灭火系统

灭火系统（共12篇）

灭火系统 篇1

2015年5月,“自动喷水灭火系统和细水雾灭火系统的研究进展”学术交流会在公安部天津消防研究所的南河消防试验基地召开。会议邀请FM Global的David Fuller、游宏仁博士和Sergey Dorofeev博士来所讲学。交流会上介绍了FM2008(早期抑制快速响应ESFR喷头)的最新研究进展、采用实体缩小比例尺的测试方式来评估细水雾灭火系统灭火性能的研究情况等。另外,介绍了公安部天津消防研究所承担的国家科技支撑计划课题《清洁、高效灭火剂及固定灭火系统应用技术研究》的相关研究内容。

灭火系统 篇2

一、喷头使用集热罩的优缺点： 集热罩的设置要求：

（1）规范中要求在货架内的“喷头上方如有空洞、缝隙，应在喷头的上方设置集热挡水板；

（2）集热挡水板应为正方形或圆形金属板，其平面面积不宜小于0．12m2 工程实际应用：

（1）集热罩（集热挡水板）适用于仓储物流、车库、停车场、立体仓库、网格吊顶等场所，闭式洒水喷头距顶板超过550毫米规定时，装本集热罩,便于在喷头处聚集热气流、热量，确保其火灾时可靠吸热、热敏元件时响应动作，在火灾初期喷头即启动出水喷洒灭 集热罩优缺点：

（1）优点一：便于在喷头处聚集热气流、热量，确保其火灾时可靠吸热、热敏元件时响应动作，在火灾初期喷头即启动出水喷洒灭火；

（2）优点二：方便较多大梁的车库以及格栅吊顶等场所的喷头安装布置；

（3）缺点一：实验案例中发现车库中采用集热罩只是烟气层降到即热板下方，喷头处在烟气层中后才会动作，集热板的集热效果不明显，对于喷头的响应时间没有明显影响。验收案例：

工程名称:中央绿城2号车库 建筑面积：

工程地址：日照市东港区海曲东路南、临沂路西200米 经验收过程中发现以下问题：

（1）车库内试验时集热板的集热效果不明显； 解决方案：

（1）增大集热板面积以增加集热效率；

（2）选用集热板处均采用快速响应喷头缩短喷头响应时间，保证火灾时喷头及时动作； 整改情况：

（1）调整更换集热罩平面面积不小于0.35 m2

（2）更换安装快速相应喷头，以保证火灾时喷头及时响应；

二、喷淋管网的施工要求： 喷淋管网安装的基本要求：

（1）配水管道应采用内外壁热镀锌钢管以及铜管、不锈钢管。

（2）镀锌钢管应采用沟槽式连接件，或丝扣、法兰连接。系统中直径等于或大于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件连接。

（3）螺纹连接的密封填料应均匀附着在管道的螺纹部分；连接后，应将连接处外部清理干净。

（4）管道穿过建筑物的变形缝时，应采取抗变形措施。（5）管道穿墙、过楼板处，应加套管。

（6）穿墙套管长度不得小于墙厚；穿楼板套管应高出楼板或地面20mm。（7）套管与管道的间隙，应采用不燃材料填塞密实。

(8)配水支管上每一直管段、相邻两喷头之间的管段上设置的吊架均不宜少于一个。(9）当管道改变方向时，应增设防晃支架。

(10）竖直安装的配水干管应在其始端和终端设防晃支架或管卡固定，其安装距地面或楼面的距离宜为1.5m～1.8m。

(11）采用沟槽连接的管网，沟槽应与管径相互匹配并符合设计要求。验收案例：

工程名称:安泰·祥和园 建筑面积：

工程地址：日照市东港区海曲西路南、西外环路西200米 经验收过程中发现以下问题：

(1)部分项目车库水平干管距顶棚高度较高，喷头立管较长导致安装倾斜；

(2)部分项目喷头末端支架无防晃作用，试验过程中喷头破裂在水压的作用下喷头晃动严重影响喷洒效果； 解决方案：

（1）规定喷头立管长度不得大于90cm，长度大于90cm的校正垂直度并设置固定支架；（2）喷头末端支架设置为防晃型支架； 整改情况：

（1）对主管道可调整的予以调整主管道缩短喷头立管距离，不可调整主管道的校正喷头立管垂直度并加设固定支架；（2）对末端喷头予以调整更换固定防晃支架；

三、湿式报警阀及水力警铃的设置要求： 系统的选择、安装及设置要求：（1）喷淋系统（闭式）湿式系统；

（2湿式报警阀控制喷头数量：不宜超过800只；(12）采用沟槽连接的管网，配水干管与配水管连接，应采用沟槽式管接头异径三通。（3个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m（4）宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1．2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。

（5）工作压力不应小于0．05MPa，并应符合下列规定：（5.1）应设在有人值班的地点附近；

（5.2）与报警阀连接的管道，其管径应为20mm，总长不宜大于20m。

（6）连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀。当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具。验收案例： 工程名称：江豪大厦 建筑面积：

工程地址：日照市东港区山东路北、荟阳路西 经验收过程中发现以下问题：

（1）报警阀安装大多数设计安装于消防水泵房内，规范中明确水力警铃连接管道不宜大于20m，工程现场警铃难以设置安装在有人值班的地点附近；

（2）规范中报警阀进出口的控制阀应采用信号阀。当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具，实际现场中大多数均采用信号阀，由于阀门的特性可根据所需调整开启流量控制，从而造成阀门不能完全开启影响系统流量，无法保证火灾时用水量； 解决方案：

