源引自:中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50370-2005)
3 設(shè)計要求
3.2 系統(tǒng)設(shè)置
3.3 七氟丙烷滅火系統(tǒng)
3.4 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)
3.5 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)
3.2 系統(tǒng)設(shè)置
1 電氣火災(zāi);
2 固體表面火災(zāi);
3 液體火災(zāi);
4 滅火前能切斷氣源的氣體火災(zāi)。
注:除電纜隧道(夾層、井)及自備發(fā)電機(jī)房外,K型和其他型熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)不得用于其他電氣火災(zāi)。
3.2.2 氣體滅火系統(tǒng)不適用于撲救下列火災(zāi):
1 硝化纖維、硝酸鈉等氧化劑或含氧化劑的化學(xué)制品火災(zāi);
2 鉀、鎂、鈉、鈦、鋯、鈾等活潑金屬火災(zāi);
3 氫化鉀、氫化鈉等金屬氫化物火災(zāi);
4 過氧化氫、聯(lián)胺等能自行分解的化學(xué)物質(zhì)火災(zāi)。
5 可燃固體物質(zhì)的深位火災(zāi)。
3.2.3 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)不應(yīng)設(shè)置在人員密集場所、有爆炸危險性的場所及有超凈要求的場所。K型及其他型熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)不得用于電子計算機(jī)房、通訊機(jī)房等場所。
3.2.4 防護(hù)區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 防護(hù)區(qū)宜以單個封閉空間劃分;同一區(qū)間的吊頂層和地板下需同時保護(hù)時,可合為一個防護(hù)區(qū);
2 采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時,一個防護(hù)區(qū)的面積不宜大于800m2,且容積不宜大于3600m3;
3 采用預(yù)制滅火系統(tǒng)時,一個防護(hù)區(qū)的面積不宜大于500m2,且容積不宜大于1600m3。
3.2.5 防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門窗的耐火極限均不宜低于0.5h;吊頂?shù)哪突饦O限不宜低于0.25h。
3.2.6 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1200Pa。
3.2.7 防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置泄壓口,七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口應(yīng)位于防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上。
3.2.8 防護(hù)區(qū)設(shè)置的泄壓口,宜設(shè)在外墻上。泄壓口面積按相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定計算。
3.2.9 噴放滅火劑前,防護(hù)區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口應(yīng)能自行關(guān)閉。
3.2.10 防護(hù)區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于-10℃。
3.3 七氟丙烷滅火系統(tǒng)
3.3.1 七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的1.3倍,惰化設(shè)計濃度不應(yīng)小于惰化濃度的1.1倍。
3.3.2 固體表面火災(zāi)的滅火濃度為5.8%,其他滅火濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-1的規(guī)定取值,惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-2的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄A中未列出的,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.3.3 圖書、檔案、票據(jù)和文物資料庫等防護(hù)區(qū),滅火設(shè)計濃度宜采用10%。
3.3.4 油浸變壓器室、帶油開關(guān)的配電室和自備發(fā)電機(jī)房等防護(hù)區(qū),滅火設(shè)計濃度宜采用9%。
3.3.5 通訊機(jī)房和電子計算機(jī)房等防護(hù)區(qū),滅火設(shè)計濃度宜采用8%。
3.3.6 防護(hù)區(qū)實(shí)際應(yīng)用的濃度不應(yīng)大于滅火設(shè)計濃度的1.1倍。
3.3.7 在通訊機(jī)房和電子計算機(jī)房等防護(hù)區(qū),設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于8s;在其他防護(hù)區(qū),設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于10s。
