气体管网系统

气体管网系统（共5篇）

气体管网系统 篇1

IG 541混合气体对大气臭氧层没有损耗, 也不会对地球的“温室效应”产生影响, 而且混合气体无毒、无色、无腐蚀、不导电, 既不支持燃烧, 又不与大部分物质产生反应, 臭氧耗损潜能值ODP=0, 温室效应潜能值GWP=0, 其在大气中存留的时间很短, 其灭火机理是将燃烧区中氧的浓度降低到维持燃烧所需最低氧浓度以下, 实现窒息灭火, 是纯物理灭火, 是一种十分理想的环保型灭火剂。该型灭火剂已被广泛应用, 并且列入GB 50370-2005《气体灭火系统设计规范》中。笔者结合消防监督实践, 研究了该灭火系统灭火剂在其喷射过程中的可压缩流体释放过程, 喷射介质在管网流动过程为亚音速减压膨胀流动、音速减压膨胀流动过程等相关工况, 经过计算发现一些值得商榷的问题。

1 可压缩气体流动

GB 50370-2005中计算方法总体思路是, 选定一初始压力P1 (公式3.4.8-4) , 指定一流量Qw (公式为3.4.8-1、3.4.8-2) , 令其与P1对应, 代入气体管道流动方程 (公式3.4.8-7) 计算管网中指定段管道 (孔板以后) 沿程各截面的压力及出口压力P2 (注:P2专指管道出口流体压力, 与规范中P2的意义不同) , 进而确定管网系统中气体流动时有否符合第3.4.9条所列条件的流动工况点, 以一组数据 (P1, Qw, P2) 表示, 认为在3.4.9条所列条件下流动的此工况点即为管网系统不稳定释放流动整个过程的平均工况点, 有此工况点的管网系统就是灭火药剂释放速度合格的系统, 即可以据此设计建造管网。暂时不讨论该计算所得的工况点可否作为平均工况点的问题。

这种算法对于不可压缩流体管道流动在任何情况下都是正确的, 所算得的工况点按设想条件也是会出现的工况点。但是这种算法是否也适合可压缩气体流动, 则要具体情况具体分析。

不可压缩流体管道流动方程见式 (1) :

式中:ρ为流体密度;λ为阻力系数;Ld为管道流阻当量长度;D为管道内径。

由式 (1) 可知, 不可压缩流体在一个确定的管道系统内流动, 压力P与流量Q具有任意一一对应的特点, 因而其计算可以选定一进口压力P1, 指定一Q与其对应, 代入该方程就可算得下游管道任一截面上的压力, 如管道出口压力P2, 这个工况点 (P1, Q, P2) 就是一个描述不可压缩流体管道内实在流动的工况点, 据此可以设计管道系统, 液化气灭火剂管网的流动计算方法一般是按这种思路做出的;可压缩气体在某种条件范围的管道流动也具有该特点, 即, 可以选定一进口压力P1 (对气体还得有密度ρ1或温度T1) , 指定一Q, 再代入气体流动等方程计算P2、ρ2, 则这个工况点 (P1、ρ1, Q, P2、ρ2) 也是气体在管道内客观实在流动的工况点;而另一种条件范围内的流动, P1、ρ1与Q任意一一对应的这个特点则不复存在, 这时用指定参数互相对应的算法确定的流动工况点就是一个虚构的工况点, 描述的将不是气体的实际流动。这个条件范围中的气体流动就不能再用这种指定参数互相对应的算法确定流动工况点了。

IG541这类可压缩气体灭火剂管网的流动计算要注意这个不同于不可压缩流体管道流动计算的特殊问题。GB 50370-2005中导出IG541管道流动的核心公式3.4.8-7的原始方程为《条文说明》中3.4.8条第7款所列的一元稳定管流微分方程undefined, 该方程式加上连续性方程Q=ρAV (A为管道内正截面积;V为气体速度) , 气体管道流动过程方程式, 可选P=Cρk (C为常数, 气体管道流动中K=1～K=CP/CV;CP、CV分别为流动气体的定压比热容与定容比热容, CP/CV为该气体绝热指数) , 可以求解出P、ρ、V三个参数。气体流动的初始条件也较易确定, 所以该方程组有一确定的定解式, 见式 (2) :

其中, C1=K/ (K+1) 、C2=2/ (K+1) , 不必用规范

中的Y、Z将可积函数写成差分式, 写成差分式会掩盖许多问题, 如同一个定解式描述了气体在管道中性质完全不同的三种流动:亚音速减压膨胀流动、音速减压膨胀流动和超音速增压压缩流动;再比如, 对IG541管道流动最有指导意义的亚音速减压膨胀流动和音速减压膨胀流动的本质差别也会被完全掩盖。

上述选定一P1、指定一Q、令其对应并代入相应公式计算P2的方法, 只适合于气体的亚音速减压膨胀流动, 并且对于接近音速的亚音速管道流动, 此算法只适合于确定流动工况点, 用来计算与流动时间有关的问题则会有大的误差。原因是管网出口背压Pb改变的压力波是以音速向上游传播影响流动的, 当气体出口速度接近音速时, 这个压力变动波是以音速减掉出口速度后向压力源处传播的, 即影响到流量也发生变动的时间比气体低速流动需要的时间长, 这种流量的不稳定变动过程在计算时用气体稳定流动公式3.4.8-7是反映不出来的。所以, 与时间有关的气体流动计算, 即使是处于亚音速减压膨胀流动范围, 若气体出口流速接近音速, 就已经不应运用选定一P1、指定一Q、令其对应计算下游管道压力变化的方法。而对于音速减压膨胀流动范围, 这种指定参数互相对应的计算方法则几乎没有进行正确计算的可能, 连用来确定某工况点都不行, 更不用说与时间有关的不稳定流动计算, 这就是下面接着将叙述的GB 50370-2005规范3.4.8条存在的第二个问题。