（1）根据规范要求尽量将水力警铃安装在有人值班的地点附近，在各个有人值班的值班时内设置蜂鸣器，通过压力开关及控制线路予以控制蜂鸣器的动作讯响，从而达到此项功能的要求；

（2作安装阀门启闭锁定装置，要求锁定状态为‘完全开启’或‘完全关闭’状态，从而保证系统的供水稳定可靠； 整改情况：

（1）湿式报警阀安装于泵房内，水力警铃安装于泵房外以保证动作时及时报警，另外通过压力开关控制附近值班时蜂鸣器保证报警阀动作时及时通知有关人员；

（2）选用信号阀并制作能明确区分阀门启闭状态的锁定装置，并要求锁具要是专人管理，维修维护关闭及时做记录；

四、管道安全泄压阀的设置要求： 设置要求：

（1）高层建筑消防给水系统应采取防超压措施。验收案例： 工程名称：江豪大厦 建筑面积：

工程地址：日照市东港区山东路北、荟阳路西 经验收过程中发现以下问题：

（1）安全泄压阀规格型号及泄压阀泄压流量设计不明确，部分项目安装泄压阀口径过小无法保证超压时及时泄压；

（2）泄压阀多数安装于泵房消防泵附近，现场部分项目泄压阀出水口对准消防泵，一旦管网超压势必造成消防泵电机进水损坏； 解决方案

（1）明确安全阀型号，按泄水阀管径设置要求安装型号不小于DN65保证系统管网稳定。（2）明确泄压阀排水管的安装，排水管口应直接到达排水沟、集水坑等位置（可同末端试水装置要求有足够排水设施要求）； 整改情况：

（1）对于小于DN65的泄压阀，按阀门直径DN65要求更换安装；

（2）泄压阀排水口要求将排水管引至泵房内集水坑或直接引至消防水池内；

五、简易喷淋系统的设置要求 设置要求：

（1）根据规范要求建筑物应根据使用规模使用性质设置喷淋系统，但因场地限制，无法设置泵房或消防水池，建筑面积在1000平方米以下、三层或四层以下、市政给水压力满足最不利点水量及水压要求的，可设置简易喷淋系统，也就是无泵房和消防水池、喷淋系统的水源由市政给水供给的自动喷淋系统。

（2）系统应采用快速响应喷头。

验收案例： 工程名称：江豪大厦 建筑面积：

工程地址：日照市东港区山东路北、荟阳路西 经验收过程中发现以下问题：（1）喷头安装为普通喷头；

（2）无自动报警系统的简易喷淋系统，火灾动作时无联动警示装置； 解决方案：

（1）按要求采用快速响应喷头；

（2）在系统设置区域出入口加设简易声光报警装置利用水流或压力开关联动其动作； 整改情况：（1）按要求采用快速响应喷头；

（2）在系统设置区域出入口加设简易声光报警装置利用水流或压力开关联动其动作；

五、末端试水装置的设置要求 设置要求：

（1）每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀。末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。

（2）末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。试水接头出水口的流量系数，应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。验收案例： 工程名称：江豪大厦 建筑面积：

工程地址：日照市东港区山东路北、荟阳路西 经验收过程中发现以下问题：

（1）末端试水装置无试水接头无法模拟最小流量系数喷头；（2）地下储藏室末端试水装置无合理排水设施； 解决方案：

（1）加设安装模拟系统设计流量试水接头；

（2）设计时考虑延长末端试水装置管网，引至可靠排水处； 整改情况：

（1）加设安装模拟系统设计流量试水接头；

（2）1.现场具备条件的延长末端试水装置管网，引至可靠排水处；2.现场无法增设管网的，采用足够引至排水处长度卷盘软管连接，可实现试水时使用，试验完成可卷盘放置于末端试水装置处。

六、格栅式吊顶对洒水喷头的影响及设置要求 格栅式吊顶对洒水喷头的影响

（1）装设网格状、条栅状等不挡烟的通透性吊顶。顶板下喷头的洒水分布将受到通透性吊顶的阻挡，影响灭火效果； 设置要求：

（1）装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按规范规定值的1．3倍确定； 验收案例： 工程名称：江豪大厦 建筑面积：

工程地址：日照市东港区山东路北、荟阳路西 经验收过程中发现以下问题：

（1）根据规范中要求装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按规范规定值的1．3倍确定，部分商场格栅吊顶区域安装喷头采用DN15喷头最大流量为8L/㎡/min，按中危Ⅱ级设计则不能满足规定值的1.3倍要求；

（2）格栅吊顶采用直立型喷头安装，顶棚内遇梁部位较多影响喷头喷洒； 解决方案：

（1）更换满足设计参数的洒水喷头；

（2）1.根据规范喷头遇障碍物规范布置喷头保证喷头喷洒；2.喷头采用下垂型喷头加设不小于0.35㎡的集热罩并采用快速响应喷头以保证喷头响应时间； 整改情况：

（1）更换满足设计参数的洒水喷头；

二氧化碳灭火系统设计浅析 篇3

【关键词】二氧化碳；灭火系统；设计

0.概述

随着卤代烷灭火剂的全面淘汰，二氧化碳作为洁净灭火剂，由于其来源广、成本低、适用范围广等特点，已普遍地应用于许多具有火灾危险的重要场所。二氧化碳是一种无色、无味，不导电、性能稳定、无环境污染、且不需要专门生产（其他行业生产的副产品），能够用于扑救多种火灾的洁净灭火剂。经调查，目前二氧化碳灭火系统的装设量已达装设总量的15%以上，是仅次于水灭火系统的第二大灭火系统。

