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    蘇州市念海消防技術有限公司

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    氣體滅火系統設計規范-3.3七氟丙烷滅火系統條文說明

    作者: 念海小編 編輯: 念海消防 來源: http://www.qiaochu001.com/ 發布日期: 2020.04.09 瀏覽次數:
    信息摘要:
    為合理設計氣體滅火系統,減少火災危害,保護人身和財產的安全,制定《氣體滅火系統設計規范》。本規范適用于新建、改建、擴建的工業和民用建筑中設置的七氟丙烷、IG541混合氣體和熱氣溶膠全淹沒滅火系統的設計。

    3.3 七氟丙烷滅火系統

    條文說明

    3.3 七氟丙烷滅火系統

    3.3.1 滅火設計濃度不應小于滅火濃度1.3倍及惰化設計濃度不應小于惰化濃度1.1倍的規定,是等同采用《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520及《潔凈氣體滅火劑滅火設計規范》NFPA2001標準的規定。

    有關可燃物的滅火濃度數據及惰化濃度數據,也是采用了《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520及《潔凈氣體滅火劑滅火設計規范》NFPA2001標準的數據。

    采用惰化設計濃度的,只是對有爆炸危險的氣體和液體類的防護區火災而言。即是說,無爆炸危險的氣體、液體類的防護區,仍采用滅火設計濃度進行消防設計。

    那么,如何認定有無爆炸危險呢?

    首先,應從溫度方面去檢查。以防護區內存放的可燃、易燃液體或氣體的閃點(閉口杯法)溫度為標準,檢查防護區的最高環境溫度及這些物料儲存(或工作)溫度,不高過閃點溫度的,且防護區滅火后不存在永久性火源、而防護區又經常保持通風良好,則認為無爆炸危險,可按滅火設計濃度進行設計。還需提請注意的是:對于撲救氣體火災,滅火前應做到切斷氣源。

    當防護區最高環境溫度或可燃、易燃液體的儲存(或工作)溫度高過其閃點(閉口杯法)溫度時,可進一步再做檢查:如果在該溫度下,液體揮發形成的最大蒸氣濃度小于它的燃燒下限濃度值的50%時,仍可考慮按無爆炸危險的滅火設計濃度進行設計。

    如何在設計時確定被保護對象(可燃、易燃液體)的最大蒸氣濃度是否會小于其燃燒下限濃度值的50%呢?這可轉換為計算防護區內被保護對象的允許最大儲存量,并可參考下式進行計算:

    氣體滅火系統設計規范

    式中 Wm—允許的最大儲存量(kg);

            Cf—該液體(保護對象)蒸氣在空氣中燃燒下限濃度(%,體積比);

            M—該液體的分子量;

            K—防護區最高環境溫度或該液體工作溫度(按其中最大值,絕對溫度)

            V—防護區的容積(m3)。

    3.3.3 本條規定了圖書、檔案、票據及文物資料等防護區的滅火設計濃度宜采用10%。首先應該說明,依據本規范3.2.1條,七氟丙烷只適用于撲救固體表面火災,因此上述規定的滅火設計濃度,是撲救表面火災的滅火設計濃度,不可用該設計濃度去撲救這些防護區的深位火災。

    固體類可燃物大都有從表面火災發展為深位火災的危險;并且,在燃燒過程中表面火災與深位火災之間無明顯的界面可以劃分,是一個漸變的過程。為此,在滅火設計上,立足于撲救表面火災,并顧及到淺度的深位火災的危險;這也是制定鹵代烷滅火系統設計標準時國內外一貫的做法。

    如果單純依據《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520標準所給出的七氟丙烷滅固體表面火災的滅火濃度為5.8%的數據,而規定上述防護區的最低滅火設計濃度為 7.5%,是不恰當的。因為那只是單純的表面火災滅火濃度,《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520標準所給出的這個數據,是以正庚烷為燃料的動態滅火試驗為基礎的,它當然是單純的表面火災,只能在熱釋放速率等方面某種程度上代表固體表面火災,而對淺度的深位火災的危險性,正庚烷火不可能準確體現。