2 亚音速流动与音速流动

由于没有将管网中惰性气体IG541的流量限定在亚音速范围, 所指定为互相对应用于管网流阻计算的参数值极有可能不是气体流动实际曲线上互相对应的数值。即公式3.4.8-4定出的P1及进而由公式3.4.8-5算得的IG541气体流动动力源压力P2=δP1, 对于所确定的释放背压Pb=0.1 MPa的管网系统极有可能不在亚音速流动范围, 该动力源压力P2与公式3.4.8-1、3.4.8-2算得的平均流量Qw就不是公式3.4.8-7决定的音速减压膨胀流动范围内互相对应的真实函数值, 且不对应误差较大, 会严重超出工程计算允差。这是因为, 在公式3.4.8-7决定的整个等音速减压膨胀范围内的气体管道流动, 只有唯一一个临界流动工况点 (P1、ρ1, Qmax, P*、ρ*) , P1、ρ1与Qmax是该流动范围内无数个点中唯一的一对可以指定为互相对应的参数值, 亚音速减压膨胀流动范围内压力、流量任意一一指定就会正确对应的特点已经不复存在, 这里极有可能将根本不对应的参数值人为指定成互相对应。P*、ρ*为气体流动的临界压力和临界密度, P1、ρ1一定, 不需要知道Qmax, 只依据管道结构摩擦因素, 其值也即一定。对于在音速减压膨胀段的气体管道流动, 若选定P1、ρ1, 指定一Q, 用公式3.4.8-7计算下游出口压力P2, 由上述分析可知, 将压力、流量两个参数指定互相正确对应的可能性几乎没有, 所以算得的这个工况点 (P1、ρ1, Q, P2) 不可能是气体临界流动工况点, 而是一个虚构的工况点, 不能描述气体的实际流动。从以上分析也可以看出, 由于管道中气体流量达到了最大值, 在音速流动范围设计的管网系统会最小、最经济。

上述分析表明, IG514管网系统在公式3.4.8-4决定的P1作为动力的作用下, 是处于亚音速减压膨胀流动还是处于音速减压膨胀流动, 是可否采用任意指定参数互相对应方法进行流动计算的关键。事实上, 一级充压、二级充压的IG541管网系统的释放流动, 即使在压力已降到由公式3.4.8-4算得的P1 (还有该规范未列出的ρ1或T1) 及公式3.4.8-5算得的P2=δP1作为初始流动动力的条件下, 因管网系统释放出口的背压Pb等于当地大气压约0.1 MPa, 除极个别内径很大或等效当量长度较短的管道系统外, 一般管网系统中的灭火惰性气体均处于音速减压膨胀流动范围, 是不能用选定P1、指定Qw任意对应计算下游管道出口P2的算法的;否则, 需依据管长、管径的不同给出管道中惰性气体IG541流量值的限定表, 在设计管网时限定管道中气体的流量, 保证IG541流动在亚音速范围, 才可以用这种管道中压力、流量任意对应都是实际流动的计算方法, 并且管道中IG541的流量应离音速较远对所解决的工程问题才合适。不过, 这样设计的管网系统会很大, 不经济。部分人员会认为用的是平均流量Qw, 与对应“平均压力”P1的Qmax相差可能不大, 计算只要在工程允差范围也是可行的。

笔者认为这不能妄断。事实上, 气体稳定流动公式3.4.8-7压力P与流量Q的非线性项有好几项, 作该式曲线可以发现, 在临界流动工况点左右一个较大的流动范围内, 相应压力比为横轴, 曲线变化非常平缓;相应流量Q为纵轴, 曲线变化很陡, 表明流量不大的变化会导致压力比有较大的变化。平均流量Qw已与应该代入该式用来计算不稳定流动的实际流量加权均值 (注:见下述问题三) 相差较大, 将其再代入参数为这种变化关系的公式3.4.8-7, 计算得到的P2误差会更大。在所列出的条件下, 笔者对GB 50370-2005的条文说明3.4节的举例进行了计算:当只知孔板后管网系统的流动动力为P=2.576 MPa时, 还需补充一参数才可以计算气体的流量, 按该规范计算IG541流动中压力降的这两个点的压力P1及P2=δP1时, 采用的均是气体绝热膨胀过程, 那就应补充T= (2.576/15.1) (1.45-1) /1.45×293=169.24 K才能决定该段管网中IG541气体的流量。以P=2.576 MPa, T=169.24 K为动力项数据, 按该规范条文说明附图及提供的这部分管网流阻特性数据, 用该规范条文说明所列微分方程的定解式进行流动的分析计算, 这个工况

点的流量应在20.76～22.70 kg/s之间, 与指定的QW=16.110 kg/s的误差早已不允许互代。值得一提的是这个20.76～22.70 kg/s的计算数据并非通过对整个管网系统的初始入口流动动力条件及总流阻特性数据计算所得, 依据提供的条件, 只能这样计算这部分管网流阻特性决定的流量, 至于是否符合所列条件下IG541管网中该时刻的实际流量, 则不得而知;可以知道的是:T=169.24 K肯定不是气体流动中管网该点压力降至2.576 MPa时该点气体的温度, 但此值是按该规范求该点参数的算法得出的。

