消防環(huán)保 (論文+DWG圖紙)

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1、前言隨著近五十年的經(jīng)濟迅速發(fā)展，各種現(xiàn)代化的設備、儀器的經(jīng)濟含量越來越高，俗知的水撲救火災已無法滿足現(xiàn)代化的大樓、設備、儀器的保護，氣體滅火系統(tǒng)應運而生?；诮鼛啄耆蚨趸紲厥倚耐{，不破壞大氣臭氧層的氣體滅火劑被重視起來，相應出現(xiàn)了CO2、七氟丙烷等哈龍滅火劑的替代物。CO2是最為普遍的高壓氣體滅火系統(tǒng)，但不能用于人員較多的場所，就通訊樓主機房等場所，更為理想的是使用七氟丙烷滅火劑，在哈龍?zhí)娲镏衅叻榈腛DP（破壞臭氧潛能）指數(shù)為零，且現(xiàn)在國內(nèi)以具有一定的生產(chǎn)能力，故本系統(tǒng)采用七氟丙烷根據(jù)七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）進行設計。第一章 七氟丙烷

2、（FM-200）滅火系統(tǒng)簡介1.1 七氟丙烷滅火劑的性質(zhì)和滅火機理七氟丙烷（HFC227ea，美國商標名稱為FM-200）滅火劑是一種無色、幾乎無味、不導電的氣體，其化學分子式為CF3CHFCF3，分子量為170，密度大約為空氣的6倍，采用高壓液化儲存。表1-1 七氟丙烷主要物理性能表沸點(1atm)（）冰 點（）臨界溫度（）臨界壓力（kPa）達沸點時的汽化潛熱（環(huán)境25時試)(kJ/kg)-16.4-131.0101.72912132.6蒸氣壓(25)(kPa)儲存壓力(20) (kPa)儲存容器最小工作壓力(kPa)最大充裝密度(kg/m3)457.7250035001150ODP(%,v

3、/v)GWP(%，v/v)LC50(%，v/v)大氣中存活壽命(年)00.30.580.03142注： ODP 破壞臭氧潛能；GWP 地球變暖潛能；LC50 半數(shù)致死濃度七氟丙烷滅火機理為抑制化學鏈反應,對于A類和B類火災均能起到良好的滅火作用。1.2 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)適用范圍（1） 七氟丙烷滅火劑可以撲救的火災：a) 可燃氣體火災，如甲烷、乙烯、煤氣、天然氣等；b) 甲、乙、丙類液體火災，如烴類、醇類、有機溶劑類等；c) 可燃固體表面火災；d) 電氣火災。防護區(qū)內(nèi)一般含不致發(fā)展成固體深位火災的固體燃料、電氣設備或存在少量可燃液體。其典型燃料為：a) PC板；b) 絕緣電線電纜；c) 散布

4、于各處的紙張、檔案等；d) 少量無蓋或翻覆的可燃液體（如酒精、油脂、油漆等）。（2） 七氟丙烷滅火劑不適用于如下材料所發(fā)生的火災：a) 無空氣仍能迅速氧化的化學物質(zhì)的火災，如硝酸纖維、火藥等火災；b) 活潑金屬的火災，如鈉、鉀、鎂等；c) 金屬氫化物、強氧化劑、能自燃的物質(zhì)的火災；d) 能自行分解的化學物質(zhì)的火災，如有機氧化合物和聯(lián)胺。（3） 人員暴露限制：a) 9%體積濃度以下，人員暴露無限制；b) 大于9%至10.5%，限制人員暴露至1min；c) 10.5%以上的體積濃度避免暴露。1.3 七氟丙烷對環(huán)境的影響七氟丙烷滅火劑不會破壞大氣臭氧層，在大氣中的殘留時間也比較短，其環(huán)保性能明顯優(yōu)于

5、鹵代烷（Halon）“1301”。七氟丙烷的毒性較低，對人體產(chǎn)生不良影響的體積濃度臨界值為9%，并允許在濃度為10.5%的情況下使用1min。七氟丙烷的設計滅火濃度為7%，因此，正常情況下對人體不會產(chǎn)生不良的影響，可用于經(jīng)常有人活動的場所。關(guān)于七氟丙烷滅火劑的毒性及致癌問題，目前國際學術(shù)界仍有爭議。另外，七氟丙烷在滅火過程中會分解出微量的氫氟酸的有害氣體（HF），HF是一種對人體有高度腐蝕性的氣體，對皮膚有強烈的刺激作用。HF的形成與著火的溫度、分隔的空間和滅火時間的長短有關(guān)，而滅火時間則與滅火劑的設計濃度和施放時間有著直接的關(guān)系?；馂囊?guī)模大，施放時間長，所產(chǎn)生的HF濃度高。它的濃度比哈龍13