1.二氧化碳灭火系统的组成

二氧化碳灭火系统主要由储存容器、容器阀、连接软管、止回阀、集流管、泄压阀、灭火剂管道、管道附件、液体单向阀、选择阀、启动气体瓶、电磁阀、应急操作机构、固定支架、探测器、喷嘴、警报装置、控制器等组成。其结构如图所示。

2.二氧化碳系统的分类

（1）按灭火方式分类可分为：全淹没式灭火系统和局部应用系统。

（2）按系统结构可分为：管网系统和无管网系统。其中管网系统又可分为单元独立系统和组合分配系统。

（3）按储压等级可分为：高压系统和低压系统。

（4）按系统管网布置形式可分为：均衡管网系统和非均衡管网系统。

3.适用范围

根据二氧化碳的特性及灭火方式，二氧化碳灭火系统可用于扑救：A类（表面火及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾） 、B类（灭火前能切断气源的气体火灾）、C类（液体火灾或石蜡、沥青等可溶化的固体火灾）及电气火灾；不适宜用于保护经常有人场所；不得用于扑救：硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾；钾、钠、镁等活泼金属火灾；氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。

4.工作原理及启动方式

（1）自动控制：当保护区发生火灾时，第一路探测器发出火灾信号时，控制器发出警报，指示火灾发生部位；第二路火灾探测器发出火灾信号时，系统开始进入30s延时阶段，控制器一方面发出声、光报警，另一方面发出联动控制型号（如关闭送风设备、防火门窗等），延时30s后控制器发出指令启动驱动气体电磁阀，驱动气体（高压氮气）通过管网打开集流管上的选择阀和储存灭火剂容器的容器阀，二氧化碳通过管道送到保护区经喷嘴释放灭火。

（2）手动控制：在气体灭火系统中，系统在自动控制状态下也可随时由手动控制，手动控制优先于自动控制。当保护区发生火灾时，按下控制器的手动启动按钮，或防护区外的紧急启动按钮，系统马上进入30s延时阶段，之后程序与自动控制相同。

（3）机械应急手动控制：当防护区发生火灾，但由于电源或自动控制系统发生故障不能执行灭火指令时，可用机械应急手动控制操作。机械应急有两种启动方法，一种有启动气体瓶，可直接手动打开对应保护区的启动气体电磁阀，之后程序与自动控制相同；另一种是非驱动气体启动方式的话，可直接手动打开对应保护区的选择阀和储存灭火剂容器阀，之后程序与自动控制相同。

（4）紧急停止控制：当发生火灾警报时，在延时阶段发现不需要启动气体灭火系统灭火时，可手动按下控制器上的红色紧急停止按钮。由于二氧化碳属有毒气体，为保护人身安全，本文特列出紧急停止操作，当发现保护区内还有工作人员时，如何紧急制停灭火系统。

5.二氧化碳灭火系统设计应注意的问题

（1）二氧化碳灭火系统可设计成全淹没式灭火系统和局部应用灭火系统，在设计全淹没灭火系统时应注意防护区的气密性，特别要考虑防护区有无开口或是否需要泄压口。对于全淹没式系统来说，开口是个至关重要的问题，因为开口是造成灭火剂流失的主要根源。在常温条件下，一个大气压的二氧化碳密度为空气密度的1.5倍，所以要强制规定防护区的地面不允许在灭火过程中有开口。顶部有开口，产生灭火剂流失是较小的，所以一般不做限制。对于完全密封的防护区由于喷放二氧化碳导致防护区内压力升高，故需要开设泄压口。泄压口的面积应根据围护结构的允许压强，和喷放速率计算得出。具体可根据公式

计算得出。

（2）二氧化碳灭火系统要求灭火设计浓度不应低于34%，由于各种可燃物的灭火浓度不一样，当保护区内存在两种或两种以上可燃物时，灭火设计浓度应按各种可燃物中最大的二氧化碳灭火设计浓度。

（3）灭火系统的生产厂家应提供系统各部件如阀、管件等的当量长度，以便于系统管网计算。提供喷头的有关参数，如保护面积、流量特性等，以便于设计时喷头的布置计算和选择。生产厂家应提供符合规范中规定的等效孔口面积的喷头，设计计算中喷孔的等效孔口面积是经管道压力降计算后选定的，它直接影响实际喷放时间，灭火效果，计算时要选计算面积等于或稍大于标准等效孔口面积的喷头。

（4）灭火剂储存用量和设计用量问题。例如全淹没系统中的高压灭火系统，其灭火剂储存用量应为设计用量与储存容器内的剩余量之和，常见的情况是灭火剂储存量等于设计用量，而忽略了应加上的储存容器内剩余量。此外防护区的环境温度也对二氧化碳的设计用量存在影响，当环境温度超过100℃时，灭火剂用量应原设计用量基础上每超过5℃增加2%，当环境温度低于-20℃时，灭火剂用量应在原设计用量基础上每降低1℃增加2%。这些因素都是在设计和施工时应在特别注意的。

【参考文献】

[1]GB 50193-1993.二氧化碳灭火系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2000.

[2]GB 50263-2007.气体灭火系统施工及验收规范[S].北京：中国计划出版社，2007.

[3]何滨.速学消防系统施工[M].北京：中国电力出版社，2012.

[4]李贵仁.浅析二氧化碳灭火系统的特点及应用[J].消防科学与技术，2000（5）.

