二氧化碳滅火系統(tǒng)之局部應用滅火系統(tǒng)
發(fā)布日期：2021-11-18 瀏覽量：1003
3.3 局部應用滅火系統(tǒng)
3.3.1 局部應用滅火系統(tǒng)的設計分為面積法和體積法，這是國際標準和國外先進標準比較一致的分類法。前者適用于著火部位為比較平直的表面情況，后者適用于著火對象是不規(guī)則物體情況，凡當著火部位比較平直，面積法不能做到所有表面被完全覆蓋時，都可采用體積法進行設計。當著火部位比較平直，用面積法容易做到所有表面被完全覆蓋時，則首先可考慮用面積法進行設計。為使設計人員有所選擇，故對面積法采用了“宜”這一要求程度的用詞。
3.3.2 本條根據試驗數據和參考國際標準和國外先進標準制定的。BS 5306規(guī)定：“二氧化碳總用量的有效液體噴射時間應為30s”。ISO 6183、NFPA 12、日本和前蘇聯(lián)有關標準也都規(guī)定噴射時間為30s。為了與上述標準一致起來，故本規(guī)范規(guī)定噴射時間為0.5min。
燃點溫度低于沸點溫度的可燃液體和可熔化的固體的噴射時間，BS 5306規(guī)定為1.5min，國際標準未規(guī)定具體數據，故取英國標準BS 5306的數據。
3.3.3 本條說明設計局部應用滅火系統(tǒng)的面積法。
3.3.3.1 由于單個噴頭保護面積是按被保護面的垂直投影方向確定的，所以計算保護面積也需取整體保護表面垂直投影的面積。
3.3.3.2 架空型噴頭設計流量和相應保護面積的試驗方法是參照美國標準NFPA 12確定的。該試驗方法是：把噴頭安裝在盛有70#的正方形油盤上方，使其軸線與液面垂直。液面到油盤緣口的距離為150mm，噴射二氧化碳使其產生臨界飛濺的流量，該流量稱為臨界飛濺流量（也稱最大允許流量）。以75％臨界飛濺流量在20s以內滅火的油盤面積定義為噴頭的保護面積，以90％臨界飛濺流量定義為對應保護面積的噴頭設計流量。試驗表明：保護面積和設計流量都是安裝高度（即噴頭到油盤液面的距離）的函數，所以在工程設計時也需根據噴頭到保護對象表面的距離確定噴頭的保護面積和相應的設計流量。只有這樣，才能使預定的流量不產生飛濺，預定的保護面積內能可靠地滅火。
槽邊型噴頭的保護面積是其噴射寬度與射程的函數，噴射寬度和射程是噴頭設計流量的函數，所以槽邊型噴頭的保護面積需根據選定的噴頭設計流量確定。
3.3.3.3、3.3.3.4 這兩款等效采用了國際標準和國外先進標準。ISO 6183、NFPA 12和BS 5306都作了同樣規(guī)定。
圖3.3.3表示了噴頭軸線與液面垂直和噴頭軸線與液面成45°銳角兩種安裝方式。其中油盤緣口至液面距離為150mm，噴頭出口至瞄準點的距離為S。噴頭軸線與液面垂直安裝時（B1噴頭），瞄準點E1在噴頭正方形保護面積的中心。噴頭軸線與液面成45°銳角安裝時（B2噴頭），瞄準點E2偏離噴頭正方型保護面積中心，其距離為0.25Lb（Lb是正方形面積的邊長）；并且，噴頭的設計流量和保護面積與垂直布置的相等。
3.3.3.5 噴頭保護面積，對架空型噴頭為正方形面積，對糟邊型噴頭為矩形（或正方形）面積。為了保證可靠滅火，噴頭的布置必須使保護面積被完全覆蓋，即按不留空白原則布置噴頭，至于等距布置原則，這是從安全可靠、經濟合理的觀點提出的。
3.3.3.6 二氧化碳設計用量等于把全部被保護表面完全覆蓋所用噴頭的設計流量數之和與噴射時間的乘積，即：
M＝t∑Qi? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）
當所用噴頭設計流量相同時，則：
∑Qi ＝N·Qi? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）
把公式（2）代入公式（1）即得出公式（3.3.3）。
上述確定噴頭數量和設計用量的方法，是ISO 6183、NFPA 12和BS 5306等規(guī)定的方法。
除此之外，還有以滅火強度為依據確定滅火劑設計用量的計算方法。
