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消防新聞

超全!GB50370-2005 氣體滅火系統設計規范

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1 總則


1.0.1 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,制定本規范。
1.0.2 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。
1.0.3 氣體滅火系統的設計,應遵循國家有關方針和政策,做到安全可靠,技術先進,經濟合理。
1.0.4 設計采用的系統產品及組件,必須符合國家有關標準和規定的要求。
1.0.5 氣體滅火系統設計,除應符合本規范外,還應符合國家現行有關標準的規定。

條文說明
 

1 總則
1.0.1 本條闡述了編制本規范的目的。
    氣體滅火系統是傳統的四大固定式滅火系統(水、氣體、泡沫、干粉)之一,應用廣泛。近年來,為保護大氣臭氧層,維護人類生態環境,國內外消防界已開發出多種替代哈龍1201、1301的氣體滅火劑及哈龍替代氣體滅火系統。本規范的制訂,旨在為氣體滅火系統的設計工作提供技術依據,推動哈龍替代技術的發展,保護人身和財產安全。
1.0.2 本規范屬于工程建設規范標準中的一個組成部分,其任務是解決工業和民用建筑中的新建、改建、擴建工程里有關設置氣體全淹沒滅火系統的消防設計問題。
    氣體滅火系統的設置部位,應根據國家標準《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》GB50045等其他有關國家標準的規定及消防監督部門針對保護場所的火災特點、財產價值、重要程度等所做的有關要求確定。
    當今,國際上已開發出化學合成類及惰性氣體類等多種替代哈龍的氣體滅火劑。其中七氟丙烷及IG541混合氣體滅火劑在我國哈龍替代氣體滅火系統中應用較廣,且已應用多年,有較好的效果,積累了一定經驗。七氟丙烷是目前替代物中效果較好的產品。其對臭氧層的耗損潛能值ODP=0,溫室效應潛能值GWP=0.6,大氣中存留壽命ALT=31(年),滅火劑無毒性反應濃度NOAEL=9%,滅火設計基本濃度C=8%,具有良好的清潔性(在大氣中完全汽化不留殘渣)、良好的氣相電絕緣性及良好的適用于滅火系統使用的物理性能。自20世紀90年代初,工業發達國家首先選用其替代哈龍滅火系統并取得成功。IG541混合氣體滅火劑由N2、Ar、CO2三種惰性氣體,按一定比例混合而成,其ODP=0,使用后以其原有成分回歸自然,滅火設計濃度一般在37%~43%之間,在此濃度內人員短時間停留不會造成生理影響。系統壓源高,管網可布置較遠。1994年1月,美國消防學會率先制定出《潔凈氣體滅火劑及滅火系統設計標準》NFPA2001,2000年,國際標準化組織(ISO)發布了國際標準《潔凈氣體滅火劑一物理性能和滅火系統設計》ISO14520。應用實踐表明,七氟丙烷滅火系統和IG541混合氣體滅火系統均能有效地達到預期的保護目的。
    熱氣溶膠滅火技術是由我國消防科研人員于20世紀60年代首先提出的,自90年代中期始,熱氣溶膠產品作為哈龍替代技術的重要組成部分在我國得到了大量使用。基于以下考慮,將熱氣溶膠預制滅火系統列入本規范:
    1 熱氣溶膠中60%以上是由N2等氣體組成,其中含有的固體微粒的平均粒徑極小(小于1μm),并具有氣體的特性(不易降落、可以繞過障礙物等),故在工程應用上可以把熱氣溶膠當做氣體滅火劑使用。
    2 十余年來,熱氣溶膠技術歷經改進已趨成熟。但是,由于國內外各廠家采用的化學配方不同,氣溶膠的性質也不盡相同,故一直難以進行規范。2004年6月,公安部發布了公共安全行業標準《氣溶膠滅火系統 第1部分:熱氣溶膠滅火裝置》GA499.1-2004,在該標準中,按熱氣溶膠發生劑的化學配方將熱氣溶膠分為K型、S型、其它型三類,從而為熱氣溶膠設計規范的制定提供了基本條件(該標準有關專利的聲明見GA499.1-2004第1號修改單);同時,大量的研究成果,工程實踐實例和一批地方設計標準的頒布實施也為國家標準的制定提供了可靠的技術依據。
    3 美國環保局(EPA)哈龍替代物管理署(SNAP)已正式批準熱氣溶膠為重要的哈龍替代品。國際標準化組織也于2005年初將氣溶膠滅火系統納入《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520的修訂內容中。
    本規范目前將上述三種氣體滅火系統列入。其他種類的氣體滅火系統,如三氟甲烷、六氟丙烷等,若確實需要并待時機成熟,也可考慮分階段列入。二氧化碳等氣體滅火系統仍執行現有的國家標準,由于本規范中只規定了全淹沒滅火系統的設計要求和方法,故本規范的規定不適用于局部應用滅火系統的設計,因二者有著完全不同的技術內涵,特別需要指出的是:二氧化碳滅火系統是目前唯一可進行局部應用的氣體滅火系統。

1.0.3 本條規定了根據國家政策進行工程建設應遵守的基本原則。“安全可靠”,是以安全為本,要求必須保達到預期目的;“技術先進”,則要求火災報警、滅火控制及滅火系統設計科學,采用設備先進、成熟;“經濟合理”,則是在保證安全可靠、技術先進的前提下,做到節省工程投資費用。

2 術語和符號

2.1 術語



2.1.1 防護區 Protected area
滿足全淹沒滅火系統要求的有限封閉空間。
2.1.2 全淹沒滅火系統 Total flooding extinguishing system
在規定的時間內,向防護區噴放設計規定用量的滅火劑,并使其均勻地充滿整個防護區的滅火系統。
2.1.3 管網滅火系統 Piping extinguishing system
按一定的應用條件進行設計計算,將滅火劑從儲存裝置經由干管支管輸送至噴放組件實施噴放的滅火系統。
2.1.4 預制滅火系統 Pre-engineered systems
按一定的應用條件,將滅火劑儲存裝置和噴放組件等預先設計、組裝成套且具有聯動控制功能的滅火系統。
2.1.5 組合分配系統 Combined distribution systems
用一套氣體滅火劑儲存裝置通過管網的選擇分配,保護兩個或兩個以上防護區的滅火系統。
2.1.6 滅火濃度 Flame extinguishing concentration
在101 KPa大氣壓和規定的溫度條件下,撲滅某種火災所需氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。
2.1.7 滅火密度 Flame extinguishing density
在101 KPa大氣壓和規定的溫度條件下,撲滅單位容積內某種火災所需固體熱氣溶膠發生劑的質量。
2.1.8 惰化濃度 Inerting concentration
有火源引入時,在101 KPa大氣壓和規定的溫度條件下,能抑制空氣中任意濃度的易燃可燃氣體或易燃可燃液體蒸氣的燃燒發生所需的氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。
2.1.9 浸漬時間 Soaking time
在防護區內維持設計規定的滅火劑濃度,使火災完全熄滅所需的時間。
2.1.10 泄壓口 Pressure relief opening
滅火劑噴放時,防止防護區內壓超過允許壓強,泄放壓力的開口。
2.1.11 過程中點 Counse middle point
噴放過程中,當滅火劑噴出量為設計用量50%時的系統狀態。
2.1.12 無毒性反應濃度(NOAEL濃度) NOAEL Concentration
觀察不到由滅火劑毒性影響產生生理反應的滅火劑最大濃度。
2.1.13 有毒性反應濃度(LOAEL濃度) LOAEL Concentration
能觀察到由滅火劑毒性影響產生生理反應的滅火劑最小濃度。
2.1.14 熱氣溶膠 Condensed fire extinguishing aerosol
由固體化學混合物(熱氣溶膠發生劑)經化學反應生成的具有滅火性質的氣溶膠,包括S型熱氣溶膠、K型熱氣溶膠和其它型熱氣溶膠。

條文說明
 
2.1 術語
2.1.7 由于熱氣溶膠在實施滅火噴放前以固體的氣溶膠發生劑形式存在,且熱氣溶膠的滅火濃度確實難以直接準確測量,故以撲滅單位容積內某種火災所需固體熱氣溶膠發生劑的質量來間接表述熱氣溶膠的滅火濃度。
2.1.11 “過程中點”的概念,是參照《鹵代烷1211滅火系統設計規范》GBJ110-87條文說明中有關“中期狀態”的概念提出的,其涵義基本一致。但由于滅火劑噴放50%的狀態僅為一瞬時(時間點),而不是一個時期,故“過程中點”的概念比“中期狀態”的概念更為準確。
2.1.14 依據公安部發布的公共安全行業標準《氣溶膠滅火系統 第1部分:熱氣溶膠滅火裝置》GA499.1-2004,對S型熱氣溶膠、K型熱氣溶膠和其它型熱氣溶膠定義如下:
1 S型熱氣溶膠(Type S condensed fire extinguishing aerosol)
由含有硝酸鍶[Sr(NO3)2]和硝酸鉀(KNO3)復合氧化劑的固體氣溶膠發生劑經化學反應所產生的滅火氣溶膠。其中復合氧化劑的組成(按質量百分比)硝酸鍶為35%~50%,硝酸鉀為10%~20%。
2 K型熱氣溶膠(Type K condensed fire extinguishing aerosol)
由以硝酸鉀為主氧化劑的固體氣溶膠發生劑經化學反應所產生的滅火氣溶膠。固體氣溶膠發生劑中硝酸鉀的含量(按質量百分比)不小于30%。
3 其它型熱氣溶膠(Other types condensed fire extinguishing aerosol)
非K型和S型熱氣溶膠。