    本條規定了紙張類為主要可燃物防護區的滅火設計濃度,它們在固體類火災中發生淺度深位火災的危險,比之其他可能性更大。撲滅深位火災的滅火濃度要遠大于撲滅表面火災的滅火濃度;且對于不同的滅火浸漬時間,它的滅火濃度會發生變化,浸漬時間長,則滅火濃度會低一些。

    制定本條標準應以試驗數據為基礎,但七氟丙烷撲滅實際固體表面火災的基本試驗迄今未見國內外有相關報道,無法借鑒。所以只能借鑒以往國內外制定其它鹵代烷滅火系統設計標準的有關數據,它們對上述保護對象,其滅火設計濃度約取滅火濃度的1.7~2.0倍,浸漬時間大都取10min。故本條規定七氟丙烷在上述防護區的滅火設計濃度為10%,是滅火濃度的1.72倍。

    3.3.4 本條對油浸變壓器室、帶油開關的配電室和燃油發電機房的七氟丙烷滅火設計濃度規定宜采用9%,是依據《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520標準提供的相關滅火濃度數據,取安全系數約為1.3確定的。

    3.3.5 通訊機房、計算機房中的陳設、存放物,主要是電子電器設備、電纜導線和磁盤、紙卡之類,以及桌椅辦公器具等,它們應屬固體表面火災的保護。依據《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520標準的數據,固體表面火災的七氟丙烷滅火濃度為5.8%,最低滅火設計濃度可取7.5%。但是,由于防護區內陳設、存放物多樣,不能單純按電子電器設備可燃物類考慮;即使同是電纜電線,也分塑膠與橡膠電纜電線,它們滅火難易不同。我國國家標準《鹵代烷1301滅火系統設計規范》GB50163-92,對通訊機房、電子計算機房規定的鹵代烷1301的滅火設計濃度為5%,而固體表面火災的鹵代烷1301的滅火濃度為3.8%,取的安全系數是1.32;國外的情況,像美國,計算機房用鹵代烷1301保護,一般都取5.5%滅火設計濃度,安全系數為1.45。

    從另外一個角度來說,七氟丙烷與鹵代烷1301比較,在火場上它比鹵代烷1301的分解產物多,其中主要成分是HF,HF對人體與精密設備是有傷害和浸蝕影響的,但據美國Fessisa的試驗報告指出,提高七氟丙烷的滅火設計濃度,可以抑制分解產物的生成量,提高20%就可減少50%的生成量。

    正是考慮上述情況,本規范確定七氟丙烷對通訊機房、電子計算機房的保護,采用滅火設計濃度為8%,安全系數取的是1.38。

    3.3.6 本條所作規定,目的是限制隨意增加滅火使用濃度,同時也為了保證應用時的人身安全和設備安全。

    3.3.7 一般來說,采用鹵代烷氣體滅火的地方都是比較重要的場所,迅速撲滅火災,減少火災造成的損失,具有重要意義。因此,鹵代烷滅火都規定滅初期火災,這也正能發揮鹵代烷滅火迅速的特點;否則,就會造成鹵代烷滅火的困難。對于固體表面火災,火災預燃時間長了才實行滅火,有發展成深位火災的危險,顯然是很不利于鹵代烷滅火的;對于液體、氣體火災,火災預燃時間長了,有可能釀成爆炸的危險,鹵代烷滅火可能要從滅火設計濃度改換為惰化設計濃度。由此可見,采用鹵代烷滅初期火災,縮短滅火劑的噴放時間是非常重要的。故國際標準及國外一些工業發達國家的標準,都將鹵代烷的噴放時間規定不應大于10s。

    另外,七氟丙烷遇熱時比鹵代烷1301的分解產物要多出很多,其中主要成分是HF,它對人體是有傷害的;與空氣中的水蒸氣結合形成氫氟酸,還會造成對精密設備的浸蝕損害。根據美國Fesseisa的試驗報告,縮短鹵代烷在火場的噴放時間,從10s縮短為5s,分解產物減少將近一半。

