二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計分析
發(fā)布日期：2022-01-10 瀏覽量：900
我國國家標(biāo)準(zhǔn)的二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計與國外有許多相似之處，也有許多不同之處，國內(nèi)二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范為GB50193-93《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，國外多采用美國消防協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)NFPA12《StandardonCarbondioxtinguishingsystems》。因此，本文將主要分析這兩種規(guī)范的滅火系統(tǒng)，并重點分析這兩種規(guī)范的全淹沒滅火系統(tǒng)的相似之處，因為全淹沒式二氧化碳系統(tǒng)設(shè)計是一種常用的滅火方法。
1設(shè)計
1.1定義。
全淹沒滅火系統(tǒng)：指在規(guī)定時間內(nèi)向固定封閉的保護區(qū)噴灑一定濃度的二氧化碳，使整個保護區(qū)均勻填充。
滅火系統(tǒng)的組合分配：是指使用一組二氧化碳滅火設(shè)備同時保護兩個或兩個以上保護區(qū)的滅火系統(tǒng)。
單元獨立滅火系統(tǒng)：指使用一組二氧化碳滅火設(shè)備保護獨立保護區(qū)的滅火系統(tǒng)。
1.2滅火方式的選擇
二氧化碳滅火系統(tǒng)按其組成方式可分為組合分配滅火系統(tǒng)和單元獨立滅火系統(tǒng)，當(dāng)被保護房間較多時，出于經(jīng)濟考慮，組合分配滅火系統(tǒng)在實際中應(yīng)用較多。但國標(biāo)中規(guī)定在選擇組合分配保護形式時，若保護區(qū)為5個或超過五個，應(yīng)設(shè)備用瓶組，滅火劑量不應(yīng)小于設(shè)計用量。
2設(shè)計計算
文章編號：1008一1267（2013）01一0051一03
GB 50193一93與NFPA12一2008的C02用量計算不同，下面通過兩個例子說明一下兩個標(biāo)準(zhǔn)各自的計算方式。
2·1按GB 50193一93標(biāo)準(zhǔn)計算
以下為國內(nèi)某人工島上電器模塊內(nèi)的各個被保護區(qū)域C02量計算表格，根據(jù)GB50193一93章節(jié) 3 ·2可知，二氧化碳的設(shè)計濃度與房間凈容積、總表面積、物質(zhì)系數(shù)、設(shè)計濃度、泄壓口等諸多參數(shù)有關(guān)，其計算公式如下，具體內(nèi)容可見章節(jié)3 ·
2·3 ·見表1。
M=Kb( KIA+K2V）
A=A 30A0
式中：M一二氧化碳設(shè)計用量(kg);Kb-物質(zhì)系數(shù)；K廠面積系數(shù)，取0 · 2k m3；一體積系數(shù)，取0 · 7kg/m3；A一折算面積（）；A，一防護區(qū)的側(cè)面、底面、頂面（包括其中的開口）的總面積（m2）；AO一開口總面積（m2）；v一防護區(qū)的凈容積（m3）；v，一防護區(qū)容積（m3）；vg一防護區(qū)內(nèi)不燃燒體和難燃燒體的總體積
系統(tǒng)采用組合分配方式，二氧化碳數(shù)量以保護體積最大房間為準(zhǔn)。每瓶二氧化碳充裝45kg，則 C02瓶組數(shù)量為20瓶，因被保護區(qū)域大于等于5 個，考慮100％備用，C02總瓶數(shù)為20×2：40瓶。
2·2按NFPA 12一2008標(biāo)準(zhǔn)計算
NFPA 12一2008中對全淹沒滅火系統(tǒng)也有兩種分類，一類為表面火災(zāi)，一類為深位火災(zāi)。根據(jù)
防護區(qū) 可扣除容積凈容積總表面積開口總面積物質(zhì)系數(shù)儲瓶個數(shù)（45k yl.） 實際用量[kg泄壓口大小選擇閥? 電纜夾層變壓器室 中頻加熱配電室小變壓器室 UPS室