水喷雾灭火系统探讨 篇4

1.1 系统概述

水喷雾灭火系统是在自动喷水灭火系统的基础上发展起来的, 利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成细小水雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统。

在适用范围内, 水喷雾灭火系统具有投资小、操作方便、安全环保的特点。

1.2 灭火机理

水喷雾灭火系统的灭火机理主要为表面冷却、窒息、冲击乳化和稀释。从水雾喷头喷出的雾状水滴, 粒径细小, 表面积很大, 遇火后迅速汽化, 带走大量的热量, 使燃烧表面温度迅速降到燃点以下, 使燃烧体达到冷却目的;当雾状水喷射到燃烧区遇热汽化后, 形成比原体积大1700倍的水蒸汽, 包围和覆盖在火焰周围, 因燃烧体周围的氧浓度降低, 使燃烧因缺氧而熄灭;对于不溶于水的可燃液体, 雾状水冲击到液体表面并与其混合, 形成不燃性的乳状液体层, 从而使燃烧中断;对于水溶性液体火灾, 由于雾状水能与水溶性液体很好溶合, 使可燃烧性浓度降低, 降低燃烧速度而熄灭。

1.3 系统组成

水喷雾灭火系统的组成与雨淋自动灭火系统相似, 主要由水源、供水设备、供水管道、雨淋阀组、过滤器和水喷雾喷头组成。

1.4 适用范围

水喷雾灭火系统可用于扑救固体火灾、闪点高于60℃的液体火灾和电气火灾。也可用于可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存装置或装卸设施的防护冷却, 但不得用于扑救遇水发生化学反应造成燃烧、爆炸的火灾和水雾对保护对象造成严重破坏的火灾。

过去水喷雾灭火系统主要用于石化、交通和电力部门的消防系统中, 随着大型民用建筑的发展, 水喷雾灭火系统在民用建筑消防系统中的应用成为可能, 在《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95) 1997年修订版中, 第7.6.6.条明确规定, 高层建筑内的可燃油油浸电力变压器室、充可燃油的高压电容器和多油开关室、自备发电机房和燃油、燃气锅炉房应设水喷雾灭火系统。

2 水喷雾灭火系统组件

2.1 水喷雾喷头

水雾喷头的选型应符合下列要求:扑救电气火灾应选用离心雾化型水雾喷头;腐蚀性环境应选用防腐型水雾喷头;粉尘场所设置的水雾喷头应有防尘罩。

2..2雨淋阀组

雨淋阀组的功能应符合下列要求:接通或关断水喷雾灭火系统的供水;接收电控信号可电动开启雨淋阀。接收传动管信号可液动或气动开启雨淋阀;具有手动应急操作阀;显示雨淋阀启、闭状态;驱动水力警铃;监测供水压力;电磁阀前应设过滤器。

雨淋阀组应设在环境温度不低于4℃, 并有排水设施的室内, 其安装位置宜靠近保护对象并在便于操作的地点。

雨淋阀前的管道应设置过滤器, 当水雾喷头无滤网时, 雨淋阀后的管道亦应设过滤器。过滤器滤网应采用耐腐蚀金属材料, 滤网的孔径应为4.0～4.7目/cm^2。雨淋阀后的管道上不应设置其他用水设施;应设泄水阀、排污口。

2.3 水源、供水设备及管道

水喷雾灭火系统的用水可由市政给水管网、工厂消防给水管网、消防水池或天然水源供给, 并应确保用水量。水喷雾灭火系统的给水水压和水量未能满足系统要求时, 可参照自动喷水灭火系统规范设置水泵和消防水池。

水喷雾灭火系统的响应时间, 当用于灭火时不应大于45s;当用于液化气生产、储存装置或装卸设施防护冷却时, 不应大于60s;用于其他设施防护冷却时, 不应大于300s。

水喷雾灭火系统的取水设施应采取防止被杂物堵塞的措施, 严寒和寒冷地区的水喷雾灭火系统的给水设施应采取防冻措施。

参照自动喷水灭火系统规范中管道的要求, 水喷雾灭火系统的供水管道最大工作压力≤1.20MPa, 管道材质应采用内外壁热镀锌钢管, 按管道直径采用相应的螺纹及沟槽或法兰等连接方式。

2.4 操作与控制

水喷雾灭火系统应设有自动控制、手动控制和应急操作三种控制方式。当响应时间大于60s时, 可采用手动控制和应急操作两种控制方式。

火灾探测与报警应按现行的国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定执行。火灾探测器可采用缆式线型定温火灾探测器、空气管式感温火灾探测器或闭式喷头。当采用闭式喷头时, 应采用传动管传输火灾信号。传动管的长度不宜大于300m, 公称直径宜为15～25mm。传动管上闭式喷头之间的距离不宜大于2.5m。

当保护对象的保护面积较大或保护对象的数量较多时, 水喷雾灭火系统宜设置多台雨淋阀, 并利用雨淋阀控制同时喷雾的水雾喷头的数量。

保护液化气储罐的水喷雾灭火系统的控制, 除应能启动直接受火罐的雨淋阀外, 尚应能启动距离直接受火罐1.5倍罐径范围内邻近罐的雨淋阀。

分段保护皮带输送机的水喷雾灭火系统, 除应能启动起火区段的雨淋阀外, 尚应能启动起火区段下游相邻区段的雨淋阀, 并应能同时切断皮带输送机的电源。

水喷雾灭火系统的控制设备应具有下列功能:选择控制方式;重复显示保护对象状态;监控消防水泵启、停状态;监控雨淋阀自、闭状态;监控主、备用电源自动切换。

3 水力计算

3.1 系统的设计流量

⑴水雾喷头的流量应按下式计算:

式中:

q———水雾喷头的流量 (L/s) ;

P———水雾喷头的工作压力 (MPa) ;水雾喷头的工作压力, 当用于灭火时不应小于0.35MPa;用于防护冷却时不应小于0.2MPa。

K———水雾喷头的流量系数, 取值由生产厂家提供。

⑵保护对象的水雾喷头的计算数量应按下式计算:N=s·W/q

式中:

N———保护对象的水雾喷头的计算数量;

S———保护对象的保护面积 (m^2)

W———保护对象的设计喷雾强度 (L/min.m^2)

⑶系统的计算流量应按下式计算:

Qj=1/60∑qi (i=1, n)

式中:

Qj———系统的计算流量 (L/s)

n———系统启动后同时喷雾的水雾喷头数量;

qi———水雾喷头的实际流量 (L/min) , 应按水雾喷头的实际工作压力Pi (MPa) 计算。

⑷当采用雨淋阀控制同时喷雾的水雾喷头数量时, 水喷雾灭火系统的计算流量应按系统中同时喷雾的水雾喷头的最大用水量确定。

系统的设计流量应按下式计算:

Q=K·Qj

式中:

Q———系统的设计流量 (L/s) ;

K———安全系数, 应取1.05～1.10。

3.2 管道水力计算

⑴管道的沿程水头损失应按下式计算:

i=0.00107V^2/Dj^1.3

式中:

i———管道的沿程水头损失 (MPa/m) ;

V———管道内水的流速 (m/s) , 宜取v≤5m/s;

Dj———管道的计算内径 (m)

⑵管道的局部水头损失宜采用当量长度法计算按管道沿程水头损失的20%～30%计算。

⑶雨淋阀的局部水头损失应按下式计算:

hr=BRQ^2

式中:

hr———雨淋阀的局部水头损失 (MPa) ;

BR—雨淋阀的比阻值;取值由生产厂提供;

Q———雨淋阀的流量 (L/s) 。

⑷系统管道入口或消防水泵的计算压力应按下式计算:

H=∑h+h0+Z/100

式中:

H———系统管道人口或消防水泵的计算压力 (MPa) ;

∑h———系统管道沿程水头损失与局部水头损失之和 (MPa) ;

h0———最不利点水雾喷头的实际工作压力 (MPa) ;

Z———最不利点水雾喷头与系统管道入口或消防水池最低水位之间的高程差, 当系统管道入口或消防水池最低水位高于最不利点水雾喷头时, Z应取负值 (m) 。

4 系统的应用要点

水喷雾灭火系统实际上是一个局部喷雾保护系统, 喷雾喷头是要布置在被保护物的周围, 使水雾包围覆盖容易发生火灾或需冷却的设备或装置。因此喷头的布置及有关的设计 (计算) 是水喷雾灭火系统应用中的非常重要和关键的问题。

4.1 水雾喷头布置

合理地布置水雾喷头, 是保证系统有效工作的重要措施, 也是系统设计中的一个相当重要的环节。

⑴当保护对象为油浸式电力变压器时, 水雾喷头布置应符合下列规定:水雾喷头应布置在变压器的周围, 不宜布置在变压器顶部;保护变压器顶部的水雾不应直接喷向高压套管;

水雾喷头之间的水平距离与垂直距离应满足水雾锥相交的要求;油枕、冷却器、集油坑应设水雾喷头保护。

⑵当保护对象为可燃气体和甲乙丙类液体储罐时水雾喷头与储罐外壁之间的距离不应大于0.7m。当保护对象为球罐时, 水雾喷头布置尚应符合下列规定:水雾喷头的喷口应面向球心;水雾锥沿纬线方向应相交, 沿经线方向应相接;当球罐的容积等于或大于1000m3时, 水雾锥沿纬线方向应相交, 沿经线方向宜相接, 但赤道以上环管之间的距离不应大于3.6m;无防护层的球罐钢支柱和罐体液位计、阀门等处应设水雾喷头保护。

⑶当保护对象为电缆时, 喷雾应完全包围电缆。

⑷当保护对象为输送机皮带时, 喷雾应完全包围输送机的机头、机尾和上、下行皮带。

⑸水雾喷头、管道与电气设备带电 (裸露) 部分的安全净距应符合有关标准的规定。遵循电压越高距离越大的原则。

⑹水雾喷头与保护对象之间的距离不得大于水雾喷头的有效射程。实际位置应在施工安装过程中进行调整, 包括高度和喷头的角度的调整。

⑺水雾喷头的平面布置方式可为矩形或菱形。当按矩形布置时, 水雾喷头之间的距离不应大于1.4倍水雾喷头的水雾锥底圆半径;当按菱形布置时, 水雾喷头之间的距离不应大于1.7倍水雾喷头的水雾锥底圆半径。水雾锥底圆半径应按下式计算:

式中:

R———水雾锥底圆半径 (m) ;

B———水雾喷头的喷口与保护对象之间的距离 (m) ;

θ———水雾喷头的雾化角 (0) ;

θ的取值范围为30、45、60、90、120。

4.2 水喷雾喷头有关的设计 (计算)

保护对象的水喷雾喷头数量应根据设计喷雾强度、保护面积和水雾喷头特性按规范计算确定。其布置应使水雾直接喷射和覆盖保护对象, 当不能满足要求时应增加水雾喷头的数量。

⑴设计喷雾强度和持续喷雾时间不应小于表1的规定:

⑵保护面积:采用水喷雾灭火系统的保护对象, 其保护面积应按其外表面面积确定, 并应符合下列规定:

当保护对象外形不规则时, 应按包容保护对象的规则形体的外表面面积确定;

变压器的保护面积除应按扣除底面面积以外的变压器外表面面积确定外, 尚应包括油枕、冷却器的外表面面积和集油坑的投影面积;