2.2 符號


C1—滅火設計濃度或惰化設計濃度
C2—滅火設計滅火密度
D —管道內徑
FC—噴頭等效孔口面積
FK—減壓孔板孔口面積
Fx—泄壓口面積
g —重力加速度
H —過程中點時,噴頭高度相對儲存容器內液面的位差
K —海拔高度修正系數
Kv—容積修正系數
L —管道計算長度
n —儲存容器的數量
Nd—流程中計算管段的數量
Ng—安裝在計算支管下游的噴頭數量
Po—滅火劑儲存容器充壓(或增壓)壓力
P1—減壓孔板前壓力
P2—減壓孔板后壓力
Pc—噴頭工作壓力
Pf—圍護結構承受內壓的允許壓強
Ph—高程壓頭
Pm—過程中點時儲存容器內壓力
Q —管道設計流量
Qc—單個噴頭的設計流量
Qg—支管平均設計流量
Qk—減壓孔板設計流量
Qw—主干管平均設計流量
Qx—滅火劑在防護區的平均噴放速率
qc—等效孔口單位面積噴射率
S —滅火劑過熱蒸氣或滅火劑氣體在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積
T —防護區最低環境溫度
t —滅火劑設計噴放時間
V —防護區的凈容積
Vo—噴放前,全部儲存容器內的氣相總容積(對IG541系統為全部儲存容器的總容積)
V1—減壓孔板前管網管道容積
V2—減壓孔板后管網管道容積
Vb—儲存容器的容量
VP—管網的管道內容積
W —滅火設計用量或惰化設計用量
Wo—系統滅火劑儲存量
Ws—系統滅火劑剩余量
Y1—計算管段始端壓力系數
Y2—計算管段末端壓力系數
Z1—計算管段始端密度系數
Z2—計算管段末端密度系數
γ —七氟丙烷液體密度
δ —落壓比
η —充裝量
μk—減壓孔板流量系數
△P—計算管段阻力損失
△△W1—儲存容器內的滅火劑剩余量
△△W2—管道內的滅火劑剩余量

3 設計要求


3.1 一般規定
3.2 系統設置
3.3 七氟丙烷滅火系統
3.4 IG541混合氣體滅火系統
3.5 熱氣溶膠預制滅火系統

3.1 一般規定


3.1.1 采用氣體滅火系統保護的防護區,其滅火設計用量或惰化設計用量,應根據防護區內可燃物相應的滅火設計濃度或惰化設計濃度經計算確定。
3.1.2 有爆炸危險的氣體、液體類火災的防護區,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,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采用組合分配系統時,一個組合分配系統所保護的防護區不應超過8個。
3.1.5 組合分配系統的滅火劑儲存量,應按儲存量最大的防護區確定。

3.1.6 滅火系統的滅火劑儲存量,應為防護區的滅火設計用量、儲存容器內的滅火劑剩余量和管網內的滅火劑剩余量之和。
3.1.7 滅火系統的儲存裝置72小時內不能重新充裝恢復工作的,應按系統原儲存量的100%設置備用量。
3.1.8 滅火系統的設計溫度,應采用20℃。
3.1.9 同一集流管上的儲存容器,其規格、充壓壓力和充裝量應相同。
3.1.10 同一防護區,當設計兩套或三套管網時,集流管可分別設置,系統啟動裝置必須共用。各管網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0.3 m;
3 噴頭安裝高度小于1.5 m時,保護半徑不宜大于4.5 m;
4 噴頭安裝高度不小于1.5m時,保護半徑不應大于7.5 m。
3.1.13 噴頭宜貼近防護區頂面安裝,距頂面的最大距離不宜大于0.5 m。
3.1.14 一個防護區設置的預制滅火系統,其裝置數量不宜超過10臺。
3.1.15 同一防護區內的預制滅火系統裝置多于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的防護區,其高度不宜大于6.0m。
3.1.18 熱氣溶膠預制滅火系統裝置的噴口宜高于防護區地面2.0m。

條文說明
 
3.1 一般規定
3.1.4 我國是一個發展中國家,搞經濟建設應厲行節約,故按照本規范總則中所規定的“經濟合理”的原則,對兩個或兩個以上的防護區,可采用組合分配系統。對于特別重要的場所,在經濟條件允許的情況下,可考慮采用單元獨立系統。
    組合分配系統能減少設備用量及設備占地面積,節省工程投資費用。但是,一個組合分配系統包含的防護區不能太多、太分散。因為各個被組合進來的防護區的滅火系統設計,都必須分別滿足各自系統設計的技術要求,而這些要求必然限制了防護區分散程度和防護區的數量,并且,組合多了還應考慮火災發生幾率的問題。此外,滅火設計用量較小且與組合分配系統的設置用量相差太懸殊的防護區,不宜參加組合。
3.1.5 設置組合分配系統的設計原則:對被組合的防護區只按一次火災考慮;不存在防護區之間火災蔓延的條件.即可對它們實行共同防護。
    共同防護的涵義,是指被組合的任一防護區里發生火災,都能實行滅火并達到滅火要求。那么,組合分配系統滅火劑的儲存量,按其中所需的系統儲存量最大的一個防護區的儲存量來確定。但須指出,單純防護區面積、體積最大,或是采用滅火設計濃度最大,其系統儲存量不一定最大。
3.1.7 滅火劑的泄漏以及儲存容器的檢修,還有噴放滅火后的善后和恢復工作,都將會中斷對防護區的保護。由于氣體滅火系統的防護區一般都為重要場所,由它保護而意外造成中斷的時間不允許太長,故規定72小時內不能夠恢復工作狀態的,就應該設備用儲存容器和滅火劑備用量。
    本條規定備用量應按系統原儲存量的100%確定,是按撲救第二次火災需要來考慮的;同時參照了德國標準《固定式鹵代烷滅火劑滅火設備》DIN14496的規定。
一般來說,依據我國現有情況,絕大多數地方3天內都能夠完成重新充裝和檢修工作。在重新恢復工作狀態前,要安排好臨時保護措施。
3.1.8 在系統設計和管網計算時,必然會涉及到一些技術參數。例如與滅火劑有關的氣相液相密度、蒸氣壓力等,與系統有關的單位容積充裝量、充壓壓力、流動特性、噴嘴特性、阻力損失等,它們無不與溫度有著直接或間接的關系。因此采用同一的溫度基準是必要的,國際上大都取20℃為應用計算的基準,本規范中所列公式和數據(除另有指明者外,例如:應按防護區最低環境溫度計算滅火設計用量)也是以該基準溫度為前提條件的。
3.1.9 必要時,IG541混合氣體滅火系統的儲存容器的大小(容量)允許有差別,但充裝壓力應相同。
3.1.10 本條所做的規定,是為了盡量避免使用或少使用管道三通的設計,因其設計計算與實際在流量上存在的誤差會帶來較大的影響,在某些應用情況下它們可能會釀成不良后果(如在一防護區里包含一個以上封閉空間的情況)。所以,本條規定可設計兩至三套管網以減少三通的使用。同時,如一防護區采用兩套管網設計,還可使本應為不均衡的系統變為均衡系統。對一些大防護區、大設計用量的系統來說,采用兩套或三套管網設計,可減小管網管徑,有利于管道設備的選用和保證管道設備的安全。
3.1.11 在管網上采用四通管件進行分流會影響分流的準確,造成實際分流與設計計算差異較大,故規定不應采用四通進行分流。
3.1.12 本條主要根據《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520標準中的規定,在標準的覆蓋面積滅火試驗里,在設定的試驗條件中,對噴頭的安裝高度、覆蓋面積、遮擋情況等做出了各項規定;同時.也是參考了公安部天津消防研究所的氣體噴頭性能試驗數據,以及國外知名廠家的產品性能來規定的。
    在噴頭噴射角一定的情況下,降低噴頭安裝高度,會減小噴頭覆蓋面積;并且,當噴頭安裝高度小于1.5m時,遮擋物對噴頭覆蓋面積影響加大,故噴頭保護半徑應隨之減小。
3.1.14 本條規定,一個防護區設置的預制滅火系統裝置數量不宜多于10臺。這是考慮預制滅火系統在技術上和功能上還有不如固定式滅火系統的地方;同時,數量多了會增加失誤的幾率,故應在數量上對它加以限制。具體考慮到本規范對設置預制滅火系統防護區的規定和對噴頭的各項性能要求等,認為限定為“不宜超過10臺”為宜。
3.1.15 為確保有效的撲滅火災,防護區內設置的多臺預制滅火系統裝置必須同時啟動,其動作響應時間差也應有嚴格的要求,本條規定是經過多次相關試驗所證實的。
3.1.16 實驗證明,用單臺滅火裝置保護大于160m3的防護區時,較遠的區域內均有在規定時間內達不到滅火濃度的情況,所以本規范將單臺滅火裝置的保護容積限定在160m3以內。也就是說,對一個容積大于160m3的防護區即使設計一臺裝藥量大的滅火裝置能滿足防護區設計滅火濃度或設計滅火密度要求,也要盡可能設計為兩臺裝藥量小一些的滅火裝置,并均勻布置在防護區內。