6、01滅火劑所產(chǎn)生的濃度要高210倍。1.4七氟丙烷的毒性試驗通常，在評價替代物時主要考慮其急性毒性。七氟丙烷的毒性指標可以用NOAEL、LOAEL和LC50來表示。NOAEL是未觀察到不良反應的濃度，在這個濃度下被試驗動物未出現(xiàn)可觀察到的不良反應。LOAEL為可觀察到不良反應的最低濃度，它是出現(xiàn)不良反應的最低試驗濃度。對于鹵化烴類滅火劑，通常是根據(jù)心臟對藥劑的敏感度來確定這一濃度。任何滅火劑的設計滅火濃度若低于它的NOAEL值，認為是適合用于有人場所的。據(jù)國內(nèi)資料報道，七氟丙烷與哈龍1301的滅火濃度和毒性的比較如表3.2。表3.2 七氟丙烷與哈龍1301毒性比較商品名稱符 號杯式燃燒法濃度（

7、%V/V）最小設計濃度（%V/V）NOAEL（%V/V）LOAEL（%V/V）哈龍1301Halon13013.05.05.07.5七氟丙烷HFC-227ea5.87.09.010.5LC50是半數(shù)致死濃度，即導致半數(shù)試驗動物死亡的濃度值。我們采用小鼠急性吸入FM-200氣體進行毒性試驗，結(jié)果當濃度達到80%時，雌性、雄性小鼠均無死亡發(fā)生，急性LC50吸入均大于80%。第二章 現(xiàn)階段哈龍滅火系統(tǒng)替代品的發(fā)展2.1氣體滅火系統(tǒng)發(fā)展概況 在各種氣體滅火劑中，鹵代烷（HALON）“1211”和“1301”滅火劑以其滅火效率高、安全潔凈、毒性低、腐蝕性小、儲存時間長、適用性廣等優(yōu)點而得到了廣泛和長期的

8、應用。80年代初期，研究人員發(fā)現(xiàn)，鹵代烷滅火劑以及氯氟烴（CFC）制冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑等對大氣臭氧層造成了明顯的耗損破壞，為了保護人類賴以生存的大氣臭氧層，在世界環(huán)保組織的推動下，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署組織召開了多次國際會議，從1985年起，先后通過了多項關(guān)于保護臭氧層的國際條約。目前，鹵代烷（1301）滅火劑已在美國和很多發(fā)達國家停止生產(chǎn)和使用；發(fā)展中國家（包括中國）也在相繼制定停止生產(chǎn)和使用鹵代烷滅火劑的計劃。幾年來，世界各國的科學家和工程技術(shù)人員都在積極尋找替代鹵代烷的新型氣體滅火劑，并在寫列幾個方面取得了一定的進展：(1)積極開發(fā)新型環(huán)保滅火劑，如EBM氣溶膠、煙烙盡(IG541美國商標名

9、稱INERGEN)滅火劑等。(2)繼續(xù)尋找符合環(huán)保要求的鹵代烴類滅火劑，如七氟丙烷。(3)繼續(xù)發(fā)展和完善原由惰性氣體滅火系統(tǒng)，改進原有系統(tǒng)之不足。如低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)。2.2哈龍?zhí)娲返暮x哈龍?zhí)娲厔莸暮x應包含二個方面，即哈龍?zhí)娲a(chǎn)品的趨勢及非哈龍?zhí)娲夹g(shù)的趨勢。哈龍?zhí)娲肥侵覆黄茐拇髿獬粞鯇幽茏畲笙薅忍娲埖臍怏w滅火劑，主要用于替代已建成哈龍系統(tǒng)中的滅火劑；非哈龍?zhí)娲夹g(shù)則是指不破壞大氣臭氧層，并在滅火機理上與哈龍不同，但仍能滿足保護防護區(qū)安全要求的新的滅火技術(shù)，主要用于替代哈龍系統(tǒng)保護新建的防護區(qū)。2.3哈龍?zhí)娲返倪M展哈龍?zhí)娲肥侵覆黄茐拇髿獬粞鯇幽茏畲笙薅忍娲埖臍怏w滅火劑，

10、主要用于替代已建成哈龍系統(tǒng)中的滅火劑。作為哈龍?zhí)娲?，首先要不破壞大氣臭氧層，并與哈龍同樣的滅火機理及相似的物理特性。目前主要氣體滅火劑替代品有以下兩種：（1） EBM氣溶膠滅火系統(tǒng)EBM氣溶膠滅火劑是液體或固體微粒，懸浮于氣體介質(zhì)中的一種物體。這些微粒的粒徑大部分小于1m，具有非常大的比表面積，因此其滅火效率接近于哈龍“1301”的4倍，無毒害、無污染、不損耗大氣臭氧層。它是利用負催化原理，將滅火劑以氣溶膠形態(tài)通過抑制火焰的燃燒反應實現(xiàn)全淹沒、全方位、快速滅火。電氣絕緣性良好。它的設計滅火劑量70100g/m3，滅火時間小于180s，噴射時間小于40s，適用于在相對封閉空間，撲救電氣線路、通

