中的叶片或盖板将自动关闭，维持防护区内灭火剂的灭火浓度，使其达到一定的灭火浸渍时间，将火灾及时扑灭。

6 如何正确选择泄压口
设计安装泄压口就是为了确保气体灭火系统防护区内建筑物的围护结构的安全、可靠，并快速、及时地将火灾扑救成功。

所以泄压口产品质量至关重要，如何正确选择呢？主要依据泄压口的主要性能参数进行选择，方法如下：
6.1 泄压口应有检验报告
各用户选用泄压口产品应经过国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检测，并获得检验报告。

这样才能基本保证该产品的功能和作用，特别是无电源式泄压口尤为重要。

泄压口目前尚无国家、行业、地方标准，各企业制定的企业标准主要性能参数均不一致，产品质量相差较大。

有部分厂家获得的不是消防部门认可的其它行业的国家级检验报告。

这种其它行业的检验报告中只有2～3个性能参数，完全依据企业自定的内容进行的检测，无法保证泄压口的作用。

消防部门认可的国家级检验报告，企业标准首先必须通过有关专家逐条审核，功能不完善，性能参数不合理的，将不予检测，从而保证了该泄压口产品的基本作用。

合格的无电源
式泄压口研发实际比有电源式泄压口的难度要大，做的试验要多。

目前大多数无电源式泄压口经过国家级检测的比较少。

建议用户选用时，每种类型结构的泄压口应有相对应的检验报告，这样基本上可以保证泄压口产品的质量要求。

6.2 选用正确启动方式
泄压口启动方式有无电源式和有电源式两种类型。

无电源式泄压口，无需电源，当达到设定压力值时将自动开启或关闭，结构简单，零部件少，工作可靠，故障率低，安装简便，平时基本无需维护，价格中等。

由于施工现场不能检测泄压口开启动作压力值，只能检测装置是否启闭灵活。

该装置出厂时厂家已调试合格，适合于在雨雪较多，室外温度变化较大和经常断电及无人管理较差的环境安装。

有电源式泄压口，断电后应立即以消防电源通电才能正常工作，当达到设定压力值时才能自动开启或关闭。

结构较复杂，零部件较多，主要由电气元件和机械零部件组成。

此种装置的压力检测装置精度较高，且电气元件不能承受较大的冲击和振动，并应注意防潮防水。

因此故障率比无电源式泄压口高，平时须定期检测试验，且产品单价较高。

现场安装后可现场检测泄压口开启动作压力值，装置开启后有反馈电信号。

适合于雨雪较少，温度在-25°C～+55°C之间和不断的及有常人管理较好的环境进行安装。

若安装在较差的环境中，应做好防雨雪的特殊处理。

6.3 合理选择规格型号
泄压口产品规格型号均由各企业自己编制，比较混乱。

关键是设计和选用者应了解该泄压口产品有哪些主要性能和参数及结构，从而分析各厂家泄压口产品具有什么功能，性能参数是否合理，以便作出正确选择，确保产品质量。

6.4 正确设定启闭压力值
开启压力值设定是泄压口产品的最主要的性能参数指标之一。

启闭压力值中的开启压力值显得更加重要，它是泄压口阀门的开启压力指标值。

该值的高低取值决定了防护区内围护结构建筑物的安全不受到气体压力的破坏和是否能及时将火灾扑救。

经查阅相关资料和对其进行综合分析，泄压口的开启压力值为1.1+0.1KPa时，较为合理。

压力值超过
1.2KPa，取值会高，将会影响防护区内门、窗、玻璃等围护结构建筑物的安全，压力值
低于0.8KPa以下，将会造成灭火药剂不必要的流失，势必会影响灭火效果，甚至不能灭火。

6.5 关注启闭滞后时间
启闭滞后时间，表示开启滞后时间和关闭滞后时间，一般该参数设定为≤2秒。

开启滞后时间表示防护区内气体达到设定的最大工作压力值时，泄压口的阀门应在小于或等于2秒钟内完全开启或达到相应的开启状态，使防护区及时泄放超压气体，以避免气体压力持续升高，导致建筑物墙体、门、窗、玻璃等围护结构遭受破坏和导致灭火失败。

关闭滞后时间表示防护区内超压气体释放后，防护区内压力值降到设定的关闭压力值时，泄压口的阀门应在小于或等于2秒钟内关闭或达到相应关闭状态，避免防护区内灭火药剂不必要的流失，维护防护区内灭火剂的灭火浓度，有利于火灾及时扑灭。

