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IG541系統(tǒng)設計規(guī)范:設計要求
發(fā)布日期:2021-06-22     瀏覽量:405
  3.1 一般規(guī)定

  3.1.1 采用氣體滅火系統(tǒng)保護的防護區(qū),其滅火劑設計用量,應根據(jù)防護區(qū)內(nèi)可燃物相應的滅火設計濃度或惰化設計濃度經(jīng)計算確定。

  3.1.2 有爆炸危險的氣體、液體類火災的防護區(qū),應采用惰化設計濃度;無爆炸危險的氣體、液體類火災和固體類火災的防護區(qū),應采用滅火設計濃度。

  3.1.3 幾種可燃物共存或混合時,滅火設計濃度或惰化設計濃度,應按其中最大的滅火設計濃度或惰化設計濃度確定。

  3.1.4 兩個或兩個以上的防護區(qū)采用組合分配系統(tǒng)時,一個組合分配系統(tǒng)所保護的防護區(qū)不應超過8個。

  3.1.5 組合分配系統(tǒng)的滅火劑儲存量,應按儲存量最大的防護區(qū)確定。

  3.1.6 滅火系統(tǒng)的滅火劑儲存量,應為防護區(qū)設計用量與儲存容器的剩余量和管網(wǎng)內(nèi)的剩余量之和。

  3.1.7 滅火系統(tǒng)的儲存裝置72小時內(nèi)不能重新充裝恢復工作的,應按系統(tǒng)原儲存量的100%設置備用量。

  3.1.8  滅火系統(tǒng)的設計溫度,應采用20℃。

  3.1.9  同一集流管上的儲存容器,其規(guī)格、充壓壓力和充裝量應相同。

  3.1.10 同一防護區(qū),當設計兩套或三套管網(wǎng)時,集流管可分別設置,系統(tǒng)啟動裝置必須共用。各管網(wǎng)上噴頭流量均應按同一滅火設計濃度、同一噴放時間進行設計。

  3.1.11 管網(wǎng)上不應采用四通管件進行分流。

  3.1.12 噴頭的保護高度和保護半徑,應符合下列規(guī)定:

  1 最大保護高度不宜大于6.5m;

  2 最小保護高度不應小于0.3m;

  3 噴頭安裝高度小于1.5m時,保護半徑不宜大于4.5m;

  4 噴頭安裝高度不小于1.5m時,保護半徑不應大于7.5m。

  3.1.13  噴頭宜貼近防護區(qū)頂面安裝,距頂面的最大距離不宜大于0.5m。

  3.1.14  一個防護區(qū)設置的預制滅火系統(tǒng),其裝置數(shù)量不宜超過10臺。

  3.1.15 同一防護區(qū)內(nèi)的預制滅火系統(tǒng)裝置多于1臺時,必須能同時啟動,其動作響應時差不得大于2s。

  3.1.16 單臺熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)裝置的保護容積不應大于160m3;設置多臺裝置時,其相互間的距離不得大于10m。

  3.1.17 采用熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)的防護區(qū),其高度不宜大于6.0m。

  3.1.18 熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)裝置的噴口宜高于防護區(qū)地面2.0m。

  3.2 系統(tǒng)設置

  3.2.1 氣體滅火系統(tǒng)適用于撲救下列火災:

  1 電氣火災;

  2 固體表面火災;

  3 液體火災;

  4 滅火前能切斷氣源的氣體火災。

  注:除電纜隧道(夾層、井)及自備發(fā)電機房外,K型和其它型熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)不得用于其它電氣火災。

  3.2.2 氣體滅火系統(tǒng)不適用于撲救下列火災:

  1 硝化纖維、硝酸鈉等氧化劑或含氧化劑的化學制品火災;

  2 鉀、鎂、鈉、鈦、鎬、鈾等活潑金屬火災;

  3 氫化鉀、氫化鈉等金屬氫化物火災;

  4 過氧化氫、聯(lián)胺等能自行分解的化學物質(zhì)火災。

  5 可燃固體物質(zhì)的深位火災。

  3.2.3 熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)不應設置在人員密集場所、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制滅火系統(tǒng)不得用于電子計算機房、通訊機房等場所。