3.2 系統設置


3.2.1 氣體滅火系統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)及自備發電機房外,K型和其它型熱氣溶膠預制滅火系統不得用于其它電氣火災。
3.2.2 氣體滅火系統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、鋯、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、聯胺等能自行分解的化學物質火災。
5 可燃固體物質的深位火災。
3.2.3 熱氣溶膠預制滅火系統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不得用于電子計算機房、通訊機房等場所。
3.2.4 防護區劃分應符合下列規定:
1 防護區宜以單個封閉空間劃分;同一區間的吊頂層和地板下需同時保護時,可合為一個防護區;
2 采用管網滅火系統時,一個防護區的面積不宜大于800m2,且容積不宜大于3600m3;
3 采用預制滅火系統時,一個防護區的面積不宜大于500m2,且容積不宜大于1600m3。
3.2.5 防護區圍護結構及門窗的耐火極限均不宜低于0.5h;吊頂的耐火極限不宜低于0.25h。
3.2.6 防護區圍護結構承受內壓的允許壓強,不宜低于1200Pa。
3.2.7 防護區應設置泄壓口,七氟丙烷滅火系統的泄壓口應位于防護區凈高的2/3以上。
3.2.8 防護區設置的泄壓口,宜設在外墻上。泄壓口面積按相應氣體滅火系統設計規定計算。
3.2.9 噴放滅火劑前,防護區內除泄壓口外的開口應能自行關閉。
3.2.10 防護區的最低環境溫度不應低于-10℃。


條文說明 
3.2 系統設置
3.2.1、3.2.2 這兩條內容等效采用《氣體滅火系統—物理性能和系統設計》ISO14520和《潔凈氣體滅火劑滅火系統設計規范》NFPA2001標準的技術內涵;沿用了我國氣體滅火系統國家標準,如《鹵代烷1301滅火系統設計規范》GB50163-92的表述方式。從廣義上明確地規定了各類氣體滅火劑可用來撲救的火災與不能撲救的某些物質的火災,即是對其應用范圍進行了劃定。
但是,從實際應用角度方面來說,人們愿意接受另外一種更實際的表述方式——氣體滅火系統的典型應用場所或對象:
 電器和電子設備;
 通訊設備;
 易燃、可燃的液體和氣體;
 其它高價值的財產和重要場所(部位)
    這些的確都是氣體滅火系統的應用范圍,而且是最適宜的。
    凡固體類(含木材、紙張、塑料、電器等)火災,本規范都指撲救表面火災而言,所做的技術規定和給定的技術數據,都是在此前提下給出的;不僅是七氟丙烷和IG541混合氣體滅火系統如此,凡鹵代烷氣體滅火系統,以及除二氧化碳滅火系統以外的其他混合氣體滅火系統概無例外。也就是說,本規范的規定不適用于固體深位火災。
對于IG541混合氣體滅火系統,因其滅火效能較低,以及在高壓噴放時可能導致可燃易燃液體飛濺及汽化,有造成火勢擴大蔓延的危險,一般不提倡用于撲救主燃料為液體的火災。
3.2.3 對于熱氣溶膠滅火系統,其滅火劑采用多元煙火藥劑混合制得,從而有別于傳統意義的氣體滅火劑,特別是在滅火劑的配方選擇上,各生產單位相差很大。制造工藝、配方選擇不合理等因素均可導致發生嚴重的產品責任事故。在我國,曾先后發生過熱氣溶膠產品因誤動作引起火災、儲存裝置爆炸、噴放后損壞電器設備等多起嚴重事故,給人民生命財產造成了重大損失。因此,必須在科學、審慎的基礎上對熱氣溶膠滅火技術的生產和應用進行嚴格的技術、生產和使用管理。多年的基礎研究和應用性實驗研究,特別是大量的工程實踐例證證明:S型熱氣溶膠滅火系統用于撲救電氣火災后不會造成對電器及電子設備的二次損壞,故可用于撲救電氣火災;K型熱氣溶膠滅火系統噴放后的產物會對電器和電子設備造成損壞;對于其它型熱氣溶膠滅火系統,由于目前國內外既無相應的技術標準要求,也沒有應用成熟的產品,本著“成熟一項,納入一項”的基本原則,本規范提出了對K型和其他型熱氣溶膠滅火系統產品在電氣火災中應用的限制規定。今后,若確有被理論和實踐證明不會對電器和電子設備造成二次損壞的其他型熱氣溶膠產品出現時,本條款可進行有關內容的修改。當然,對于人員密集場所、有爆炸危險性的場所及有超凈要求的場所(如:制藥、芯片加工等處),不應使用熱氣溶膠產品。
3.2.4 防護區的劃分,是從有利于保證全淹沒滅火系統實現滅火條件的要求方面提出來的。
不宜以兩個或兩個以上封閉空間劃分防護區,即使它們所采用滅火設計濃度相同,甚至有部分聯通,也不宜那樣去做。這是因為在極短的滅火劑噴放時間里,兩個及兩個以上空間難于實現滅火劑濃度的均勻分布,會延誤滅火時間,或造成滅火失敗。
    對于含吊頂層或地板下的防護區,各層面相鄰,管網分配方便,在設計計算上比較容易保證滅火劑的管網流量分配,為節省設備投資和工程費用,可考慮按一個防護區來設計,但需保證在設計計算上細致、精確。
    對采用管網滅火系統的防護區的面積和容積的劃定,是在國家標準《鹵代烷1301滅火系統設計規范》GB50163-92相關規定的基礎上,通過有關的工程應用實踐驗證,根據實際需要而稍有擴大;對預制滅火系統,其防護區面積和容積的確定也是通過大量的工程應用實踐而得出的。
3.2.5 當防護區的相鄰區域設有水噴淋或其他滅火系統時,其隔墻或外墻上的門窗的耐火極限可低于0.5h,但不應低于0.25h。當吊頂層與工作層劃為同一防護區時,吊頂的耐火極限不做要求。
3.2.6 該條等同采用了我國國家標準《鹵代烷1301滅火系統設計規范》GB 50163-92D 的規定。
    熱氣溶膠滅火劑在實施滅火時所產生的氣體量比七氟丙烷和IG541要少50%以上,再加上噴放相對緩慢,不會造成防護區內壓力急速明顯上升,所以,當采用熱氣溶膠滅火系統時可以放寬對圍護結構承壓的要求。
3.2.7 防護區需要開設泄壓口,是因為氣體滅火劑噴入防護區內,會顯著地增加防護區的內壓,如果沒有適當的泄壓口,防護區的圍護結構將可能承受不起增長的壓力而遭破壞。
    有了泄壓口,一定有滅火劑從此流失。在滅火設計用量公式中,對于噴放過程階段內的流失量已經在設計用量中考慮;而滅火浸漬階段內的流失量卻沒有包括。對于浸漬時間要求10min以上,而門、窗縫隙比較大,密封較差的防護區,其泄漏的補償問題,可通過門風扇試驗進行確定。
由于七氟丙烷滅火劑比空氣重,為了減少滅火劑從泄壓口流失,泄壓口應開在防護區凈高的2/3以上,即泄壓口下沿不低于防護區凈高的2/3。
3.2.8 條文中“泄壓口宜設在外墻上”,可理解為:防護區存在外墻的,就應該設在外墻上;防護區不存在外墻的,可考慮設在與走廊相隔的內墻上。
3.2.9 對防護區的封閉要求是全淹沒滅火的必要技術條件,因此不允許除泄壓口之外的開口存在;例如自動生產線上的工藝開口,也應做到在滅火時停止生產、自動關閉開口。

3.2.10 由于固體的氣溶膠發生劑在啟動、產生熱氣溶膠速率等方面受溫度和壓力的影響不顯著,通常對使用熱氣溶膠的防護區環境溫度可以放寬到不低于-20℃。但溫度低于0℃時會使熱氣溶膠在防護區的擴散速度降低,此時要對熱氣溶膠的設計滅火密度進行必要的修正。