    為有效防止滅火時HF對通訊機房、電子計算機房等防護區的損害,宜將七氟丙烷的噴放時間從一般的10s縮短一些,故本條中規定為8s。這樣的噴放時間經試驗論證,一般是可以做到的,在一些工業發達國家里也是被提倡的。當然,這會增加系統設計和產品設計上的難度,尤其是對于那些離儲瓶間遠的防護區和組合分配系統中的個別防護區,它們的難度會大一些。故本規范采用了5.6MPa增壓(等級)條件供選用。

    3.3.8 本條是對七氟丙烷滅火時在防護區的浸漬時間所做的規定,針對不同的保護對象提出不同要求。

    對撲救木材、紙張、織物類固體表面火災,規定滅火浸漬時間宜采用20min。這是借鑒以往鹵代烷滅火試驗的數據。例如,公安部天津消防研究所以小木楞垛(12mm×12mm×140mm,5排×7層)動態滅火試驗,求測固體表面火災的滅火數據(美國也曾做過這類試驗)。他們的滅火數據中,以鹵代烷1211為工質,達到3.5%的濃度,滅明火;欲繼續將木楞垛中的陰燃火完全滅掉,需要提高到6~8%的濃度,并保持此濃度6~7min;若以3.5%~4%的濃度完全滅掉陰燃火,保持時間要增至30min以上。

    在第3.3.3條中規定本類火災的滅火設計濃度為10%,安全系數取1.72,按慣例該安全系數取的偏低點。鑒于七氟丙烷市場價較高,不宜將設計濃度取高,而是可以考慮將浸漬時間稍加長些,這樣仍然達到安全應用的目的。故本條規定了撲救木材、紙張、織物類滅火的浸漬時間為20min。這樣做符合本規范總則中“安全可靠”、“經濟合理”的要求;在國外標準中,也有鹵代烷滅火浸漬時間采用20min的規定。

    至于其它類固體火災,滅火一般要比木材、紙張類容易些(熱固性塑料等除外),故滅火浸漬時間規定為宜采用10min。

    通訊機房、電子計算機房的滅火浸漬時間,在本規范里不像其他類固體火災規定的那么長,是出于以下兩方面的考慮:

    第一.盡管它們同屬固體表面火災保護,但電子、電器類不像木材、紙張那樣容易趨近構成深位火災,撲救起來要容易得多;同時,國內外對電子計算機房這樣的典型應用場所,專門做過一些試驗,試驗表明,鹵代烷滅火時間都是在1min內完成的,完成后無復燃現象。

    第二,通訊機房、計算機房所采用的是精密設備,通導性和清潔性都要求非常高,應考慮到七氟丙烷在火場所產生的分解物可能會對它們造成危害。所以在保證滅火安全的前提下,盡量縮短浸漬時間是必要的。這有利于滅火之后盡快將七氟丙烷及其分解產物從防護區里清除出去。

    但從滅火安全考慮,也不宜將滅火浸漬時間取得過短,故本規范規定,通訊機房、計算機房等防護區的滅火浸漬時間為5min。

    氣體、液體火災都是單純的表面火災。所有氣體、液體滅火試驗表明,當氣體滅火劑達到滅火濃度后都能立即滅火??紤]到一般的冷卻要求,本規范規定它們的滅火浸漬時間不應小于1min。如果滅火前的燃燒時間較長,冷卻不容易,浸漬時間應適當加長。

    3.3.9 七氟丙烷20℃時的蒸氣壓為0.39MPa(絕對壓力),七氟丙烷在環境溫度下儲存,其自身蒸氣壓不足以將滅火劑從滅火系統中輸送噴放到防護區。為此,只有在儲存容器中采用其他氣體給滅火劑增壓。規定采用的增壓氣體為氮氣,并規定了它的允許含水量,以免影響滅火劑質量和保證露點要求。這都等同采用了《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520及《潔凈氣體滅火劑滅火系統設計規范》NFPA2001標準的規定。