3 简化处理原则

用GB 50370-2005规范中公式3.4.8-1和3.4.8-4确定的“平均”值和“平均”状态, 二者只是流动中变化趋向一致, 与符合管网系统气体不稳定流动释放过程实际的“流量加权均值”或与其对应的“压力加权均值”误差较大, 同样大大超出工程计算允差。将气体稳定流动公式3.4.8-7用来分析IG541管网系统的严重不稳定释放流动, 可以得到一个流量Q在音速段释放和亚音速段释放的加权均值, 该值与公式3.4.8-1确定的Qw出入较大;用该流量加权均值与管网系统结构, 通过稳定流动方程3.4.8-7可以确定出该方程上对应的压力加权均值, 该值与公式3.4.8-4确定的P1及P2=δP1有很大的出入。公式3.4.8-1确定Qw的原则, 应该是认为流量Q对时间的不稳定变化关系为线性不稳定关系;公式3.4.8-4确定P1的原则, 是认为流出前二分之一药剂量的时间与流出后二分之一药剂量的时间相等, 实质也是认为压力P对时间的不稳定关系为线性不稳定关系。显然这些简化问题的处理原则大大偏离IG541管网系统不稳定释放流动的实际, 因而将其作为实际不稳定流动过程的平均值误差较大, 若再指令Qw与P1对应则更是不可取。

4 流阻计算

公式3.4.8-4的不妥之处:公式3.4.8-4的算法表明它实质是设想将管网系统药剂量取出某一部分后, 令余量药剂充满孔板前的管网, 又有部分跑到孔板后的管网中, 是这种情况下孔板前的压力P1;并不是释放流动中设计规定药剂量流出二分之一时孔板前的压力P。从这个意义上讲, 它本身没有大问题, 问题出在它包括了所有IG541管网系统P1的求取, 这就有了两个问题:一是流动不一样, 计算却一样。因为公式中的V1是依据几何结构计算的, 同样一个V1可以有许多种结构, 这句话有两个含意:其一为主干管上的孔板前管道结构, 如弯头等不一样, 即许多整体结构不一样的管网系统孔板后的部分可以完全一样;其二为同一管网设置孔板较多, 每个孔板前的支管结构可以相差较大。这两点是说, 同样一个V1, 可以对应许多当量管长Ld相差较大的孔板前的管网结构, 而Ld/D是决定流量Q的关键因素之一, 这些管网的流动就不同了。但是, 只要孔板后的管网相同, 孔板前管网结构虽不同, V1却是可以相等的, P1就相等, 则以孔板后的管网进行流动计算的结果就完全是相等的。这显然不合理。这也说明, 只计算部分段管网流阻的设计计算思路是否合适值得考虑。二是流动一样, 计算却不一样。对于将孔板用来分流的管网系统, 即几何结构极不平衡的管网, 加装孔板后可以设计成流动为平衡系统的流动, 与几何结构也为平衡系统的流动相同。但是, 因为V1相差非常大, P1就不相等, 这两种管网计算时流动就完全不一样。这显然也不合理。

5 阻力计算

GB 50370-2005规范第3.4.8条选定只计算部分管段流阻不适当。该条第7款规定阻力损失宜从减压孔板后算起, 不考虑孔板前管网结构的影响极不合理, 因为局部阻力损失非常大的容器阀、导流管、单向阀、集流管、选择阀等均在孔板前, 该项阻力特性很可能会是整个管网系统总阻力特性的主项;当然是与不是, 要以计算决定, 但至少占相当大份量, 其对药剂释放时间的影响可能会比孔板之后的串、并联管网要大, 所以这样区分主次因素的表征性算法值得商榷。ISO/CD14520-1国际标准中2.3.2.1款的规定应该是针对管道强度计算的规定。

6 一个疑问

与GB 50370-2005规范3.4.8条配套的附录表E-1、E-2中压力系数Y的列值, 按定义式Y=-∫undefinedρdp, 均在公式3.4.8-7原始微分方程undefined的积分定解式对应项之实际变化范围之内, 而密度系数Z的列值, 按其定义undefined均超出实际变化范围, 一、二级充压系统都是此问题。例如:一级充压系统, 压力为3.0 MPa时, 由上述方程可求得按绝热过程Y=523.11, 按等温过程Y=327.28。表E-1列值Y=383, 在绝热与等温之间。而Z值依定义求得按绝热过程Z=0.145, 按等温过程Z=0.210。表E-1列值Z=0.277, 超出流动过程实际变化范围之外, 应该是有问题的。一、二级充压系统的所有Y、Z列值均如此。

7 其余问题

一是公式3.4.8-7只适合气体管道中流阻为层流与紊流之间过渡段的流动, 而IG541的管网流动应在“阻力平方区”求解才是合理的;二是所有管网的流动计算均以一个初始动力参数P1与公式3.4.8-7求解, 均运用附录E与附录F的列值进行, 是认为可压缩气体管道中的流量只与动力源压力有关, 是认为所有结构不相同、与外界能量交换表面积不相同的管网系统对不同量的IG541气体的流动过程方程完全相同。这样处理气体在不同管道内的流动膨胀过程有些过于简单化。

以上意见为获得一个理论上正确、实践上符合单相气体灭火剂管网实际流动释放规律的计算方法, 以保证我国消防规范中确定洁净惰性气体管网系统大小的设计计算方法的正确性, 为我国环保消防工程质量的百年大计负责。

参考文献

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[4]许春元, 于继航.七氟丙烷气体灭火系统常见设计失误与改进[J].消防科学与技术, 2009, 28 (4) :193-195.