11、訊機房火災。但EBM氣溶膠釋放后能見度差，故不宜在有人場所、特別是在公共場所不宜使用。（2） 七氟丙烷(FM-200)滅火系統(tǒng)七氟丙烷是一種化學滅火劑，在目前新開發(fā)的哈龍滅火劑替代物中，被認為是研究開發(fā)比較成功的一種產(chǎn)品，它是一種無色無味的氣體，在一定的壓強下呈液態(tài)儲存，在火災中具有抑制燃燒過程基本化學反應的能力，其分解物能夠中斷燃燒過程中化學連鎖反應的鏈傳遞，因而滅火能力強、滅火速度快。此外，它還有不導電、不破壞大氣臭氧層、毒性較低等優(yōu)點。可適用于有人工作的場所，對電子儀器、設備、重要資料等不會造成損害。九十年代初，國外各大公司投入巨資開展哈龍滅火劑替代品的研制工作。美國大湖化學公司于199

12、3年推出了商品名為FM200替代哈龍的氣體滅火劑。它的結(jié)構(gòu)為CF3CHFCF3，化學名稱為七氟丙烷；國外許多大公司和科研機構(gòu)競相對其滅火性能進行測試、研究；并相繼開發(fā)了固定滅火系統(tǒng)。1996年，浙江省化工研究院成功地研制出七氟丙烷。為了促進我國消防工業(yè)的發(fā)展，逐步將國產(chǎn)的七氟丙烷應用于哈龍滅火系統(tǒng)和滅火裝置，替代哈龍滅火劑，公安部消防局1997年初下達任務：天津消防科學研究所與浙江省化工研究院，共同進行“哈龍?zhí)娲飸眉夹g(shù)研究”。2.4 非哈龍?zhí)娲返倪M展非哈龍?zhí)娲夹g(shù)則是指不破壞大氣臭氧層，并在滅火機理上與哈龍不同，但仍能滿足保護防護區(qū)安全要求的新的滅火技術(shù)，主要用于替代哈龍系統(tǒng)保護新建的防

13、護區(qū)?，F(xiàn)階段非哈龍?zhí)娲镏饕幸韵聝煞N：（1） 二氧化碳滅火系統(tǒng)二氧化碳氣體滅火系統(tǒng)自五十年代起開始在我國應用，至今仍在一些特定場所被大量使用。二氧化碳是一種良好的滅火劑，屬于不導電惰性氣體，生產(chǎn)容易，價格低廉。它的滅火原理主要是通過窒息、隔絕氧氣而滅火，在液態(tài)二氧化碳滅火劑變成氣態(tài)二氧化碳時，會由于膨脹作用吸熱，使燃燒區(qū)溫度降低而滅火，其設計滅火濃度為34%75%，適合于撲滅液體火災及電氣火災，對經(jīng)常有人停留或工作的場所，不宜設該系統(tǒng)。（2）煙烙盡滅火系統(tǒng)煙烙盡氣體滅火劑是由52%氮氣、40%氬氣及8%二氧化碳混合而成的一種惰性氣體（NFPA2001標準中Inergen的代號IG-541就是

14、氣體中三種組份簡單歸結(jié)為50%、40%、10%后的簡稱）。它的滅火原理是窒息作用，因這些氣體都是惰性氣體，將它噴向火焰發(fā)生地后可迅速降低氧氣濃度，使燃燒迅速終止。其設計滅火濃度為37.5%42.8%，工作壓力15MPa，滿足環(huán)保要求，適于經(jīng)常有人停留和工作及對保護對象不產(chǎn)生二次損害的場所。合理的非哈龍?zhí)娲夹g(shù)，必須針對保護對象的特點，遵循安全可靠、方便使用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的原則，同時兼顧生命、財產(chǎn)、環(huán)境這三個因素。只有在滅火效率，系統(tǒng)投資，保護環(huán)境、生命這三個方面性能指標均能滿足要求，才能在新建防護區(qū)內(nèi)替代哈龍成為非哈龍?zhí)娲夹g(shù)趨勢。2.5 四種哈龍?zhí)娲沸阅鼙容^與選擇1. 滅火效率滅火效