3.3 七氟丙烷滅火系統


3.3.1 七氟丙烷滅火系統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范附錄A中表A-1的規定取值,惰化濃度可按本規范附錄A中表A-2的規定取值。本規范附錄A中未列出的,應經試驗確定。
3.3.3 圖書、檔案、票據和文物資料庫等防護區,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電機房等防護區,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,滅火設計濃度宜采用8%。
3.3.6 防護區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,設計噴放時間不應大于8s;在其它防護區,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、電子計算機房內的電氣設備火災,應采用5min;
3 其它固體表面火災,宜采用10 min;
4 氣體和液體火災,不應小于1 min。
3.3.9 七氟丙烷滅火系統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 管網的管道內容積,不應大于流經該管網的七氟丙烷儲存量體積的80%。
3.3.12 管網布置宜設計為均衡系統,并應符合下列規定:
1 噴頭設計流量應相等;
2 管網的第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 防護區的泄壓口面積,宜按下式計算:

防護區的泄壓口面積

式中  Fx——泄壓口面積(m2);
      Qx——滅火劑在防護區的平均噴放速率(kg/s);
      Pf——圍護結構承受內壓的允許壓強(Pa)。

3.3.14 滅火設計用量或惰化設計用量和系統滅火劑儲存量,應符合下列規定:
1 防護區滅火設計用量或惰化設計用量應按下式計算:

防護區滅火設計用量或惰化設計用量

式中  W—— 滅火設計用量或惰化設計用量(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大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積(m3/kg);
      V—— 防護區的凈容積(m3);
      K—— 海拔高度修正系數,可按本規范附錄B的規定取值。
2 滅火劑過熱蒸汽在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的比容,應按下式計算:

滅火劑過熱蒸汽在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的比容

式中  T——防護區最低環境溫度(℃)。
3 系統滅火劑儲存量應按下式計算:

系統滅火劑儲存量

式中  Wo——系統滅火劑儲存量(kg);
    △W1——儲存容器內的滅火劑剩余量(kg);
    △W2——管道內的滅火劑剩余量(kg)。
4 儲存容器內的滅火劑剩余量,可按儲存容器內引升管管口以下的容器容積量換算。
5 均衡管網和只含一個封閉空間的非均衡管網,其管網內的滅火劑剩余量均可不計。
防護區中含兩個或兩個以上封閉空間的非均衡管網,其管網內的剩余量,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管網計算應符合下列規定:
1 管網計算時,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:

主干管平均設計流量

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:

支管平均設計流量

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量(個);
     Qc—— 單個噴頭的設計流量(kg/s)。
4 管網阻力損失宜采用過程中點時儲存容器內壓力和平均流量進行計算。
5 過程中點時儲存容器內壓力,宜按下式計算:

過程中點時儲存容器內壓力

過程中點時儲存容器內壓力

式中  Pm——過程中點時儲存容器內壓力(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,全部儲存容器內的氣相總容積(m3);
      r ——七氟丙烷液體密度(kg/ m3),20℃時為1407kg/ m3;
      VP——管網的管道內容積(m3);
      n ——儲存容器的數量(個);
      Vb——儲存容器的容量(m3);
      η——充裝量(kg/ m3)。
6 管網的阻力損失應根據管道種類確定。當采用鍍鋅鋼管時,其阻力損失可按下式計算:

管網的阻力損失應根據管道種類確定。當采用鍍鋅鋼管時,其阻力損失可按下式計算

式中  △P——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——管道內徑(mm)。
7 初選管徑可按管道平均流量,參照下列公式計算:
當Q≤6.0kg/s時,

3.3.15-6

當6.0kg/s<Q<160.0kg/s時,

3.3.15-7

8 噴頭工作壓力應按下式計算:

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);
系統流程阻力總損失
    Nd——流程中計算管段的數量;
    Ph——高程壓頭(MPa)。
9 高程壓頭應按下式計算:

高程壓頭

式中  H——過程中點時,噴頭高度相對儲存容器內液面的位差(m);
      g——重力加速度(m/s2)
3.3.16 七氟丙烷氣體滅火系統的噴頭工作壓力的計算結果,應符合下列規定:
   1 一級增壓儲存容器的系統Pc ≥0.6(MPa,絕對壓力);
   二級增壓儲存容器的系統Pc ≥0.7(MPa,絕對壓力);
   三級增壓儲存容器的系統Pc ≥0.8(MPa,絕對壓力)。
七氟丙烷氣體滅火系統的噴頭工作壓力的計算結果,應符合下列規定

3.3.17 噴頭等效孔口面積應按下式計算:

噴頭等效孔口面積

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)],可按本規范附錄C采用。
3.3.18 噴頭的實際空口面積,應經試驗確定。噴頭規格應符合本規范附錄D的規定。


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:

防護區內被保護對象的允許最大儲存量

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。考慮到一般的冷卻要求,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,做到節省;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。

非均衡管網內剩余量的計算
圖1 非均衡管網內剩余量的計算
注:其中bc<bd,bx=bc及ad+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。

鍍鋅鋼管阻力損失與七氟丙烷流量的關系
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。

不同壓力下七氟丙烷的密度
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
螺紋接口彎頭局部損失當量長度

表2 螺紋接口三通局部損失當量長度
螺紋接口三通局部損失當量長度
??表3 螺紋接口縮徑接頭局部損失當量長度
螺紋接口縮徑接頭局部損失當量長度

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),
計算滅火劑設計用量
S=0.1269+0.000513·T
=0.1269+0.000513×20
=0.13716(m3/kg)
計算滅火劑設計用量
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)。

系統管網計算圖
圖4  系統管網計算圖

8)計算管道平均設計流量
主干管:
主干管
支管:Qg=Qw/2=14.2(kg/s)
儲存容器出流管:

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:
系統儲存量
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:
充裝率
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Po=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)
全部儲存容器氣相總容積
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)
過程中點儲存容器內壓力
=(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
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:
管路總損失
16)計算高程壓頭
依據本規范中公式(3.3.15-9):
高程壓頭
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)
高程壓頭
=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)
噴頭工作壓力
=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);
驗算設計計算結果
皆滿足,合格。
19)計算噴頭等效孔口面積及確定噴頭規格。
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:
噴頭等效孔口面積
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。

3.4 IG541混合氣體滅火系統


3.4.1 IG541混合氣體滅火系統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。
3.4.2 固體表面火災的滅火濃度為28.1%,其它滅火濃度可按本規范附錄A中表A-3的規定取值,惰化濃度可按本規范附錄A中表A-4的規定取值。本規范附錄A中未列出的,應經試驗確定。
3.4.3 當IG541混合氣體滅火劑噴放至設計用量的95%時,其噴放時間不應大于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定:
1 一級充壓(15.0MPa)系統,充裝量應為211.15kg/m3;
2 二級充壓(20.0MPa)系統,充裝量應為281.06kg/m3。
3.4.6 防護區的泄壓口面積,宜按下式計算:

防護區的泄壓口面積

式中 Fx——泄壓口面積(m2);
     Qx——滅火劑在防護區的平均噴放速率(kg/s);
     Pf——圍護結構承受內壓的允許壓強(Pa)。
3.4.7 滅火設計用量或惰化設計用量和系統滅火劑儲存量,應符合下列規定:
1 防護區滅火設計用量或惰化設計用量應按下式計算:

防護區滅火設計用量或惰化設計用量

式中 W—— 滅火設計用量或惰化設計用量(kg);
    C1—— 滅火設計濃度或惰化設計濃度(%)
     V—— 防護區的凈容積(m3);
     S—— 滅火劑氣體在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積(m3/kg);
     K—— 海拔高度修正系數,可按本規范附錄B的規定取值。
2 滅火劑氣體在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積,應按下式計算:

滅火劑氣體在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積

式中 T——防護區最低環境溫度(℃);
3 系統滅火劑儲存量,應為防護區滅火設計用量及系統滅火劑剩余量之和,系統滅火劑剩余量應按下式計算:

系統滅火劑儲存量,應為防護區滅火設計用量及系統滅火劑剩余量之和,系統滅火劑剩余量

式中 Ws——系統滅火劑剩余量(kg);
     Vo——系統全部儲存容器的總容積(m3);
    -Vp——管網的管道內容積(m3)。
3.4.8 管網計算應符合下列規定:
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:

主干管、支管的平均設計流量

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量(個);
     Qc—— 單個噴頭的設計流量(kg/s)。
2 管道內徑宜按下式計算:

3.4.8-3

式中 D—— 管道內徑(mm);
     Q——管道設計流量(kg/s);
3 滅火劑釋放時,管網應進行減壓。減壓裝置宜采用減壓孔板。減壓孔板宜設在系統的源頭或干管入口處。
4 減壓孔板前的壓力,應按下式計算

減壓孔板前的壓力

式中P1——減壓孔板前的壓力(MPa,絕對壓力);
    Po——滅火劑儲存容器充壓壓力(MPa,絕對壓力);
    Vo——系統全部儲存容器的總容積(m3);
    V1——減壓孔板前管網管道容積(m3);
    V2——減壓孔板后管網管道容積(m3)。
5 減壓孔板后的壓力,應按下式計算:

減壓孔板后的壓力

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,可在δ=0.52~0.60中選用;二級充壓(20MPa)的系統,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:

減壓孔板孔口面積

式中 FK——減壓孔板孔口面積(cm2);
     Qk——減壓孔板設計流量(kg/s);
     μk——減壓孔板流量系數。
7 系統的阻力損失宜從減壓孔板后算起,并按下列公式計算,壓力系數和密度系數,應依據計算點壓力按本規范附錄E確定。

系統的阻力損失宜從減壓孔板后算起,并應按下列公式計算,壓力系數和密度系數

式中 Q——管道設計流量(kg/s);
     L——管道計算長度(m);
     D——管道內徑(mm);
     Y1——計算管段始端壓力系數(10-1MPa·kg/m3);
     Y2——計算管段末端壓力系數(10-1MPa·kg/m3);
     Z1——計算管段始端密度系數;
     Z2——計算管段末端密度系數。
3.4.9 IG541混合氣體滅火系統的噴頭工作壓力的計算結果,應符合下列規定:
1 一級充壓(15MPa)系統, Pc≥2.0(MPa,絕對壓力);
2 二級充壓(20MPa)系統, 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:

噴頭等效孔口面積

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)],可按本規范附錄F采用。
3.4.11 噴頭的實際孔口面積,應經試驗確定,噴頭規格應符合本規范附錄D的規定。
 

條文說明

3.4 IG541混合氣體滅火系統
3.4.6 泄壓口面積是該防護區采用的滅火劑噴放速率及防護區圍護結構承受內壓的允許壓強的函數。噴放速率小,允許壓強大,則泄壓口面積小;反之,則泄壓口面積大。泄壓口面積可通過計算得出。由于IG541滅火系統在噴放過程中,初始噴放壓力高于平均流量的噴放壓力約1倍,故推算結果是,初始噴放的峰值流量約是平均流量的2倍。因此,條文中的計算公式是按平均流量的√2倍求出的。
    建筑物的內壓允許壓強,應由建筑結構設計給出。表4的數據供參考:

表4  建筑物的內壓允許壓強
建筑物的內壓允許壓強

3.4.7 第3款中,式(3.4.7-3)按系統設計用量完全釋放時,以當時儲瓶內溫度和管網管道內平均溫度計算IG541滅火劑密度而求得。
3.4.8 管網計算
2 式(3.4.8-3)是根據1.1倍平均流量對應噴頭容許最小壓力下,以及釋放近95%設計用量,管網末端壓力接近于0.5MPa(表壓)時,它們的末端流速皆小于臨界流速而求得。
計算選用時,在選用范圍內,下游支管宜偏大選用;噴頭接管按噴頭接口尺寸選用。
4 式(3.4.8-4)是以釋放95%的設計用量的一半時的系統狀況,按絕熱過程求出。
5 減壓孔板后的壓力,應首選臨界落壓比進行計算,當由此計算出的噴頭工作壓力未能滿足第3.4.9條的規定時,可改選落壓比,但應在本款規定范圍內選用。
6 式(3.4.8-6)是根據亞臨界壓差流量計算公式,即
 亞臨界壓差流量
其中T1以初始溫度代入而求得。
Q式的推導,是設定IG541噴放的系統流程為絕熱過程,得
IG541噴放的系統流程為絕熱過程
求取孔口和孔口前二截面的方程式,并以孔口和孔口前二截面代入,得

孔口和孔口前二截面的方程式
相對于ω2 ,ω1 相當小,從而忽略項ω21,得

求取孔口和孔口前二截面
最終即可求出Q式。
以上各式中,符號的含義如下:
Q—減壓孔板氣體流量;
μ—減壓孔板流量系數;
F—減壓孔板孔口面積;
P1—氣體在減壓孔板前的絕對壓力;
P2—氣體在減壓孔板孔口處的絕對壓力;
g—重力加速度;
k—絕熱指數;
R—氣體常數;
T1—氣體初始絕對溫度;
T2—孔口處的氣體絕對溫度;
Cv—比定容熱容;
T—氣體絕對溫度;
A—功的熱當量;
P—氣體壓力;
v—氣體比熱容;
ω—氣體流速,角速度;
υ—氣體流速,線速度;
i1—減壓孔板前的氣體狀態焓;
i2—孔口處的氣體狀態焓;
ω1—氣體在減壓孔板前的流速;
ω2—氣體在孔口處的流速;
Cp—比定壓熱容;
減壓孔板可按圖5設計。其中,d為孔口直徑;D為孔口前管道內徑;d/D為0.25~0.55。
當 d/D≤0.35,μk=0.6;
0.35<d/D≤0.45,μk=0.61;
0.45<d/D≤0.55,μk=0.62。

圖5 減壓孔板
圖5 減壓孔板

7 系統流程損失計算,采用了可壓縮流體絕熱流動計入摩擦損失為計算條件,建立管流的方程式:

建立管流

最后推算出:

系統流程損失計算

式中 ρ—氣體密度;
     α—動能修正系數;
     λ—沿程阻力系數;
    dl—長度函數的微分;
    dρ—壓力函數的微分;
    dυ—速度函數的微分;
     Y—壓力系數;
     Z—密度系數;
     L—管道計算長度;
由于該式中,壓力流量間是隱函數,不便求解,故將計算式改寫為條文中形式。
下面用實例介紹IG541混合氣體滅火系統設計計算:
某機房為20m*20m*3.5m,最低環境溫度20℃,將管網均衡布置。
系統圖中:減壓孔板前管道(a-b)長15m,減壓孔板后主管道(b-c)長75m,管道連接件當量長度9m;一級支管(c-d)長5m,管道連接件當量長度11.9m;二級支管(d-e)長5m,管道連接件當量長度6.3m;三級支管(e-f)長2.5m,管道連接件當量長度5.4m;末端支管(f-g)長2.6m,管道連接件當量長度7.1m。
    1)確定滅火設計濃度
    依據本規范,取C1=37.5%。
    2)計算保護空間實際容積
    V=20×20×3.5=1400(m3)。
    3)計算滅火設計用量

系統管網計算圖
圖6 系統管網計算圖

依據本規范公式(3.4.7-1),防護區滅火設計用量或惰化設計用量
其中,K=1,
S=0.6575+0.0024×20(℃)=0.7055(m3/kg),
滅火設計用量或惰化設計用量
4)設定噴放時間
依據本規范,取t=55s。
5)選定滅火劑儲存容器規格及儲存壓力級別
選用70升的15MPa存儲容器,根據W=932.68kg,充裝系數η=211.15kg/m3,儲瓶數n=(932.68/211.15)/0.07=63.1,取整后,n=64(只)。
6)計算管道平均設計流量
主干管:主干管
一級支管:Qg1=Qw/2=8.055(kg/s);
二級支管:Qg2=Qg1/2=4.028(kg/s);
三級支管:Qg3= Qg2/2=2.014(kg/s);
末端支管:Qg4= Qg3/2=1.007(kg/s),即Qc=1.007kg/s。
7)選擇管網管道通徑
以管道平均設計流量,依據本規范,管道平均設計流量初選管徑為:
主干管:125mm;
一級支管:80mm;
二級支管:65mm;
三級支管:50mm;
末端支管:40mm。
8)計算系統剩余量及其增加的儲瓶數量
V1=0.1178m3,V2=1.1287m3,VP=V1+V2=1.2465 m3;Vo=0.07×64=4.48m3;
依據本規范,Ws≥2.7Vo+2.0VP14.589(kg),
計入剩余量后的儲瓶數:
n1≥[(932.68+14.589)/211.15]/0.07≥64.089
取整后,n1=65(只)
9)計算減壓孔板前壓力。
依據本規范公式(3.4.8-4):
減壓孔板前壓力
10)計算減壓孔板后壓力
依據本規范,P2=δ·P1=0.52×4.954=2.576(MPa)。
11)計算減壓孔板孔口面積
依據本規范公式(3.4.8-6):減壓孔板孔口面積;并初選μk=0.61,得出Fk=20.570(cm2),d=51.177(mm)。d/D=0.4094;說明μk選擇正確。
12)計算流程損失
根據P2=2.576(MPa),查本規范附錄E表E-1,得出b點Y=566.6,Z=0.5855;
依據本規范(3.4.8-7):
流程損失,代入各管段平均流量及計算長度(含沿程長度及管道連接件當量長度),并結合本規范附錄E表E-1,推算出:
c點Y=656.9,Z=0.5855;該點壓力值P=2.3317MPa;
d點Y=705.0,Z=0.6583;
e點Y=728.6,Z=0.6987;
f點Y=744.8,Z=0.7266;
g點Y=760.8,Z=0.7598。
13)計算噴頭等效孔口面積
因g點為噴頭入口處,根據其Y、Z值,查本規范附錄E表E-1,推算出該點壓力Pc=2.011MPa;查本規范附錄F表F-1,推算出噴頭等效單位面積噴射率qc= 0.4832kg/(s·cm2);
依據本規范,噴頭等效孔口面積
查本規范附D,可選用規格代號為22的噴頭(16只)。