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[6]杨晓冬, 李宝, 张跃勐.气体灭火系统管道输送距离探讨——IG541混合气体灭火系统[J].消防科学与技术, 2007, 26 (1) :62-65.

气体管网系统 篇2

燃气输配管网系统优化设计论文

1 燃气输配管网的现状概述

目前，随着城市化步伐的加快，天然气作为保障居民生活水平最为基础的能源物资，越来越受到广泛的关注。燃气管网建设是一项前期投资数额大，投资回报周期长的建设项目，为此，国家也在大力推进燃气输配管网的优化设计，以实现利用最少的投入，实现最大的经济效益。因为燃气管网系统具有很大的可塑性，所以通过燃气输配管网的优化设计，对储配站、调压站的数量和分布进行合理的调配，在满足各节点压力要求，保证燃气流量的基础上，通过软件进行燃气输配管网管道的直径尺寸、管网金属消耗量和投资进行估算，以实现减少不必要的重复建设，减少投资额度，实现最大经济效益。随着计算机技术的不断发展，利用计算机软件对燃气输配管网进行优化，可以解决以往人工很多无法求解的大型复杂计算问题，从而提高了燃气输配管网的设计质量和输配效率。

输配管网和调压结构是构成燃气输配管网的.两大主要组成部分，输配管网又分为高中压管网和低压管网[1]。在燃气管网铺设方案确定后，燃气管网始末端的压力和燃气流量是决定高中压管网直径尺寸的关键因素。而低压管网的直径尺寸主要是取决于燃气流量、燃气器具的额定工作压力和调压站的布置状况。燃气输配管网设计优化的关键在于保证居民燃气流量和压力正常的前提下，根据已知管网的网络结构、燃气系统的流量分布和压力要求，分析确认管网的直径尺寸、管网的分布以及调压站的位置和数量。利用最少的投资，实现最大的经济收益和社会效益。

2 燃气输配管网的系统优化

目前，在城市燃气输配系统，主要由燃气输配管网、燃气储配站、调压计量站、运行管理操作和控制设施等部分组成，由此可见，燃气输配系统是一项极为复杂的综合设施，要实现对燃气输配管网的优化设计，则必须对构成管网系统的输配管网和调压站进行系统的分析研究，利用软件的强大功能进行优化设计，实现优化改善方案。

2.1 建立燃气输配管网系统优化设计的数学模型

随着城市建设速度的加快，城市涵盖范围不断加大，因此要求燃气输配系统呈现多级燃气管网的状态。为了尽量节省投资成本，对燃气输配管网系统进行整体优化势在必行。燃气输配管网系统的优化设计主要体现在调压站的数量和布局优化上。

2.2 调压站数量的优化确认

在对燃气输配管网进行系统优化过程中，调压站的数量和分布比较难以确定，所以，在利用软件进行模拟优化时，只能采用近似值的方案，来计算中、低压管网的费用计算，确定管网的直径尺寸和流向。利用GCAD软件，可以将相关的数据资料进行输入，对于不能确定的数据利用近似值代替，就可以计算出燃气输配管网系统需要的调压站的最佳数量[2]。

2.3 调压站的优化布置

根据计算机软件GCAD计算出调压站的数量和分布位置，对于整个燃气输配管网进行整体优化设计仍是一下十分庞大的工程。燃气输配管网的主要作用和目的是为居民提高质量可靠的燃气服务，将燃气输送到千家万户。因此，对于低压管网而言，调压站优化的目的在于满足居民的用气需求。要对燃气输配管网进行系统优化设计，则需尽可能的缩短调压站到用户的管道铺设距离，这不仅可以节省管网费用，还可以最大可能的为用户提供稳定的燃气输送。所以，以一个调压站为例，利用软件求得所有用户中位点的位置，即设置调压站的位置，然后利用此原理，求出燃气输配管网中多个调压站的具体位置。由于燃气输配管网系统是一个庞大的系统工程，在燃气管网系统中存在无数个调压站，要将每个调压站都利用计算机软件分析计算出来，显然是不可能完成的任务，并且在调压站定位时，还需考虑为调压站设置一个节点集，因工作量过大一般计算机很难完成。因此，在开发GCAD软件时，采用启发式数字计数法分析得出效果最优化的解，以完成输配管网的优化设计。

2.4 燃气管网的优化设计方案

对燃气输配管网进行优化，既是对目前已知的管网网络结构、网管中用到的管道直径尺寸进行优化，以实现在可以满足用户所需燃气流量和压力的前提下，利用最少的投资数额，铺设最优化的管道网络，实现低成本运行[3]。利用计算机软件GCAD中的梯度法、最短路径法、拉格朗日乘数法和网管平差等规划燃气输配方案，以求得最佳的管网铺设方案，从而可以解决目前燃气输配管网配置过程中存在的问题。

3 开发更优软件

燃气输配系统作为一个庞大的系统工程，仅靠以前的人工计算方式已经不能满足行业的发展需求，开发更加智能化，可以实现燃气输配优化的新型软件已是迫在眉睫。在设计开发软件过程中，除了可以实现对燃气输配管网系统进行优化之外，还要能够及时生成图档，便于列印，提供给相关的行业专家和学者进行探讨。