  3.2.4 防護區(qū)劃分應符合下列規(guī)定:

  1 防護區(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時,可合為一個防護區(qū);

  2 采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時,一個防護區(qū)的面積不宜大于800m2,且容積不宜大于3600m3;

  3 采用預制滅火系統(tǒng)時,一個防護區(qū)的面積不宜大于500m2,且容積不宜大于1600m3。

  3.2.5 防護區(qū)圍護結構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 防護區(qū)圍護結構承受內(nèi)壓的允許壓強,不宜低于1200Pa。

  3.2.7 防護區(qū)應設置泄壓口,七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口應位于防護區(qū)凈高的2/3以上。

  3.2.8  防護區(qū)設置的泄壓口,宜設在外墻上。泄壓口面積按相應氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)定計算。

  3.2.9 噴放滅火劑前,防護區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口應能自行關閉。

  3.2.10 防護區(qū)的最低環(huán)境溫度不應低于-10℃。

  3.3 七氟丙烷滅火系統(tǒng)

  3.3.1 七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火設計濃度不應小于滅火濃度的1.3倍,惰化設計濃度不應小于惰化濃度的1.1倍。

  3.3.2 固體表面火災的滅火濃度為5.8%,其它滅火濃度可按本規(guī)范附錄A中附表A-1的規(guī)定取值,惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中附表A-2的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄A中未列出的,應經(jīng)試驗確定。

  3.3.3 圖書、檔案、票據(jù)和文物資料庫等防護區(qū),滅火設計濃度宜采用10%。

  3.3.4 油浸變壓器室、帶油開關的配電室和自備發(fā)電機房等防護區(qū),滅火設計濃度宜采用9%。

  3.3.5 通訊機房和電子計算機房等防護區(qū),滅火設計濃度宜采用8%。

  3.3.6 防護區(qū)實際應用的濃度不應大于滅火設計濃度的1.1倍。

  3.3.7 在通訊機房和電子計算機房等防護區(qū),設計噴放時間不應大于8s;在其它防護區(qū),設計噴放時間不應大于10s。

  3.3.8 滅火浸漬時間應符合下列規(guī)定:

  1 木材、紙張、織物等固體表面火災,宜采用20min;

  2 通訊機房、電子計算機房內(nèi)的電氣設備火災,應采用5min;

  3 其它固體表面火災,宜采用10min;

  4 氣體和液體火災,不應小于1min。

  3.3.9    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%。

  儲存容器的增壓壓力宜分為三級,并應符合下列規(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符合下列規(guī)定:

  1 一級增壓儲存容器,不應大于1120kg/m3;

  2 二級增壓焊接結構儲存容器,不應大于950kg/m3;

  3 二級增壓無縫結構儲存容器,不應大于1120kg/m3;

  4 三級增壓儲存容器,不應大于1080kg/m3。

  3.3.11 管網(wǎng)的管道內(nèi)容積,不應大于流經(jīng)該管網(wǎng)的七氟丙烷儲存量體積的80%。

  3.3.12 管網(wǎng)布置宜設計為均衡系統(tǒng),并應符合下列規(guī)定:

  1 噴頭設計流量應相等;

  2 管網(wǎng)的第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%。

  3.3.13 防護區(qū)的泄壓口面積,宜按下式計算:

  式中

  Fx——泄壓口面積(m2);

  Qx——滅火劑在防護區(qū)的平均噴放速率(kg/s);

  Pf——圍護結構承受內(nèi)壓的允許壓強(Pa)。

  3.3.14 滅火設計用量或惰化設計用量和系統(tǒng)滅火劑儲存量,應符合下列規(guī)定:

  1 防護區(qū)滅火設計用量或惰化設計用量應按下式計算:

  式中

  W—— 滅火設計用量(kg);

  C1—— 滅火設計濃度或惰化設計濃度(%);

  S—— 滅火劑過熱蒸汽在101KPa大氣壓和防護區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積(m3/kg);

  V—— 防護區(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 滅火劑過熱蒸汽在101KPa大氣壓和防護區(qū)最低環(huán)境溫度下的比容,應按下式計算:

  式中

  T——防護區(qū)最低環(huán)境溫度(℃)