3.5 熱氣溶膠預制滅火系統


3.5.1 熱氣溶膠預制滅火系統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,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,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試驗確定。
3.5.7 其他型熱氣溶膠的滅火密度應經試驗確定。
3.5.8 滅火浸漬時間應符合下列規定:
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火災及其他固體表面火災,應采用10min。
3.5.9 滅火設計用量應按下式計算:
滅火設計用量
 式中 W—— 滅火設計用量(kg);
     C2—— 滅火設計密度(kg/m3);
      V—— 防護區凈容積(m3);
     Kv—— 容積修正系數。V<500m3,Kv=1.0;500m3≤V<1000m3,Kv=1.1;V≥1000m3,Kv=1.2。
條文說明
 
3.5 熱氣溶膠預制滅火系統
3.5.9 熱氣溶膠滅火系統由于噴放較慢,因此存在滅火劑在防護區內擴散較慢的問題。在較大的空間內,為了使滅火劑以合理的速度進行擴散,除了合理布置滅火裝置外,適當增加滅火劑濃度也是比較有效的辦法,所以在設計用量計算中引入了容積修正系數Kv,Kv的取值是根據試驗和計算得出的。
下面舉例說明熱氣溶膠滅火系統的設計計算:
某通訊傳輸站作為一單獨防護區,其長、寬、高分別為5.6m、5m、3.5m,其中含建筑實體體積為23m3。
1)計算防護區凈容積
V=(5.6×5×3.5)-23=75(m3)
2)計算滅火劑設計用量
依據本規范,
滅火設計用量
C2取0.13kg/m3,Kv取1,則:
W=0.13×1×75=9.75 (kg)
3) 產品規格選用
依據本規范第3.2.1條以及產品規格,選用S型氣溶膠滅火裝置10kg一臺。
4)系統設計圖
依據本規范要求配置控制器,探測器等設備后的滅火系統設計圖如下:
熱氣溶膠滅火系統
圖7 熱氣溶膠滅火系統

4 系統組件


4.1 一般規定
4.2 七氟丙烷滅火系統組件專用要求
4.3 IG541混合氣體滅火系統組件專用要求
4.4 熱氣溶膠預制滅火系統組件專用要求

4.1 一般規定


4.1.1 儲存裝置應符合下列規定:
1 管網系統的儲存裝置應由儲存容器、容器閥和集流管等組成;七氟丙烷和IG541預制滅火系統的儲存裝置,應由儲存容器、容器閥等組成;熱氣溶膠預制滅火系統的儲存裝置應由發生劑罐、引發器和保護箱(殼)體等組成。
2 容器閥和集流管之間應采用撓性連接。儲存容器和集流管應采用支架固定。
3 儲存裝置上應設耐久的固定銘牌,并應標明每個容器的編號、容積、皮重、滅火劑名稱、充裝量、充裝日期和充壓壓力等。
4 管網滅火系統的儲存裝置宜設在專用儲瓶間內。儲瓶間宜靠近防護區,并應符合建筑物耐火等級不低于二級的有關規定及有關壓力容器存放的規定,且應有直接通向室外或疏散走道的出口。儲瓶間和設置預制滅火系統的防護區的環境溫度應為-10℃~50℃。
5 儲存裝置的布置,應便于操作、維修及避免陽光照射。操作面距墻面或兩操作面之間的距離,不宜小于1.0m,且不應小于儲存容器外徑的1.5倍。
4.1.2 儲存容器、驅動氣體儲瓶的設計與使用應符合國家現行《氣瓶安全監察規程》及《壓力容器安全技術監察規程》的規定。
4.1.3 儲存裝置的儲存容器與其它組件的公稱工作壓力,不應小于在最高環境溫度下所承受的工作壓力。
4.1.4 在儲存容器或容器閥上,應設安全泄壓裝置和壓力表。組合分配系統的集流管,應設安全泄壓裝置。安全泄壓裝置的動作壓力,應符合相應氣體滅火系統的設計規定。

4.1.5 在通向每個防護區的滅火系統主管道上,應設壓力訊號器或流量訊號器。
4.1.6 組合分配系統中的每個防護區應設置控制滅火劑流向的選擇閥,其公稱直徑應與該防護區滅火系統的主管道公稱直徑相等。
選擇閥的位置應靠近儲存容器且便于操作。選擇閥應設有標明其工作防護區的永久性銘牌。
4.1.7 噴頭應有型號、規格的永久性標識。設置在有粉塵、油霧等防護區的噴頭,應有防護裝置。
4.1.8 噴頭的布置應滿足噴放后氣體滅火劑在防護區內均勻分布的要求。當保護對象屬可燃液體時,噴頭射流方向不應朝向液體表面。
4.1.9 管道及管道附件應符合下列規定:
1 輸送氣體滅火劑的管道應采用無縫鋼管。其質量應符合現行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163、《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310等的規定。無縫鋼管內外應進行防腐處理,防腐處理宜采用符合環保要求的方式。
2 輸送氣體滅火劑的管道安裝在腐蝕性較大的環境里,宜采用不銹鋼管。其質量應符合現行國家標準《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T14976的規定。
3 輸送啟動氣體的管道,宜采用銅管,其質量應符合現行國家標準《拉制銅管》GB1527的規定。
4 管道的連接,當公稱直徑小于或等于80mm時,宜采用螺紋連接;大于80mm時,宜采用法蘭連接。鋼制管道附件應內外防腐處理,防腐處理宜采用符合環保要求的方式。使用在腐蝕性較大的環境里,應采用不銹鋼的管道附件。
4.1.10 系統組件與管道的公稱工作壓力,不應小于在最高環境溫度下所承受的工作壓力。
4.1.11 系統組件的特性參數應由國家法定檢測機構驗證或測定。
條文說明
 
4.1 一般規定
4.1.1 第4款中,要求氣體滅火系統儲存裝置設在專用的儲瓶間內,是考慮它是一套用于安全設施的保護設備,被保護的都是一些存放重要設備物件的場所,所以它自身的安全可靠是做好安全保護的先決條件,故宜將它設在安全的地方,專用的房間里。專用房間,即指不應是走廊里或簡陋建筑物內,更不應該露天設置;同時,也不宜與消防無關的設備共同設置在同一個房間里。為了防止外部火災蔓延進來,其耐火等級要求不應低于二級。要求有直通室外或疏散走道的出口,是考慮火災事故時安全操作的需要。其室內環境溫度的規定,是根據氣體滅火劑沸點溫度和設備正常工作的要求。
對于IG541混合氣體滅火系統,其儲存裝置長期處于高壓狀態,因而其儲瓶間要求(如泄爆要求等)更為嚴格,除滿足一般儲瓶間要求外,還應符合國家有關高壓容器儲存的規定。
4.1.5 要求在滅火系統主管道上安裝壓力訊號器或流量訊號器,有兩個用途:一是確認本系統是否真正啟動工作和滅火劑是否噴向起火的保護區;二是用其信號操作保護區的警告指示門燈,禁止人員進入已實施滅火的防護區。
4.1.8 防護區的滅火是以全淹沒方式滅火.全淹沒方式是以滅火濃度為條件的,所以單個噴頭的流量是以單個噴頭在防護區所保護的容積為核算基礎。故噴頭應以其噴射流量和保護半徑二者兼顧為原則進行合理配置,滿足滅火劑在防護區里均勻分布,達到全淹沒滅火的要求.
4.1.9 盡管氣體滅火劑本身沒有什么腐蝕性,其滅火系統管網平時是干管,但作為安全的保護設備來講,是“養兵千日.用在一時”。考慮環境條件對管道的腐蝕,應進行防腐處理,防腐處理宜采用符合環保要求的方式。對鋼管及鋼制管道附件也可考慮采用內外鍍鋅鈍化等防腐方式。鍍層應做到完滿、均勻、平滑;鍍鋅層厚度不宜小于15μm。
本規范沒有完全限制管道連接方式,如溝槽式卡箍連接,由于目前還沒有通過國家法定檢測機構檢測并符合要求的耐高壓溝槽式卡箍類型,規范不宜列入,如將來出現符合要求的產品,本規范不限制使用。
4.1.11 系統組件的特性參數包括閥門、管件的局部阻力損失,噴嘴流量特性,減壓裝置減壓特性等。

4.2 七氟丙烷滅火系統組件專用要求


4.2.1 儲存容器或容器閥以及組合分配系統集流管上的安全泄壓裝置的動作壓力,應符合下列規定:
1 儲存容器增壓壓力為2.5MPa時,應為5.0±0.25MPa(表壓);
2 儲存容器增壓壓力為4.2MPa,最大充裝量為950kg/m3時,應為7.0±0.35MPa(表壓);最大充裝量為1120kg/m3時,應為8.4±0.42MPa(表壓);
3 儲存容器增壓壓力為5.6MPa時,應為10.0±0.5MPa(表壓)。
4.2.2 增壓壓力為2.5MPa的儲存容器宜采用焊接容器;增壓壓力為4.2MPa的儲存容器,可采用焊接容器或無縫容器;增壓壓力為5.6MPa的儲存容器,應采用無縫容器。
4.2.3 在容器閥和集流管之間的管道上應設單向閥。