15、率主要是通過滅火濃度來衡量的，滅火時間及滅火效果也對系統(tǒng)的滅火效率產(chǎn)生一定的影響。從滅火機理看，七氟丙烷、EBM氣溶膠是通過化學抑制終止燃燒反應達到滅火目的，這與鹵代烷滅火劑相似。二氧化碳和煙烙盡是通過減少氧的含量達到窒息滅火。因此滅火效率從高到低應為鹵代烷、七氟丙烷、EBM氣溶膠、二氧化碳、煙烙盡滅火系統(tǒng)，其中七氟丙烷在替代品中滅火效率最好。2. 系統(tǒng)投資影響系統(tǒng)投資的主要因素是系統(tǒng)設備投資及系統(tǒng)維護保養(yǎng)費用等。由于各種系統(tǒng)投資的相互比例并非為一個定值，本文就以定性分析和經(jīng)驗數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法來介紹各系統(tǒng)的投資比例。(1)系統(tǒng)設備投資在各個系統(tǒng)設備投資中起主導作用的是鋼瓶投資及滅火劑本身的投資

16、。一般來說，針對某一特定的防護區(qū)，氣體設計滅火濃度直接決定著滅火劑的用量，也影響到鋼瓶的用量。而當工程內(nèi)需要保護多個防護區(qū)時，系統(tǒng)就會根據(jù)眾多防護區(qū)的具體情況而設計采用組合分配式的形式，共用滅火劑來保護數(shù)個甚至數(shù)十個防護區(qū)，從而大大節(jié)約系統(tǒng)設備投資。其中煙烙盡系統(tǒng)由于氣體是以高壓氣態(tài)儲存的，其輸送距離可長達150米。所以，當采用組合分配系統(tǒng)時，煙烙盡系統(tǒng)投資的經(jīng)濟性是明顯的，且防護區(qū)的數(shù)量越多、越分散，系統(tǒng)的相對投資就越經(jīng)濟。(2)系統(tǒng)維護保養(yǎng)費用系統(tǒng)的維護保養(yǎng)費用主要用于瓶站的維護保養(yǎng)及滅火劑的再填充。系統(tǒng)的鋼瓶設備越多，滅火劑價格越高，則系統(tǒng)維護保養(yǎng)費用就越高。其中，七氟丙烷的硬件系統(tǒng)可與

17、鹵代烷滅火系統(tǒng)進行替換，這樣在系統(tǒng)維護上可節(jié)省費用。二氧化碳滅火劑更換周期較長，相對的滅火劑再填充費用較低。煙烙盡目前主要依靠國外技術(shù)，維護費用較高。EBM氣溶膠價格適中，可廣泛應用于電力等行業(yè)。 中國最龐大的資料庫下載3. 環(huán)境保護 七氟丙烷、EBM氣溶膠、二氧化碳、煙烙盡對大氣中臭氧層都不破壞，但二氧化碳、七氟丙烷滅火系統(tǒng)在滅火劑釋放后遺留產(chǎn)物會在大氣中存活一段時間，對大氣溫室效應有一定影響。對人身健康安全因素而言, 七氟丙烷滅火劑在滅火后會產(chǎn)生一氧化碳、氟氫酸等少量對人體有傷害物質(zhì)，但在規(guī)定設計滅火濃度范圍內(nèi)對人體是安全的。煙烙盡滅火劑由惰性氣體組成，對環(huán)境對人體無不良影響。CO2濃度在

18、空氣中達4%6%時可使人劇烈頭痛，當空氣中二氧化碳濃度超過20%時，人會死亡，因此不適于有人工作、居住場所滅火。2.6 哈龍?zhí)娲镞x擇的原則(1)在評價氣體滅火劑時通常應遵循下列10項原則： 蒸發(fā)后無殘留物 對大氣臭氧層的損耗潛能值(ODP)小，甚至為0 具有較好的滅火性能 低毒或無毒 合成物在大氣中存留壽命(ALT)短 溫室效應潛能值(GWP)小，甚至為0 具有良好的氣相電絕緣性 具有良好的穩(wěn)定性，能夠長期儲存 用量宜接近于鹵代烷“1301” 價格不宜過高，經(jīng)濟合理這10項原則中前4項比較重要，可以作為評價氣體滅火劑的主要依據(jù)。(2)哈龍?zhí)娲镞x擇的原則： ODP值最小原則，即對臭氧層的耗損

19、最小。 C值最小原則，即滅火濃度小，滅火劑用量少。 GWP值最小原則，即溫室效應小。 ALT值最小原則，即在大氣中存留期短，潛在危險小。 NOAEL值最大原則，即毒性低。五個原則具體執(zhí)行時應綜合考慮，統(tǒng)籌兼顧，結(jié)合具體條件決定。第三章 深圳市高陽萬國電腦系統(tǒng)有限公司通訊樓概況3.1 通訊樓簡介深圳市高陽萬國電腦系統(tǒng)有限公司通訊樓共兩層，層高均為4.3m，建筑面積為1440m2。深圳地勢平坦，地處熱帶氣候，全年最低氣溫不低于0，海拔高度大約為0m左右。根據(jù)高層民建筑設計防火規(guī)范GB5004595規(guī)定，本通訊樓耐火等級為一級，危險等級為中。3.2 設計要求深圳市高陽萬國電腦系統(tǒng)有限公司通訊樓，其主

