七氟丙烷機(jī)房氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)表日期：2018-01-11 文章來源：藍(lán)狐消防
摘要：七氟丙烷機(jī)房氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)上得考慮到滅火劑的使用，防護(hù)區(qū)的劃分，設(shè)計(jì)濃度，浸漬時(shí)間、設(shè)計(jì)用量、充裝率、管道內(nèi)容積等。
1.滅火劑
七氟丙烷HFC227ea的化學(xué)分子式為CF3CHFCF3，其質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)安全的技術(shù)指標(biāo)。
2.防護(hù)區(qū)
防護(hù)區(qū)的劃分應(yīng)符合以下要求。
(1)防護(hù)區(qū)宜以固定的單個(gè)封閉空間劃分;當(dāng)同一區(qū)間的吊頂和地板下需同時(shí)保護(hù)時(shí)，可合為一個(gè)防護(hù)區(qū)。
(2)當(dāng)采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于800㎡;容積不宜大于3600m3。
(3)當(dāng)采用預(yù)制滅火裝置時(shí)，一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于500㎡;容積不宜大于1600m3。
(4)防護(hù)區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于-l0℃。
(5)防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門窗的耐火極限均不應(yīng)低于0.5h;吊頂?shù)哪突饦O限不應(yīng)低于0.25h。
(6)防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)，不宜低于1.2kpa。
(7)防護(hù)區(qū)滅火時(shí)應(yīng)保持封閉條件，除泄壓口以外的開口，以及用于該防護(hù)區(qū)的通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道中的防火閥，在噴放七氟丙烷前，應(yīng)做到關(guān)閉。
(8)防護(hù)區(qū)的泄壓口宜設(shè)在外墻上，應(yīng)位于防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上。
泄壓口面積按下式計(jì)算:
Fx=0.l5*Q/(Pfx0.5)
式中Fx----泄壓口面積(mz);
Q一一七氟丙烷在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf一一圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)。
當(dāng)設(shè)有外開門彈性閉門器或彈簧門的防護(hù)區(qū)，其開口面積不小于泄壓口計(jì)算面積的，不須另設(shè)泄壓口。
(9)兩個(gè)或兩個(gè)以上鄰近的防護(hù)區(qū)，宜采用組合分配系統(tǒng)。
3.設(shè)計(jì)濃度
七氟丙烷的滅火設(shè)計(jì)濃度宜采用8%。
4.浸漬時(shí)間
七氟丙烷滅火時(shí)的浸漬時(shí)間，不宜小于3分鐘。
5.設(shè)計(jì)用量
滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總用量，應(yīng)為防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量與系統(tǒng)中噴放不盡的剩余量之和。
(1)防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量應(yīng)按下式計(jì)算:
W=K*(V/S)*C/(100-C)式中W一一防護(hù)區(qū)七氟丙烷滅火設(shè)計(jì)用量(kg);
C----氟丙烷滅火設(shè)計(jì)濃度(%);
S一-七氟丙烷過熱蒸氣在101kpa和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的比容(m3/kg);
V----防護(hù)區(qū)的凈容積(m3);