NFPA ] 2一2008二氧化碳計算公式可知，二氧化碳的設(shè)計濃度與房間凈容積、體積系數(shù)等參數(shù)有關(guān)。房間凈容積可通過房間尺寸及內(nèi)部可扣除容積計算得出，體積系數(shù)根據(jù)被保護房間的性質(zhì)可通過表 5 · 3 · 3或5 ·4·2· 1查得。其計算公式如下：
C02氣體數(shù)量：房間凈體積（）×體積系數(shù)（kg/
以下為某浮式生產(chǎn)儲油輪電氣模塊內(nèi)被保護房間的計算表格，火災(zāi)類型為深位火災(zāi)，其體積系數(shù)通過表5 ·4，2· 1查得見表2。
房間尺寸
體積系數(shù)C02瓶組數(shù)量名稱面積高度凈體積/m3
/m2 /m/kg?m-3數(shù)量[kg（45k回
系統(tǒng)采用組合分配方式，二氧化碳數(shù)量以保護體積最大房間為準(zhǔn)，每瓶二氧化碳充裝45kg，則 C02瓶組數(shù)量為25瓶。
3啟動方式
C02系統(tǒng)的啟動有自動、手動、機械式應(yīng)急等多種開啟方式。
3·1定義
自動控制方式：是指滅火系統(tǒng)配有感煙火災(zāi)探測器和感溫式火災(zāi)探測器?？刂票P上有控制方式選擇鎖，當(dāng)將其置于“自動"位置時，滅火控制器處于自動控制狀態(tài)。當(dāng)兩種探測器同時發(fā)出火災(zāi)信號時，控制器發(fā)出火災(zāi)聲、光信號，通知有火災(zāi)發(fā)生，有關(guān)人員應(yīng)撤離現(xiàn)場，并發(fā)出聯(lián)動指令，關(guān)閉風(fēng)機、防火閥等聯(lián)動設(shè)備，經(jīng)過一段時間延時后，即發(fā)出滅火指令，打開電磁閥，啟動氣體打開容器閥，釋放滅火劑，實施滅火。
手動控制方式：將控制器上的控制方式選擇鎖置于“手動"位置時，滅火控制器處于手動控制狀態(tài)。這時，當(dāng)火災(zāi)探測器發(fā)出火警信號時，控制器即發(fā)出火災(zāi)聲、光報警信號，而不啟動滅火裝置，需經(jīng)人員觀察，確認(rèn)火災(zāi)己發(fā)生時，可按下保護區(qū)外或控制器操作面板上的“緊急啟動按鈕"，即可啟動滅火裝置，釋放滅火劑，實施滅火。
應(yīng)急機械啟動工作方式：用于控制器失效時，當(dāng)職守人員判斷為火災(zāi)時，應(yīng)立即通知現(xiàn)場所有人員撤離現(xiàn)場，在確定所有人員撤離現(xiàn)場后，手動關(guān)閉聯(lián)動設(shè)備并切斷電源，打開對應(yīng)保護區(qū)選擇閥，成組或逐個打開對應(yīng)保護區(qū)儲瓶組上的容器閥，即刻實施滅火。
3·2啟動方式的選擇
GB50193一93規(guī)定C02滅火系統(tǒng)應(yīng)能自動、手動機械式應(yīng)急等操作，而NFPA 12 2008則要求系統(tǒng)應(yīng)能自動或手動及手動應(yīng)急操作。
4系統(tǒng)組成
滅火系統(tǒng)主要由：滅火劑貯瓶、高壓軟管、液流單向閥啟動裝路、選擇閥、氣控單向閥、低壓泄壓閥壓力訊號器、安全閥、集流總管選擇閥集流管、出管件框架稱重機構(gòu)、泄漏報警箱、啟動管路、滅火劑輸送管道、噴嘴、報警控制系統(tǒng)等組成
根據(jù)GB50193一93設(shè)計的系統(tǒng)組件應(yīng)滿足 GB50263一97《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》相關(guān)要求，根據(jù)NFPA 12一2008設(shè)計的系統(tǒng)組件一般應(yīng)具備美國保險商實驗室（UL）或美國工廠互保研究中心（犴M）等認(rèn)證要求。
5瓶組布置
二氧化碳瓶組可儲存在單獨的房間內(nèi)，或儲存在特制的鋼制箱體內(nèi)，國外習(xí)慣于放置在單獨的鋼制箱體內(nèi)。瓶組及組件放于室外時，應(yīng)注意其上帶電組件的防爆等級要求，瓶組放于室內(nèi)時，應(yīng)有自然或機械通風(fēng)設(shè)備，以防止人進人時發(fā)生窒息危險。瓶組布置時應(yīng)便于更換，并排布置時不應(yīng)超過3 排。
6管網(wǎng)