M＝A1·q? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）
式中 q——滅火強度，kg/m2。
這時，噴頭數量按下式計算：
N＝M/（t·Qi）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（4）
日本采用了這種方法，規(guī)定滅火強度取13kg/m2。
我們的試驗表明：噴頭安裝高度不同，滅火強度不同，滅火強度隨噴頭安裝高度的增加而增加。為了安全可靠、經濟合理起見，本規(guī)范不采用這種方法。
3.3.4 本條說明設計局部應用系統(tǒng)的體積法。
?。?） 本條等效采用國際標準和國外先進標準。
ISO 6183規(guī)定：“系統(tǒng)的總噴放速率以假想的圍繞火災危險區(qū)的完全封閉罩的容積積為基礎。這種假想的封閉罩的墻和天花板距火險至少0.6m遠，除非采用了實際的隔墻，而且這墻能封閉一切可能的泄漏，飛濺或外溢。該容積內的物體所占體積不能被扣除。”
ISO 6183又規(guī)定：“一個基本系統(tǒng)的總噴放強度不應小于16kg/min·m3；如果假想封閉罩有一個封閉的底，并且已分別為高出火險物至少0.6m的永久連續(xù)的墻所限定（這種墻通常不是火險物的一部分），那么，對于存在這種為實際墻完全包圍的封閉罩，其噴放速率可以成比例地減少，但不得低于4kg/min·m3。
NFPA 12和BS 5306也作了類似規(guī)定。
?。?）本條經過了試驗驗證
① 用火災模型進行試驗驗證?；馂哪Ｐ蜑?.8mx 0.8mx1.4m的鋼架，用?18圓鋼焊制，鋼架分為三層，距底分別是為0.4m、0.9m和1.4m。各層分別放5個油盤，油盤里放入 Kb等于1的70#汽油?；馂哪Ｐ头旁谕獠砍叽鐬?.08mx2.08mx0.3m的水槽中間，水槽外圍豎放高為2.08m，寬為1.04m的鋼制屏風。把水槽四周全部圍起來共需8塊屏風，試驗時根據預定Ap/At值決定放置屏風塊數。二氧化碳噴頭布置在模型上方，滅火時間控制在20s以內，求出不同Ap/At值下的二氧化碳流量，計算出不同Ap/At值對的二氧化碳單位體積的噴射率qv值。
首先作了同一Ap/At值下，不同開口方位的試驗。試驗表明：單位體積的噴射率與開口方位無
關。
接著作了7種不同Ap/At值的滅火實驗，每種重復3次，經數據處理得：
qv=15.95-11.92×（Ap/At）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （5）
該結果與公式（3.3.4-1）非常接近。
?、?用中間試驗進行工程實際驗證。中間試驗的滅火對象為3150kVA油浸變壓器，其外部尺寸為2.5mx2.3mx2.6m，滅火系統(tǒng)設計采用體積法，計算保護體積為：
V1=（2.5+0.6×2）（2.3+0.6×2）（2.6+0.6）＝41.44m3
環(huán)繞變壓器四周，沿假想封閉罩分兩層設置環(huán)狀支管。支管上布置噴頭，封閉罩無真實墻，取Ap/At值等于零，單位體積噴射率qv取16kg/min·m3，設計噴射時間取0.5min，計算滅火劑設計用量。試驗用汽油引燃變壓器油，預燃時間30s，試驗結果，實際滅火時間為15s。由此可見，按本條規(guī)定的體積法進行局部應用滅火系統(tǒng)設計是安全可靠的。
?。?）需要進一步說明的問題。一般設備的布置，從方便維護講，都會留出離真實墻0.5m以上的距離，就是說實體墻距火險危險物的距離都會接近0.6m或大于0.6m，這時到底利用實體墻與否應通過計算決定。利用了真實墻，體積噴射率qv值變小了，但計算保護體積V1值增大了，如果最終滅火劑設計用量增加了許多，那么就沒必要利用真實墻。
3.3.5 并入3.1.4A和4.0.9A。
3.3.6 并入4.0.9A。
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