  3 系統(tǒng)滅火劑儲存量應按下式計算:

  式中

  W0—— 系統(tǒng)儲存量(kg);

  —— 儲存容器內(nèi)的滅火劑剩余量(kg);

  —— 管道內(nèi)的滅火劑剩余量(kg)。

  4 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)的剩余量均可不計。

  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,宜采用平均設計流量。

  2 主干管平均設計流量,應按下式計算:

  式中

  QW —— 主干管平均設計流量(kg/s);

  t—— 滅火劑設計噴放時間(s)。

  3 支管平均設計流量,應按下式計算:

  式中

  Qg—— 支管平均設計流量(kg/s);

  Ng—— 安裝在計算支管下游的噴頭數(shù)量(個);

  Qc—— 單個噴頭的設計流量(kg/s)。

  4 管網(wǎng)阻力損失宜采用過程中點時儲存容器內(nèi)壓力和平均流量進行計算。

  5 過程中點時儲存容器內(nèi)壓力,宜按下式計算:

  式中

  Pm—— 過程中點時儲存容器內(nèi)壓力(MPa,絕對壓力);

  Po—— 滅火劑儲存容器增壓壓力(MPa,絕對壓力);

  Vo—— 噴放前,全部儲存容器內(nèi)的氣相總?cè)莘e(m3);

  r—— 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)的阻力損失應根據(jù)管道種類確定。當采用鍍鋅鋼管時,其阻力損失可按下式計算:

  式中

  —— 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量長度之和);

  Q—— 管道設計流量(kg/s);

  D—— 管道內(nèi)徑(mm)。

  7 初選管徑,可按管道平均流量,參照下列公式計算:

  當 時,

  式中

  8 噴頭工作壓力應按下式計算:

  式中

  Pc—— 噴頭工作壓力(MPa,絕對壓力);

  —— 系統(tǒng)流程阻力總損失(MPa);

  Nd—— 流程中計算管段的數(shù)量;

  Ph—— 高程壓頭(MPa)。

  9 高程壓頭應按下式計算:

  式中

  H —— 過程中點時,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果,應符合下列規(guī)定:

  1 一級增壓儲存容器的系統(tǒng) ≥0.6(MPa,絕對壓力);

  二級增壓儲存容器的系統(tǒng) ≥0.7(MPa,絕對壓力);

  三級增壓儲存容器的系統(tǒng) ≥0.8(MPa,絕對壓力)。

  2   (MPa,絕對壓力)。

  3.3.17 噴頭等效孔口面積應按下式計算:

  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 噴頭規(guī)格的實際孔口面積,應經(jīng)試驗確定。噴頭規(guī)格應符合本規(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)的滅火設計濃度不應小于滅火濃度的1.3倍,惰化設計濃度不應小于滅火濃度的1.1倍。

  3.4.2 固體表面火災的滅火濃度為28.1%,其它滅火濃度可按本規(guī)范附錄A中附表A-3的規(guī)定取值,惰化濃度可按本規(guī)范附錄A中附表A-4的規(guī)定取值。本規(guī)范附錄A中未列出的,應經(jīng)試驗確定。

  3.4.3 當IG541混合氣體滅火劑噴放至設計用量的95%時,噴放時間不應大于60s且不應小于48s。

  3.4.4 滅火浸漬時間應符合下列規(guī)定:

  1 木材、紙張、織物等固體表面火災,宜采用20min;

  2 通訊機房、電子計算機房內(nèi)的電氣設備火災,宜采用10min;

  3 其它固體表面火災,宜采用10min。

  3.4.5  儲存容器充裝量應符合下列規(guī)定:

  1 一級充壓(15.0MPa)系統(tǒng),充裝量應為211.15kg/m3;

  2 二級充壓(20.0Mpa)系統(tǒng),其充裝量應為281.06kg/m3。

  3.4.6   防護區(qū)的泄壓口面積,宜按下式計算:

  式中

  Fx—— 泄壓口面積(m2);

  Qx—— 滅火劑在防護區(qū)的平均噴放速率(kg/s);

