今天我们来研究下消防中的气体灭火系统，到后面，我们还要陆续的学到，自动喷水灭火系统，水喷雾系统，细水雾系统。
气体灭火系统，一般用在有精密的仪器，动则几十万上百万的高大上的机房，或者是有些博物馆文物的地方。
这些地方可不能用喷水的灭火系统，里面有很多珍贵的古典书籍，什么葵花宝典啦、易筋经啦、金瓶梅玉蒲团啦，人家特别宝贝，你用水去浇，火是灭了，文物书籍也毁了。
你这边刚把火灭掉，转头人家方丈就一记大慈大悲掌把你给灭掉，善哉善哉。
为了不让大慈大悲的方丈生气——我们就只能用气体灭火系统了。
一、气体灭火系统概述（一）气体灭火系统概念与特点
气体灭火系统是个啥玩意啊？听名字就知道，就是用气来灭火的系统呗。
用官方的说法就是，气体灭火系统是指平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内，灭火时以气体（包括蒸汽、气雾）状态喷射作为灭火介质的灭火系统。
这个气体系统是个好东西啊！它号称灭火界的特种部队，灭火效率高，速度快，不像水系统，拿水枪喷半天，才灭一点点。
它一上来就是短平快，“呲”，慢则1分钟，快则10秒、8秒解决问题，不仅冲得猛，还去无痕，这又是比水系统优秀的地方。
用水灭火，把人家方丈的《金瓶梅》给毁了，人家要“阿弥陀佛”好多天才能缓过来。
气体就不一样了，喷完了就say goodbye，保护对象不会受到污损。
所以说，它是非常好的灭火系统。
既然这么好，那还要水系统做什么呀？都用气体得了！
那也不行。为啥呢？气体样样都好，就是有一个大家不是很能接受的地方，太贵了！
相比起水系统来，气体灭火系统就是千金小姐，只有高富帅的场所才配的上。
其实气体灭火系统，跟水灭火系统的底子是差不多的，大家的整体构造比较类似，有管有泵有喷头，还有装气的东西。
水系统是给水的，气体系统就是给气的了。所以把水系统里装水的水箱，换成气瓶、气罐，那差不多就成了气体灭火系统了。
那既然都差不多，是不是就不用怎么学了呢？
当然不是啦，学还是要学的，咱们得抓住它跟水系统的不同点来学。
刚刚说了气体灭火系统是喷气来灭火的，这就是它跟水系统最不一样的地方。
水不管从哪里来，天上洒的还是地下冒出来的，那都是水，没区别。
但是气体不一样，气体有各种各样的气体，不同的气体灭火的效果不一样。
（二）学习范围
虽然气体灭火系统有很多种类，但是我们不用全部学，我们只学常用的三种，CO2灭火系统、七氟丙烷灭火系统和IG541灭火系统，号称“充气三娇娃”。
把这三个学会了，考试就能拿得了分，有悟性的同学说不定还能解开喷气的秘密，成为新一代气功大师。
这么一说，大家是不是有点小期待，想赶紧了解一下充气三娇娃的秘密？那么这几类气体的秘密在藏哪里呢？主要出自三本秘籍。
第一本叫《二氧化碳灭火系统设计规范》简称《碳规》，专门讲CO2的，
第二本叫《气体灭火系统设计规范》，简称《气灭规》，专门讲另外两种气体，七氟丙烷和IG541的，
还有一本规范，叫《气体灭火系统施工及验收规范》，讲怎么验收气体系统的。
（三）分值分析
学透了这三本秘籍，对咱们有什么帮助呢？最明显的帮助是，它能给你带来不少的分数。
气体灭火系统在咱们出题官的眼里，虽然比不上自喷给水这些大咖，但算得上是二线明星了。实务综合都是考5分左右，差不多就是考4-5题。
偶尔还能当个男一号刷刷存在感，2015年案例考题有一道大题专门考气体，整整20分；不过后面就一年不如一年了，16、17年各考了两个小问，8-10分；18年就没考。
眼看着好像要过气了，19年会不会被打入冷宫不好说，咱们还是要做好准备，多看看多背背免得到时候上了考场大家不认识，不好办事。
那要往哪个地方看呢？当然是往关键的地方瞅。我们来看看哪里比较关键。
实务综合4年一共考了33题，其中考共性的，就是不分什么气体的题，考了12题；七氟丙烷考了14题，IG541考了5题，CO2考了2题。
看出来没有，共性问题和七氟丙烷是我们学习的重点。七氟丙烷就吃了名字的亏，叫啥不好，非要叫“欺负病娃”，不欺负你欺负谁？
前面给大家带了带重点，不是说让你只学这些，背这些就好了，学习的时候咱们还是得全面学习。
（四）气体灭火系统整体结构与重点分析