    為什么要對增壓壓力作出規定,而不可隨意選取呢?這其中的主要緣故是七氟丙烷儲存的初始壓力,是影響噴頭流量的一個固有因素。噴頭的流量曲線是按初始壓力為條件預先決定的,這就要求初始充壓壓力不能隨意選取。

    為了設計方便,設定了三個級別:系統管網長、流損大的,可選用4.2MPa及5.6MPa增壓級;管網短、流損小的,可選用2.5 MPa增壓級。2.5MPa及4.2MPa是等同采用了ISO14520及《潔凈氣體滅火劑滅火系統設計規范》NFPA2001標準的規定;增加的5.6MPa增壓級是為了滿足我國最通常采用的組合分配系統的設計需要,即在一些距離儲瓶間較遠防護區也能達到噴射時間不大于8s的設計條件。

    3.3.10 對單位容積充裝量上限的規定,是從儲存容器使用安全考慮的。因充裝量過高時,當儲存容器工作溫度(即環境溫度)上升到某一溫度之后,其內壓隨溫度的增加會由緩增變為陡增,這會危及儲存容器的使用安全,故而應對單位容積充裝量上限作出恰當而又明確的規定。充裝量上限由實驗得出,所對應的最高設計溫度為50℃,各級的儲存容器的設計壓力應分別不小于:一級4.0MPa;二級5.6MPa(焊接容器)和6.7MPa(無縫容器);三級8.0MPa。

    系統計算過程中初選充裝量,建議采用800~900kg /m3左右。

    3.3.11 本條所做的規定,是為保證七氟丙烷在管網中的流動性能要求及系統管網計算方法上的要求而設定的。我國國家標準《鹵代烷1301滅火系統設計規范》GBJ50163-92和美國標準《鹵代烷1301滅火系統標準》NFPA12A中都有相同的規定。

    3.3.12 管網設計布置為均衡系統有三點好處:一是滅火劑在防護區里容易做到噴放均勻,利于滅火;二是可不考慮滅火劑在管網中的剩余量,做到節??;三是減少設計工作的計算量,可只選用一種規格的噴頭,只要計算“最不利點”這一點的阻力損失就可以了。

    均衡系統本應是管網中各噴頭的實際流量相等,但實際系統大都達不到這一條件。因此,按照慣例,放寬條件,符合一定要求的,仍可按均衡系統設計。這種規定,其實質在于對各噴頭間工作壓力最大差值容許有多大。過去,對于可液化氣體的滅火系統,國內外標準一般都按流程總損失的10%確定允許最大差值。如果本規范也采用這一規定,在按本規范設計的七氟丙烷滅火系統中,按第二級增壓的條件計算,可能出現的最大的流程總損失為 l.5 MPa(4.2MPa/2-0.6MPa),允許的最大差值將是0.15MPa。即當“最不利點”噴頭工作壓力是0.6MPa時,“最利點”噴頭工作壓力可達0.75 MPa,由此計算得出噴頭之間七氟丙烷流量差別接近20%(若按第三級增壓條件計算其差別會更大)。差別這么大,對七氟丙烷滅火系統來說,要求噴射時間短、滅火快,仍將其認定是均衡系統,顯然是不合理的。

    上述制定允許最大差值的方法有值得商榷的地方。管網各噴頭工作壓力差別,是由系統管網進入防護區后的管網布置所產生的,與儲存容器管網、匯流管和系統的主干管沒有關系,不應該用它們來規定“允許最大差值”;更何況上述這些管網的損失占流程總損失的大部分,使最終結果誤差較大。

    本規范從另一個角度考慮——相互間發生的差別用它們自身的長短去比較來考慮,故規定為:“管網的第1分流點至各噴頭的管道阻力損失,其相互之間的最大差值不應大于20%”。雖然允許差值放大了,但噴頭之間的流量差別卻減小了。經測算,當第1分流點至各噴頭的管道阻力損失最大差值為20%時,其噴頭之間流量最大差別僅為10%左右。

