何時會採用預動式撒水系統 (Preaction Sprinkler System) ?
一般常見的自動撒水系統多是濕式 (Wet Type) 系統,平時消防管已充滿高壓的消防水,一旦撒水頭的玻璃球破了或是易熔片熔斷,反應及時,立即撒水並持續進行滅火。不過,有些場所,所保護的資產對水極度敏感、價值昂貴,自動撒水系統若是誤動作可能造成嚴重的水損,如:
╴資料中心 (Data Centers)
╴博物館與文化遺產 (Museums and Cultural Resources)
╴醫療機構與實驗室 (Healthcare Facilities)
這時我們就可以考慮預動式撒水系統 (Preaction Sprinkler System) ,平時管路內充滿的是低壓空氣或氮氣,而非消防水。只有當火警探測系統動作,且撒水頭受熱啟動時,水才會進入管路並噴灑。
上面的影片為 Double Interlock Preaction Sprinkler System 是預動式中最”謹慎”的設計,必須探測器及管路失壓 (撒水頭作動)二條件同時發生,才會讓消防水注入管路中。這與 Single Interlock 比較,可減少因探測器誤動作,而直接讓水注滿管路的發生機率。
為何預動式撒水系統更需要注意「管路腐蝕」的問題?
腐蝕是消防系統最隱形的敵人。它會導致管路堵塞、撒水效能下降、漏水等,因而縮短系統使用壽命 。
腐蝕的產生需要三個要素:金屬(管材)、水(積水或濕氣)與氧氣。 在乾式或預動式系統中,傳統上使用壓縮空氣作為維持壓力的氣體,其含氧量高,一旦與管內殘餘冷凝水接觸,便會迅速引發化學反應導致管壁腐蝕 。

tyco 氮氣防蝕系統
為了減緩腐蝕發生,最有效的方法是將管路內的氧氣置換為化學性質穩定的氮氣,也就是利用純度達 98% 以上的氮氣取代壓縮空氣作為壓力維持氣體 。消除腐蝕所需的三要素之一的『氧氣』後,便可顯著降低氧化反應的速度,延長管路系統的使用壽命。下圖為 tyco 氮氣防蝕系統主要設備的示意圖:
· 空壓機 (Air Compressor):依據 NFPA 規定,需能在 30 min 內,將管路壓力建立起來,同時也是氮氣產生器 (Nitrogen Generator) 的氮氣來源
· 氮氣產生器 (Nitrogen Generator):系統的核心設備,提供高純度的氮氣 (98%)。第一次置換空氣需 14 天,平時則適時補充,維持管路低氧環境。
· 通氣閥 (Air Vent):第一次氮氣置換空氣流程中,扮演排氣的角色。透過 Fill and Purge Breathing 的流程,管路氮氣的濃度逐漸拉高到設定值 98%。
· 空氣 (壓力) 維持裝置 (Air Maintenance Device, AMD):預動式或乾式撒水系統中的核心組件,主要負責自動監控並補充管路內的氣壓(壓縮空氣或氮氣)。

Fill and Purge Breathing
充填與排氣呼吸法 (Fill and Purge Breathing) 是 tyco 一項創新的消防系統技術,其主要優勢可減少空間,免除氮氣儲存槽的需求,大幅縮小設備佔用空間;有效除氧:全系統充滿98%純度的氮氣,徹底消除引起腐蝕的氧氣,延長系統壽命;簡化安裝:通氣閥可直接安裝於立管上,無需在系統遠端設置,安裝更快速簡便。

TYCO 乾式管路氮氣惰性化(Dry Pipe Nitrogen Inerting, DPNI) 的運作原理,即透過「充氣與排氣呼吸」循環來排除氧氣。與傳統壓縮空氣系統不同,DPNI 協議利用 3-5 psig (0.2-0.3 bar) 的微小壓力波動進行「呼吸循環」。當氮氣產生器將管網充壓至上限(由 AMD 設定)後會停機,接著氣體透過排氣閥緩慢釋放(降壓並排氧如下圖 T-1 ~ T-2);當降至壓力下限時,系統自動重啟,重複此循環,此「充排呼吸」過程需持續 14 天,期間壓力會不斷波動以徹底移除氧氣,這會導致壓縮機運轉時間較傳統系統長。14 天後關閉排氣閥,系統運轉頻率會降低,但單次運轉時長不變,設計可達 2 小時,以確保系統始終維持在高純度氮氣狀態。。

TYCO NG-2 氮氣產生器是乾式與預動作撒水系統的防腐蝕首選。藉著專利「充排呼吸」技術,只需 14 天即可排除管路內的氧氣,排氣閥更可靈活安裝於立管。此外,系統標配 LCD 觸控操作與智慧監控,能精確追蹤壓力與循環狀況,並通過 FM/CE 國際雙認證。對於追求高效、低維護成本的消防安全管理,提供了可靠的惰性化解決方案。

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