下面咱们来全面了解气灭系统这模块内容总的知识结构，看看咱们得学什么。
首先我们还是得从大的范围了解一下气体灭火系统有哪些，它们是怎么灭火的，可以灭哪里的火。这部分内容是每年必考考点，性价比超高。
了解了大概之后，我们针对CO2、七氟丙烷和IG541这气体三娇娃，详细研究它们是由什么部件组成的，每个部件有什么特点，有什么作用。
知道有什么部件了，那就知道它是怎么控制，怎么工作的了呗！这个工作原理及控制方式是个重点，一般在案例里面考。
就是问你这个气体灭火系统在使用中出现了什么问题，怎么解决，你得工作原理才好回答。
如果它工作出了问题，那很可能是参数设计得不对。灭火系统都有一大堆的参数，咱们的课程会有归纳整理，在记忆课上一背，就完事了。
前面的部分属于实务设计的内容，后面就是综合了，综合有点像水电工，搞安装的。
咱们要了解怎么样设置好组件，设好了怎么样安装，安装成功怎么样调试，调试过关又怎么样检测验收。
所有的灭火系统综合内容，其实都是这些。气体这部分内容不是很重要，考的比较少，每年分到1分左右。
验收过了，后续还要维护管理。这个稍微重要一点，一定要背。
在导图上面，有一些我打了星星内容，这些是考题里的大明星，跟春晚的赵本山一样年年都上。
好了，整个气体的大框架咱们理完了，下面开始正式进入原理的讲解。在讲解之前，给大家简单解释一下咱们课件里的一些标注。
二、系统分类 实务P271-273下面咱们先从“充气三娇娃”的家族说起，气灭家族有四种分类形式，按灭火剂分，按结构特点分、按应用方式分和按加压方式分。
那么每个分类方式下面有哪些子项呢，我们一个一个来学习。
1.按使用的灭火剂分类
首先，我们按灭火剂分类。什么叫按灭火剂分类呢？
就是说我们用什么气体来灭火，我们就叫什么灭火系统，我们主要学习三种，CO2、七氟丙烷和IG541。
CO2，大家都知道是一种气体，就是咱们平时呼出来的气。在常温常压下它是一种气，如果我们在比较低的温度下，把CO2按照一定的压力压成液体、挤进一个罐子里面，这个时候罐子里面的压力就会比较高。
具体有多高呢？这就跟装气的方式有关了。装得比较随意的，罐子承受的压力就会特别高，这叫高压系统；装进去之后还用制冷系统像保姆一样给它降压的，里面的压力就只是有点儿高，这叫低压系统。
为什么装得随意，里面的压力就会比较高呢？因为高压系统里面的CO2是气液两相共存的，什么叫气液两相呢？就是说瓶子里的有可能是液体，也有可能是气体。
为什么会这样呢？原来啊，所有气体都有一个临界温度，当一种气体的温度低于临界温度的时候，它有可能是液体形式存在，一旦超过临界温度，它就会变态，变成气态。这个时候不管你给它多大的压力，他只能是气，不可能变成液体。
二氧化碳的临界温度是31.26度，在日常生活中很容易就能达到。像现在天气比较热，被太阳晒一晒，说不定它就膨胀了，开始变态了。
到太阳下山了，温度又变低了，可能降到了20度左右，因为瓶子里面浓缩了很多气体，太挤了，压力很高，在低温高压的情况下，里面一部分的气体又被它自己压成了液体。这种时而气态时液态，气液共存的状态就叫气液两相。
由于充进去之后，不用保姆来伺候，所以高压系统相对要便宜一点。相对的，要请保姆的低压CO2灭火系统就要贵一点了。
这个所谓的保姆，就是制冷保温设备。
通过制冷保温设备，让罐子里的温度保持在-20°到-18°的温度范围里，在这个温度和压力下，基本上就是CO2液体了，既然是液体，这个储罐是不是就不用承受那么大的压力，所以就叫低压嘛，罐壁可以做的比较薄。
大家看这低压系统，升温是不可能升温的，一直得靠保姆才能维持得了生活的样子，这就是一败家子啊，特别费钱。
所以说低压CO2是用在比较大的项目上面或者说需要CO2灭火剂比较多的场所。我们日常生活中常用的，还是高压CO2灭火系统。
对于这个管网起点计算压力。什么意思，管网的起点在哪里？
在容器瓶子和管道连接的这个地方嘛，这个地方的压力应该是多少，大家记一下，高压系统，压力取5.17兆帕；低压系统，压力取2.07兆帕。
我们再来看七氟丙烷。说到七氟丙烷，就要先讲讲另一种东西：卤代烷。
卤代烷是啥呢，它是一类气体，这是一群熊孩子。