20、機房、UPS室等室內(nèi)均屬計算機等電子設備，投資大，系統(tǒng)重要性高，一旦發(fā)生火災，造成的直接經(jīng)濟損失大，間接經(jīng)濟損失難以估計。根據(jù)七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）對其重要設備房間進行保護。全年最低氣溫不低于0, 符合規(guī)范3.0.2條，防護區(qū)的最低環(huán)境溫度不應低于-10的規(guī)定。跟據(jù)電子計算機機房設計規(guī)范8.2.1條，凡設置二氧化碳或鹵代烷固定滅火系統(tǒng)及火災探測器的電子計算機機房，其吊頂?shù)纳?、下及活動地板下，均應設置探測器和噴嘴的規(guī)定，所以對主機房的地板下也應設置噴頭和探測器。第四章 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計與計算4.1七氟丙烷滅火系統(tǒng)防護區(qū)設計4.1.1 防護區(qū)的設置根

21、據(jù)建筑結(jié)構(gòu)選取全淹沒七氟丙烷滅火系統(tǒng)（組合分配均衡管網(wǎng)系統(tǒng)）。目前七氟丙烷滅火系統(tǒng)僅開發(fā)了適用于有限封閉空間的全淹沒滅火系統(tǒng)。全淹沒滅火系統(tǒng)是在規(guī)定的時間內(nèi)，向防護區(qū)噴射一定濃度的七氟丙烷，并使其均勻地充滿整個防護區(qū)的滅火系統(tǒng)。其優(yōu)點是可撲滅表面火災和深位火災，但要求防護區(qū)封閉良好。組合分配系統(tǒng)用一套滅火劑儲存裝置保護兩個或兩個以上防護區(qū)或保護對象的滅火系統(tǒng)。其優(yōu)點是儲存容器數(shù)和滅火劑用量可以大幅度減少，造價低，維護方便，但設計復雜。均衡管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點是有利于各部分滅火劑的均化，各部分空間能同時迅速達到設計濃度，滅火效率高，管網(wǎng)滅火劑剩余量少，管網(wǎng)計算簡單，但管路相對復雜，使用范圍受均衡條件的

22、限制。4.1.2 防護區(qū)的劃分根據(jù)七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）中第3.0.1條1的規(guī)定：防護區(qū)宜以固定的單個封閉空間劃分；當同一區(qū)間的吊頂和地板下需同時保護時，可合為一個防護區(qū)。以及2的規(guī)定：當采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)時，一個防護區(qū)的面積不宜大于500m2；容積不宜大于2000M3個。通訊樓共兩層，各層分別有儲氣瓶間，既每層均為獨立的滅火系統(tǒng)。一層A、B、C、D區(qū)，既UPS 室、高壓配電房、配電房、發(fā)電機房為單個封閉區(qū)間，故分別劃分防護區(qū)，一層共4個防護區(qū):A. UPS 室 S=47.91m2 V=206.01m3 B. 高壓配電房 S=33.95m2 V=145

23、.99m3 C. 配電房 S=78.37m2 V=336.99m3D. 發(fā)電機房 S=42.56m2 V=183.01m3 二層媒體存儲室可單獨設為防護區(qū)，主機房容積2803m32000 m3，面積652m2500 m2，可均分為兩個防護區(qū)，但是經(jīng)過計算，分為兩個防護區(qū),滅火劑設計用量為993.13kg，可選用JR-120/54型儲氣瓶10個，但主干管流量達到141.88kg/s，選用DN100的干管會造成干管過長，從而使管道阻力過大，主干管阻力損失就達到0.8135MPa，管路總損失達到1.383MPa，為了是充裝率減小，需增加到24個鋼瓶才能滿足噴頭工作壓力PC1/2Pm,實際情況是很難做

24、到在鋼瓶間設置20個以上的鋼瓶，并且浪費了材料加大了投資，故將主機房分為3個防護區(qū)，具體分區(qū)如下：E. 主機房左防護區(qū) S=127.73m2 V=549.24m3 F. 主機房中防護區(qū) S=294.56m2 V=1266.61m3 G. 主機房右防護區(qū) S=229.71m2 V=987.15m3H. 媒體存儲室 S=84.88m2 V=364.98m3 4.1.3 增壓方式本系統(tǒng)采用貯氣瓶式滅火系統(tǒng)。貯氣瓶式滅火系統(tǒng)是系統(tǒng)中增壓氣體N2與七氟丙烷滅火劑分開貯存，當施放滅火劑時，增壓氣體即通過減壓閥進入滅火劑貯存容器將滅火劑壓出。這種方式的優(yōu)點是：a) 保持恒定的噴嘴壓力，便于計算；b) 可提高