    3.3.14 滅火設計用量或惰化設計用量和系統滅火劑儲存量

    1 本款是等同采用了《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520及《潔凈氣體滅火劑滅火系統設計規范》NFPA2001標準的規定。公式中C1值的取用,取百分數中的實數(不帶百分號)。公式中K(海拔高度修正系數)值,對于在海拔高度0~1000m以內的防護區滅火設計,可取K=1.即可以不修正。對于采用了空調或冬季取暖設施的防護區,公式中的S值,可按20℃進行計算。

    2 本款是等同采用了《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520及《潔凈氣體滅火劑滅火系統設計規范》NFPA200l標準的規定。

    3 一套七氟丙烷滅火系統需要儲存七氟丙烷的量,就是本條規定系統的儲存量。式(3.3.14-1)計算出來的“滅火設計用量”,是必須儲存起來的,并且在滅火時要全部噴放到防護區里去,否則就難以實現滅火的目的。但是要把容器中的滅火劑全部從系統中噴放出去是不可能的,總會有一些剩留在容器里及部分非均衡管網的管道中。為了保證“滅火設計用量”都能從系統中噴放出去,在系統容器中預先多充裝一部分,這多裝的量正好等于在噴放時剩留的,即可保證“滅火設計用量” 全部噴放到防護區里去。

    5 非均衡管網內剩余量的計算,參見下圖說明:

    從管網第一分支點計算各支管的長度,分別取各長支管與最短支管長度的差值為計算剩余量的長度;各長支管在末段的該長度管道內容積量之和,等量于滅火劑在管網內剩余量的體積量。

    氣體滅火系統設計規范
    圖1 非均衡管網內剩余量的計算
    注:其中bc<bd,bx=bc及ab+bc=ae+ex2

    系統管網里七氟丙烷剩余量(容積量)等于管道xd段、x2f段、fg段與fh段的管道內容積之和。

    3.3.15 管網計算的規定

    4 本款規定了七氟丙烷滅火系統管網的計算方法。由于七氟丙烷滅火系統是采用了氮氣增壓輸送,而氮氣增壓方法是采用的定容積的密封蓄壓方式,在七氟丙烷噴放過程中無氮氣補充增壓。故七氟丙烷滅火系統噴放時,是定容積的蓄壓氣體在自由膨脹下輸送七氟丙烷,形成不定流、不定壓的隨機流動過程。這樣的管流計算是比較復雜的,細致的計算應采用微分的方法,但在工程應用計算上很少采用這種方法。歷來的工程應用計算,都是在保證應用精度的條件下力求簡單方便。鹵代烷滅火系統計算也不例外,以往的鹵代烷滅火系統的國際、國外標準都是這樣做的(但迄今為止,國際、國外標準尚未提供潔凈氣體滅火劑滅火系統的管網計算方法)。

    對于這類管流的簡化計算,常采用的辦法是以平均流量取代過程中的不定流量。已知流量還不能進行管流計算,還需知道相對應的壓頭。尋找簡化計算方法,也就是尋找相應于平均流量的壓頭。在七氟丙烷噴放過程中,必然存在這樣的某一瞬時,其流量會正好等于全過程的平均流量,那么該瞬時的壓頭即是所需尋找的壓頭。

    對于現今工程上通常所建立的鹵代烷滅火系統,經過精細計算,鹵代烷噴放的流量等于平均流量的那一瞬時,是系統的鹵代烷設計用量從噴頭噴放出去50%的瞬時(準確地說,是非常接近50%的瞬時);只要是在規范所設定的條件下進行系統設計,就不會因為系統的某些差異帶來該瞬時點的較大的偏移。將這一瞬時,規定為噴放全過程的“過程中點”。本規范對七氟丙烷滅火系統的管網計算就采用了這個計算方法。它不是獨創,也是沿用了以往國際標準和國外標準對鹵代烷滅火系統的一貫做法。