分层敷设的电缆的保护面积应按整体包容的最小规则形体的外表面面积确定。

可燃气体和甲、乙、丙类液体的灌装间、装卸台、泵房、压缩机房等的保护面积应按使用面积确定。

输送机皮带的保护面积应按上行皮带的上表面面积确定。

开口容器的保护面积应按液面面积确定。

⑶水雾喷头特性:水雾喷头按其进口最低水压, 可分为中速水雾喷头和高速水雾喷头。中速喷头的压力为0.15～0.5MPa, 水滴粒径为0.4～0.8mm, 一般用于暴露防护冷却;高速喷头的压力为0.25～0.8MPa, 水滴粒径为0.3～0.4mm, 一般用于灭火和控火。

4.3 水雾喷头的工作压力

水雾喷头的工作压力, 当用于灭火时不应小于0.35MPa, 用于防护冷却时不应小于0.2MPa。

当管网最不利点水雾喷头的喷雾强度满足设计喷雾强度时, 上游管网沿线水雾喷头的工作压力呈现越往上游越高的趋势, 为使水雾喷头的喷雾强度趋于平均, 需要在水雾喷头连接支管上设置减压装置, 并通过水力计算确定减压装置节流孔径。从而达到理想的灭火效果。减压装置应满足以下要求: (1) 管道采用减压孔板时宜采用圆缺型孔板。减压孔板的圆缺孔应位于管道底部, 减压孔板前水平直管段的长度不应小于该段管道公称直径的两倍。 (2) 管道采用节流管时, 节流管内水的流速不应大于20m/s, 长度不宜小于1.0m, 其公称直径宜按规定确定。

5 总结

我们只要根据灭火对象, 在水喷雾灭火系统适用范围内通过合理设计和施工现场调整的方法, 扬长避短, 是能够充分发挥水喷雾灭火系统的技术和经济效益, 实现投资小、操作方便、安全环保的灭火设施。

摘要：水喷雾灭火系统是利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成细小水雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统, 具有投资小、操作方便、安全环保的特点。

关键词：水喷雾灭火系统,水力计算,系统的应用要点

参考文献

灭火系统 篇5

1.湿式报警阀的安装。（包括水利警铃、延时器、压力开关的安装）

2.压力开关的接线。

3.水流指示器的安装接线。

4.喷淋头的安装。

5.消防水泵的安装接线。

6.浮球开关的安装接线。

7.高位水箱及市水箱的安装。

8.管路的连接。

9.气体灭火装置的安装

消防灭火系统调试：

1.湿式报警阀的压力调试。

2.水流指示器联动消防输入模块

3.压力开关联动稳压泵的调试

4.湿式报警阀压力开关触发输入模块的调试

灭火系统 篇6

近年来，随着环保对新型灭火器的要求进一步提高，除了要求保全财产尽可能保持原先的使用价值以及对臭氧层无破坏作用以来，还要求不产生温室效应。由于水雾分子不像密集水流那样紧紧连在一起，具有较好的电气绝缘性，因此，在灭火过程中可以保证设备正常运行而不受到损坏。另外，船舶水雾灭火还有获取灭火介质容易、无污染环境等优点。因此，细水雾灭火技术以其灭火迅速、消耗少、破坏性小、适用于特殊火灾（如船舶机舱等）以及不会危害环境及人员等特点，近年来受到国际上的广泛研究并受到专家、学者的极大关注。

目前，国外在细水雾灭火技术方面技术上领先的国家主要有美国、英国、加拿大、芬兰、挪威等。美国从20世纪70年代就对该项技术进行了研究并以推广使用，芬兰Marioff公司自1991年开始研究高压单相水雾灭火系统，澳大利亚Phirex公司研制出FOGEX系列高压水雾灭火系统，挪威Sprinklerhuset公司开发了MISTEX的水雾灭火系统，德国的FOGTEC公司也生产高压水雾灭火系统，已被英国的Eurotunnel公司采用，还有英国等国家也在该项技术上做了大量的研究工作。国外船舶配套厂还展开展船舶机舱局部水基灭火系统的自动检测及自动喷洒（水雾）的研究，已有几个厂家相继生产出相应的产品，如SEMCO、KASHIWA、YAOK等品牌，已取得IACS成员的各家船级社的认可。

我国20世纪90年代末开始进行细水雾灭火系统的研究开发和实验工作，并列为国家“九五”科技攻关项目。其主要是参照美国NFPA750标准并结合我国实际应用情况开展各项研发工作，至此已经相继开发出相应的细水雾灭火系统。以下简单介绍国内两种水基喷雾灭火系统。

1.大连船用附件厂和大连海事大学共同开发出的船用高压水基喷雾灭火系统

1.1系统组成

为了使有较好的灭火效果，利用喷嘴节流形成水雾覆盖层。采用压力水喷射系统。本系统水压力在0.7-0.8Mpa，机械管系部分主要由淡水舱、离心泵、电磁阀、压力水雾喷头、管路及其阀件附件、压力表、压力开关等组成。管系系统共分为六个区域，分别为：主机区域、1#2#发电机区域、3#发电机区域、锅炉的燃烧器区域、焚烧燃烧器区域、燃油柴油净油机区域。每个区域有独立的关系，连接若干个压力水雾喷头，覆盖相应的火灾控制区域。对应的区域发生火灾，可以手动或自动控制对应关系电磁阀的开启，启动水泵，以抑制或扑灭起火，而不需要将相关的设备停止或关闭。

电气部分主要由检测单元和中央控制及报警单元组成。检测单元主要由炭火传感器组成，为了保证系统能够正常工作，并且没有误动作，需要两种不同的传感器，同时发出火灾信号。中央控制及报警单元包括接受火灾信号、发出警报信号、提供水泵工作和区域供水电动阀动作信号灯。信号接收器及消防控制站直接接收从喷雾点探测器发来的火焰及烟雾信号，指示出火灾的地点，发出警报信号，并由控制器发出自动灭火信号，控制水泵和电磁阀。或由手动发出灭火信号，控制水泵和电磁阀。