25、滅火劑儲存量，充裝比可達0.9；4.1.4 管網(wǎng)系統(tǒng)按管網(wǎng)布置形式分為均衡管網(wǎng)系統(tǒng)和非均衡管網(wǎng)系統(tǒng)：均衡管網(wǎng)系統(tǒng)均衡管網(wǎng)系統(tǒng)必須具備三個條件：(1) 各個噴頭，平均質(zhì)量流量應相等； (2) 在管網(wǎng)上，從第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) 管網(wǎng)系統(tǒng)不能采用四通管件進行分流。均衡管網(wǎng)系統(tǒng)有利于各部分滅火劑的均化，各部分空間能同時達到設計濃度，滅火效率高，管網(wǎng)滅火劑剩余量少，管路相對復雜但便于計算。非均衡管網(wǎng)系統(tǒng)非均衡管網(wǎng)系統(tǒng)是不具備均衡管網(wǎng)條件的系統(tǒng)。各部分滅火劑難以均化，各部分空間難以同時達到設計濃度，影響滅火效率，管網(wǎng)滅火劑剩余量多，浪費多，管網(wǎng)計算復雜

26、。本工程滅火系統(tǒng)采用均衡管網(wǎng)系統(tǒng)。4.1.5 管網(wǎng)滅火系統(tǒng)組成滅火系統(tǒng)由儲存裝置（滅火劑貯瓶、容器閥、單向閥、集流管等）、管道系統(tǒng)（送氣管路、選擇閥、噴頭等）、增壓系統(tǒng)（氮氣貯瓶、瓶頭閥、氮氣管路等）、自控系統(tǒng)（滅火控制盤、手動控制盒、自動報警系統(tǒng)）四部分組成。系統(tǒng)設自動控制、手動控制和機械應急操作三種啟動方式。4.1.6七氟丙烷滅火系統(tǒng)程序控制圖4.2 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計及計算4.2.1 確定防護區(qū)滅火設計濃度以及滅火劑噴放、浸漬時間根據(jù)七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）4.1.3條規(guī)定：有爆炸危險的氣體、液體類火災的防護區(qū)，應采用惰化設計濃度；無爆炸危險的

27、氣體、液體類火災和固體類火災的防護區(qū)，應采用滅火設計濃度。本系統(tǒng)防護區(qū)內(nèi)典型燃料為PC板、絕緣電線電纜、散布于各處的紙張、檔案、少量無蓋或翻覆的可燃液體（如酒精、油脂等）。故采用滅火設計濃度。按規(guī)范4.1.5、4.1.6、4.1.7條規(guī)定列表如下：A. UPS室 C=8.3%B. 高壓配電房 C=8.3%C. 配電房 C=8.3%D. 發(fā)電機房 C=8.3%E. 主機房左防護區(qū) C=8%F. 主機房中防護區(qū) C=8%G. 主機房右防護區(qū) C=8%H. 媒體存儲室 C=8% 根據(jù)規(guī)范5.1.6、4.1.8條規(guī)定，滅火劑噴放、浸漬時間列表如下：滅火劑噴放時間 滅火劑浸漬時間TA10s TA10mi

28、nTB10s TB10minTC10s TC10minTD10s TD10minTE7s TE3minTF7s TF3minTG7s TG3minTH7s TH3min4.2.2 計算防護區(qū)滅火劑設計用量根據(jù)七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）4.2.1條規(guī)定，防護區(qū)滅火劑設計用量應按下式計算： 式中 W- 防護區(qū)七氟丙烷滅火（或惰化）設計用量（kg） C-七氟丙烷滅火（或惰化）設計濃度（%） V-防護區(qū)的凈容積（m3） K-海拔修正系數(shù)，海拔高度為0m時，K=1S-七氟丙烷過熱蒸氣在101KPa和防護區(qū)最低環(huán)境溫度下的比容（m3/kg） S=K1+K2 T 式中

29、 T- 溫度（）一般取20 K10.1269 K20.000513 通訊樓地處深圳，南方熱帶氣候，室內(nèi)一般沒有供暖設備，故最低溫度通?？蛇_0，故此處S=K1=0.1269深圳海拔近似于0，故海拔修正系數(shù)K=1A. UPS室WA=1*(206.01/0.1269)*8.3/(100-8.3)=146.93kgB. 高壓配電房WB=1*(145.99/0.1269)*8.3/(100-8.3)=104.14kgC. 配電房WC=1*(336.99/0.1269)*8.3/(100-8.3)=240.36kgD. 發(fā)電機房WD=1*(183.01/0.1269)*8.3/(100-8.3)=130.