    5 噴放“過程中點”儲存容器內壓力的含義,請見上一款的說明。這一壓力的計算公式,是按定溫過程依據波義爾——馬略特定律推導出來的。

    6 本款是提供七氟丙烷滅火系統設計進行管流阻力損失計算的方法。該計算公式可以做成圖示(圖2),更方便于計算使用。

    氣體滅火系統設計規范

    圖2 鍍鋅鋼管阻力損失與七氟丙烷流量的關系

    七氟丙烷管流阻力損失的計算,現今的《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520及《潔凈滅火劑滅火系統設計規范》NFPA2001都未提供出來。為了建立這一計算方法,首先應該了解七氟丙烷在滅火系統中的管流狀態。為此進行了專項實驗,對七氟丙烷在20℃條件下,以不同充裝率,測得它們在不同壓力下七氟丙烷的密度變化,繪成曲線如圖3。

    氣體滅火系統設計規范

    圖3 不同壓力下七氟丙烷的密度

    從測試結果得知,七氟丙烷在管道中的流動,即使在大壓力降的條件下,基本上仍是液相流。據此,依據流體力學的管流阻力損失計算基本公式和阻力平方區的尼古拉茨公式,建立了本規范中的七氟丙烷管流的計算方法。

    將這一計算方法轉換為對鹵代烷1211的計算,與美國《鹵代烷1211滅火系統標準》NFPA12B和英國《室內滅火裝置與設備實施規范》BS5306上的計算進行校核,得到基本一致的結果。

    本款中所列(3.3.15-5)式和圖2用于鍍鋅鋼管七氟丙烷管流的阻力損失計算;當系統管道采用不銹鋼管時,其阻力損失計算可參考使用。

    有關管件的局部阻力損失當量長度見表1~表3,可供設計參考使用:

    表1 螺紋接口彎頭局部損失當量長度

    氣體滅火系統設計規范

    表2 螺紋接口三通局部損失當量長度

    氣體滅火系統設計規范

    表3 螺紋接口縮徑接頭局部損失當量長度

    氣體滅火系統設計規范

    3.3.16 本條的規定,是為了保證七氟丙烷滅火系統的設計質量,滿足七氟丙烷滅火系統滅火技術要求而需設定的。

    最小Pc值是參照實驗結果確定的。

    Pc≥Pm/2(MPa,絕對壓力),它是對七氟丙烷系統設計通過“簡化計算”后精確性的檢驗;如果不符合,說明設定條件不滿足,應該調整重新計算。

    下面用一個實例,介紹七氟丙烷滅火系統設計的計算演算:

    有一通訊機房,房高3.2m,長14m,寬7m,設七氟丙烷滅火系統進行保護(引入的部件的有關數據是取用某公司的ZYJ-100系列產品)

    1)確定滅火設計濃度

    依據本規范中規定,取C1=8%

    2)計算保護空間實際容積

    V=3.2×14×7=313.6(m3)

    3)計算滅火劑設計用量

    依據本規范公式(3.3.14-1),

    氣體滅火系統設計規范

    S=0.1269+0.000513?T

    =0.1269+0.000513×20

    =0.13716(m3/kg)

    氣體滅火系統設計規范

    4)設定滅火劑噴放時間

    依據本規范中規定,取t=7s

    5)設定噴頭布置與數量

    選用JP型噴頭,其保護半徑R=7.5m

    故設定噴頭為2只;按保護區平面均勻布置噴頭

    6)選定滅火劑儲存容器規格及數量

    根據W=198.8kg,選用100升的JR-100/54儲存容器3只。

    7)繪出系統管網計算圖(圖4)。

    氣體滅火系統設計規范

    圖4  系統管網計算圖

    8)計算管道平均設計流量

    主干管:

    氣體滅火系統設計規范

    支管:Qg=Qw/2=14.2(kg/s)

    儲存容器出流管:

    氣體滅火系統設計規范

    9)選擇管網管道通徑。

    以管道平均設計流量,依據本規范條文說明3.3.15第6款中圖2選取,其結果,標在管網計算圖上。

    10)計算充裝率。

    系統儲存量:

    氣體滅火系統設計規范

    管網內剩余量:△W2=0

    儲存容器內剩余量:△W1=n×3.5=3×3.5=10.5(kg)

    充裝率:

    氣體滅火系統設計規范

    11)計算管網管道內容積。

    先按管道內徑求出單位長度的內容積,然后依據管網計算圖上管段長度求算:

    VP=29×3.42+7.4×1.96=113.7(m3)。

    12)選用額定增壓壓力。

    依據本規范中規定,選用P0=4.3Mpa(絕對壓力)。

    13)計算全部儲存容器氣相總容積。

    依據本規范中公式(3.3.15-4)

    氣體滅火系統設計規范

    14)計算“過程中點”儲存容器內壓力。

    依據本規范中公式(3.3.15-3)

    氣體滅火系統設計規范

    =(4.3×0.1512)/[0.1512+198.8/(2×1407)+0.1137]

    =1.938(MPa,絕對壓力)

    15)計算管路損失。

    (1)ab段

    以Qp=9.47kg/s及DN=40mm,查圖2得:

    (ΔP/L)ab=0.0103MPa/m

    計算長度Lab=3.6+3.5+0.5=7.6(m)

    ΔPab= (ΔP/L)ab×Lab=0.0103×7.6=0.0783(MPa)

    (2)bb’段

    以0.55Qw=15.6kg/s及DN=65mm,查圖2得:

    (ΔP/L)bb’=0.0022MPa/m

    計算長度Lbb’=0.8(m)

    ΔP bb’=(ΔP/L)bb’×Lbb’=0.0022×0.8=0.00176(MPa)

    (3) b’c段

    以Qw=28.4/kg/s及DN=65mm,查圖2得:

    (ΔP/L)b’c=0.008MPa/m

    計算長度Lb’c=0.4+4.5+1.5+4.5+26=36.9(m)

    ΔP b’c=(ΔP/L)b’c×Lb’c=0.008×36.9=0.2952(MPa)

    (4)cd段

    以Qg=14.2kg/s及DN=50mm,查圖2得:

    (ΔP/L)cd=0.009MPa/m

    計算長度Lcd=5+0.4+3.5+3.5+0.2=12.6(m)

    ΔP cd=(ΔP/L)cd×Lcd=0.009×12.6=0.1134(MPa)

    (5)求得管路總損失:

    氣體滅火系統設計規范

    16)計算高程壓頭

    依據本規范中公式(3.3.15-9):

    氣體滅火系統設計規范

    其中,H=2.8m(“過程中點”時,噴頭高度相對儲存容器內液面的位差)

    氣體滅火系統設計規范

    =10-6×1407×2.8×9.81

    =0.0386(MPa)

    17)計算噴頭工作壓力。

    依據本規范中公式(3.3.15-8)

    氣體滅火系統設計規范

    =1.938-0.4887-0.0386

    =1.411(MPa,絕對壓力)

    18)驗算設計計算結果。

    依據本規范的規定,應滿足下列條件:

    (1) Pc≥0.7(MPa,絕對壓力);

    氣體滅火系統設計規范

    皆滿足,合格。

    19)計算噴頭等效孔口面積及確定噴頭規格。

    以Pc=1.411MPa從本規范附錄C表C-2中查得,

    噴頭等效孔口單位面積噴射率:qc=3.1[(kg/s)/cm2]

    又,噴頭平均設計流量:Qc=W/2=14.2kg/s

    由本規范中公式(3.3.17)求得噴頭等效孔口面積:

    氣體滅火系統設計規范

    由此,即可依據求得的FC值,從產品規格中選用與該值相等(偏差+9-3%)、性能跟設計一致的噴頭為JP-30。

    3.3.18 一般噴頭的流量系數在工質一定的紊流狀態下,只由噴頭孔口結構所決定,但七氟丙烷滅火系統的噴頭,由于系統采用了氮氣增壓輸送,部分氮氣會溶解在七氟丙烷里,在噴放過程中它會影響七氟丙烷流量。氮氣在系統工作過程中的溶解量與析出量和儲存容器增壓壓力及噴頭工作壓力有關,故七氟丙烷滅火系統噴頭的流量系數,即各個噴頭的實際等效孔口面積值與儲存容器的增壓壓力及噴頭孔口結構等因素有關,應經試驗測定。





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