K一一海拔修正系數(shù)。
七氟丙烷在不同溫度下的過熱蒸氣比容，應(yīng)按下式計(jì)算:S=K1+K2*T
式中T一-溫度(C);
K1---0.1269
K2一一0.000513
(2)噴放不盡的剩余量，應(yīng)包括儲(chǔ)存容器內(nèi)剩余量和管網(wǎng)內(nèi)的剩余量。
1)儲(chǔ)存容器內(nèi)的剩余量，可按儲(chǔ)存容器內(nèi)引升管管口以下的容器容積計(jì)算。
2)均衡管網(wǎng)和只含一個(gè)封閉空間的防護(hù)區(qū)的非均衡管網(wǎng)，其管道內(nèi)的剩余量，均可不計(jì)。
3)防護(hù)區(qū)中含兩個(gè)或兩個(gè)以上封閉空間的非均衡管網(wǎng)，其管網(wǎng)內(nèi)的剩余量，可按管網(wǎng)第1支點(diǎn)后各文管的長(zhǎng)度，分別取各長(zhǎng)支管與最短文管長(zhǎng)度的差值為計(jì)算長(zhǎng)度，計(jì)算出的各長(zhǎng)文管末段的內(nèi)容積量，應(yīng)為管網(wǎng)內(nèi)的容積剩余量。
(3)當(dāng)滅火系統(tǒng)為組合分配系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)總用量中有關(guān)防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)用量的部分，應(yīng)采用該組合中防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)用量最大者替代。
用于需不間斷保護(hù)的防護(hù)區(qū)滅火系統(tǒng)和超過8個(gè)防護(hù)區(qū)組合成的組合分配系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)七氟丙烷備用量，備用量按100%確定。
6.七氟丙烷輸送
七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)采用氮?dú)庠鰤狠斔?，氮?dú)獾暮坎粦?yīng)大于0.006%。額定增壓壓力分為兩級(jí)，應(yīng)符合以下要求:a一級(jí)2.5士0.125MPa(表壓);b二級(jí)4.2士0.125MPa(表壓)
7.充裝率
儲(chǔ)存容器中七氟丙烷的充裝率，不應(yīng)大于1150kg/m3。這是150/CD/14520標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定容器中七氟丙烷的充裝率，不過在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中為滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)條件，七氟丙烷充裝率是很難達(dá)到這個(gè)上限值;這個(gè)上限是從系統(tǒng)的安裝角度上規(guī)定的，并非是設(shè)計(jì)推薦的應(yīng)用數(shù)據(jù)。在初選儲(chǔ)存容器的充裝率時(shí)，建議采用844kg/m3左右。
8.管道內(nèi)容積
系統(tǒng)管網(wǎng)的管道內(nèi)容積，不宜大于該系統(tǒng)七氟丙烷充裝容積量的80%。
9.噴放時(shí)間
在主機(jī)房防護(hù)區(qū)，不宜大于7s;其它防護(hù)區(qū)，不應(yīng)大于10s。
10.管網(wǎng)
(1)管道。管網(wǎng)管道及其附件應(yīng)能承受最高環(huán)境溫度下的工作壓力，并應(yīng)符合以下要求。
1)輸送七氟丙烷的管道應(yīng)采用無縫內(nèi)外鍍鋅鋼管。
2)輸送啟動(dòng)氣體的管道，宜采用銅管。
3)管道的連接當(dāng)公稱直徑小于或等于80mm時(shí)，宜采用螺紋連接:大于80mm時(shí)，宜采用法蘭連接.
4)管網(wǎng)布置設(shè)計(jì)為均衡系統(tǒng)時(shí)，各個(gè)噴頭，應(yīng)取相等設(shè)計(jì)流量;從第1分流點(diǎn)至各噴頭的管道阻力損失，其相互間的最大差值不應(yīng)大于20%;不能采用四通管件進(jìn)行分流。(七氟丙烷滅火系統(tǒng)管網(wǎng)的布置應(yīng)盡量采用均衡系統(tǒng)，因?yàn)榫獠贾每梢允箿缁饎┰诜雷o(hù)區(qū)均勻分布，有利于滅火;可以不考慮滅火劑在管網(wǎng)中的剩余量，節(jié)約滅火劑;另外還可以簡(jiǎn)化管網(wǎng)計(jì)算，統(tǒng)一噴頭規(guī)格。)