30、53kgE. 主機房左防護區(qū) WE=1*(549.24/0.1269)*8/(100-8)=376.36kgF. 主機房中防護區(qū) WF=1*(1266.61/0.1269)*8/(100-8)=867.93kgG. 主機房右防護區(qū) WG=1*(987.15/0.1269)*8/(100-8)=676.43kgH. 媒體存儲室 WH=1*(364.98/0.1269)*8/(100-8)=250.10kgE、F區(qū)工作區(qū)用量地板下用量=3.80.54.2.3 選定滅火劑儲瓶規(guī)格及數(shù)量表4-5 七氟丙烷儲瓶性能及規(guī)格型號容積(升)公稱工作壓力(MPa)外徑mm高度Hmm瓶重kg瓶口連接尺寸材料JP-

31、70/54702.5或4.2273153082M803（陽）錳鋼JP-100/541003661300100M803（陽）16MmVMJP-120/541203501600130M803（陰）錳鋼一層根據(jù)規(guī)范中表4-5選取JP-120/54儲氣瓶，再由規(guī)范4.2.4條規(guī)定，采用容積最大的E區(qū)代替一層防護區(qū)滅火設計用量。WA=240.36kg，故整個一層七氟丙烷滅火系統(tǒng)選用4個JP-120/54型儲氣瓶，每個儲氣瓶沖裝量為：W0=240.36/4=60.09kgA區(qū) WA=146.93kg，需3只儲氣瓶，nA=3，WA=180.27kgB區(qū) WC=104.14kg，需2只儲氣瓶，nB=2，WB=

32、120.18kgC區(qū) WC=240.36kg，需4只儲氣瓶，nC=4，WC=240.36kg D區(qū) WD=130.53kg，需3只儲氣瓶，nD=3，WD=180.27kg二層根據(jù)規(guī)范中表4-5選取JP-120/54儲氣瓶，再由規(guī)范4.2.4條規(guī)定，采用容積最大的A區(qū)代替二層防護區(qū)滅火設計用量。 WF=867.93kg，故整個二層七氟丙烷滅火系統(tǒng)選用10個JP-120/54型儲氣瓶，每個儲氣瓶沖裝量為：W0=867.93/10=86.79kgE區(qū) WE=376.36kg，需6只儲氣瓶，nE=6，WE=520.74kg 其中W工作區(qū)=383.49kg W地板下=50.46kgF區(qū) WF=867.9

33、3kg，需10只儲氣瓶，nF=10，WF=867.93kg 其中W工作區(qū)=767.01kg W地板下=100.92kgG區(qū) WG=676.43kg，需9只儲氣瓶，nG=9，WG=781.11kg其中W工作區(qū)=690.28kg W地板下=90.83kg H區(qū) WH=250.10kg，需3只儲氣瓶，nH=3，WH=260.37kg4.2.4 確定噴頭數(shù)量及噴頭布置選用JP型噴頭，根據(jù)規(guī)范6.2.3、6.2.4，在h1.5m的工作區(qū)按保護半徑5.0m布置，在h51.69 dm3符合規(guī)范規(guī)定。B區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80%=80%*nB*Vb/=80%*550.75*2*120/1407=75.15

34、dm3 51.32 dm3符合規(guī)范規(guī)定。C區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80%=80%*nC*Vb/=80%*550.75*4*120/1407=150.30 dm3 75.32 dm3符合規(guī)范規(guī)定。D區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80%=80%*nD*Vb/=80%*550.75*3*120/1407=112.73 dm3 55.53 dm3符合規(guī)范規(guī)定。二層E區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80%=80%*nE*Vb/=80%*773.28*6*120/1407=263.81 dm3 257.59 dm3符合規(guī)范規(guī)定。F區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80%=80%*nF*Vb/=80%*773.28*10*120/1407

35、=527.61 dm3 397.10 dm3符合規(guī)范規(guī)定。G區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80%=80%*nG*Vb/=80%*773.28*9*120/1407=474.85dm3 465.98dm3符合規(guī)范規(guī)定。H區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80%=80%*nG*Vb/=80%*773.28*3*120/1407=158.28dm3 107.19dm3符合規(guī)范規(guī)定。4.2.11 用儲瓶增壓壓力根據(jù)規(guī)范規(guī)定，在防護區(qū)面積較小、系統(tǒng)管路較短時，可選用2.5MPa貯存壓力，以降低造價，在防護區(qū)面積較大、系統(tǒng)管路較長時，選用2.5MPa貯存壓力難以保證要求的滅火劑噴射時間或滅火劑充裝密度時選用4.2MPa壓力以

