前言

一、确定设计参数

1.1防护区面积的测量

1.2、设计参数的确定

1.3、其他参数的确定

二、柜式七氟丙烷气体灭火系统设计

2.1、设计依据

2.2、计算用量

2.3、绘制图纸

三、管网七氟丙烷气体灭火系统设计

3.1、设计依据

3.2、计算用量

3.3、绘制图纸

四、气溶胶灭火系统设计

4.1、设计依据

4.2、计算用量

4.3、绘制图纸

五、管网IG541气体灭火系统设计

5.1、设计依据

5.2、计算用量

5.3、绘制图纸

六、二氧化碳气体灭火系统设计

6.1、设计依据

6.2、计算用量

6.3、绘制图纸

七、报警系统计算设计

7.1、设计依据

7.2、报警设备布置

前言

本说明书根据磐龙安全技术有限公司的产品特性与国家相关规范编写,为设计人员提供方便,更加快速进行相应设计。

设计前应根据防护区特性或客户要求确定气体灭火系统类型(管网七氟丙烷气体灭火系统、无管网七氟丙烷气体灭火系统、IG541气体灭火系统、二氧化碳气体灭火系统、气溶胶气体灭火系统),根据CAD图纸确定防护区面积、高度、防护区功能、开门数量。

设计依据:

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998

《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193-1999

《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50166-2007

《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263-2007

这些规范可以在www.1190119.com 上查询。

计算之前,先了解储气钢瓶的充装量相关知识:

1、七氟丙烷气体

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005中关于七氟丙烷储气钢瓶和充装量的条文如下:

3.3.9 七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送。氮气的含水量不应大于0.006%    

   储存容器的增压压力宜分为三级,并应符合下列规定:

      1 一级 2.5+0.1MPa(表压)

      2 二级 4.2+0.1MPa(表压)

      3 三级 5.6+0.1MPa(表压)

3.3.10 七氟丙烷单位容积的充装量应符合下列规定:

      1 一级增压储存容器,不应大于1120kg/m3

      2 二级增压焊接结构储存容器,不应大于950kg/m3

      3 二级增压无缝结构储存容器,不应大于1120kg/m3

      4 三级增压储存容器,不应大于1080kg/m3

根据以上条文,结合产品特性。可得出钢瓶的最大充装量。

柜式七氟丙烷装置的钢瓶的灭火剂储存压力为2.5MPa,为一级增压储存容器,根据规范,其充装量不应大于1120kg/m³。由此可以得出,柜式七氟丙烷灭火装置钢瓶的充装量≤其容积(L)×1.12kg。在实际应用中,一般按最大充装量为其容积(L)×1kg计算,如型号为GQQ90-PL装置,根据型号,其最大充装量按90公斤计算

管网七氟丙烷灭火系统的分4.2MPa5.6MPa两个等级。5.6MPa系统一般为外贮压系统,应用较少。下面以4.2MPa为例说明。

根据规范4.2MPa管网七氟丙烷灭火系统的储气钢瓶为二级增压,其采用的钢瓶又分为二级增压焊接结构储存器和二级增压无缝结构储存器。为保险起见,取其最小充装量950kg/m³计算。则4.2MPa管网七氟丙烷灭火系统的储气钢瓶的最大充装量≤其容积(L*0.95kg,在实际应用中,一般按其最大充装量为其容积(L*0.9kg(在管道长度不大的情况下,容积(L*0.8是比较合适的)计算,如型号为QMP120-PL钢瓶,其最大充装量按 120L*0.9 = 108kg计算。

2.IG541气体

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005中关于IG541储气钢瓶和充装量的条文如下:

3.4.5  储存容器充装量应符合下列规定:

      1 一级充压(15.0MPa)系统,充装量应为211.15kg/m3

      2 二级充压(20.0Mpa)系统,其充装量应为281.06kg/m3

目前IG541一般为15MPa系统,根据规范,其储气钢瓶的最大充装量≤其容积(L*0.21115kg,一般在应用中安其储气容积(L*0.2计算。如型号为HMP90-PL的钢瓶,其IG541气体充装量=90*0.2=18kg

3、二氧化碳灭火系统

《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193-1999与二氧化碳灭火系统储气钢瓶充装量相关的条文如下:

5.1.1 A.3 储存容器中二氧化碳的装量系数应按国家现行《压力容器安全技术监察规程》执行。

根据规定,高压二氧化碳按600kg/m³充装。如:二氧化碳钢瓶EMP70-PL的充装量=70*0.6=42kg

4、气溶胶

根据《气溶胶灭火系统 第一部分:热气溶胶灭火装置》GA 499.1-2010

6.5 气溶胶发生剂充装质量

一个灭火装置中的气溶胶发生剂的总充装量不应大于10kg,充装质量偏差不应超过其标称质量的±2%

因此,气溶胶灭火装置的最大药剂充装量为10kg

一、确定设计参数

气体灭火系统(七氟丙烷灭火系统、IG541气体灭火系统、二氧化碳灭火系统、气溶胶灭火系统)的用量与防护区的体积有关,需要测量出防护区的面积、高度,明确防护区功能(确定设计浓度或设计用量),开门数量(确定放气指示灯、警铃、声光报警器、紧急启停按钮等的数量)。