4 结束语

排水管网信息系统研究与实现 篇3

关键词排水管网；档案管理；管理员

中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0189-01

随着天津经济的快速发展，天津市的整体面貌得到不断提升。天津即将成为国际化大都市，并且在未来还会有更大的发展潜力。作为市政服务的排水管理部门，任务也会越来越重。因此，不仅要加强硬件设施的质量，更要改进自身的管理，将新的技术，新的方法引进到我们日常的管理中来。本文将针对我所已有的管网信息系统在功能上进行发展，将其应用于档案与日常工作的管理，可以实现信息化和网络化办公，不仅可以实现对数据规范化储存，信息的快速检索，而且扩大了软件的使用范围，还可以帮助工作人员科学高效的管理档案资料。

1档案信息化管理

1）网管资料与泵站资料的信息化。现阶段，我们资料大多以纸张作为介质。如果我们要把资料中所有得信息都输入到计算机中，这对于输入人员而言工作量太大。因此，系统将所有档案进行统一编号。如果将一些经常查找的数据与图纸存到系统中，如管道长度、井数、地理位置、泵站进出水、电路图等参数，在查找常有信息时可以直接通过系统数实现查找，这样提高了工作效率。

2）档案资料的管理。要是查找一些不常用信息，我们可以通过编号来查找档案并得到相应信息。因此，设计了编码规则，其中包括：资料类别、班组卷宗编号、卷宗编号、资料编制日期。

系统工作流程基本如下：首先管理员接收档案卷宗，然后将主要信息录入数据库，系统会自动生成编号，最后档案员按系统提示将档案放入相应柜门中，完成入库工作。这样就提高了工作效率并便于以后的信息檢索。

3）档案借阅管理。当其他部门或单位需借阅各种资料时，为了方便管理，保证资料的安全，设计了一张档案借阅记录表。通过这张表可以在查找档案时，知道档案是否在库中。这样在库中可以直接通过系统找到相应的档案号。如果已被借阅，我们可以通过入库记录知道档案是不是在库中。当档案被借阅时，我们就将借阅记录加入到数据库中，这样档案的属性就是借阅。当档案被归还时，管理员只要输入归还档案编号，系统会自动将档案得入库记录改为入库，并提示以前存放的位置。这样就可以实现档案的动态管理。

2系统的多用户与安全管理

2.1登陆界面设计

我们之前的工作模式大多数是使用Excel表格来存放数据。在我们日常工作中，查看与修改的人员不相同。但是Excel没有把不同权限的用户分开管理的功能。因此，用户管理也成为这个系统的一个重点。本系统将用户分为两个部分，系统管理员部分与普通用户部分。管理员拥有对系统各个数据表修改的权限，而普通用户只有查看的权利。

在系统管理员的设定方面最早是使用多管理员，相同权限的做法。但是由于管理员也是需要管理的。在管理界面方面管理员可以修改许多基本模块，但是不是所有管理员都需要拥有这些权限，大部分管理员只需要拥有对于课程的输入修改，选课内容的修改和其他确定工作的权限。对这些管理员进行的管理就需要高级管理员进行管理，而且高级管理员同时拥有普通管理员的全部权限。

本系统对管理员的性质进行了简单的划分，分为超级管理员，和普通管理员两个部分。

超级管理员可以进行系统的全面管理，包括：系统配置、管理员设置、主数据库配置、主数据库操作、模块设置。同时也可以对整体的系统进行设置，例如：学期设定，惜别管理等等，一些普通管理员进行管理的事情。

为了加强安全性，系统在管理员设置这个页面中加入了一个表单，用来显示全部的管理员信息。在这里高级管理员可以进行管理员的添加和删除，但是当前登录的管理员是不可以对自己进行删除操作的。高级管理员还可以对所有的管理员进行权限的修改，也就是可以对管理员所拥有的权限进行修改。

在表单中，系统设置了最后登入IP、最后登入时间、登录次数项，已记录管理员使用系统的详细信息，以方便以后进行核对。

2.2管理员部分的完善

系统登陆界面在设计时不仅将用户名与密码存在数据库中，并且系统登陆界面加入了认证码。认证码是唯一的，由页面进行存储。不选用数据库存储的主要原因是数据库可能被盗取。由于本系统采用的的是ASP对整个程序进行编写，ASP文件放在服务器上，在正常情况下客户端只可以浏览，不可以对文件进行下载，所以这就可以大大增强系统的安全性。对于认证码的修改必须由管理员进行，系统在管理员的高级管理界面中设置了此项。

3日常质量验收与生产计划管理功能

现在日常生产属于传统管理模式。生产计划的制定者使用单机字处理和表格处理系统，并参照养护计划与管网信息来完成生产计划。接下来所属部门开生产会来通知各个班组本月的养护任务。月末由质量部参照本月生产计划对各个班组完成的养护任务进行检查。Excel不可能像数据库管理系统那样，有着科学的数据管理能力，如上月完成的养护任务，本月就不予考虑了。而传统的Excel在多种信息中不易实现信息筛选功能，并且信息的交流和共享等无法实现，限制了工作的效率。其次，由于管道养护任务不仅是需要一个生产部，还需要每个班组与其它部门的配合。如果在我所现有的排水软件基础上进行升级，可以达到日常生产的信息化管理。