虽然说有灭火的本事，但是特别调皮捣蛋，上天下地，会破坏臭氧层，把天都捅破个窟窿，这么一群祸害，我们能用吗？不能用啊。
所以卤代烷一群体基本被禁用了，但是呢，他们里面有个不那么熊的孩子，不会破坏臭氧层，因为它是个病娃，这就是七氟丙烷。
这个病娃就这样被人们留下来了，不过它对人类不太友好，有一定的毒害性，所以在用完之后我们要通风换气，保证人不要和这个病娃亲密接触。
第三种是惰性气体灭火系统，它是无毒、无色、无味、惰性不导电，所以也叫洁净气体。
它有很多种，我们只记其中一种IG541。它是由52%的氮气、40%的氩气和8%的CO2混合而成的，比例大概就是5:4:1，所以就叫IG541了。
为什么只记这一种呢？大家看它名字，叫“爱姬捂湿衣”，这名字听起来就让人很喜欢对不对？名字起得好，大家都当宝。
2.按系统结构特点分类
按照结构特点，我们分为管网和无管网的。这个很容易区别，就是看，有没有管道形成这种纵横交错的网络。
大家看图，有横着的管，竖着的管，是不是管网。
管网灭火系统，用在使用面积比较大的场所，它又有两种情况，一种是土豪型，一套系统只保护一个防区，叫单元独立系统，一种是暖男型的，一套系统能同时保护几个防护区，叫组合分配系统。
我们先来看看单元独立系统，它只保护一个防护区。
为什么只保护一个防护区呢？不是因为钱多没地方花，而是会有这样的情况：某一个防护区，它在位置上是单独的，和其他的防护区离的比较远，不方便跟别人一起用；
或者说，有两个防护区相邻，但是他们有可能出现同时着火的情况，怎么办呢？这个时候一个防护区用一套系统好了。
再看组合分配系统。看左边这个图，一个系统管两个防护区，哪个地方需要我，我就去哪里
组合分配时，需要考虑一个问题：不同的区域，大小不一样，灭火时需要的灭火剂量也不一样，这个暖男要配多少量才能满足需求呢？
咱们说得具体一点，比如有一套系统要保护3个区域，A防护区要3瓶灭火剂，B防护区要2瓶灭火剂，C防护区要1瓶灭火剂，那一共需要多少瓶灭火剂呢？是ABC三个区域之和，1+2+3一共6瓶吗？
如果是这样的话，那不相当于土豪型的了嘛！如果防区可能会存在同时着火的情况，咱们就每个防区都配一套独立系统；如果不太会有这种可能，咱们就想办法省点钱，备少一点。
既能满足任意单个防区的灭火要求，又能最省钱，那应该是配多少瓶啊？3瓶就够了，因为我们只要满足最大用量的那个防护区就可以了。需求量最大的防护区我都能满足了，那其他的就更不用说了。
再来看无管网灭火系统，也叫预制灭火系统，什么意思呢？就是预先就制做好的。无管网灭火系统又有两种形式，一种是装在一个柜子里面的，叫柜式。
做好了，随时可以搬着走，它没有管网连着，所以你爱拉到哪就拖到哪。这个柜子里面就是放一个或两个容器瓶，连一段管子，在柜子上面装一个喷嘴。出现火灾，直接打开喷就行了。
还有一种叫悬挂式的，就是这么个鼓鼓的圆罐子挂在天花板上，像个灯笼似的，上面有压力表，还有一个喷头，大家看跟洒水喷头差不多，但是不是洒水的，是洒气的，有个红色玻璃球堵着。
着火后，烟气的高温把玻璃球烤炸了，气体就喷出来。
我们刚才说，管网系统是用在面积大，要求高的场所，这个无管网，就是用在要求也不是很高，场所也不是很大的区域，比如说一个房间里面。它的好处是什么呢，快速有效又省钱。
3.按应用方式分
按照应用方式分类，我们分为全淹没和局部应用。
这个从字面意思上很好理解，全淹没，就是用气体把整个封闭空间全部淹没了，无差别攻击；局部应用，就是指运用在局部，对着重点保护对象特殊照顾，单点突击。
对于全淹没，我们有什么要求呢？首先要设一个封闭的空间，你是个敞口的，我永远都做不到把你全淹没对吧，气都跑了嘛。
这个空间内的气体灭火浓度要均匀，不能够这边一大堆气，那边一点没有。
这个很容易做到，我们把喷头均匀布置在防护区的顶部，气体喷出后它自然而然就能均匀的分布在空间里面了。
还有一个要求，我们要达到一定的灭火浓度，还要能把这个浓度保持一定的时间。如果说，我瞬间就达到灭火浓度了，但是过了几秒钟之后我就稀释了，达不到这个浓度了，火能灭吗？这是不行的。
所以这里关键要看两点：
1，灭火剂的喷放量要达到要求，就是说灭火浓度要达到要求；
2.空间要是封闭的，我才能保持这个灭火浓度。