1.1防护区面积的测量

CAD图纸中,可以通过pline命令测量出防护区的命令。

pline”命令:

CAD软件的命令栏输入“pline、(可以简拼为 pl)”命令按回车,然后沿着防护区的确定关键点来绘制pl线。最后按“c”闭合,选择pl线,输入list命令将弹出窗口,显示面积。

下图中红色线为pl线。

输入list命令后,弹出窗口如下图,面积的单位为平方毫米,即为27.37平方米1平方米 = 1000000平方毫米)。

1.2、设计参数的确定

设计浓度(密度)根据防护区的功能确定。具体可参见《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005、《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193-1999

七氟丙烷灭火系统设计浓度参见《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005条文:3.3.1~3.3.7及附录A

IG541气体灭火系统设计浓度参见《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005条文3.4.1~3.4.3及附录A

气溶胶灭火系统设计密度参见《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005条文3.5.1~3.5.7

二氧化碳灭火系统设计浓度参见《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193-1999 3章。

如下图,采用七氟丙烷灭火系统,则信息机房的设计浓度根据规范为8%,档案室的设计浓度为10%

1.3、其他参数的确定

房间高度:查看图纸标注,或者跟客户确定;

开门数量:根据图纸确定。

二、柜式七氟丙烷气体灭火系统设计

2.1、设计依据

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

3.1.14  一个防护区设置的预制灭火系统,其装置数量不宜超过10台。

3.1.15 同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时,必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s

3 采用预制灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500m2,且容积不宜大于1600m3

3.3 七氟丙烷灭火系统

3.3.1 七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍,惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。

3.3.2 固体表面火灾的灭火浓度为5.8%,其它灭火浓度可按本规范附录A中附表A-1的规定取值,惰化浓度可按本规范附录A中附表A-2的规定取值。本规范附录A中未列出的,应经试验确定。

3.3.3 图书、档案、票据和文物资料库等防护区,灭火设计浓度宜采用10%

3.3.4 油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区,灭火设计浓度宜采用9%

3.3.5 通讯机房和电子计算机房等防护区,灭火设计浓度宜采用8%

6.0.2 防护区内的疏散通道及出口,应设应急照明与疏散指示标志。防护区内应设火灾声报警器,必要时,可增设闪光报警器。防护区的入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示灯,以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌。灭火剂喷放指示灯信号,应保持到防护区通风换气后,以手动方式解除。

2.2、计算用量

确认参数后,可根据规范的计算公式计算。访问js.palvn.com,选择柜式七氟丙烷计算。计算平台中已经根据规范做好了计算程序,只需将相应的参数填入计算表中,即可计算出设备用量。

在表格中填入防护区名称,防护区长度,宽度(数据无需严格按照图纸中的长宽,只需计算出的面积等于防护区的面积即可),开门数量,选择设计浓度,选择储瓶大小(储瓶大小可根据经验选择,按每立方0.65~0.85公斤预估,根据体积即可预估比较合适的储瓶,假设防护区的体积为300m³,可以预估药剂为200公斤左右,可以选择100L的瓶组,如果药剂预估在220公斤左右,则可选120L瓶组)。

确认输入数据无误后,点击【辅助计算】按钮。确认计算无误后,导出计算表供设计图纸使用。

2.3、绘制图纸

打开图纸,将图纸上防护区中无关的图形删除,方便绘图。柜式七氟丙烷灭火系统的图纸一般将报警系统和柜式装置绘制在一个平面图中。

2.1.1、柜式七氟丙烷装置布置

柜式七氟丙烷装置布置在防护区的墙边,修改柜式七氟丙烷装置的标注文字,将其修改成对应的型号与充装药剂量。如有多套,应均匀布置在防护区中。装置应尽量布置在实体墙边,不要布置在窗户位置、影响防护区使用的位置,不要布置在玻璃隔墙边。柜式七氟丙烷装置要用导线串联并将导线连接至气体区控输入输出模块。如下图所示:

2.3.2、设计说明、系统图

布置好报警设备和柜式七氟丙烷装置后,从气体灭火设计模板图纸中复制封面、目录、设计说明、系统图到设计图纸中。然后修改设计说明和系统图。

系统图中需要修改的地方有:

XXXX修改为对应的工程名称。

系统设计参数

其他需要修改的地方(每个图纸):

修改客户名称、工程名称、日期。

  

系统图需要修改的地方有:报警系统图、设备材料清单。报警系统图根据情况修改为1~4区的布局,修改对应的防护区名称,材料清单根据平面布置图输入统计数据。

 

 

 

 

三、管网七氟丙烷气体灭火系统设计

3.1、设计依据

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

3.1.14  一个防护区设置的预制灭火系统,其装置数量不宜超过10台。

3.1.15 同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时,必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s

3 采用预制灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500m2,且容积不宜大于1600m3

3.3 七氟丙烷灭火系统

3.3.1 七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍,惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。