(2)噴頭。噴頭設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求。
1)貼近防護(hù)區(qū)頂面安裝，距頂面的最大距離不應(yīng)大于0.5m。
2)噴頭最大保護(hù)高度，不宜大于5.0;最小保護(hù)高度，不宜小于0.5m。
3)當(dāng)防護(hù)區(qū)高度h≤l.5m時(shí)，噴頭的保護(hù)半徑，不應(yīng)大于3.5m;時(shí)，當(dāng)防護(hù)區(qū)高度h≥l.5m時(shí)，噴頭的保護(hù)半徑保護(hù)半徑，不應(yīng)大于5.0m。
4)噴頭應(yīng)以其噴射流量和保護(hù)半徑進(jìn)行合理配置，滿足七氟丙烷在防護(hù)區(qū)均勻分布的要求。(3)管網(wǎng)計(jì)算。管網(wǎng)計(jì)算中有兩大難點(diǎn):一是管道流量，二是管道壓力的確定。
由于七氟丙烷滅火系統(tǒng)采用了氮?dú)庠鰤狠斔?，氮?dú)庠鰤悍椒ㄊ遣捎玫亩ㄈ莘e酌密封蓄壓方式，在七氟丙烷噴放過程中無氮?dú)庋a(bǔ)充增壓。這樣的管流計(jì)算是比較復(fù)雜的。
工程上一般可以沿用鹵代烷滅火系統(tǒng)的慣用做法，以平均流量(即噴頭噴放流量的50%)為瞬時(shí)流量;依據(jù)流體力學(xué)管流阻力損失計(jì)算基本公式和阻力平方區(qū)的尼姑拉茨公式計(jì)算管道壓力，確定管網(wǎng)申各段管道直徑。
11.儲(chǔ)存裝置
儲(chǔ)存裝置應(yīng)由儲(chǔ)存容器、容器閥、單向閥和集流管等組成。預(yù)制滅火裝置的儲(chǔ)存裝置應(yīng)由儲(chǔ)存容器、容器閥組成。
在儲(chǔ)存容器或容器閥上，應(yīng)設(shè)安全泄壓裝置和壓力表。組合分配系統(tǒng)的集流管，應(yīng)設(shè)安全泄壓裝置。
安全泄壓裝置的動(dòng)作壓力，應(yīng)符合以下要求:a儲(chǔ)存壓力為2.5MPa時(shí)，應(yīng)為4.8士0.4MPa;b儲(chǔ)存壓力為4.2MPa時(shí)，應(yīng)為6.8士0.4MPa。
在容器閥和集流管之間的管道上應(yīng)設(shè)單向閥。單向閥與容器閥或單向閥與集流管之間應(yīng)采用軟管連接。儲(chǔ)存容器和集流管應(yīng)采用支架固定。備用量的儲(chǔ)存容器與主用量的儲(chǔ)存容器應(yīng)連接在同一集流管上，并能切換使用。
在儲(chǔ)存裝置上應(yīng)設(shè)耐用的固定標(biāo)牌，標(biāo)明每個(gè)容器的編號(hào)、皮重、滅火劑名稱、充裝量、充裝日期和儲(chǔ)存壓力等。
儲(chǔ)存裝置宜設(shè)在靠近防護(hù)區(qū)的專用儲(chǔ)瓶間內(nèi)。該房間的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)，室溫應(yīng)為-10℃一50℃，應(yīng)有直接通向室外或疏散走道的出口。
儲(chǔ)存裝置的布置，應(yīng)便于操作、維修及防止陽光照射。操作面距墻面或兩操作面之間的距離，不宜小于lm。
12.操作控制
采用七氟丙烷滅火系統(tǒng)和預(yù)制滅火裝置的防護(hù)區(qū)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，探測(cè)的靈敏度宜采用一級(jí)。
滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和機(jī)械應(yīng)急操作3種啟動(dòng)方式。設(shè)置在防護(hù)區(qū)內(nèi)的預(yù)制滅火裝置應(yīng)有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種啟動(dòng)方式。在自動(dòng)控制程序中，應(yīng)安排0一30s可調(diào)的延遲噴射的環(huán)節(jié)。延遲時(shí)間的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)人員安全盡快撤離防護(hù)區(qū)的需要;對(duì)于平時(shí)無人工作的防護(hù)區(qū)，可設(shè)為0.5m。