最大开启工作压力值与关闭工作压力值一般差值为1.5KPa左右，厂家亦可依据用户要求自行设定。

合格的泄压口启闭滞后时间小于等于2秒，主要由泄压口的阀门与驱动执行机构设计是否合理决定。

大多数人认为有电源式泄压口比无电源式泄压口开启压力值准确度高，另外泄压口阀门开启动作更快。

经试验检测，合格的无电源式泄压口与有电源式泄压口对比：无电源泄压口
与防护区压力值一致时开启，有电源式泄压口当防护区压力值高于泄压口设定值
0.05～0.10KPa时才开启，引气体流入压力检测器窄小的通道，具有一定的距离和局部
压力的损失，压力值将降低；无电源式比有电源式泄压口阀门开启速度大约快0.3S左右，有电源电磁铁式泄压口比有电源微电机式泄压口又大约快0.3S左右。

6.6 合理选择泄压面积大小
国内目前各厂家生产的泄压口规格均未统一，故各厂家泄压口的泄压面积和外形尺寸及泄压孔大小都不一致，一般泄压面积在0.04～0.20m2之间。

每个防护区泄压孔面积或安装泄压口数量之和的总泄压面积，不得小于设计院计算的泄压面积。

泄压口泄压面积应与防护区面积配套，若超出太大将造成灭火气体不必要的流失，影响灭火效果。

IG-541混合气体和二氧化碳气体灭火系统的防护区，建议应配置两台或两台以上泄压口，特别是有电源式泄压口切不可只选用一台，或者将大于0.20m2的单台泄压口改为泄压面积小的两台或两台以上的泄压口，均布于防护区，以确保防护区内围护结构建筑物的安全和不受到破坏。

用户应尽量选择各厂家稳定型号和依据泄压面积生产的泄压口产品，不要选择根据用户临时设计加工的非标型号泄压口，这种产品的质量很难得到保证。

若数量多，确实需要单独设计加工的非标型号泄压口，用户应到厂家进行现场试验，检测压力启闭值是否准确。

特别是无电源式自动泄压装置更需要用户进行实地试验和检测。

下面通过一个对比试验，以便于了解防护区设置大小不同面积泄压口的区别和泄压口实际起得的作用。

两种结构相同的无电源式泄压口，泄压面积相差50％，在相同的100m3以上的试验室、相同的试验瓶组，内充装压力相同的条件下，试验过程和参数如下。

小泄压面积泄压口试验过程：气体释放时间约4S，防护区内压力值达到1.1KPa时，泄压口同时开启，压力立即升到1.2KPa后，然后马上降至1.0KPa时，1.4S后泄压口关闭，防护区内压力迅速降到0.4KPa，1～2S后上升至0.7KPa，稳压几秒钟，大约6S后降至0值。

大泄压面积泄压口试验过程：气体释放时间约4S，防护区内压力值达到1.1KPa时，泄压口同时开启，压力值不再上升，降至0.9KPa时，1.2S后泄压口关闭，防护区内压力值迅速降至0值后上升至0.4KPa，约5S后降至0值。

通过上述泄压面积大小不同的泄压口对比试验，可明显看出：（1）泄压面积偏小的泄压口开启后，压力仍会升高一点，气体流失少，有利于快速灭火；泄压面积偏大的泄压口开启后，压力不再升高，气体流失过多，不利于将火灾快速扑灭。

（2）泄压口能确保防护区内围护建筑物的安全。

本试验模型是依据有管网七氟丙烷灭火系统设计的，目前只有我公司采用。

据收集国内各厂家企业标准和检验报告，一般在几立方至十几立方容积大的试验室内做试验。

本人认为泄压口应在100m3以上试验室模型下进行试验才能真实反应泄压口的各种功能和参数，且更具有实用性和可靠性。

6.7 泄漏量也是选择参考指标
泄漏量也叫漏风量，指泄压口在管道或某容积内温度和压差相等条件时，泄压口装置在实际工作状态下与理想密封状态下单位面积的漏风量之差。

泄压口从外观上就可看到阀门结构的密封性好坏。

从泄压口开启动作试验看，泄压口阀门密封性较差的，防护区内的压力值很难达到设定的最大开启工作压力值，将造成灭火气体从开始喷放到灭火气体浸渍结束这一段时间的不断流失，使灭火浓度降低，影响正常灭火效果。

七氟丙烷灭火系统浸渍时应一般在1～20min，通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾，应采用5min。