3.3.2 固体表面火灾的灭火浓度为5.8%,其它灭火浓度可按本规范附录A中附表A-1的规定取值,惰化浓度可按本规范附录A中附表A-2的规定取值。本规范附录A中未列出的,应经试验确定。

3.3.3 图书、档案、票据和文物资料库等防护区,灭火设计浓度宜采用10%

3.3.4 油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区,灭火设计浓度宜采用9%

3.3.5 通讯机房和电子计算机房等防护区,灭火设计浓度宜采用8%

6.0.2 防护区内的疏散通道及出口,应设应急照明与疏散指示标志。防护区内应设火灾声报警器,必要时,可增设闪光报警器。防护区的入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示灯,以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌。灭火剂喷放指示灯信号,应保持到防护区通风换气后,以手动方式解除。

3.2、计算用量

确认参数后,可根据规范的计算公式计算。访问js.palvn.com,选择有管网七氟丙烷灭火系统计算。计算平台中已经根据规范做好了计算程序,只需将相应的参数填入计算表中,即可计算出设备用量。

在计算表中按要求输入防护区的 长、宽、高、防护区开门数量、设计浓度、喷射时间、海拔高度修正系数、储瓶大小、每瓶预估充装量和每瓶剩余量。其中每瓶预估充装量的值默认为瓶组值×0.9,每瓶剩余量为2kg,可以根据实际情况手动输入数据。

管网七氟丙烷灭火系统是组合分配系统、应按储存量最大的防护区确定。在选择瓶组大小的时候需要综合考虑每个防护区的药剂用量,使得:

防护区药剂用量 N × 单瓶药剂量充装量(N = 123,……)。

如下图所示:每区储瓶数量 × 97.1 防护区药剂用量。

确认输入数据无误后,点击【辅助计算】按钮。确认计算无误后,导出计算表供设计图纸使用。

3.3、绘制图纸

管网七氟丙烷气体灭火系统的设计一般将报警系统和管网系统分开布置。

3.3.1、管网布置

管网七氟丙烷的布置主要分为气瓶间布置和防护区管网和喷头的布置。

1、气瓶间布置

气瓶间的布置要根据气瓶间的大小、钢瓶数量合理安排。一般有单排布置、双排布置和L型布置等方式。如下图:

根据规范:

5储存装置的布置,应便于操作、维修及避免阳光照射。操作面距墙面或两操作面之间的距离,不宜小于1.0m,且不应小于储存容器外径的1.5倍。

因此,双排瓶组布置方式需要预留足够的空间方便检修,图中L不宜小于1.0且不应小于储存容器外径的1.5倍。

根据计算变在气瓶间绘制灭火瓶组和启动瓶组。

2、管网和喷头布置

根据规范:

3.1.9 同一集流管上的储存容器,其规格、充压压力和充装量应相同。

3.1.10 同一防护区,当设计两套或三套管网时,集流管可分别设置,系统启动装置必须共用。各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。

3.1.11 管网上不应采用四通管件进行分流。

3.1.12 喷头的保护高度和保护半径,应符合下列规定:

  1 最大保护高度不宜大于6.5m

  2 最小保护高度不应小于0.3m

  3 喷头安装高度小于1.5m时,保护半径不宜大于4.5m

  4 喷头安装高度不小于1.5m时,保护半径不应大于7.5m

3.1.13 喷头宜贴近防护区顶面安装,距顶面的最大距离不宜大于0.5m

3.3.12 管网布置宜设计为均衡系统,并应符合下列规定:

1 喷头设计流量应相等;

3.3.13:……

5 均衡管网和只含一个封闭空间的非均衡管网,其管网内的剩余量均可不计。

防护区中含两个或两个以上封闭空间的非均衡管网,其管网内的灭火剂剩余量,可按各支管与最短支管之间长度差值的容积量计算。

4.1.8 喷头的布置应满足喷放后气体灭火剂在防护区内均匀分布的要求。当保护对象属可燃液体时,喷头射流方向不应朝向液体表面。

因此,在布置管网和喷头时,应均匀对称布置,不能出现使用四通的情况。

常见的喷头布置形式如下(应尽量按推荐的布置方案布置,推荐方案为2只、48只、16只、32只喷头):

(推荐布置方案)                     (不推荐3只喷头布置方案)

4只喷头布置方案中,左侧的适用于偏正方形的防护区,右侧的适用于偏长扁形防护区。

(推荐布置方案)

(不推荐6只喷头布置方案)

(推荐布置方案)

(不推荐10只喷头布置方案)

(不推荐12只喷头布置方案)

 

(不推荐14只喷头布置方案)

16只喷头布置方案中,左侧的适用于偏正方形的防护区,右侧的适用于偏长扁形防护区。

(推荐布置方案)

喷头的布置方式要根据防护区的形状确定,有时不规则的形状需要根据情况调整,应尽量符合规范要求。

布置好喷头,用pline线将喷头按对称形式连接起来,标注管径大小(主管径大小与选择阀的型号相同,支管道大小相应的减小一号),标注管径长度,将主管到连接至气瓶间。根据图纸布置计算压力损失,及过程中点存储瓶压力值,如不符合规范要求,调整管道管径,重新计算压力损失及过程中点存储瓶压力值,直到符合规范要求。

