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一級(jí)消防工程師技術(shù)實(shí)務(wù)教材精講：氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50370-2005)、《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50263-2007)等國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，根據(jù)保護(hù)對(duì)象、系統(tǒng)設(shè)置類(lèi)型、滅火劑種類(lèi)等不同，確定設(shè)計(jì)基本參數(shù)。

知識(shí)點(diǎn)：防護(hù)區(qū)設(shè)置、安全要求及二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、防護(hù)區(qū)的設(shè)置要求

(一)防護(hù)區(qū)的劃分

防護(hù)區(qū)的劃分應(yīng)根據(jù)封閉空間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和位置來(lái)劃分，防護(hù)區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：防護(hù)區(qū)宜以單個(gè)封閉空間劃分;同一區(qū)間的吊頂層和地板下需同時(shí)保護(hù)時(shí)，可合為一個(gè)防護(hù)區(qū);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㎡，且容積不宜大于3600m3;采用預(yù)制滅火系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于500㎡，且容積不宜大于1600m3。

(二)耐火性能

防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門(mén)窗的耐火極限均不宜低于;吊頂?shù)哪突饦O限不宜低于。

全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)建筑物構(gòu)件耐火時(shí)間(一般為30min)包括：探測(cè)火災(zāi)時(shí)間、延時(shí)時(shí)間、釋放滅火劑時(shí)間及保持滅火劑設(shè)計(jì)濃度的浸漬時(shí)間。延時(shí)時(shí)間為30s、釋放滅火劑時(shí)間對(duì)于撲救表面火災(zāi)應(yīng)不大于1min;對(duì)于撲救固體深位火災(zāi)不應(yīng)大于7min。

(三)耐壓性能

在全封閉空間釋放滅火劑時(shí)，空間內(nèi)的壓強(qiáng)會(huì)迅速增加，如果超過(guò)建筑構(gòu)件承受能力，防護(hù)區(qū)就會(huì)遭到破壞，從而造成滅火劑流失、滅火失敗和火災(zāi)蔓延的嚴(yán)重后果。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。

(四)泄壓能力

對(duì)于全封閉的防護(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。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(jì)規(guī)定計(jì)算。對(duì)于設(shè)有防爆泄壓設(shè)施或門(mén)窗縫隙未設(shè)密封條的防護(hù)區(qū)可不設(shè)泄壓口。

(五)封閉性能

在防護(hù)區(qū)的圍護(hù)構(gòu)件上不宜設(shè)置敞開(kāi)孔洞，否則將會(huì)造成滅火劑流失。在必須設(shè)置敞開(kāi)孔洞時(shí)，應(yīng)設(shè)置能手動(dòng)和自動(dòng)關(guān)閉的裝置。在噴放滅火劑前，應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉防護(hù)區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開(kāi)口。

(六)環(huán)境溫度

防護(hù)區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于-10℃。

二、安全要求

設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)疏散通道和安全出口，保證防護(hù)區(qū)內(nèi)所有人員在30s內(nèi)撤離完畢。

防護(hù)區(qū)內(nèi)的疏散通道及出口，應(yīng)設(shè)消防應(yīng)急照明燈具和疏散指示標(biāo)志燈。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燈，以及防護(hù)區(qū)采用的相應(yīng)氣體滅火系統(tǒng)的永久性標(biāo)志牌。滅火劑噴放指示燈信號(hào)，應(yīng)保持到防護(hù)區(qū)通風(fēng)換氣后，以手動(dòng)方式解除。

防護(hù)區(qū)的門(mén)應(yīng)向疏散方向開(kāi)啟，并能自行關(guān)閉;用于疏散的門(mén)必須能從防護(hù)區(qū)內(nèi)打開(kāi)。

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(wú)窗或設(shè)固定窗扇的地上防護(hù)區(qū)，應(yīng)設(shè)置機(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。通信機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房等場(chǎng)所的通風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)不小于每小時(shí)5次。

儲(chǔ)瓶間的門(mén)應(yīng)向外開(kāi)啟，儲(chǔ)瓶間內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明;儲(chǔ)瓶間應(yīng)有良好的通風(fēng)條件，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)在下部，可通過(guò)排風(fēng)管排出室外。

經(jīng)過(guò)有爆炸危險(xiǎn)和變電、配電場(chǎng)所的管網(wǎng)，以及布設(shè)在以上場(chǎng)所的金屬箱體等，應(yīng)設(shè)防靜電接地。

有人工作防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計(jì)濃度或?qū)嶋H使用濃度，不應(yīng)大于有毒性反應(yīng)濃度。防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)制滅火系統(tǒng)的充壓壓力不應(yīng)大于。滅火系統(tǒng)的手動(dòng)控制與應(yīng)急操作應(yīng)有防

止誤操作的警示顯示與措施。設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)的場(chǎng)所，宜配置空氣呼吸器。