室內(nèi)固定管網(wǎng)的材料國內(nèi)一般為20#高壓無縫鋼管內(nèi)外熱鍍鋅，并符合GB8163一87。國外通常采用A106 Gr.B等級的無縫鋼管。管網(wǎng)的管徑尺寸應(yīng)通過計算獲得，噴嘴的設(shè)置應(yīng)確保覆蓋房間的每個需保護區(qū)域，噴嘴安裝在滅火系統(tǒng)管網(wǎng)末端，噴嘴的尺寸也應(yīng)計算，使管網(wǎng)及噴嘴的設(shè)計可以達到規(guī)范的釋放時間要求。另外兩個規(guī)范都規(guī)定全淹沒二氧化碳滅火系統(tǒng)的噴放時間不應(yīng)小于Imin,當(dāng)撲救固體深位火災(zāi)時，噴射時間不應(yīng)大于7min,并應(yīng)在2min內(nèi)使二氧化碳濃度達到30％。噴嘴有全淹沒無噴罩噴嘴，全淹沒有噴罩噴嘴，有噴罩噴嘴主要用于粉塵等較多的環(huán)境中。另外噴頭出口處不應(yīng)有物體遮擋。
7釋放報警系統(tǒng)
被保護房間室內(nèi)及人口門外應(yīng)配有聲光報警系統(tǒng)，且門在任何情況下都應(yīng)能從內(nèi)部打開，國外業(yè)主通常還要求門應(yīng)有自動關(guān)閉及30s故障報警等功能
8結(jié)束語
GB 50193一93《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》與 NFPA 12《Standard on Carbon Dioxide Extinguishing systems》兩個規(guī)范雖然在某些規(guī)定方面略有不同，但總體設(shè)計相差并不大，設(shè)計時的主要依據(jù)還是業(yè)主的規(guī)格書要求及相關(guān)規(guī)范中的規(guī)定，隨著國內(nèi)企業(yè)與國際間的不斷合作，不免要接觸一些國外的標(biāo)準(zhǔn)，希望本文能給大家在以后的工作中有所幫助
?。ㄉ辖拥?0頁）
加藥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0·4％司．5％時脫水率可達到50％以上。
2·3針對GCL鉆井液體系，從表4數(shù)據(jù)可以看出，隨著無機絮凝劑加量的增加，脫水率逐漸上升，處理劑BHQ-102和聚合氯化鋁的脫水效果差別不大；加藥濃度在0·卜0·2％時，BHQ一102略優(yōu)于聚合氯化鋁；表5是有機絮凝劑的處理數(shù)據(jù)，對該體系而言，加人有機絮凝劑后出水較快，脫水效果比較明顯，以加藥量0·07％的BHQ-204脫水效果最優(yōu)。從表6數(shù)據(jù)可以看出，采用無機絮凝劑與有機絮凝劑配合使用，可收到良好的協(xié)同效果，考慮到性價比因素，無機絮凝劑BHQ-102與有機絮凝劑BHQ204質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0．1％和0·03％可達到較理想的處理效果。
2·4廢泥漿一次處理破膠pH值為6，由于大量無機絮凝劑的加人，導(dǎo)致一次處理水pH值進一步降低，同時部分水質(zhì)所含COD值相對較高，所以需要進行二次處理。而從表7數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過二次處理后，廢鉆井液經(jīng)過處理后分離出的水可以達到國家排放要求。
2·5根據(jù)上述操作過程，在實際操作過程中需要添加的主要設(shè)備有混合攪拌罐與高速離心機，處理出來的固體廢棄物可回收運走，廢水可用于配置鉆井液體系使用，或二次處理后排海。
2·6本試驗主要采用化學(xué)絮凝與高速離心相配合，最大限度地分離出自由水，后期配合凈水處理，達到排海標(biāo)準(zhǔn)。與陸地上常規(guī)的處理方法（挖坑加人化學(xué)藥劑進行絮凝、固化、自然蒸發(fā)脫出水、掩埋）相比具有占地面積小處理時效高等優(yōu)點，能夠滿足海上處理廢氣鉆井液的需求。
3結(jié)論
3·1一次處理破膠pH值為6，離心轉(zhuǎn)速巧00 r/ 1 Ino
3·2處理廢PEM鉆井液體系時使用無機絮凝劑 BHQ-102脫水效果好，藥劑加量在0·4％一0 · 5％時脫水率最高，達50％以上；
3·3針對高聚物含量較少的GCL鉆井液體系，無機絮凝劑與有機絮凝劑配合使用時，性價比高、處理效果較好；
3·4經(jīng)過一次處理的水質(zhì)可配置現(xiàn)場泥漿使用，經(jīng)過二次處理的水質(zhì)，可達到直接排放標(biāo)準(zhǔn)，可減少
50％以上的廢棄物排放。
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