3.3.8 滅火浸漬時間應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi),宜采用20min;
2 通訊機(jī)房、電子計算機(jī)房內(nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi),應(yīng)采用5min;
3 其他固體表面火災(zāi),宜采用10 min;
4 氣體和液體火災(zāi),不應(yīng)小于1 min。
3.3.9 七氟丙烷滅火系統(tǒng)應(yīng)采用氮?dú)庠鰤狠斔汀5獨(dú)獾暮坎粦?yīng)大于0.006%。
儲存容器的增壓壓力宜分為三級,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級 2.5+0.1MPa(表壓);
2 二級 4.2+0.1MPa(表壓);
3 三級 5.6+0.1MPa(表壓)。
3.3.10 七氟丙烷單位容積的充裝量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級增壓儲存容器,不應(yīng)大于1120kg/m3;
2 二級增壓焊接結(jié)構(gòu)儲存容器,不應(yīng)大于950kg/m3;
3 二級增壓無縫結(jié)構(gòu)儲存容器,不應(yīng)大于1120kg/m3;
4 三級增壓儲存容器,不應(yīng)大于1080kg/m3。
3.3.11 管網(wǎng)的管道內(nèi)容積,不應(yīng)大于流經(jīng)該管網(wǎng)的七氟丙烷儲存量體積的80%。
3.3.12 管網(wǎng)布置宜設(shè)計為均衡系統(tǒng),并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 噴頭設(shè)計流量應(yīng)相等;
2 管網(wǎng)的第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%。
3.3.13 防護(hù)區(qū)的泄壓口面積,宜按下式計算:
式中 Fx——泄壓口面積(m2);
Qx——滅火劑在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf——圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)。
3.3.14 滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量和系統(tǒng)滅火劑儲存量,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量應(yīng)按下式計算:
式中 W——滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量(kg);
C1——滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度(%);
S——滅火劑過熱蒸汽在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積(m3/kg);
V——防護(hù)區(qū)的凈容積(m3);
K——海拔高度修正系數(shù),可按本規(guī)范附錄B的規(guī)定取值。
2 滅火劑過熱蒸氣在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積,應(yīng)按下式計算:
式中 T——防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度(℃)。
3 系統(tǒng)滅火劑儲存量應(yīng)按下式計算:
式中 Wo——系統(tǒng)滅火劑儲存量(kg);
△W1——儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量(kg);
△W2——管道內(nèi)的滅火劑剩余量(kg)。
4 儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量,可按儲存容器內(nèi)引升管管口以下的容器容積量換算。
5 均衡管網(wǎng)和只含一個封閉空間的非均衡管網(wǎng),其管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量均可不計。
防護(hù)區(qū)中含兩個或兩個以上封閉空間的非均衡管網(wǎng),其管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量,可按各支管與最短支管之間長度差值的容積量計算。
3.3.15 管網(wǎng)計算應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 管網(wǎng)計算時,各管道中滅火劑的流量,宜采用平均設(shè)計流量。
2 主干管平均設(shè)計流量,應(yīng)按下式計算:
式中 Qw——主干管平均設(shè)計流量(kg/s);
t——滅火劑設(shè)計噴放時間(s)。
3 支管平均設(shè)計流量,應(yīng)按下式計算:
式中 Qg——支管平均設(shè)計流量(kg/s);
Ng——安裝在計算支管下游的噴頭數(shù)量(個);
Qc——單個噴頭的設(shè)計流量(kg/s)。
4 管網(wǎng)阻力損失宜采用過程中點(diǎn)時儲存容器內(nèi)壓力和平均設(shè)計流量進(jìn)行計算。
5 過程中點(diǎn)時儲存容器內(nèi)壓力,宜按下式計算:
式中 Pm——過程中點(diǎn)時儲存容器內(nèi)壓力(MPa,絕對壓力);
P0——滅火劑儲存容器增壓壓力(MPa,絕對壓力);
V0——噴放前,全部儲存容器內(nèi)的氣相總?cè)莘e(m3);