三、二氧化碳滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

(一)一般規(guī)定

二氧化碳滅火系統(tǒng)按應(yīng)用方式可分為全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)和局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)。全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)應(yīng)用于撲救封閉空間內(nèi)的火災(zāi);局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)應(yīng)用于撲救不需封閉空間條件的具體保護(hù)對(duì)象的非深位火災(zāi)。

1.采用全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)對(duì)氣體、液體、電氣火災(zāi)和固體表面火災(zāi)，在噴放二氧化碳前不能自動(dòng)關(guān)閉的開(kāi)口，其面積不應(yīng)大于防護(hù)區(qū)總內(nèi)表面積的3%，且開(kāi)口不應(yīng)設(shè)在底面;

(2)對(duì)固體深位火災(zāi)，除泄壓口以外的開(kāi)口，在噴放二氧化碳前應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉;

(3)防護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門(mén)、窗的耐火極限不應(yīng)低于，吊頂?shù)哪突饦O限不應(yīng)低于;圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門(mén)窗的允許壓強(qiáng)不宜小于1200Pa;

(4)防護(hù)區(qū)用的通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道中的防火閥，在噴放二氧化碳前應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉。

2.采用局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)保護(hù)對(duì)象周?chē)目諝饬鲃?dòng)速度不宜大于3m/s。必要時(shí)，應(yīng)采取擋風(fēng)措施;

(2)在噴頭與保護(hù)對(duì)象之間，噴頭噴射角范圍內(nèi)不應(yīng)有遮擋物;

(3)當(dāng)保護(hù)對(duì)象為可燃液體時(shí)，液面至容器緣口的距離不得小于150mm。

啟動(dòng)釋放二氧化碳之前或同時(shí)，必須切斷可燃、助燃?xì)怏w的氣源。

組合分配系統(tǒng)的二氧化碳儲(chǔ)存量，不應(yīng)小于所需儲(chǔ)存量最大的一個(gè)防護(hù)區(qū)域或保護(hù)對(duì)象的儲(chǔ)存量。

當(dāng)組合分配系統(tǒng)保護(hù)5個(gè)及以上的防護(hù)區(qū)或保護(hù)對(duì)象時(shí)，或者在48h內(nèi)不能恢復(fù)時(shí)，二氧化碳應(yīng)有備用量，備用量不應(yīng)小于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的儲(chǔ)存量。對(duì)于高壓系統(tǒng)和單獨(dú)設(shè)置備用儲(chǔ)存容器的低壓系統(tǒng)，備用量的儲(chǔ)存容器應(yīng)與系統(tǒng)管網(wǎng)相連，應(yīng)能與主儲(chǔ)存容器切換使用。

(二)全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

二氧化碳設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于滅火濃度的倍，并不得低于34%。當(dāng)防護(hù)區(qū)內(nèi)存有兩種及兩種以上可燃物時(shí)，防護(hù)區(qū)的二氧化碳設(shè)計(jì)濃度應(yīng)采用可燃物中最大的二氧化碳設(shè)計(jì)濃度。

全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)二氧化碳的噴放時(shí)間不應(yīng)大于1min。當(dāng)撲救固體深位火災(zāi)時(shí)，噴放時(shí)間不應(yīng)大于7min，并應(yīng)在前2min內(nèi)使二氧化碳的濃度達(dá)到30%。

(三)局部應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可采用面積法或體積法。當(dāng)保護(hù)對(duì)象的著火部位是比較平直的表面時(shí)，宜采用面積法;當(dāng)著火對(duì)象為不規(guī)則物體時(shí)，應(yīng)采用體積法。局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的二氧化碳噴射時(shí)間不應(yīng)小于。對(duì)于燃點(diǎn)溫度低于沸點(diǎn)溫度的液體和可熔化固體的火災(zāi)，二氧化碳的噴射時(shí)間不應(yīng)小于。

當(dāng)采用面積法設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)保護(hù)對(duì)象計(jì)算面積應(yīng)取被保護(hù)表面整體的垂直投影面積;

(2)架空型噴頭應(yīng)以噴頭的出口至保護(hù)對(duì)象表面的距離確定設(shè)計(jì)流量和相應(yīng)的正方形保護(hù)面積;槽邊型噴頭保護(hù)面積應(yīng)由設(shè)計(jì)選定的噴頭設(shè)計(jì)流量確定;

(3)架空型噴頭的布置宜垂直于保護(hù)對(duì)象的表面，其瞄準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)是噴頭保護(hù)面積的中心。當(dāng)確需非垂直布置時(shí)，噴頭的安裝角不應(yīng)小于45°。其瞄準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)偏向噴頭安裝位置的一方。

知識(shí)點(diǎn)：其他氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

(一)一般規(guī)定

采用氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)的防護(hù)區(qū)，其滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量，應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)內(nèi)可燃物相應(yīng)的滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度經(jīng)計(jì)算確定。