通过对现有工作模式的分析，我们可以将生成生产计划与生成检验报告部分这两个部分用我们的系统来完成。这样可以在信息管理系统的帮助下，得以简化我们的工作，并能避免一些错误。

4本系统的特点

1）全面的信息管理。本系统不仅有管网相应信息，还将泵站的相关信息与图纸加入了我们系统中。这样我们的工作范围内大多数资料都包括其中了，确保了信息的全面性。

2）多用户的管理。提高了系统的安全性，为系统的网络化打下了坚实的基础，也使操作人员明确自己的权限，更提高了系统的可维护性。今后在对软件升级时减少了重复的劳动。

3）将档案的管理信息化。通过计算机管理档案，这样提高了档案的检索能力，同时也提高了档案管理效率和管理能力。

气体管网系统 篇4

关键词：管网子系统,功能测试,气体灭火系统

《气体灭火系统施工及验收规范》 (GB 50263-2007) [1]是目前国内唯一一份针对气体灭火系统的施工及验收规范, 对气体灭火系统 (含惰性气体灭火系统、卤代烷灭火系统、高压二氧化碳灭火系统、低压二氧化碳灭火系统等) 施工及验收进行了规范管理, IG541气体灭火系统属于惰性气体灭火系统。根据《气体灭火系统施工及验收规范》 (GB 50263-2007) “E.1.3当水压强度试验条件不具备时, 可采用气压强度试验代替。气压强度试验压力取值:二氧化碳灭火系统取80%水压强度试验压力, IG541混合气体灭火系统取10.5 MPa, 卤代烷1301灭火系统和七氟丙烷灭火系统取1.15倍最大工作压力。”

1 气体灭火系统管网子系统简介

IG541灭火系统由火灾报警灭火控制系统、灭火剂储瓶、启动气体储瓶、瓶头阀、安全阀、电磁瓶头阀、选择阀、单向阀、压力开关、减压装置、框架、喷嘴、管道系统等主要部件组成, 设有自动、电气手动和机械应急手动3种控制方式, 具有功能完善、工作准确可靠、密封性能好、灭火效果良好等特点。

2 灭火系统控制方式

IG541气体灭火系统有3种操作方式:自动控制、手动操作、机械式应急操作。无论哪种控制方式都是在管网子系统正常的情况下才能完成灭火工作。

3 验收时气密性检测的重要性和方法

3.1 气密性检测的重要性

据前期对广州地铁二号线IG541管网拆卸检查, 发现部分选择阀内及连接管道杂质粉尘较多, 锈蚀严重, 可能导致选择阀在火灾时不能正常打开, 达不到喷气灭火的效果。

2012年4月份白云大道北站已经发生因堵塞致系统无法喷放的案例。随后对亚运年开通线网气体灭火系统进行吹扫及气密性测试, 发现永泰站有两处管路弯头位置有水泥堵塞的情况, 而启动管路上的单向阀失效 (双向导通) 的问题普遍存在。

2014年对广州地铁五号线气体灭火系统管网进行气密性测试及吹扫工作, 发现多处管网法兰连接处存在漏气情况。

根据上述案例, 为避免火灾发生时无法正常灭火, 气体管网系统在验收时进行气密性检测及吹扫具有重要性。

3.2 输送管道及启动管道气密性检测及吹扫的方法

根据《气体灭火系统施工及验收规范》 (GB 50263-2007“5.5.4灭火剂输送管道安装完毕后, 应进行强度试验和气压严密性试验, 并合格。”“E.1.6灭火剂输送管道在水压强度试验合格后, 或气密性试验前, 应进行吹扫。”制定输送管道及启动管道气密性检测及吹扫方法。下面以广州地铁五号线气密性检测及吹扫为例进行说明。

(1) 防护措施到位。①与气体灭火有接口的FAS系统按广州地铁五号线防护要求进行防护。②拆卸整个气瓶间所有气体启动瓶电磁阀回路线, 并装上启动瓶 (位于电磁阀处) 的安全插销;断开启动瓶与低通高阻阀的连接。③装上整个气瓶间所有储气瓶 (位于瓶头阀处) 的固定套, 并拆除瓶头阀的动作手柄。拆卸连接输送管道的所有高压金属软管。④拆掉所有房间的喷头, 用堵头堵住防止漏气。 (2) 灭火剂输送管道吹扫及气密性测试。①用堵头封堵输送管道处 (连接高压金属软管) 的接口, 始末端接口除外, 始端接氮气瓶 (含压力表) , 末端接排气管。②用氮气对输送管道进行充气吹扫, 直至吹出氮气无杂质。③对输送管道充氮气进行加压, 缓慢升至7 MPa, 观察保压情况, 保压3 min, 压力保持稳定为合格。若无法保压需用泡沫涂抹各接口测试漏气位置并整改。 (3) 启动管路吹扫及气密性测试。①拆卸启动管路上的所有单向阀, 清洁单向阀, 并逐个对单向阀进行清洁及动作试验 (用氮气分别对单向阀进行正/反方向吹气, 检查单向阀动作状态是否正常) 。②用氮气对启动管路进行充气, 检查启动管路连接头漏气情况, 如有漏气现象, 则拆卸该连接头, 涂密封胶后安装该连接头。③用氮气对启动管路进行吹扫, 直至吹出氮气无杂质。④用氮气驱动选择阀和储气瓶瓶头阀, 检查选择阀和瓶头阀是否打开, 并将气压加到6 MPa, 保压3 min后, 看氮气瓶气压是否掉压情况, 若无法保压需用泡沫涂抹各接口测试漏气位置并整改。⑤装上启动管路连接头时, 在每处连接头都需涂密封胶。