那么相对的，如果是一个很大的空间里面，只有1、2台机器有失火的可能，难道我们也用全淹没吗？这样太浪费了。
我们就在这个机器周围布置一些喷头，着火了直接喷就好了，这个就叫局部应用。
这里的重点是：
1.针对具体的保护对象，不需要封闭空间；
2.要能够形成局部的高浓度并且能维持一定时间。不能说我就喷一下浓度就降低了，这样是灭不了火的。
4.按加压方式分类
按照加压方式来分，分为自压式、内储压式和外储压式。
这个也是根据三种气体各自的特性来决定的。要理解这部分概念，咱们还得从临界温度讲起。
每种气体都有临界温度，从表里咱们可以看到，就二氧化碳稍微正常一点，临界温度31度，七氟丙烷临界温度特别高，一百度，而IG541里的两种主要气体——氮气和氩气临界温度都特别低，负100多度。
把它们都用高压压进瓶子里，在消防设计温度，也就是消防里面所说的常温，20°的情况下，这三种气体在储瓶内是什么状态呢？
CO2，离变成气态的临界温度不远，所以是气液两相的。七氟丙烷，远远还没到临界温度，高压之下基本是液态的；而IG541里的氮气氩气，早就超过了临界温度了，所以在20度的时候那基本就是放飞自我，全变成气态的。
这个时候里面的压力是有多大呢？我们一般用“饱和蒸气压”这个概念来衡量。
什么叫饱和蒸气压？指的是在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强称为饱和蒸气压。
我们用水来举例理解。我们在一个封闭的瓶子里面装上半瓶纯净水，抽走上面的空气，过几天再看会发现水变少了。
为什么，有部分水变成水蒸气了嘛，水不断蒸发成气体，水面上的气体所具有的压力就会不断增加。
但是，当温度一定时，水蒸气的压力最终会稳定在一个固定的数值上面。这个水蒸气的压力就叫做水在这个温度下的饱和蒸气压。
当气态水压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值时，液体水的水分子仍然不断地气化，气体的水分子也依然不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，液体和气体达到动态平衡状态。
同一个物质，在不同温度下有不同的饱和蒸气压，并随着温度的升高而增大。那么，在消防设计温度20°的时候，这三个气体娃娃的饱和蒸气压是多少呢？
20度相对于IG541来说是很高温了，这个时候它基本会变成气态，所以饱和蒸气压特别大，达到15兆帕，相当于150公斤的压力，所以装IG541这个瓶子要做的很结实，以免被撑破。
CO2在20度的时候，是气液两相的，只有一部分的液体气化，饱和蒸气压第二高，5.7兆帕，相当有57公斤的压力往外挤。
七氟丙烷，20度的时候基本还是液态的，当然饱和蒸气压最低了，才0.39兆帕，对外的压力不到8斤。
那么，知道了饱和蒸气压有什么作用呢？它就能够解释为什么不同的灭火剂有不同的加压方式。
CO2和IG541，饱和蒸气压很高，我不要别人帮忙加压，你一开阀门我自己就能把自己推到现场去，所以是自压式。
大家看图，这是高压CO2系统，它自己就能压自己去现场。
IG541也是的，你看它压力多高，一级压力就达到15兆帕了，所以也是自压式的。
七氟丙烷在瓶子里是液态的，饱和蒸气压很低，才0.39MPa,开了阀门，它磨磨唧唧的半天出不来，怎么办呢？给你找个小伙伴，推你出去。
一般是用氮气帮忙做加压气体。氮气怎么压呢？一个方法是把七氟丙烷和氮气装在一个瓶子里，像这样，上面是氮气，下面是液体的七氟丙烷，这就叫内储压。
另一个方法是单独装氮气。七氟丙烷装在大红瓶子里，氮气装在大黑瓶子里，中间拿个管子连通，平时关起来，互不打扰
到了灭火的时候，用驱动气瓶来打开加压气体氮气瓶的瓶头阀，氮气就会往七氟丙烷瓶子里面冲，再压着七氟丙烷到现场去，这个就叫外储压了。
理解了饱和蒸气压，大家就能知道，CO2和IG541是自压式，自己压自己；七氟丙烷是储压式，要别人推它走。加压气体和七氟丙烷，装在一起，叫内储压；分开装，叫外储压。
这个是咱们的一个总结版，复习的时候可以拿着这个表来复习。
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