γ——七氟丙烷液體密度(kg/ m3),20℃時為1407kg/ m3;
VP——管網(wǎng)的管道內(nèi)容積(m3);
n——儲存容器的數(shù)量(個);
Vb——儲存容器的容量(m3);
η——充裝量(kg/ m3)。
6 管網(wǎng)的阻力損失應(yīng)根據(jù)管道種類確定。當(dāng)采用鍍鋅鋼管時,其阻力損失可按下式計算:
式中 △P——計算管段阻力損失(MPa);
L——管道計算長度(m),為計算管段中沿程長度與局部損失當(dāng)量長度之和;
Q——管道設(shè)計流量(kg/s);
D——管道內(nèi)徑(mm)。
7 初選管徑可按管道設(shè)計流量,參照下列公式計算:
當(dāng)Q≤6.0kg/s時,
當(dāng)6.0kg/s<Q<160.0kg/s時,
8 噴頭工作壓力應(yīng)按下式計算:
式中 Pc——噴頭工作壓力(MPa,絕對壓力);
Nd——流程中計算管段的數(shù)量;
Ph——高程壓頭(MPa)。
9 高程壓頭應(yīng)按下式計算:
式中 H——過程中點(diǎn)時,噴頭高度相對儲存容器內(nèi)液面的位差(m);
g——重力加速度(m/s2)。
3.3.16 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的噴頭工作壓力的計算結(jié)果,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級增壓儲存容器的系統(tǒng)Pc ≥0.6(MPa,絕對壓力);
二級增壓儲存容器的系統(tǒng)Pc ≥0.7(MPa,絕對壓力);
三級增壓儲存容器的系統(tǒng)Pc ≥0.8(MPa,絕對壓力)。
3.3.17 噴頭等效孔口面積應(yīng)按下式計算:
式中 Fc——噴頭等效孔口面積(cm2);
qc——等效孔口單位面積噴射率[kg/(s?cm2)],可按本規(guī)范附錄C采用。
3.3.18 噴頭的實(shí)際孔口面積,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定,噴頭規(guī)格應(yīng)符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定。
3.4 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)
3.4.1 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的1.3倍,惰化設(shè)計濃度不應(yīng)小于惰化濃度的1.1倍。
3.4.2 固體表面火災(zāi)的滅火濃度為28.1%,其他滅火濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-3的規(guī)定取值,惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中表A-4的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄A中未列出的,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.4.3 當(dāng)IG541混合氣體滅火劑噴放至設(shè)計用量的95%時,其噴放時間不應(yīng)大于60s,且不應(yīng)小于48s。
3.4.4 滅火浸漬時間應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi),宜采用20min;
2 通訊機(jī)房、電子計算機(jī)房內(nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi),宜采用10min;
3 其它固體表面火災(zāi),宜采用10min。
3.4.5 儲存容器充裝量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級充壓(15.0MPa)系統(tǒng),充裝量應(yīng)為211.15kg/m3;
2 二級充壓(20.0MPa)系統(tǒng),充裝量應(yīng)為281.06kg/m3。
3.4.6 防護(hù)區(qū)的泄壓口面積,宜按下式計算:
式中 Fx——泄壓口面積(m2);
Qx——滅火劑在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf——圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)。
3.4.7 滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量和系統(tǒng)滅火劑儲存量,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量應(yīng)按下式計算:
式中 W——滅火設(shè)計用量或惰化設(shè)計用量(kg);
C1——滅火設(shè)計濃度或惰化設(shè)計濃度(%);
V——防護(hù)區(qū)的凈容積(m3);
S——滅火劑氣體在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積(m3/kg);
K——海拔高度修正系數(shù),可按本規(guī)范附錄B的規(guī)定取值。
2 滅火劑氣體在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積,應(yīng)按下式計算:
式中 T——防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度(℃);
