Sistema de extinción de incendios con CO2 en tuberías de alta presión

I. Definición y clasificación
1. Definición
The high-pressure pipeline CO₂ fire extinguishing system is a gas fire extinguishing system that uses high-pressure stored carbon dioxide as the fire extinguishing medium and discharges fire extinguishing agents to the protected area or protected objects through a fixed pipeline networkSu característica principal es que el dióxido de carbono se almacena en forma líquida en cilindros de acero de alta presión (con una presión de almacenamiento de 15 MPa),y el agente extinguidor se descarga rápidamente a través de la red de tuberías mediante la conducción del gas (nitrógeno), logrando una extinción eficaz del fuego.

2. Clasificación
Por formulario:
Sistema de inundación total: rocía todo el espacio cerrado y es adecuado para lugares no tripulados o poco poblados, como centros de datos y archivos.
Sistema de aplicación local: rociado directo para proteger objetos específicos (como equipos mecánicos, reliquias culturales), adecuado para escenarios como talleres de pintura por rociado y museos.
Sistema móvil: diseño portátil, adecuado para protección contra incendios temporal o a pequeña escala (como pilas de carga, gabinetes integrados).
Por estructura de las instalaciones
Sistema independiente de la unidad: un conjunto de dispositivos de almacenamiento protege una sola zona protegida, adecuada para zonas protegidas independientes o de alto riesgo.
Sistema de distribución combinado: los dispositivos de almacenamiento compartido protegen múltiples áreas protegidas y los costes se reducen al cambiar a través de válvulas de selección.
Por objeto protegido:
Inundación total: protección general del espacio cerrado, concentración de diseño ≥ 34%.
Aplicación local: pulverizar directamente el objeto protegido, con un tiempo de pulverización de ≥ 0,5 minutos.

II. Principio de funcionamiento y composición de los componentes
1Principio de trabajo
Detección de incendios: Los detectores de humo y temperatura en el área protegida emiten señales de alarma contra incendios.
Procesamiento de la señal: Después de que el controlador confirma el incendio, inicia un programa de retraso (20 a 30 segundos) para recordar a la gente que evacue.
Liberación del gas de accionamiento: una vez finalizado el retraso, el grupo de cilindros de gas de accionamiento (nitrógeno) libera gas de alta presión.
Descarga de agentes de extinción de incendios: El nitrógeno empuja el dióxido de carbono líquido a ser descargado a alta velocidad a través de la red de tuberías hasta el área protegida.La extinción de incendios se logra reduciendo la concentración de oxígeno (al 12%) y absorbiendo el calor.
2Componentes básicos
Almacenamiento del agente extintor de incendios
cilindro de acero de alta presión: almacena dióxido de carbono líquido a una presión de 15MPa, hecho de acero inoxidable 316L.
Válvula de contenedor: controla la liberación de agente extintor y está equipada con un dispositivo de reducción de presión (presión de funcionamiento: 19 MPa±0,95 MPa).
Dispositivo de detección de fugas: monitorea la presión de almacenamiento para garantizar la integridad del sistema.
Sistema de red de tuberías
Manifold: Recoge el gas de conducción y lo distribuye en cada área protegida.
manguera de alta presión: conecta el cilindro de gas al colector, hecho de acero inoxidable.
Válvula de selección (sistema de distribución combinado): cambia la dirección del flujo del agente extintor para garantizar la descarga direccional.
Boquilla: Atomiza el agente extinguidor para cubrir uniformemente el área protegida u objeto protegido.
Control y conducción
Válvula solenoide: recibe las señales de control e inicia la liberación del gas de conducción.
Válvula de control de la trayectoria del gas: previene el reflujo del gas y garantiza un flujo unidireccional en el sistema.
Indicador de presión: devuelve la presión en la tubería para confirmar el estado de descarga del agente extintor de incendios.
Dispositivo de seguridad
Dispositivo de alivio de presión: Previene la sobrepresión de la tubería, con una presión de funcionamiento de 15 MPa±0,75 MPa.
Aterrizaje antistatico: Aterrizaje del sistema de tuberías con una resistencia de ≤ 1000Ω para evitar explosiones causadas por electricidad estática.

Iii. Escenarios de aplicación y análisis de la cadena industrial
1. Escenarios aplicables
Sistema de inundación total
Centro de datos: Proteger las salas de servidores y prevenir incendios eléctricos.
Archivos/Bibliotecas: Proteger documentos en papel y evitar daños por agua.
Subestación de energía: Control de incendios en las trincheras de los cables y en los gabinetes de distribución.
Sistema de aplicación local
Equipos industriales: Protege las máquinas herramientas y las líneas de pintura para evitar la propagación de incendios locales.
Reliquias culturales/Museos: Proteger con precisión las exhibiciones preciosas y evitar la liberación a gran escala.
Taller de pintura por aerosol: Control de incendios causados por vapor líquido inflamable y reducción de las interrupciones de producción.
Sistema móvil
Instalaciones temporales: exposiciones, almacenes temporales, despliegue rápido.
Escenarios a pequeña escala: pilas de carga, gabinetes integrados, protección flexible.

IV. Precauciones de seguridad
Método de arranque:
Las operaciones de emergencia automáticas, manuales y mecánicas están disponibles.
En la entrada de la zona protegida se instala un interruptor de conversión que, cuando alguien entre, debe pasar al modo manual.
Seguridad del personal
El tiempo de evacuación no será superior a 30 segundos y se instalará una luz indicadora de descarga en la entrada de la zona protegida.
En la zona protegida subterránea se instalarán dispositivos mecánicos de escape para evitar la acumulación de dióxido de carbono.
Restricciones medioambientales
Evitar el uso en ambientes inferiores a -20°C o superiores a 100°C. Es necesario ajustar la dosis diseñada.
Las tuberías de acero inoxidable o de cobre deben utilizarse en entornos corrosivos y revestidas con recubrimientos anticorrosivos.
Requisitos de mantenimiento
Compruebe regularmente la presión de los cilindros de gas y la eficacia de los dispositivos de reducción de presión.
Realizar ensayos anuales de simulación de arranque para garantizar la fiabilidad del sistema.

Resumen
El sistema de extinción de incendios de la red de tuberías de alta presión CO2, con sus principales ventajas de almacenamiento a alta presión y descarga rápida,se utiliza ampliamente en escenarios como centros de datos y plantas industrialesSu diseño debe seguir estrictamente el "Código para el diseño de sistemas de extinción de incendios de dióxido de carbono" y el "Código general de instalaciones de protección contra incendios".La cadena industrial tiene un grado de concentración relativamente alto y seguirá desarrollándose en el futuro de acuerdo con los requisitos de control inteligente y protección del medio ambiente.Cuando los usuarios eligen, deben prestar mucha atención a parámetros como la presión de almacenamiento, el tiempo de descarga y los dispositivos de seguridad.y personalizar el diseño en combinación con escenarios específicos.