七氟丙烷機房氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)表日期：2018-01-11 文章來源：藍狐消防
摘要：七氟丙烷機房氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計上得考慮到滅火劑的使用，防護區(qū)的劃分，設(shè)計濃度，浸漬時間、設(shè)計用量、充裝率、管道內(nèi)容積等。
1.滅火劑
七氟丙烷HFC227ea的化學分子式為CF3CHFCF3，其質(zhì)量應符合相應安全的技術(shù)指標。
2.防護區(qū)
防護區(qū)的劃分應符合以下要求。
(1)防護區(qū)宜以固定的單個封閉空間劃分;當同一區(qū)間的吊頂和地板下需同時保護時，可合為一個防護區(qū)。
(2)當采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時，一個防護區(qū)的面積不宜大于800㎡;容積不宜大于3600m3。
(3)當采用預制滅火裝置時，一個防護區(qū)的面積不宜大于500㎡;容積不宜大于1600m3。
(4)防護區(qū)的最低環(huán)境溫度不應低于-l0℃。
(5)防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)及門窗的耐火極限均不應低于0.5h;吊頂?shù)哪突饦O限不應低于0.25h。
(6)防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強，不宜低于1.2kpa。
(7)防護區(qū)滅火時應保持封閉條件，除泄壓口以外的開口，以及用于該防護區(qū)的通風機和通風管道中的防火閥，在噴放七氟丙烷前，應做到關(guān)閉。
(8)防護區(qū)的泄壓口宜設(shè)在外墻上，應位于防護區(qū)凈高的2/3以上。
泄壓口面積按下式計算:
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區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf一一圍護結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(Pa)。
當設(shè)有外開門彈性閉門器或彈簧門的防護區(qū)，其開口面積不小于泄壓口計算面積的，不須另設(shè)泄壓口。
(9)兩個或兩個以上鄰近的防護區(qū)，宜采用組合分配系統(tǒng)。
3.設(shè)計濃度
七氟丙烷的滅火設(shè)計濃度宜采用8%。
4.浸漬時間
七氟丙烷滅火時的浸漬時間，不宜小于3分鐘。
5.設(shè)計用量
滅火系統(tǒng)的設(shè)計總用量，應為防護區(qū)滅火設(shè)計用量與系統(tǒng)中噴放不盡的剩余量之和。
(1)防護區(qū)滅火設(shè)計用量應按下式計算:
W=K*(V/S)*C/(100-C)式中W一一防護區(qū)七氟丙烷滅火設(shè)計用量(kg);
C----氟丙烷滅火設(shè)計濃度(%);
S一-七氟丙烷過熱蒸氣在101kpa和防護區(qū)最低環(huán)境溫度下的比容(m3/kg);
V----防護區(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，應按下式計算: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，應包括儲存容器內(nèi)剩余量和管網(wǎng)內(nèi)的剩余量。
1)儲存容器內(nèi)的剩余量，可按儲存容器內(nèi)引升管管口以下的容器容積計算。
2)均衡管網(wǎng)和只含一個封閉空間的防護區(qū)的非均衡管網(wǎng)，其管道內(nèi)的剩余量，均可不計。
3)防護區(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)的剩余量，可按管網(wǎng)第1支點后各文管的長度，分別取各長支管與最短文管長度的差值為計算長度，計算出的各長文管末段的內(nèi)容積量，應為管網(wǎng)內(nèi)的容積剩余量。
(3)當滅火系統(tǒng)為組合分配系統(tǒng)時，設(shè)計總用量中有關(guān)防護區(qū)滅火設(shè)計用量的部分，應采用該組合中防護區(qū)設(shè)計用量最大者替代。
用于需不間斷保護的防護區(qū)滅火系統(tǒng)和超過8個防護區(qū)組合成的組合分配系統(tǒng)，應設(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)應采用氮氣增壓輸送，氮氣的含水量不應大于0.006%。額定增壓壓力分為兩級，應符合以下要求:a一級2.5士0.125MPa(表壓);b二級4.2士0.125MPa(表壓)
7.充裝率
儲存容器中七氟丙烷的充裝率，不應大于1150kg/m3。這是150/CD/14520標準規(guī)定容器中七氟丙烷的充裝率，不過在系統(tǒng)設(shè)計中為滿足各項設(shè)計條件，七氟丙烷充裝率是很難達到這個上限值;這個上限是從系統(tǒng)的安裝角度上規(guī)定的，并非是設(shè)計推薦的應用數(shù)據(jù)。在初選儲存容器的充裝率時，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.噴放時間
在主機房防護區(qū)，不宜大于7s;其它防護區(qū)，不應大于10s。
10.管網(wǎng)
(1)管道。管網(wǎng)管道及其附件應能承受最高環(huán)境溫度下的工作壓力，并應符合以下要求。
1)輸送七氟丙烷的管道應采用無縫內(nèi)外鍍鋅鋼管。
2)輸送啟動氣體的管道，宜采用銅管。
3)管道的連接當公稱直徑小于或等于80mm時，宜采用螺紋連接:大于80mm時，宜采用法蘭連接.