有爆炸危險(xiǎn)的氣體、液體類(lèi)火災(zāi)的防護(hù)區(qū)，應(yīng)采用惰化設(shè)計(jì)濃度;無(wú)爆炸危險(xiǎn)的氣體、液體類(lèi)火災(zāi)和固體類(lèi)火災(zāi)的防護(hù)區(qū)，應(yīng)采用滅火設(shè)計(jì)濃度。幾種可燃物共存或混合時(shí)，滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度，應(yīng)按其中最大的滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度確定。

兩個(gè)或兩個(gè)以上的防護(hù)區(qū)采用組合分配系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)組合分配系統(tǒng)所保護(hù)的防護(hù)區(qū)不應(yīng)超過(guò)8個(gè)。

組合分配系統(tǒng)的滅火劑儲(chǔ)存量，應(yīng)按儲(chǔ)存量最大的防護(hù)區(qū)確定。

滅火系統(tǒng)的滅火劑儲(chǔ)存量，應(yīng)為防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計(jì)用量與儲(chǔ)存容器內(nèi)的滅火劑剩余量和管網(wǎng)內(nèi)的滅火劑剩余量之和。

滅火系統(tǒng)的儲(chǔ)存裝置72小時(shí)內(nèi)不能重新充裝恢復(fù)工作的，應(yīng)按系統(tǒng)原儲(chǔ)存量的100%設(shè)置備用量。滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度，應(yīng)采用20℃。

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

同一防護(hù)區(qū)，當(dāng)設(shè)計(jì)兩套或三套管網(wǎng)時(shí)，集流管可分別設(shè)置，系統(tǒng)啟動(dòng)裝置必須共用。

各管網(wǎng)上噴頭流量均應(yīng)按同一滅火設(shè)計(jì)濃度、同一噴放時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)。

管網(wǎng)上不應(yīng)采用四通管件進(jìn)行分流。

噴頭的保護(hù)高度和保護(hù)半徑，應(yīng)符合下列規(guī)定：最大保護(hù)高度不宜大于;最小保護(hù)高度不應(yīng)小于;噴頭安裝高度小于時(shí)，保護(hù)半徑不宜大于;噴頭安裝高度不小于時(shí)，保護(hù)半徑不應(yīng)大于。

噴頭宜貼近防護(hù)區(qū)頂面安裝，距頂面的最大距離不宜大于。

一個(gè)防護(hù)區(qū)設(shè)置的預(yù)制滅火系統(tǒng)，其裝置數(shù)量不宜超過(guò)10臺(tái)。

同一防護(hù)區(qū)內(nèi)的預(yù)制滅火系統(tǒng)裝置多于1臺(tái)時(shí)，必須能同時(shí)啟動(dòng)，其動(dòng)作響應(yīng)時(shí)差不得大于2s。

(二)七氟丙烷滅火系統(tǒng)

七氟丙烷滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于滅火濃度的倍，惰化設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于惰化濃度的倍。

固體表面火災(zāi)的滅火濃度為，設(shè)計(jì)規(guī)范中未列出的，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。

圖書(shū)、檔案、票據(jù)和文物資料庫(kù)等防護(hù)區(qū)，滅火設(shè)計(jì)濃度宜采用10%。

油浸變壓器室、帶油開(kāi)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(jì)濃度宜采用9%。

通訊機(jī)房和電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū)，滅火設(shè)計(jì)濃度宜采用8%。

防護(hù)區(qū)實(shí)際應(yīng)用的濃度不應(yīng)大于滅火設(shè)計(jì)濃度的倍。

在通訊機(jī)房和電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū)，設(shè)計(jì)噴放時(shí)間不應(yīng)大于8s;在其它防護(hù)區(qū)，設(shè)計(jì)噴放時(shí)間不應(yīng)大于10s。

滅火浸漬時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定：木材、紙張、織物等固體表面火災(zāi)，宜采用20min;通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)的電氣設(shè)備火災(zāi)，應(yīng)采用5min;其它固體表面火災(zāi)，宜采用10min;氣體和液體火災(zāi)，不應(yīng)小于1min。

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。

儲(chǔ)存容器的增壓壓力宜分為三級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①一級(jí)(表壓);

②二級(jí)(表壓);

③三級(jí)(表壓)。

七氟丙烷單位容積的充裝量應(yīng)符合下列規(guī)定：

①一級(jí)增壓儲(chǔ)存容器，不應(yīng)大于1120kg/m3;

②二級(jí)增壓焊接結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存容器，不應(yīng)大于950kg/m3;

③二級(jí)增壓無(wú)縫結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存容器，不應(yīng)大于1120kg/m3;

④三級(jí)增壓儲(chǔ)存容器，不應(yīng)大于1080kg/m3。

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(chǔ)存量體積的80%。

管網(wǎng)布置宜設(shè)計(jì)為均衡系統(tǒng)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①?lài)婎^設(shè)計(jì)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%。