4 维护保养期间试喷气的重要性和方法

4.1 试喷气的重要性

启动管路和灭火剂输送管道是灭火的关键环节之一, 为避免在设备验收后由于设备老化, 各管道接口处气密性不足影响或存在锈蚀情况堵塞管道, 不能正常将灭火剂传输到设备房正常灭火, 所以维护保养期间试喷气具有重要性。

根据设备厂家南京消防器材股份有限公司提供的《IG541气体灭火系统维护手册》每年维护保养工作包括“6.5.4对每个防护区进行一次模拟自动启动试验。”应参考设备厂家的建议在维护保养期间进行试喷气。下面以广州地铁五号线试喷气为例进行说明, 试喷气采用的储存容器数为选定试验的防护区或保护对象设计用量所需容器总数的5%, 且不得少于1个。

4.2 试喷气的方法

(1) 防护措施到位。①搬运气瓶需防护到位, 瓶头阀安全帽锁上、拆下瓶头阀手柄, 上下楼梯时, 气瓶瓶头阀一端应向上倾斜;搬运气瓶严禁走扶梯及升降液压梯。②试喷气瓶间所有储气瓶装上固定套, 在启动瓶处拆卸所有保护房间启动铜管, 拆卸不参与试喷储气瓶的启动铜管, 并安装堵头封堵。③更换启动瓶及储气瓶, 接上启动铜管;双人检查确认启动瓶是否为正确动作试喷储气瓶。④保护区防护, 用彩色编制布遮挡气体保护房间设备, 喷气期间保持房间常开。⑤将试喷房间启动瓶电磁阀控制线接上、安全插梢拔出, 储气瓶安全帽解开、手柄装上, 并经双人检查确认。 (2) 确认无误后进行火警联动喷气。 (3) 注意事项。①喷气期间禁止人员进出气瓶间及气体保护房间内。②喷气完后检查设备是否正常动作, 检查系统记录是否齐全。③对气瓶间气瓶进行清洁, 擦干输送管道处因喷气原因造成的冷凝水。

5 结语

气体灭火系统管网子系统是否正常工作, 对关键设备房灭火起着关键作用, 验收时的输送管道及启动管道气密性检测及吹扫工作与维护保养期间的试喷气作为检测气体灭火系统管网子系统最重要的两个环节, 需重点关注。

参考文献

[1]GB50263-97, 气体灭火系统施工及验收规范[S].

机房气体消防系统方案 篇5

一.1.1 方案简述

机房气体消防工程主要是2个气体消防区域构成： 气喷防护区1：数据中心机 房，面积约80平方米； 气喷防护区2：UPS机房，面积约30平方米；

采用有管网七氟丙烷，组合分配式气体自动灭火消防系统。七氟丙烷气体自动灭火消防系统特点： 灭火力强，灭火时间短，能灭A、B、C型火灾；

灭火后无污染、腐蚀作用，不导电没有残留物，对臭氧层无破坏； 低浓度灭火，液态储存，药剂占地面积小； 毒性低，可以应用于有人值守场所； 系统具有扩展性。二 前提条件

消防报警控制器安装在本层值班室 大楼消防电源已具备 三 系统方案设计

本系统设计：机房设备区采用七氟丙烷全淹没自动气体灭火系统，在走廊处配备若干干粉灭火器。

目前气体消防主流产品有：CO2自动灭火系统、卤代烷1301自动灭火系统、INERGEN（烟烙尽）、七氟丙烷全淹没自动气体灭火系统。

CO2是一种适用于计算机机房的灭火剂，但CO2有毒，一般只能适用于那些无人值守或较少时间有人在内的机房。

卤代烷1301其毒性较CO2轻些，但其对大气臭氧层有破坏作用，成为一种被逐渐淘汰的产品。

INERGEN（烟烙尽）是一种比较新的气体灭火剂，但由于目前主要依靠国外技术，投资量大，维护费用高，还未普及推广使用。

七氟丙烷气体则完全摒弃了CO2、卤代烷1301、INERGEN的缺点，毒性低，价格较便宜，已经为当今计算机机房首推的气体灭火剂。

根据以上四种灭火系统的比较并结合计算机房特有的情况特点和防火等级，参考业主的消防需求，我们设计采用目前国际上最先进的气体灭火系统——七氟丙烷全淹没自动气体灭火系统。

四 消防系统保护区的设置 因本次工程设计的灭火工作面积较大，根据机房各功能分区的布置情况，采用有管网气体消防。

七氟丙烷全淹没自动灭火系统可以组成两种形式的灭火系统，即组合分配式系统（有管网系统）与单元独立系统（无管网系统）。本消防工程存在5个需要保护的区域，因此采用七氟丙烷有管网组合分配式全淹没自动灭火系统。

五消防系统组成

本工程消防系统以七氟丙烷气体自动灭火消防为主。本层机房的气体消防系统是由七氟丙烷气体灭火系统和火灾自动报警系统两部分组成，构成一个完整的七氟丙烷自动灭火系统。

六 七氟丙烷气体灭火系统介绍

火灾气体喷嘴布置形式：

三层保护形式。保护区的火灾喷嘴安装在吊顶内、天花板下，同时在活动地板下也装置喷嘴。当一个区域发生火灾时通过该区的释放阀，继而打开系统七氟丙烷的供该区的储瓶，并向该区释放七氟丙烷进行灭火，而其他区域的储瓶则被其单向阀阻止而不打开。这样，在几个区域不同时发生火灾时，将节省不必要的气体损失。