  Pf—— 圍護結構承受內(nèi)壓的允許壓強(Pa)。

  3.4.7 設計用量或惰化設計用量和系統(tǒng)滅火劑儲存量,應符合下列規(guī)定:

  1 防護區(qū)滅火設計用量或惰化設計用量應按下式計算:

  式中

  W—— 滅火設計用量(kg);

  C1—— 滅火設計濃度或惰化設計濃度(%);

  V—— 防護區(qū)凈容積(m3);

  S—— 滅火劑氣體在101KPa大氣壓和防護區(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大氣壓和防護區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積,應按下式計算:

  式中

  T —— 防護區(qū)最低環(huán)境溫度(℃);

  3 系統(tǒng)滅火劑儲存量,應為防護區(qū)滅火設計用量及系統(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—— 系統(tǒng)管網(wǎng)管道容積(m3)。

  3.4.8 管網(wǎng)計算應符合下列規(guī)定:

  1 管道流量宜采用平均設計流量。

  主干管、支管的平均設計流量,應按下列公式計算:

  式中

  Qw —— 主干管平均設計流量(kg/s);

  t—— 滅火劑設計噴放時間(s);

  Qg—— 支管平均設計流量(kg/s);

  Ng—— 安裝在計算支管下游的噴頭數(shù)量(個);

  Qc—— 單個噴頭的平均設計流量(kg/s)。

  2 管道內(nèi)徑宜按下式計算:

  式中

  D—— 管道內(nèi)徑(mm);

  Q—— 管道平均設計流量(kg/s)。

  3 滅火劑釋放時,管網(wǎng)應進行減壓。減壓裝置宜采用減壓孔板。減壓孔板宜設在系統(tǒng)的源頭或干管入口處。

  4 減壓孔板前的壓力,應按下式計算:

  式中

  P1—— 減壓孔板前的壓力(MPa,絕對壓力);

  P0—— 滅火劑儲存容器充壓壓力(MPa,絕對壓力);

  V0—— 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—— 減壓孔板設計流量(kg/s);

  uk—— 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,并應按下列公式計算,壓力系數(shù)和密度系數(shù),可依據(jù)計算點壓力按本規(guī)范附錄E確定。

  式中

  Q—— 管道設計流量(kg/s);

  L—— 管段計算長度(m);

  D—— 管道內(nèi)徑(mm);

  Y1—— 計算管段始端壓力系數(shù)(10-1 MPa?kg/m3);

  Y2—— 計算管段末端壓力系數(shù)(10-1 MPa?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果,應符合下列規(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,應按下式計算:

  式中

  Fc—— 噴頭等效孔口面積(cm2);

  qc—— 等效孔口面積單位噴射率[kg/(s?cm2)],可按本規(guī)范附錄F采用。

  3.4.11 噴頭的實際孔口面積,應有試驗確定,噴頭規(guī)格應符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定。

  3.5   熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)

  3.5.1  熱氣溶膠預制滅火系統(tǒng)的滅火設計密度不應小于滅火密度的1.3倍。

  3.5.2  S型和K型熱氣溶膠滅固體表面火災的滅火密度為100g/m3。

  3.5.3  通訊機房和電子計算機房等場所的電氣設備火災,S型熱氣溶膠的滅火設計密度不應小于130g/m3。

  3.5.4  電纜隧道(夾層、井)及自備發(fā)電機房火災,S型和K型熱氣溶膠的滅火設計密度不應小于140g/m3。

  3.5.5  在通訊機房、電子計算機房等防護區(qū),滅火劑噴放時間不應大于90s,噴口溫度不應大于150℃;在其他防護區(qū),噴放時間不應大于120s,噴口溫度不應大于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經(jīng)試驗確定。

  3.5.7  其他型熱氣溶膠的滅火密度應經(jīng)試驗確定。

  3.5.8  滅火浸漬時間應符合下列規(guī)定:

  1 木材、紙張、織物等固體表面火災,應采用20min;

  2 通訊機房、電子計算機房等防護區(qū)火災及其它固體表面火災,應采用10min。

  3.5.9  滅火設計用量應按下式計算:

  式中

  W—— 滅火劑設計用量(kg);

  C2—— 滅火設計密度(kg/m3);

  V—— 防護區(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。

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