自動(dòng)控制裝置應(yīng)在接到兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號(hào)后才能啟動(dòng)。手動(dòng)控制裝置和手動(dòng)與自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)設(shè)在防護(hù)區(qū)疏散出口的門外便于操作的地方。機(jī)械應(yīng)急操作裝置應(yīng)設(shè)在儲(chǔ)瓶間內(nèi)或防護(hù)區(qū)疏散出口門外便于操作的地方;并且，其操作方式應(yīng)經(jīng)兩步完成。
滅火系統(tǒng)與預(yù)制滅火裝置的操作與控制，應(yīng)包括對(duì)需聯(lián)動(dòng)的開口封閉裝置、通風(fēng)機(jī)和防火閥等設(shè)各的操作與控制。設(shè)有消防控制中心的場(chǎng)所，各防護(hù)區(qū)滅火控制系統(tǒng)的動(dòng)作信息，應(yīng)傳送給消防控制中心。這些信息包括火災(zāi)信息捕獲滅火動(dòng)作、手動(dòng)與自動(dòng)轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)故障等。
滅火系統(tǒng)和預(yù)制滅火裝置的供電，應(yīng)符合現(xiàn)行國家防火標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;保證系統(tǒng)操作和控制需要的壓力和氣量。
13.人員安全
防護(hù)區(qū)應(yīng)有足夠?qū)挼氖枭⑼ǖ篮统隹?，保證人員在30S內(nèi)能撤出防護(hù)區(qū)。
防護(hù)區(qū)的疏散通道及出口，應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志。防護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲報(bào)警器，必要時(shí)，可增設(shè)閃光報(bào)警器。防護(hù)區(qū)的入口處應(yīng)設(shè)火災(zāi)聲、光報(bào)警器和滅火劑噴放指示的門燈，以及防護(hù)區(qū)采用了七氟丙烷保護(hù)的標(biāo)志牌。噴放門燈指示，應(yīng)保持到防護(hù)區(qū)通風(fēng)換氣后手動(dòng)去除。
防護(hù)區(qū)的門應(yīng)向外開啟，并能自行關(guān)閉;疏散出口的門，必須能從防護(hù)區(qū)內(nèi)打開。
滅火后的防護(hù)區(qū)應(yīng)通風(fēng)換氣，地下防護(hù)區(qū)和無窗或設(shè)固定窗扇的地上防護(hù)區(qū)，應(yīng)設(shè)機(jī)械排風(fēng)裝置，排風(fēng)口宜設(shè)在防護(hù)區(qū)的下部并應(yīng)直通室外。
地下儲(chǔ)瓶間應(yīng)設(shè)機(jī)械排風(fēng)裝置，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)下部直通室外。
技術(shù)術(shù)語
1.全淹沒滅火系統(tǒng)
在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)。向防護(hù)區(qū)噴射一定濃度的滅火氣體，并使其均勻地充滿整個(gè)防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)。
2.預(yù)制滅火裝置
按一定的應(yīng)用條件，將滅火氣體儲(chǔ)存裝置和噴放噴頭等部件預(yù)先組合成套的滅火裝置。
3.組合分配系統(tǒng)
用一套滅火氣體儲(chǔ)薦裝置保護(hù)兩個(gè)或兩個(gè)以上防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)。
4.滅火濃度
在101kpa大氣和規(guī)定的溫度條件下，撲滅某種火災(zāi)所需滅火氣體在空氣中的最小體積百分比。
5.浸漬時(shí)間
在防護(hù)區(qū)內(nèi)維持定的滅火氣體濃度，使火災(zāi)完全熄滅所需的時(shí)間。
6.充裝率
充裝在儲(chǔ)存容器的滅火氣體質(zhì)量與容器的容積之比，單位為Kg/m
7.泄壓口
滅火氣體噴放時(shí)，防止防護(hù)區(qū)過壓的開口。
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