4.3 IG541混合氣體滅火系統組件專用要求


4.3.1 儲存容器或容器閥以及組合分配系統集流管上的安全泄壓裝置的動作壓力,應符合下列規定:
1 一級充壓(15.0MPa)系統,應為20.7±1.0MPa(表壓);
2 二級充壓(20.0MPa)系統,應為27.6±1.4MPa(表壓)。
4.3.2 儲存容器應采用無縫容器。

4.4 熱氣溶膠預制滅火系統組件專用要求


4.4.1 一臺以上滅火裝置之間的電啟動線路應采用串聯連接。
4.4.2 每臺滅火裝置均應具備啟動反饋功能。

5 操作與控制


5.0.1 采用氣體滅火系統的防護區,應設置火災自動報警系統,其設計應符合現行國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB50116的規定,并應選用靈敏度級別高的火災探測器。
5.0.2 管網滅火系統應設自動控制、手動控制和機械應急操作三種啟動方式。預制滅火系統應設自動控制和手動控制兩種啟動方式。
5.0.3 采用自動控制啟動方式時,根據人員安全撤離防護區的需要,應有不大于30s的可控延遲噴射;對于平時無人工作的防護區,可設置為無延遲的噴射。
5.0.4 滅火設計濃度或實際使用濃度大于無毒性反應濃度(NOAEL濃度)的防護區和采用熱氣溶膠預制滅火系統的防護區,應設手動與自動控制的轉換裝置。當人員進入防護區時,應能將滅火系統轉換為手動控制方式;當人員離開時,應能恢復為自動控制方式。防護區內外應設手動、自動控制狀態的顯示裝置。
5.0.5 自動控制裝置應在接到兩個獨立的火災信號后才能啟動。手動控制裝置和手動與自動轉換裝置應設在防護區疏散出口的門外便于操作的地方,安裝高度為中心點距地面1.5m。機械應急操作裝置應設在儲瓶間內或防護區疏散出口門外便于操作的地方。
5.0.6 氣體滅火系統的操作與控制,應包括對開口封閉裝置、通風機械和防火閥等設備的聯動操作與控制。
5.0.7 設有消防控制室的場所,各防護區滅火控制系統的有關信息,應傳送給消防控制室。
5.0.8 氣體滅火系統的電源,應符合現行國家有關消防技術標準的規定;采用氣動力源時,應保證系統操作和控制需要的壓力和氣量。
5.0.9 組合分配系統啟動時,選擇閥應在容器閥開啟前或同時打開。

條文說明

5.操作與控制
5.0.1 化學合成類滅火劑在火場的分解產物是比較多的,對人員和設備都有危害。例如七氟丙烷,據美國Robin的試驗報告,七氟丙烷接觸的燃燒表面積加大,分解產物會隨之增加,表面積增加1倍,分解產物會增加2倍。為此,從減少分解產物的角度縮短火災的預燃時間,也是很有必要的。對通訊機房、電子計算機房等防護區來說,要求其設置的探測器在火災規模不大于1kw的水準就應該響應。
另外,從減少火災損失,限制表面火災向深位火災發展,限制易燃液體火災的爆炸危險等角度來說,也都認定它是非常必要的。
故本規范規定,應配置高靈敏度的火災探測器,做到及早地探明火災,及早地滅火。探測器靈敏度等級應依照國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB50116-1998的有關技術規定。
感溫探測器的靈敏度應為一級;感煙探測器等其他類型的火災探測器,應根據防護區內的火災燃燒狀況,結合具體產品的特性,選擇響應時間最短、最靈敏的火災探測器。
5.0.3 對于平時無人工作的防護區,延遲噴射的延時設置可為0s。這里所說的平時無人工作防護區,對于本滅火系統通常的保護對象來說,可包括:變壓器室、開關室、泵房、地下金庫、發動機試驗臺、電纜橋架(隧道)、微波中繼站、易燃液體庫房和封閉的能源系統等。
對于有人工作的防護區,一般采用手動控制方式較為安全。
5.0.5 本條中的“自動控制裝置應在接到兩個獨立的火災信號后才能啟動”,是等同采用了我國國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB50116-1998的規定。
但是,采用哪種火災探測器組合來提供“兩個”獨立的火災信號則必須根據防護區及被保護對象的具體情況來選擇。例如,對于通信機房和計算機房,一般用溫控系統維持房間溫度在一定范圍;當發生火災時,起初防護區溫度不會迅速升高,感煙探測器會較快感應。此類防護區在火災探測器的選擇和線路設計上,除考慮采用溫-煙的兩個獨立火災信號的組合外,更可考慮采用煙-煙的兩個獨立火災信號的組合,而提早滅火控制的啟動時間。
5.0.7 應向消防控制室傳送的信息包括:火災信息、滅火動作、手動與自動轉換和系統設備故障信息等。

6 安全要求


6.0.1 防護區應有保證人員在30s內疏散完畢的通道和出口。
6.0.2 防護區內的疏散通道及出口,應設應急照明與疏散指示標志。防護區內應設火災聲報警器,必要時,可增設閃光報警器。防護區的入口處應設火災聲、光報警器和滅火劑噴放指示燈,以及防護區采用的相應氣體滅火系統的永久性標志牌。滅火劑噴放指示燈信號,應保持到防護區通風換氣后,以手動方式解除。
6.0.3 防護區的門應向疏散方向開啟,并能自行關閉;用于疏散的門必須能從防護區內打開。
6.0.4 滅火后的防護區應通風換氣,地下防護區和無窗或設固定窗扇的地上防護區,應設置機械排風裝置,排風口宜設在防護區的下部并應直通室外。通信機房、電子計算機房等場所的通風換氣次數應不少于每小時5次。

6.0.5 儲瓶間的門應向外開啟,儲瓶間內應設應急照明;儲瓶間應有良好的通風條件,地下儲瓶間應設機械排風裝置,排風口應設在下部,可通過排風管排出室外。
6.0.6 經過有爆炸危險和變電、配電場所的管網、以及布設在以上場所的金屬箱體等,應設防靜電接地。
6.0.7 有人工作防護區的滅火設計濃度或實際使用濃度,不應大于有毒性反應濃度(LOAEL濃度),該值應符合本規范附錄G的規定。
6.0.8 防護區內設置的預制滅火系統的充壓壓力不應大于2.5 MPa。

6.0.9 滅火系統的手動控制與應急操作應有防止誤操作的警示顯示與措施。
6.0.10 熱氣溶膠滅火系統裝置的噴口前1.0m內,裝置的背面、側面、頂部0.2 m內不應設置或存放設備、器具等。
6.0.11 設有氣體滅火系統的場所,宜配置空氣呼吸器。
條文說明

6.安全要求
6.0.4 滅火后,防護區應及時進行通風換氣,換氣次數可根據防護區性質考慮,根據通信機房、計算機機房等場所的特性,本條規定了其每小時最少的換氣次數。
6.0.5 排風管不能與通風循環系統相連。
6.0.7 本條規定,在通常有人的防護區所使用的滅火設計濃度限制在安全范圍以內,是考慮人身安全。
6.0.8 本條的規定,是防止防護區內發生火災時,較高充壓壓力的容器因升溫過快而發生危險。同時參考了鹵代烷1211、1301預制滅火系統的設計應用情況。
6.0.11 空氣呼吸器不必按照防護區配置,可按建筑物(棟)或滅火劑儲瓶間或樓層酌情配置,宜設兩套。


附錄A 滅火濃度和惰化濃度


七氟丙烷、IG541的滅火濃度及惰化濃度見表A-1~表A-4
 
表A-1 七氟丙烷滅火濃度         
可燃物 滅火濃度(%) 可燃物 滅火濃度(%)
甲烷 6.2 異丙醇 7.3
乙烷 7.5 丁醇 7.1
丙烷 6.3 甲乙酮 6.7
庚烷 5.8 甲基異丁酮 6.6
正庚烷 6.5 丙酮 6.5
硝基甲烷 10.1 環戊酮 6.7
甲苯 5.1 四氫呋喃 7.2
二甲苯 5.3 嗎啉 7.3
乙腈 3.7 汽油(無鉛,7.8%乙醇) 6.5
乙基醋酸酯 5.6 航空燃料汽油 6.7
丁基醋酸酯 6.6 2號柴油 6.7
甲醇 9.9 噴氣式發動機燃料(-4) 6.6
乙醇 7.6 噴氣式發動機燃料(-5) 6.6
乙二醇 7.8 變壓器油 6.9

表A-2 七氟丙烷惰化濃度        
可燃物 惰化濃度(%)
甲烷 8.0
二氯甲烷 3.5
1.1-二氟乙烷 8.6
1-氯-1.1-二氟乙烷 2.6
丙烷 11.6
1-丁烷 11.3
戊烷 11.6
乙烯氧化物 13.6