36、允許管路有較大壓力降，滿足設計限定條件。本設計由于主干管管路較長，阻力損失較大，且設計充裝密度較小，故采用4.2Mpa貯存壓力，P0=4.2Mpa(絕壓)4.2.12 算全部儲瓶氣相總?cè)莘e根據(jù)規(guī)范公式5.2.5.1計算，V 0=nVb(1-/) 式中 n- 儲存容器的數(shù)量(個) Vb- 儲存容器的容量(m3) -七氟丙烷充裝率(kg/m3)一層：V0=4*120*(1-550.75/1407)=0.292 m3二層：V0=10*120*(1-773.28/1407)=0.540 m34.2.13 計算“過程中點”儲瓶內(nèi)壓力根據(jù)規(guī)范公式5.2.5計算， 式中 Pm-噴放“過程中點”儲存容器內(nèi)壓力

37、(絕壓，MPa)； P0-儲存容器額定增壓壓力(絕壓，MPa)； V0-噴放前，全部儲存容器內(nèi)的氣相總?cè)莘e(m3)； W-防護區(qū)七氟丙烷滅火(或惰化)設計用量(kg) -七氟丙烷液體密度(kg/m3),(20時，為1407 kg/m3)； Vp-管網(wǎng)管道的容積(m3)。一層“過程中點”儲瓶內(nèi)壓力： Pm=4.2*0.292/(0.292+240.36/2*1407+550.75*10-3)=1.321Mpa二層“過程中點”儲瓶內(nèi)壓力： Pm=4.2*0.540/(0.540+867.93/2*1407+409.25*10-3)=1.803Mpa4.2.14 計算高程壓頭根據(jù)規(guī)范公式5.2.9計

38、算，Ph=10-6 H g 式中 H-噴頭高度相對“過程中點”時儲存容器液面的位差； -七氟丙烷液體密度(kg/m3)； g-重力加速度(m/s2)?！斑^程中點”儲存容器液面高度取經(jīng)驗值0.2m本設計中一層系統(tǒng)噴頭高度：H=3.9mPh=10-6*1407*3.9*9.8=0.0538MPa二層工作區(qū)噴頭高度：H=8.6mPh=10-6*1407*8.2*9.8=0.1131MPa二層地板下噴頭高度：H=5.2mPh=10-6*1407*4.7*9.8=0.0648MPa4.2.15 算管路阻力損失及確定噴頭規(guī)格表4-15 彎頭規(guī)格公稱直徑(mm)外徑(mm)螺紋直徑(in)長度L1(mm)長

39、度L2(mm)公稱壓力(MPa)當量長度(m)2036ZG0.75”20224.01.52543ZG1”35374.01.83254ZG1.25”42444.02.24062ZG1.5”46484.02.85072ZG2”55584.03.56592ZG2.5”67704.04.580108ZG3”75784.05.2100138ZG4”94974.06.4表4-16 三通規(guī)格公稱直徑(mm)外徑(mm)螺紋直徑(in)長度(mm)公稱壓力(MPa)當量長度(m)直路分支路2036ZG0.75”404.00.51.72543ZG1”704.00.62.03254ZG1.25”844.00.72

40、.54062ZG1.5”924.00.93.25072ZG2”1104.01.14.06592ZG2.5”1344.01.45.080108ZG3”1504.01.75.8100138ZG4”1884.02.17.3表4-17 變徑接頭公稱直徑(mm)螺紋直徑(in)長度(mm)公稱壓力(MPa)當量長度(m)直路分支路2520ZG1” 0.75”324.00.20.23220ZG1.25” 0.75”354.00.40.63225ZG1.25” 1”0.20.24020ZG1.5” 0.75”384.00.50.94025ZG1.5” 1”0.40.64032ZG1.5” 1.25”0.30

41、.35025ZG2” 1”404.00.61.05032ZG2” 1.25”0.50.75040ZG2” 1.5”0.30.36532ZG2.5” 1.25”454.00.71.36540ZG2.5” 1.5”0.60.96550ZG2.5” 2”0.40.48040ZG3” 1.5”504.00.91.68050ZG3” 2”0.71.18065ZG3” 2.5”0.50.510050ZG4” 2” 554.01.11.910065ZG4” 2.5”0.91.310080ZG4” 1.25”0.60.6一層A區(qū)（a-1-2-3） a-1段：以QP=6.01kg/s及DN=50mm查圖5.2.

42、6得(P/L)a-1=0.0015MPaLa-1=瓶頭閥當量長度（含引升管）+單向閥當量長度（含軟管）+0.3+DN50彎頭當量長度+0.5+ DN50彎頭當量長度+0.3+ DN50三通當量長度(支路)+選擇閥當量長度=3.6+3.5+0.5+0.3+3.5+0.5+3.5+0.3+4.0+6=25.7mPa-1=(P/L)a-1* La-1=0.0015*19.7=0.0386 MPa1-2段：以QW=18.03kg/s及DN=65mm查圖5.2.6得(P/L)1-2=0.003MPaL1-2= 6550變徑接頭（擴）+3.000+ DN65彎頭+1.450+ DN65彎頭+2.670+ DN65彎頭+3.180+ DN65