本层保护区的设计灭火浓度为8%，通过智能灭火控制器的逻辑编程，来实现不同保护区的气体喷放。

本次选用的七氟丙烷灭火产品(FM200灭火系统产品)。

⑴ 该产品性能处于国内同类产品领先水平，为国内消防主流产品。

该公司七氟丙烷灭火系统一次性通过了《国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心》的检验；

⑵ 各类阀结构紧凑，性能可靠，密封性好，开启压力小，流阻小。⑶ 启动瓶组具有电动和机械应急两种启动方式。⑷ 瓶架结构简单，牢固，易拆装。七氟丙烷灭火系统示意图

灭火系统主要部件 七氟丙烷储瓶

瓶口安装容器阀，按设计要求充装七氟丙烷和增压氮气。容器阀出口与管网系统相连。平时储瓶用来储存七氟丙烷，火灾发生时将七氟丙烷释放出去实施灭火。

瓶头阀

安装在七氟丙烷瓶口上，具有封存、释放、充装、超压排放功能等。电磁驱动阀

安装在启动瓶瓶头阀上，按灭火指令给其通电启动，进而打开释放阀与容器阀，释放七氟丙烷实施灭火。另外，亦可实施手动应急操作，实施灭火系统启动。

选择阀

灭火系统为组合分配时设此阀，对各个保护区各设一个，安装在七氟丙烷储瓶出流的集流管上，由它开放引导七氟丙烷喷入需要灭火的保护区。

液体单向阀 安装在七氟丙烷出瓶储流的集流管上，防止七氟丙烷从集流管向储瓶倒流。气体单向阀

该阀安装在驱动气体启动管路中，用于控制驱动气体的流向。控制相应的选择阀、容器阀应打开，另外的选择阀、容器阀不应打开，避免发生误动作。

安全阀

安装在集流管上。由于组合分配系统采用选择阀使集流管形成封闭管段，一旦有七氟丙烷积存在里面，可能由于温度的关系会形成较高的压力。为此，需要设置安全阀。它的泻压动作压力为6.8+-0.4Mpa。

压力讯号器

安装在选择阀的出口部位（对于单元独立系统，则安装在集流管上），当释放阀开启释放七氟丙烷时，压力讯号器动作送出工作讯号给灭火控制系统。

④ 七氟丙烷灭火系统三种控制方式 自动控制：

将灭火控制箱的控制方式选择健放到“自动”位置。保护区有火灾发生，火灾控制器接收到火情信息并甄别后由报警和灭火控制系统发出声光报警及下达灭火指令。并按下列程序工作：完成“联动设备”的启动（如停电、停止通风及关闭门窗等。本系统只提供消防联动模块用于切断电源，但设备联动的具体实施工作及工程报价本系统的工程报价不含），延迟0-30秒通电打开电磁启动器；继而打开氮气（N2）启动瓶瓶头阀→分区释放阀→七氟丙烷储瓶瓶头阀→释放七氟丙烷气体实施灭火。

手动控制：

将灭火控制箱（或自动/手动转换装置）的控制方式选择健放到“手动”位置，此时自动控制无从执行。人为发觉火灾或火灾报警系统发出火灾信息，即可操作灭火控制盘上（或另设的）灭火手动按钮，仍将按上述既定程序实施灭火。一般情况，手动灭火控制大都在保护区现场执行。保护区门外设有手动控制盒，手动控制盒内还设有紧急停止按钮，用它可以停止执行“制动控制”灭火指令。

应急操作

无论是火灾报警系统、灭火控制系统发生什么故障，不能投入工作，此时人为发现火情，欲启动灭火系统执行灭火行动的话，首先应通知现场人员撤离保护区，人为启动“联动设备”而后才执行灭火行动，拨下电磁启动器上的保险盖，压下电磁铁芯轴，这样就打开了氮气启动瓶瓶头阀，继而像“自动控制”程序一样，会相应地将释放阀、七氟丙烷储瓶瓶头阀打开，释放气体。

火灾自动报警系统介绍 火灾探测器布置形式分为两类： 第一类：三层保护形式。机房气喷保护区的火灾探测器安装在天花板向室内的一侧，同时在活动地板下、吊顶里也装置探测器。

第二类：一层保护形式。火灾探测器安装在天花板向室内的一侧。

机房智能灭火控制器放置在本层值班室，在各保护区均设二路独立探测回路, 一路为感烟探测器，另一路为感温探测器，用来检测被保护区域的火情。当一路探测器发出火灾信号时，报警控制盘和气体灭火单元上的相关分区的指示灯将亮，但气体不会喷出。当第二路探测器也发出火灾信号后，则声光报警器鸣响，自动灭火控制器开始工作，进入延时阶段（通常为30S），此延时阶段用于疏散人员和联动必要设备的动作（关闭空调等），延时过后，电磁阀打开，开始放气。

报警控制器接受压力开关的反馈信号，控制面板放气指示灯亮。当报警控制器处于手动状态，报警控制器只发出报警信号，不输出动作信号，由值班人员确认后，按下报警控制面板上的应急启动按钮即可启动系统喷放七氟丙烷气体灭火剂。