3.3.2、设计说明、系统图

布置好报警设备和管网后,从气体灭火设计模板图纸中复制封面、目录、设计说明、系统图到设计图纸中。然后修改设计说明、系统图和其项目名称等。

1、设计说明

需要修改地方有工程名称、设计参数、设计时间等(模板中图纸中标红颜色区域)。

2、系统图

需要修的地方有气体灭火报警系统图、管网系统图、主材表、工程名称、设计时间等。

四、气溶胶灭火系统设计

4.1、设计依据

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

3.1.14  一个防护区设置的预制灭火系统,其装置数量不宜超过10台。

3.1.15 同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时,必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s

3.1.16 单台热气溶胶预制灭火系统装置的保护容积不应大于160m3;设置多台装置时,其相互间的距离不得大于10m

3 采用预制灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500m2,且容积不宜大于1600m3

3.5  热气溶胶预制灭火系统

3.5.1  热气溶胶预制灭火系统的灭火设计密度不应小于灭火密度的1.3倍。

3.5.2  S型和K型热气溶胶灭固体表面火灾的灭火密度为100g/m3

3.5.3  通讯机房和电子计算机房等场所的电气设备火灾,S型热气溶胶的灭火设计密度不应小于130g/m3

3.5.4  电缆隧道(夹层、井)及自备发电机房火灾,S型和K型热气溶胶的灭火设计密度不应小于140g/m3

3.5.5  在通讯机房、电子计算机房等防护区,灭火剂喷放时间不应大于90s,喷口温度不应大于150;在其他防护区,喷放时间不应大于120s,喷口温度不应大于180

3.5.6  S型和K型热气溶胶对其他可燃物的灭火密度应经试验确定。

3.5.7  其他型热气溶胶的灭火密度应经试验确定。

3.5.8  灭火浸渍时间应符合下列规定:

  1 木材、纸张、织物等固体表面火灾,应采用20min

  2 通讯机房、电子计算机房等防护区火灾及其它固体表面火灾,应采用10min

3.5.9  灭火设计用量应按下式计算:

            (3.5.9)

式中 

W—— 灭火剂设计用量(kg)

—— 灭火设计密度(kg/m3)

V—— 防护区净容积(m3) 

—— 容积修正系数。 V500m3, 1.0500m3 V1000m3, 1.1 V 1000m3, 1.2

4.2、计算用量

确认参数后,可根据规范的计算公式计算。访问js.palvn.com,选择气溶胶灭火系统计算。计算平台中已经根据规范做好了计算程序,只需将相应的参数填入计算表中,即可计算出设备用量。

进入气溶胶用量计算平台,输入防护区的长、宽、高,开门数量参数。

确认输入数据无误后,点击【辅助计算】按钮。确认计算无误后,导出计算表供设计图纸使用。

4.3、绘制图纸

打开图纸,将图纸上防护区中无关的图形删除,方便绘图。气溶胶灭火系统的图纸一般将报警系统和柜式装置绘制在一个平面图中。

4.3.1、气溶胶装置布置

气溶胶装置布置在防护区的墙边,修改气溶胶装置的标注文字,将其修改成对应的型号。如有多套,应均匀布置在防护区中。装置应尽量布置在实体墙边,不要布置在窗户位置及影响防护区使用的位置,不要布置在玻璃隔墙边。气溶胶装置要用导线串联并将导线连接至气体区控输入输出模块。如下图所示:

4.3.2、设计说明、系统图

布置好报警设备和气溶胶装置后,从气体灭火设计模板图纸中复制封面、目录、设计说明、系统图到设计图纸中。然后修改设计说明和系统图。

系统图中需要修改的地方有:

XXXX修改为对应的工程名称。

系统设计参数

其他需要修改的地方(每个图纸):

修改客户名称、工程名称、日期。

系统图需要修改的地方有:报警系统图、设备材料清单。报警系统图根据情况修改为1~4区的布局,修改对应的防护区名称,材料清单根据平面布置图输入统计数据。

 

五、管网IG541气体灭火系统设计

5.1、设计依据

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

3.1.14  一个防护区设置的预制灭火系统,其装置数量不宜超过10台。

3.1.15 同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时,必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s

3 采用预制灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500m2,且容积不宜大于1600m3

6.0.2 防护区内的疏散通道及出口,应设应急照明与疏散指示标志。防护区内应设火灾声报警器,必要时,可增设闪光报警器。防护区的入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示灯,以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌。灭火剂喷放指示灯信号,应保持到防护区通风换气后,以手动方式解除。

3.4 IG541混合气体灭火系统

3.4.1 IG541混合气体灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍,惰化设计浓度不应小于灭火浓度的1.1倍。

3.4.2 固体表面火灾的灭火浓度28.1%,其它灭火浓度可按本规范附录A中附表A-3的规定取值,惰化浓度可按本规范附录A中附表A-4的规定取值。本规范附录A中未列出的,应经试验确定。