1.2系统的基本功能

a.主控制屏的显示内容如下：电源的运行显示；水泵运行显示；系统投入显示；系统自测试显示；系统故障显示；水泵故障显示；水箱低水位显示；低水压显示。

b.对各喷雾点的显示如下：火（焰），火（烟），喷雾显示，线路故障显示。

c.操作：故障（系统）蜂鸣器停止，火警蜂鸣器消音，系统复位，系统自检，指示灯检验，每个喷雾区的喷雾开始和停止手动操作和显示。

d.在每个喷雾点上都有一个手动操作盒，可以通过手动操作盒和主控制屏控制喷雾电动阀的开、闭以及水泵的起、停。如果电动阀打开开始喷雾，在手动操作箱和主控制屏上就可以显示出来。

e.火警复视器：显示：正在灭火，系统故障，警报（分别指出火情地点），警报：火警，系统故障。操作：蜂鸣器停止，指示灯检验。

2.超导启动方式的悬挂式喷雾型自动灭火装置，为一种加载有超导启动方式的悬挂式喷雾水型自动灭火装置，该装置由悬挂结构

（1）灭火器储罐。

（2）高效水系灭火剂、雾化喷头。

（3）超导快速热敏线。

（4）压力指示器。

（5）感温玻璃泡或易熔元件组成。

超导快速热敏线缠绕在感温玻璃泡或易熔元件上，其引出线可敷设在易燃保护物上方，一旦保护区产生明火时，超导快速热敏线遇火即燃，瞬间传递热量至原有启动装置使之迅速启动。喷头为感温控制型雾化喷头，压力指示器的作用是指示储罐内的压力情况，超导快速热敏线缠绕在感温玻璃泡或易熔元件外部，它能加快启动速度，达到遇明火即喷的灭火效果。灭火装置原有的感温启动功能仍然有效，使灭火装置具有双重启动功能，更加保险，而且成功解决了再禁用电源的保护区实现多种灭火装置同时启动，能保证扑灭大面积区域的火灾。

目前，上述水基喷雾灭火系统也可应用于除船舶以外的其他领域，如发电厂、车库、大楼等，但对保护木材、纸张等可燃物，由于雾状水会使上述可燃物产生水渍，损失严重，到目前未能应用，其主要原因是水雾的粒径太大。水的雾化质量好坏与喷头的性能和加工精度有关。因此大部分研究单位主要开展新型水雾喷头的研究，从喷头的构造上加以改进，从而使水的雾化质量更高，粒径更小，进一步推动水基喷雾灭火系统的广泛应用。 [科]

【参考文献】

[1]张国勇.船用水基灭火系统的研究与应用，上海海事大学硕士学位论文，2006.

浅析矿井灭火系统的应用 篇7

近年来, 在煤矿中应用比较广泛的绝氧添加技术主要包括凝胶注入、灌浆和N2注入, 通过这些方式有效消除煤炭自燃现象, 防止矿井内发生火灾, 其中效果最突出的是三相泡沫与N2注入相结合的煤炭自燃防止技术, 能有效确保煤矿矿井内的安全生产。当煤炭自燃区域和采空区域处于完全封闭状态时, 煤炭一般不会发生自燃现象。当该区域有空气进入的情况下, 发生氧化作用, 容易导致煤炭自燃。当该区域发生漏风现象时, 可通过矿井内漏风的通道, 进行N2注入, 不断降低区域内的O2含量, 减少区域内的氧化作用, 从而能有效解决煤炭自燃问题。

1 三相泡沫和N2注入相结合的矿井灭火系统

1.1 制氮系统

1.1.1 组成部分

图1所示为制氮系统的各个组成部分, 其中空气压缩机还包括油温控制装置和流量控制装置两部分, 且在空气预处理装置和空气压缩机中安装了定时排污阀, 能及时排出装置内过滤产生的污垢, 空气预处理装置中的过滤器采用的材质是高效纤维过滤器结构。

1.1.2 作用原理

制氮系统中的膜分离作用原理主要是各种气体的混合物在通过高分子过滤膜时, 由于不同气体的扩散系数和溶解度不同, 导致不同气体在高分子膜中具有不同的相对透性率, 通过这个原理能将混合气体进行分离。透性率比较高的气体分子通过高分子膜以后, 会在膜的渗透侧富集, 如H2、H2S、水蒸气、CO2和He等。透性率相对较低的气体在通过高分子膜时会在膜的截留侧富集, 如CO、Ar、CH4和N2等。制氮系统中安装了中空纤维膜模组件装置, 其中每根中空纤维膜组件都能提供大量极细的小型中空纤维膜。空气中的O2和N2在中空纤维膜中的透性率不一样, 因此将空气注入纤维膜中后, 空气中透性率比较高的成分能在一定时间内从管壁处排出, 如水蒸气和O2等。而空气中的N2在管内富集, 最后通过管的另一端排出管外。制氮机的气体来源主要是螺杆式空气压缩机所压缩的空气, 在对气源膜分离操作前应对其进行预处理, 彻底清理掉空气中的灰尘、油和水分等杂物, 然后对空气进行恒温处理, 最后进行膜分离, 将O2和N2分离, 从而得到纯净的N2[1]。