表A-3 IG541混合氣體滅火濃度      
可燃物 滅火濃度(%) 可燃物 滅火濃度(%)
甲烷 15.4 丙酮 30.3
乙烷 29.5 丁酮 35.8
丙烷 32.3 甲基異丁酮 32.3
戊烷 37.2 環己酮 42.1
庚烷 31.1 甲醇 44.2
正庚烷 31.0 乙醇 35.0
辛烷 35.8 1-丁醇 37.2
乙烯 42.1 異丁醇 28.3
醋酸乙烯酯 34.4 普通汽油 35.8
醋酸乙酯 32.7 航空汽油100 29.5
二乙醚 34.9 Avtur(Jet A) 36.2
石油醚 35.0 2號柴油 35.8
甲苯 25.0 真空泵油 32.0
乙腈 26.7    

表A-4 IG541混合氣體惰化濃度      
可燃物 惰化濃度(%)
甲烷 43.0
丙烷 49.0

附錄B 海拔高度修正系數


海拔高度修正系數見表B
表B 海拔高度修正系數 
海拔高度(m) 修正系數
-1000 1.130
0 1.000
1000 0.885
1500 0.830
2000 0.785
2500 0.735
3000 0.690
3500 0.650
4000 0.610
4500 0.565

附錄C 七氟丙烷滅火系統噴頭等效孔口單位面積噴射率


七氟丙烷滅火系統噴頭等效孔口單位面積噴射率見表C-1~表C-3

表C-1 增壓壓力為2.5MPa(表壓)時七氟丙烷滅火系統噴頭
等效孔口單位面積噴射率 
     
噴頭入口壓力
(MPa,絕對壓力)
噴射率
[kg/(s·cm2)]
噴頭入口壓力
(MPa,絕對壓力)
噴射率
[kg/(s·cm2)]
2.1 4.67 1.3 2.86
2.0 4.48 1.2 2.58
1.9 4.28 1.1 2.28
1.8 4.07 1.0 1.98
1.7 3.85 0.9 1.66
1.6 3.62 0.8 1.32
1.5 3.38 0.7 0.97
1.4 3.13 0.6 0.62
注:等效孔口流量系數為0.98 

表C-2 增壓壓力為4.2MPa(表壓)時七氟丙烷滅火系統噴頭
等效孔口單位面積噴射率    
  
 
噴頭入口壓力
(MPa,絕對壓力)
噴射率
[kg/(s·cm2)]
噴頭入口壓力
(MPa,絕對壓力)
噴射率
[kg/(s·cm2)]
3.4 6.04 1.6 3.50
3.2 5.83 1.4 3.05
3.0 5.61 1.3 2.80
2.8 5.37 1.2 2.50
2.6 5.12 1.1 2.20
2.4 4.85 1.0 1.93
2.2 4.55 0.9 1.62
2.0 4.25 0.8 1.27
1.8 3.90 0.7 0.90
 注:等效孔口流量系數為0.98

表C-3 增壓壓力為5.6MPa(表壓)時七氟丙烷滅火系統噴頭
等效孔口單位面積噴射率 
     
 
噴頭入口壓力
(MPa,絕對壓力)
噴射率
[kg/(s·cm2)]
噴頭入口壓力
(MPa,絕對壓力)
噴射率
[kg/(s·cm2)]
4.5 6.49 2.0 4.16
4.2 6.39 1.8 3.78
3.9 6.25 1.6 3.34
3.6 6.10 1.4 2.81
3.3 5.89 1.3 2.50
3.0 5.59 1.2 2.15
2.8 5.36 1.1 1.78
2.6 5.10 1.0 1.35
2.4 4.81 0.9 0.88
2.2 4.50 0.8 0.40
 注:等效孔口流量系數為0.98

附錄D 噴頭規格和等效孔口面積


噴頭規格和等效孔口面積見表D
表D 噴頭規格和等效孔口面積        
噴頭規格代號 等效孔口面積(cm2)
8 0.3168
9 0.4006
10 0.4948
11 0.5987
12 0.7129
14 0.9697
16 1.267
18 1.603
20 1.979
22 2.395
24 2.850
26 3.345
28 3.879
 注:擴充噴頭規格,應以等效孔口的單孔直徑0.79375mm倍數設置。

附錄E IG541混合氣體滅火系統管道壓力系數和密度系數


IG541混合氣體滅火管道壓力系數和密度系數見表E-1、表E-2
表E-1 一級充壓(15.0MPa)IG541混合氣體滅火系統的
管道壓力系數和密度系數 
  
壓力(MPa,絕對壓力) Y(10-1MPa·kg/m3) Z
3.7 0 0
3.6 61 0.0366
3.5 120 0.0746
3.4 177 0.114
3.3 232 0.153
3.2 284 0.194
3.1 335 0.237
3.0 383 0.277
2.9 429 0.319
2.8 474 0.363
2.7 516 0.409
2.6 557 0.457
2.5 596 0.505
2.4 633 0.552
2.3 668 0.601
2.2 702 0.653
2.1 734 0.708
2.0 764 0.766
 
表E-2 二級充壓(20.0MPa)IG541混合氣體滅火系統的
管道壓力系數和密度系數 
     
壓力(MPa,絕對壓力) Y(10-1MPa·kg/m3) Z
4.6 0 0
4.5 75 0.0284
4.4 148 0.0561
4.3 219 0.0862
4.2 288 0.114
4.1 355 0.144
4.0 420 0.174
3.9 483 0.206
3.8 544 0.236
3.7 604 0.269
3.6 661 0.301
3.5 717 0.336
3.4 770 0.370
3.3 822 0.405
3.2 872 0.439
3.08 930 0.483
2.94 995 0.539
2.8 1056 0.595
2.66 1114 0.652
2.52 1169 0.713
2.38 1221 0.778
2.24 1269 0.847
2.1 1314 0.918

附錄F IG541混合氣體滅火系統噴頭等效孔口單位面積噴射率


IG541混合氣體滅火系統噴頭等效孔口單位面積噴射率見表F-1、表F-2 
表F-1 一級充壓(15.0MPa)IG541混合氣體滅火系統噴頭
  等效孔口單位面積噴射率
     
噴頭入口壓力(MPa,絕對壓力) 噴射率[kg/(s·cm2)]
3.7 0.97
3.6 0.94
3.5 0.91
3.4 0.88
3.3 0.85
3.2 0.82
3.1 0.79
3.0 0.76
2.9 0.73
2.8 0.70
2.7 0.67
2.6 0.64
2.5 0.62
2.4 0.59
2.3 0.56
2.2 0.53
2.1 0.51
2.0 0.48
 注:等效孔口流量系數為0.98
 
表F-2 二級充壓(20.0MPa)IG541混合氣體滅火系統噴頭
等效孔口單位面積噴射率
      
噴頭入口壓力(MPa,絕對壓力) 噴射率[kg/(s·cm2)]
4.6 1.21
4.5 1.18
4.4 1.15
4.3 1.12
4.2 1.09
4.1 1.06
4.0 1.03
3.9 1.00
3.8 0.97
3.7 0.95
3.6 0.92
3.5 0.89
3.4 0.86
3.3 0.83
3.2 0.80
3.08 0.77
2.94 0.73
2.8 0.69
2.66 0.65
2.52 0.62
2.38 0.58
2.24 0.54
2.1 0.50
 注:等效孔口流量系數為0.98

附錄G 無毒性反應(NOAEL)、有毒性反應(LOAEL)濃度和滅火劑技術性


無毒性反應(NOAEL)、有毒性反應(LOAEL)濃度和滅火劑技術性能見表G-1~表G-3
表G-1 七氟丙烷和IG541的NOAEL、LOAEL濃度    
 項        目 七氟丙烷 IG541
NOAEL濃度 9.0% 43%
LOAEL濃度 10.5% 52%
  
表G-2 七氟丙烷滅火劑技術性能       
項  目 技術指標
純度 ≥99.6%(質量比)
酸度 ≤3ppm(質量比)
水含量 ≤10ppm(質量比)
不揮發殘留物 ≤0.01%(質量比)
懸浮或沉淀物 不可見
 
 表G-3 IG541混合氣體滅火劑技術性能     
滅火劑名稱 主要技術指標
純度(v/v) 比例(%) 氧含量 水含量
IG541 Ar >99.97% 40±4 <3ppm <4ppm
N2 >99.99% 52±4 <3ppm <5ppm
CO2 >99.5% 8+1-0.0 <10ppm <10ppm
 滅火劑名稱 其他成分最大含量(ppm) 懸浮物或沉淀物
IG541 Ar <10
N2
CO2

規范用詞說明


1 為便于在執行本規范條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:
1.1 表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:
正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”。
1.2 表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的用詞:
正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”。
1.3 表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的用詞:
正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”。
表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞,采用“可”。

2 本規范中指明應按其他有關標準,規范執行的寫法為“應符合……的規定”或“應按……執行”。





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