3.4.3 IG541混合气体灭火剂喷放至设计用量的95%时,喷放时间不应大于60s且不应小于48s

3.4.4 灭火浸渍时间应符合下列规定

1 木材、纸张、织物等固体表面火灾,宜采用20min

2 通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾,宜采用10min

3 其它固体表面火灾,宜采用10min

3.4.5 储存容器充装量应符合下列规定:

1 一级充压(15.0MPa)系统,充装量应为211.15kg/m3

2 二级充压(20.0Mpa)系统,其充装量应为281.06kg/m3

5.2、计算用量

确认参数后,可根据规范的计算公式计算。访问js.palvn.com,选择IG541气体灭火系统计算。计算平台中已经根据规范做好了计算程序,只需将相应的参数填入计算表中,即可计算出设备用量。

在计算表中按要求输入防护区的 长、宽、高、防护区开门数量、设计浓度(注意红色文字提示)、喷射时间、海拔高度修正系数、储瓶大小、每瓶预估充装量和每瓶剩余量。 其中每瓶预估充装量的值默认为瓶组值×0.2,每瓶剩余量为0.5kg,可以根据实际情况手动输入数据。

管网IG541灭火系统是组合分配系统、应按储存量最大的防护区确定。在选择瓶组大小的时候需要综合考虑每个防护区的药剂用量,使得:

防护区药剂用量 N × 单瓶药剂量充装量(N = 123,……)。

如下图所示:每区储瓶数量 × 16.35 防护区药剂用量。

确认输入数据无误后,点击【辅助计算】按钮。确认计算无误后,导出计算表供设计图纸使用。

5.3、绘制图纸

管网IG541气体灭火系统的设计一般将报警系统和管网系统分开布置。

5.3.1、管网布置

管网IG541的布置主要分为气瓶间布置和防护区管网和喷头的布置。

1、气瓶间布置

气瓶间的布置要根据气瓶间的大小、钢瓶数量合理安排。一般有单排布置、双排布置和L型布置等方式。如下图:

根据规范:

5储存装置的布置,应便于操作、维修及避免阳光照射。操作面距墙面或两操作面之间的距离,不宜小于1.0m,且不应小于储存容器外径的1.5倍。

因此,双排瓶组布置方式需要预留足够的空间方便检修,图中L不宜小于1.0且不应小于储存容器外径的1.5倍。

根据计算变在气瓶间绘制灭火瓶组和启动瓶组。

2、管网和喷头布置

根据规范:

3.1.9 同一集流管上的储存容器,其规格、充压压力和充装量应相同。

3.1.10 同一防护区,当设计两套或三套管网时,集流管可分别设置,系统启动装置必须共用。各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。

3.1.11 管网上不应采用四通管件进行分流。

3.1.12 喷头的保护高度和保护半径,应符合下列规定:

  1 最大保护高度不宜大于6.5m

  2 最小保护高度不应小于0.3m

  3 喷头安装高度小于1.5m时,保护半径不宜大于4.5m

  4 喷头安装高度不小于1.5m时,保护半径不应大于7.5m

3.1.13 喷头宜贴近防护区顶面安装,距顶面的最大距离不宜大于0.5m

3.3.12 管网布置宜设计为均衡系统,并应符合下列规定:

1 喷头设计流量应相等;

3.3.13:……

5 均衡管网和只含一个封闭空间的非均衡管网,其管网内的剩余量均可不计。

防护区中含两个或两个以上封闭空间的非均衡管网,其管网内的灭火剂剩余量,可按各支管与最短支管之间长度差值的容积量计算。

4.1.8 喷头的布置应满足喷放后气体灭火剂在防护区内均匀分布的要求。当保护对象属可燃液体时,喷头射流方向不应朝向液体表面。

因此,在布置管网和喷头时,应均匀对称布置,不能出现使用四通的情况。

常见的喷头布置形式:

常见的喷头布置形式如下(应尽量按推荐的布置方案布置,推荐方案为2只、48只、16只、32只喷头):

(推荐布置方案)                     (不推荐3只喷头布置方案)

4只喷头布置方案中,左侧的适用于偏正方形的防护区,右侧的适用于偏长扁形防护区。

(推荐布置方案)

(不推荐6只喷头布置方案)

(推荐布置方案)

(不推荐10只喷头布置方案)

(不推荐12只喷头布置方案)

 

(不推荐14只喷头布置方案)

16只喷头布置方案中,左侧的适用于偏正方形的防护区,右侧的适用于偏长扁形防护区。

(推荐布置方案)

喷头的布置方式要根据防护区的形状确定,有时不规则的形状需要根据情况调整,应尽量符合规范要求。

布置好喷头,用PLine线将喷头按对称形式连接起来,标注管径大小(主管径大小与选择阀的型号相同,支管道大小相应的减小一号),标注管径长度,将主管到连接至气瓶间。根据图纸布置计算压力损失,及过程中点存储瓶压力值,如不符合规范要求,调整管道管径,重新计算压力损失及过程中点存储瓶压力值,直到符合规范要求。