3 系統(tǒng)滅火劑儲存量,應(yīng)為防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計用量及系統(tǒng)滅火劑剩余量之和,系統(tǒng)滅火劑剩余量應(yīng)按下式計算:
式中 Ws——系統(tǒng)滅火劑剩余量(kg);
Vo——系統(tǒng)全部儲存容器的總?cè)莘e(m3);
Vp——管網(wǎng)的管道內(nèi)容積(m3)。
3.4.8 管網(wǎng)計算應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 管道流量宜采用平均設(shè)計流量。
主干管、支管的平均設(shè)計流量,應(yīng)按下列公式計算:
式中 Qw——主干管平均設(shè)計流量(kg/s);
t——滅火劑設(shè)計噴放時間(s)。
Qg——支管平均設(shè)計流量(kg/s);
Ng——安裝在計算支管下游的噴頭數(shù)量(個);
Qc——單個噴頭的設(shè)計流量(kg/s)。
2 管道內(nèi)徑宜按下式計算:
式中 D——管道內(nèi)徑(mm);
Q——管道設(shè)計流量(kg/s);
3 滅火劑釋放時,管網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行減壓。減壓裝置宜采用減壓孔板。減壓孔板宜設(shè)在系統(tǒng)的源頭或干管入口處。
4 減壓孔板前的壓力,應(yīng)按下式計算:
式中 P1——減壓孔板前的壓力(MPa,絕對壓力);
Po——滅火劑儲存容器充壓壓力(MPa,絕對壓力);
Vo——系統(tǒng)全部儲存容器的總?cè)莘e(m3);
V1——減壓孔板前管網(wǎng)管道容積(m3);
V2——減壓孔板后管網(wǎng)管道容積(m3)。
5 減壓孔板后的壓力,應(yīng)按下式計算:
式中 P2——減壓孔板后的壓力(MPa,絕對壓力);
δ——落壓比(臨界落壓比:δ=0.52)。一級充壓(15MPa)的系統(tǒng),可在δ=0.52~0.60中選用;二級充壓(20MPa)的系統(tǒng),可在δ=0.52~0.55中選用。
6 減壓孔板孔口面積,宜按下式計算:
式中 Fk——減壓孔板孔口面積(cm2);
Qk——減壓孔板設(shè)計流量(kg/s);
μk——減壓孔板流量系數(shù)。
7 系統(tǒng)的阻力損失宜從減壓孔板后算起,并按下列公式計算,壓力系數(shù)和密度系數(shù),應(yīng)依據(jù)計算點(diǎn)壓力按本規(guī)范附錄E確定。
式中 Q——管道設(shè)計流量(kg/s);
L——管道計算長度(m);
D——管道內(nèi)徑(mm);
Y1——計算管段始端壓力系數(shù)(10-1MPa·kg/m3);
Y2——計算管段末端壓力系數(shù)(10-1MPa·kg/m3);
Z1——計算管段始端密度系數(shù);
Z2——計算管段末端密度系數(shù)。
3.4.9 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)的噴頭工作壓力的計算結(jié)果,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 一級充壓(15MPa)系統(tǒng), Pc≥2.0(MPa,絕對壓力);
2 二級充壓(20MPa)系統(tǒng), Pc≥2.1(MPa,絕對壓力)。
3.4.10 噴頭等效孔口面積,應(yīng)按下式計算:
式中 FC——噴頭等效孔口面積(cm2);
qc——等效孔口單位面積噴射率[kg/(s·cm2)],可按本規(guī)范附錄F采用。
3.4.11 噴頭的實(shí)際孔口面積,應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定,噴頭規(guī)格應(yīng)符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定。
3.5 熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)
3.5.2 S型和K型熱氣溶膠滅固體表面火災(zāi)的滅火密度為100g/m3。
3.5.3 通訊機(jī)房和電子計算機(jī)房等場所的電氣設(shè)備火災(zāi),S型熱氣溶膠的滅火設(shè)計密度不應(yīng)小于130g/m3。
3.5.4 電纜隧道(夾層、井)及自備發(fā)電機(jī)房火災(zāi),S型和K型熱氣溶膠的滅火設(shè)計密度不應(yīng)小于140g/m3。
3.5.5 在通訊機(jī)房、電子計算機(jī)房等防護(hù)區(qū),滅火劑噴放時間不應(yīng)大于90s,噴口溫度不應(yīng)大于150℃;在其他防護(hù)區(qū),噴放時間不應(yīng)大于120s,噴口溫度不應(yīng)大于180℃。
3.5.6 S型和K型熱氣溶膠對其他可燃物的滅火密度應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.5.7 其他型熱氣溶膠的滅火密度應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.5.8 滅火浸漬時間應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi),應(yīng)采用20min;
2 通訊機(jī)房、電子計算機(jī)房等防護(hù)區(qū)火災(zāi)及其他固體表面火災(zāi),應(yīng)采用10min。
3.5.9 滅火設(shè)計用量應(yīng)按下式計算:
C2——滅火設(shè)計密度(kg/m3);
V——防護(hù)區(qū)凈容積(m3);
Kv——容積修正系數(shù)。V<500m3,Kv=1.0;500m3≤V<1000m3,Kv=1.1;V≥1000m3,Kv=1.2。