4)管網(wǎng)布置設(shè)計為均衡系統(tǒng)時，各個噴頭，應取相等設(shè)計流量;從第1分流點至各噴頭的管道阻力損失，其相互間的最大差值不應大于20%;不能采用四通管件進行分流。(七氟丙烷滅火系統(tǒng)管網(wǎng)的布置應盡量采用均衡系統(tǒng)，因為均衡布置可以使滅火劑在防護區(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;另外還可以簡化管網(wǎng)計算，統(tǒng)一噴頭規(guī)格。)
(2)噴頭。噴頭設(shè)計應符合以下要求。
1)貼近防護區(qū)頂面安裝，距頂面的最大距離不應大于0.5m。
2)噴頭最大保護高度，不宜大于5.0;最小保護高度，不宜小于0.5m。
3)當防護區(qū)高度h≤l.5m時，噴頭的保護半徑，不應大于3.5m;時，當防護區(qū)高度h≥l.5m時，噴頭的保護半徑保護半徑，不應大于5.0m。
4)噴頭應以其噴射流量和保護半徑進行合理配置，滿足七氟丙烷在防護區(qū)均勻分布的要求。(3)管網(wǎng)計算。管網(wǎng)計算中有兩大難點: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)采用了氮氣增壓輸送，氮氣增壓方法是采用的定容積酌密封蓄壓方式，在七氟丙烷噴放過程中無氮氣補充增壓。這樣的管流計算是比較復雜的。
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%)為瞬時流量;依據(jù)流體力學管流阻力損失計算基本公式和阻力平方區(qū)的尼姑拉茨公式計算管道壓力，確定管網(wǎng)申各段管道直徑。
11.儲存裝置
儲存裝置應由儲存容器、容器閥、單向閥和集流管等組成。預制滅火裝置的儲存裝置應由儲存容器、容器閥組成。
在儲存容器或容器閥上，應設(shè)安全泄壓裝置和壓力表。組合分配系統(tǒng)的集流管，應設(shè)安全泄壓裝置。
安全泄壓裝置的動作壓力，應符合以下要求:a儲存壓力為2.5MPa時，應為4.8士0.4MPa;b儲存壓力為4.2MPa時，應為6.8士0.4MPa。
在容器閥和集流管之間的管道上應設(shè)單向閥。單向閥與容器閥或單向閥與集流管之間應采用軟管連接。儲存容器和集流管應采用支架固定。備用量的儲存容器與主用量的儲存容器應連接在同一集流管上，并能切換使用。
在儲存裝置上應設(shè)耐用的固定標牌，標明每個容器的編號、皮重、滅火劑名稱、充裝量、充裝日期和儲存壓力等。
儲存裝置宜設(shè)在靠近防護區(qū)的專用儲瓶間內(nèi)。該房間的耐火等級不應低于二級，室溫應為-10℃一50℃，應有直接通向室外或疏散走道的出口。
儲存裝置的布置，應便于操作、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)和預制滅火裝置的防護區(qū)，應按現(xiàn)行國家標準《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定設(shè)置火災自動報警系統(tǒng)，探測的靈敏度宜采用一級。
滅火系統(tǒng)應設(shè)自動控制、手動控制和機械應急操作3種啟動方式。設(shè)置在防護區(qū)內(nèi)的預制滅火裝置應有自動控制和手動控制兩種啟動方式。在自動控制程序中，應安排0一30s可調(diào)的延遲噴射的環(huán)節(jié)。延遲時間的設(shè)置，應根據(jù)人員安全盡快撤離防護區(qū)的需要;對于平時無人工作的防護區(qū)，可設(shè)為0.5m。
自動控制裝置應在接到兩個獨立的火災信號后才能啟動。手動控制裝置和手動與自動轉(zhuǎn)換裝置應設(shè)在防護區(qū)疏散出口的門外便于操作的地方。機械應急操作裝置應設(shè)在儲瓶間內(nèi)或防護區(qū)疏散出口門外便于操作的地方;并且，其操作方式應經(jīng)兩步完成。
滅火系統(tǒng)與預制滅火裝置的操作與控制，應包括對需聯(lián)動的開口封閉裝置、通風機和防火閥等設(shè)各的操作與控制。設(shè)有消防控制中心的場所，各防護區(qū)滅火控制系統(tǒng)的動作信息，應傳送給消防控制中心。這些信息包括火災信息捕獲滅火動作、手動與自動轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)故障等。
滅火系統(tǒng)和預制滅火裝置的供電，應符合現(xiàn)行國家防火標準的規(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
防護區(qū)應有足夠?qū)挼氖枭⑼ǖ篮统隹冢ＷC人員在30S內(nèi)能撤出防護區(qū)。
防護區(qū)的疏散通道及出口，應設(shè)應急照明與疏散指示標志。防護區(qū)內(nèi)應設(shè)火災聲報警器，必要時，可增設(shè)閃光報警器。防護區(qū)的入口處應設(shè)火災聲、光報警器和滅火劑噴放指示的門燈，以及防護區(qū)采用了七氟丙烷保護的標志牌。噴放門燈指示，應保持到防護區(qū)通風換氣后手動去除。
防護區(qū)的門應向外開啟，并能自行關(guān)閉;疏散出口的門，必須能從防護區(qū)內(nèi)打開。
滅火后的防護區(qū)應通風換氣，地下防護區(qū)和無窗或設(shè)固定窗扇的地上防護區(qū)，應設(shè)機械排風裝置，排風口宜設(shè)在防護區(qū)的下部并應直通室外。
地下儲瓶間應設(shè)機械排風裝置，排風口應設(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)定的時間內(nèi)。向防護區(qū)噴射一定濃度的滅火氣體，并使其均勻地充滿整個防護區(qū)的滅火系統(tǒng)。
2.預制滅火裝置
按一定的應用條件，將滅火氣體儲存裝置和噴放噴頭等部件預先組合成套的滅火裝置。
3.組合分配系統(tǒng)
用一套滅火氣體儲薦裝置保護兩個或兩個以上防護區(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，撲滅某種火災所需滅火氣體在空氣中的最小體積百分比。
5.浸漬時間
在防護區(qū)內(nèi)維持定的滅火氣體濃度，使火災完全熄滅所需的時間。
6.充裝率
充裝在儲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，防止防護區(qū)過壓的開口。
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