5.3.2、设计说明、系统图

布置好报警设备和管网后,从气体灭火设计模板图纸中复制封面、目录、设计说明、系统图到设计图纸中。然后修改设计说明、系统图和其项目名称等。

1、设计说明

需要修改地方有工程名称、设计参数、设计时间等(模板中图纸中标红颜色区域)。

2、系统图

需要修的地方有气体灭火报警系统图、管网系统图、主材表、工程名称、设计时间等。

 

六、二氧化碳气体灭火系统设计

6.1、设计依据

《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193-1999

3.1 一般规定

3.1.1 二氧化碳灭火系统按应用方式可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。全淹没灭火系统应用于扑救封闭空间内的火灾;局部应用灭火系统应用于扑救不需封闭空间条件的具体保护对象的非深位火灾。

3.1.2 采用全淹没灭火系统的防护区,应符合下列规定:

  3.1.2.1 对气体、液体、电气火灾和固体表面火灾,在喷放二氧化碳前不能自动关闭的开口,其面积不应大于防护区内总表面积的3%,且开口不应设在底面。

  3.1.2.2 对固体深位火灾,除泄压口以外的开口,在喷放二氧化碳前应自动关闭。

  3.1.2.3 防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.50h,吊顶的耐火极限不应低于0.25h;围护结构及门窗的允许压强不宜小于1200Pa

  3.1.2.4 防护区用的通风机和通风管道中的防火阀,在喷放二氧化碳前应自动关闭。

3.1.3 采用局部应用灭火系统的保护对象,应符合下列规定:

  3.1.3.1 保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s。必要时,应采取挡风措施。

  3.1.3.2 在喷头与保护对象之间,喷头喷射角范围内不应有遮挡物。

  3.1.3.3 当保护对象为可燃液体时,液面至容器缘口的距离不得小于150mm

3.1.4 启动释放二氧化碳之前或同时,必须切断可燃、助燃气体的气源。

  3.14A 组合分配系统的二氧化碳储存量,不应小于所需储存量最大的一个防护区或保护对象的储存量。

3.1.5 当组合分配系统保护5个及以上的防护区或保护对象时,或者在48h内不能恢复时,二氧化碳应有备用量,备用量不应小于系统设计的储存量。

对于高压系统和单独设置备用量储存容器的低压系统,备用量的储存容器应与系统管网相连,应能与储存容器切换使用。

3.2 全淹没灭火系统

3.2.1 二氧化碳设计浓度不应小于灭火浓度的1.7倍,并不得低于34%。可燃物的二氧化碳设计浓度可按本规范附录A的规定采用。

3.2.2 当防护区内存有两种及两种以上可燃物时,防护区的二氧化碳设计浓度应采用可燃物中最大的二氧化碳设计浓度。

3.2.3 二氧化碳的设计用量应按下式计算:

( 3.2.3-1)

 ( 3.2.3-2)

 ( 3.2.3-3)

式中 M— 二氧化碳设计用量(kg)

Kb物质系数;

K1面积系数(kg/m2),取0.2kg/m2

K2体积系数(kg/m3),取0.7kg/m3

A— 折算面积(m2)

Av防护区的内侧面、底面、顶面(包括其中的开口)的总面积(m2)

A0开口总面积(m2)

V— 防护区的净容积(m3)

Vv防护区容积(m3)

Vg— 防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积(m3)

3.2.4 当防护区的环境温度超过100时,二氧化碳的设计用量应在本规范第 3.2.3条计算值的基础上每超过5增加2%

3.2.5 当防护区的环境温度低于-20时,二氧化碳的设计用量应在本规范第 3.2.3条计算值的基础上每降低1增加2%

3.2.6 防护区应设置泄压口,并宜设在外墙上,其高度应大于防护区净高的2/3。当防护区设有防爆泄压孔时,可不单独设置泄压口。

3.2.7 泄压口的面积可按下式计算:

   ( 3.2.7)

式中 Ax泄压口面积(m2)

Qt二氧化碳喷射率(kg/min)

Pt围护结构的允许压强(Pa)

3.2.8 全淹没灭火系统二氧化碳的喷放时间不应大于1min。当扑救固体深位火灾时,喷放时间不应大于7min,并应在前2min内使二氧化碳的浓度达到30%

3.2.9 二氧化碳扑救固体深位火灾的抑制时间应按本规范附录A的规定采用。

 

3.3 局部应用灭火系统

3.3.1 局部应用灭火系统的设计可采用面积法或体积法。当保护对象的着火部位是比较平直的表面时,宜采用面积法;当着火对象为不规则物体时,应采用体积法。

3.3.2 局部应用灭火系统的二氧化碳喷射时间不应小于0.5min。对于燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体的火灾,二氧化碳的喷射时间不应小于1.5min

3.3.3 当采用面积法设计时,应符合下列规定:

  3.3.3.1 保护对象计算面积应取被保护表面整体的垂直投影面积。

  3.3.3.2 架空型喷头应以喷头的出口至保护对象表面的距离确定设计流量和相应的正方形保护面积;槽边型喷头保护面积应由设计选定的喷头设计流量确定。

  3.3.3.3 架空型喷头的布置宜垂直于保护对象的表面,其瞄准点应是喷头保护面积的中心。当确需非垂直布置时,喷头的安装角不应小于450。其瞄准点应偏向喷头安装位置的一方( 3.3.3),喷头偏离保护面积中心的距离可按表 3.3.3确定。

 

B1B2喷头布置位置;               E1E2喷头瞄准点;

S — 喷头出口至瞄准点的距离(m)      Lb单个喷头正方形保护面积的边长(m)

Lp瞄准点偏离喷头保护面积中心的距离(m)  喷头安装角(°)

3.3.3 喷头偏离保护面积中心的距离

喷头安装角

喷头偏离保护面积中心的距离(m)

450600

600750

750900

0.25Lb

0.25Lb0.125Lb

0.125Lb0

注:Lb为单个喷头正方形保护面积的边长。

  3.3.3.4 喷头非垂直布置时的设计流量和保护面积应与垂直布置的相同。

  3.3.3.5 喷头宜等距布置,以喷头正方形保护面积组合排列,并应完全覆盖保护对象。

  3.3.3.6 二氧化碳的设计用量应按下式计算:

              ( 3.3.3)

式中M ——二氧化碳设计用量(kg)

N— 喷头数量;

Qi单个喷头的设计流量(kg/min)

t— 喷射时间(min)

3.3.4 当采用体积法设计时,应符合下列规定:

3.3.4.1 保护对象的计算体积应采用假定的封闭罩的体积。封闭罩的底应是保护对象的实际底面;封闭罩的侧面及顶部当无实际围封结构时,它们至保护对象外缘的距离不应小于0.6m

3.3.4.2 二氧化碳的单位体积的喷射率应按下式计算:

                   ( 3.3.4-1)

式中 qv单位体积的喷射率[kg/(min·m3 )]

At假定的封闭罩侧面围封面面积(m2)

Ap在假定的封闭罩中存在的实体墙等实际围封面的面积(m2)

3.3.4.3 二氧化碳设计用量应按下式计算:

         ( 3.3.4-2)

式中

-- 保护对象的计算体积(m3)

3.3.4.4 喷头布置与数量应使喷射的二氧化碳分布均匀,并满足单位体积的喷射率和设计用量的要求。

6.2、计算用量

首先要根据防护区确定选用全淹没灭火系统或局部应用灭火系统,然后根据相应的公式计算每个防护区的药剂用量。

访问js.palvn.com,选择二氧化碳灭火系统计算。针对全淹没系统,计算平台中已经根据规范做好了计算程序,只需将相应的参数填入计算表中,即可计算出设备用量。

在计算表中按要求输入防护区的名称,长、宽、高,开口总面积(默认为0),防护区内非、难燃烧体的总体积(默认为0),防护区开门数量、物质系数(根据防护区内的物质确定)、喷射时间、海拔高度修正系数、储瓶大小、每瓶预估充装量和每瓶剩余量(默认每瓶剩余量为2kg,可以根据实际情况手动输入数据。

确认输入数据无误后,点击【辅助计算】按钮。确认计算无误后,导出计算表供设计图纸使用。

6.3、绘制图纸

6.3.1、管网布置

二氧化碳管网的布置主要分为气瓶间布置和防护区管网和喷头的布置。

1、气瓶间布置

气瓶间的布置要根据气瓶间的大小、钢瓶数量合理安排。一般有单排布置、双排布置和L型布置等方式。如下图:

根据规范:

5储存装置的布置,应便于操作、维修及避免阳光照射。操作面距墙面或两操作面之间的距离,不宜小于1.0m,且不应小于储存容器外径的1.5倍。

因此,双排瓶组布置方式需要预留足够的空间方便检修,图中L不宜小于1.0且不应小于储存容器外径的1.5倍。

2、管网和喷头布置

根据规范:

5.2.3A 全淹没灭火系统的喷头布置应使防护区内二氧化碳分布均匀,喷头应接近天花板或屋顶安装。

5.2.4 设置在有粉尘或喷漆作业场所的喷头,应增设不影响喷射效果的防尘罩。

因此,在布置管网和喷头时,应均匀对称布置,不能出现使用四通的情况。

常见的喷头布置形式:

常见的喷头布置形式如下(应尽量按推荐的布置方案布置,推荐方案为2只、48只、16只、32只喷头):

(推荐布置方案)                     (不推荐3只喷头布置方案)

4只喷头布置方案中,左侧的适用于偏正方形的防护区,右侧的适用于偏长扁形防护区。

(推荐布置方案)

(不推荐6只喷头布置方案)

(推荐布置方案)

(不推荐10只喷头布置方案)

(不推荐12只喷头布置方案)

(不推荐14只喷头布置方案)

16只喷头布置方案中,左侧的适用于偏正方形的防护区,右侧的适用于偏长扁形防护区。

(推荐布置方案)

喷头的布置方式要根据防护区的形状确定,有时不规则的形状需要根据情况调整,应尽量符合规范要求。

布置好喷头,用pline线将喷头按对称形式连接起来,标注管径大小(主管径大小与选择阀的型号相同,支管道大小相应的减小一号),标注管径长度,将主管到连接至气瓶间。根据图纸计算管道压力损失,如不满足规范要求,调整管道管径,直到符合规范要求。

6.3.2、设计说明、系统图

布置好报警设备和管网后,从气体灭火设计模板图纸中复制封面、目录、设计说明、系统图到设计图纸中。然后修改设计说明、系统图和其项目名称等。

1、设计说明

需要修改地方有工程名称、设计参数、设计时间等(模板中图纸中标红颜色区域)。

2、系统图

需要修的地方有气体灭火报警系统图、管网系统图、主材表、工程名称、设计时间等。

 

七、报警系统计算设计

7.1、设计依据

火灾自动报警系统设计规范 GB50116-1998

8.1.2感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径,应按表8.12确定。

感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径    8.1.2

火灾探测器的种类

地面面积Sm2

房间高度h(m)

一只探测器的保护面积A和保护半径R

屋顶坡度θ

θ≤15°

15°θ≤30°

θ30°

Am2

R(m)

Am2

R(m)

Am2

R(m)

感烟探测器

S≤80

h≤20

80

6.7

80

7.2

80

8.0

S80

6h≤12

80

6.7

100

8.0

120

9.9

h≤6

60

5.8

80

7.2

100

9.0

感温探测器

S≤30

h≤8

30

4.4

30

4.9

30

5.5

S30

h≤8

20

3.6

30

4.9

40

6.3

8.1.3感烟探测器、感温探测器的安装间距,应根据探测器的保护面积A和保护半径R确定,并不应超过本规范附录A探测器安装间距的极限曲线D1-D11(D9′)所规定的范围。

 8.1.4 一个探测区域内所需设置的探测器数量,不应小于下式的计算值:

                        (8.1.4)

式中N-探测器数量()N应取整数;

S-该探测区域面积(m2)

A-探测器的保护面积(m2)

K-修正系数,特级保护对象宜取0.70.8,一级保护对象宜取0.80.9,二级保护对象宜取0.91.0

气体灭火系统设计规范 GB50370-2005

5.0.1  采用气体灭火系统的防护区,应设置火灾自动报警系统,其设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定,并应选用灵敏度级别高的火灾探测器。 

5.0.2  管网灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。预制灭火系统应设自动控制和手动控制两种启动方式。 

5.0.3  采用自动控制启动方式时,根据人员安全撤离防护区的需要,应有不大于30s的可控延迟喷射;对于平时无人工作的防护区,可设置为无延迟的喷射。 

5.0.4  灭火设计浓度或实际使用浓度大于无毒性反应浓度(NOAEL浓度)的防护区和采用热气溶胶预制灭火系统的防护区,应设手动与自动控制的转换装置。当人员进入防护区时,应能将灭火系统转换为手动控制方式;当人员离开时,应能恢复为自动控制方式。防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置。

5.0.5  自动控制装置应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。手动控制装置和手动与自动转换装置应设在防护区疏散出口的门外便于操作的地方,安装高度为中心点距地面1.5m。机械应急操作装置应设在储瓶间内或防护区疏散出口门外便于操作的地方。 

5.0.6  气体灭火系统的操作与控制,应包括对开口封闭装置、通风机械和防火阀等设备的联动操作与控制。 

5.0.7  设有消防控制室的场所,各防护区灭火控制系统的有关信息,应传送给消防控制室。

6.0.2  防护区内的疏散通道及出口,应设应急照明与疏散指示标志。防护区内应设火灾声报警器,必要时,可增设闪光报警器。防护区的入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示灯,以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌。灭火剂喷放指示灯信号,应保持到防护区通风换气后,以手动方式解除。

根据气体灭火设计规范及火灾自动报警设计规范,计算灭火装置和报警装置的设备和数量。

7.2、报警设备布置

打开导出的计算表格,根据计算结果将感温探测器和感烟探测器均匀布置在防护区中。每个防护区布置一个气体区控输入输出模块,一般每个门对应着一组声光报警器、警铃、放气指示灯、紧急启停按钮,手动/自动转换开关。警铃布置在防护区内部的门楣上方;声光报警器、放气指示灯布置在防护外部门楣上方;紧急启动按钮、手动自动转换开关防护区疏散出口的门外便于操作的地方,安装高度为中心点距地面1.5m。气体灭火控制主机有一区~四区,根据情况来确定选用一个型号的气体灭火控制主机。将报警设备用导线连接接至所在防护区的气体区控输入输出模块;将声光报警器、警铃、放气指示灯、紧急启停按钮和手动/自动转换开关用导线接至所在防护区的气体区控输入输出模块;每个防护区的柜式七氟丙烷气体灭火装置串联接至对应的气体区控输入输出模块;最后将模块接至气体灭火控制主机,如有控制中心,这控制主机反馈报警信号、故障信号、喷放信号通过导线接至控制中心。(不同报警设备厂家的产品接线方式可能不一样,具体请参考相关厂家的产品说明书)