1.2 三相泡沫生成系统

三相泡沫生成系统的主要组成部分是发泡机, 具体工作原理是在发泡机中注入适量的三相泡沫, 通过发泡机对三相泡沫进行发泡处理, 然后将三相泡沫注入到注氮管内和N2同时注入到采空区域中 (见图2) 。通过释放一定量的CO, 使其与O2进行化学反应, 有效降低采空区域中的O2含量, 从而对该区域内的煤炭自燃现象进行控制。

2 煤矿矿井灭火系统的控制原理

煤炭矿井内的注氮控制系统主要采用由显示仪表、PID (比例-积分-微分) 温控系统和PLC (可编程逻辑控制器) 控制系统所组成的整体隔爆方式, 其相应的智能型控制单元的组成部分主要包括传感器、控制器及控制显示单元。注氮控制系统中的全部工作都能准确显示在控制面板上, 且可按照用户的具体要求对程序进行更改, 控制系统的可靠性和安全性较高。整套控制系统机组由可编程序控制器进行全自动的互锁型控制, 质量可靠, 操作性能较好。系统具有完善的保护措施, 如过滤器滤芯发生污染、超温、超压预警及缺相、漏电、欠电压、过载隔离等。

目前的矿井灭火系统控制方式能实现全自动控制, 质量可靠, 控制性能较好, 保护措施完善, 但控制系统实际运行时, 需设置专业人员进行操作和监管, 严格控制系统内的O2含量、排污情况、排气温度、N2流量、排气压力和空压机油位等参数。该控制系统不能在无人值守的情况下运行, 也不能进行远程控制, 不能联合控制多个注氮系统, 对注氮系统的实际注氮效果、三相泡沫的消耗量及矿井整体的灭火成本具有直接影响[2]。

3 DCS控制系统

3.1 DCS控制系统的特点

DCS (由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统) 控制系统采用容错结构设计, 当1台计算机发生故障时不会影响整个控制系统的功能, 系统中计算机的任务比较单一、可靠性比较高。DCS控制系统采用标准化、系列化、开放式、模块化的设计模式, 系统内的计算机通过局域网进行通信, 有效传输信息, 新增计算机能方便地连入或卸下系统通信网络, 对系统正常工作影响比较小。采用功能单一的专用型计算机, 操作简单, 维护方便。各工作站采用局域网的方式进行数据传送, 实现了控制系统的信息共享, 能协调实现控制系统的各项功能, 对系统进行优化处理。根据不同的操作流程, 利用组态软件对应用对象实行硬件和软件组态, 明确控制信号与测量信号直接的连接关系。由此可见, DCS控制系统能实现全自动控制模式, 系统的安全性和可靠性较高, 操作简单, 运行稳定, 后期维护方便。

3.2 DCS系统的组成部分和具体功能

计算机集散控制系统的组成部分主要包括硬件和软件两部分。DCS系统的硬件主要包括分散过程控制装置、集中操作管理装置和通信连接装置。软件主要由应用软件和系统软件组成。硬件在网络设备作用下进行连接组成DCS系统, 能进行分散控制、数据采集、集中操作和监视、其它相关管理等操作。系统通常采用冗余的配置方式, 使DCS系统更加安全可靠。DCS系统通过监控信号和人界界面的相关操作指令, 对整个注氮系统镜像逻辑控制和顺序控制, 及时记录相关数据参数, 对整个注氮过程进行实时监控 (见图3) , 及时发现系统中存在的问题, 并采取相应解决措施。

3.3 DCS控制逻辑

当矿井中CO浓度比较高时, 相关装置会发送开机信号到井下灭火控制系统, 灭火控制系统接收到信号后, 系统中的注氮装置开始进行自我检测, 确保设备一切正常 (见图4) 。通过专业工作人员手动发出灭火机组启动的指令, 实现全自动控制, 系统的安全性和可靠性更高, 控制性能比较好。

3.4 系统的回路控制

DCS控制系统中包含多个回路, 例如N2浓度调节、三相泡沫调节、高循环水调节、N2流量调节回路等。其中循环水调节和空压机出口的压力调节回路采用的是单回路控制系统。而系统中N2回路调节、三相泡沫调节、空压机出口压力调节和N2流量调节回路的控制模式包括两种, 分别是协调控制模式和独立运行模式[3]。

3.4.1 协调控制模式

当矿井中CO含量发生变化时, 按照事先采用的控制方法进行判断。当矿井中CO含量比低点设定值要低时, 系统将自动减少N2流量、N2浓度和三相泡沫流量;当矿井中CO含量比高点设定值要高时, 系统将增加N2流量、N2浓度及三相泡沫流量。通过二者的相互作用相互协调, 有效提高了井下灭火系统的灭火效益。

3.4.2 独立运行模式

注氮系统开始运行时, 矿井中CO含量没有发生变化, 则系统中的N2含量、N2浓度和三相泡沫不变, 按照事先设定值进行运行, 设定值不发生变化。

4 结语

矿建灭火系统中三相泡沫发泡机和注氮机操作性能比较好, 运行稳定。DCS自动控制系统主要工作原理是在生产过程的基础上, 实现系统的顺序控制、监控操作、数据通信、数据采集、联系控制和人机对话等功能, 通过DCS自动控制系统能对矿井灭火系统进行实时监控, 进一步实现系统故障诊断和故障预报的功能, 能及时发现矿井灭火系统中存在的问题, 对故障进行诊断和预报, 且能采取相应措施进行处理, 确保灭火系统良好运行, 能有效提高矿井系统的灭火效益, 有利于煤矿矿井的安全可靠生产。

摘要：介绍了一种新型矿井灭火系统, 主要利用三相泡沫和N2相互结合达到灭火效果, 详细说明了矿井灭火系统的组成部分和各部分的作用原理, 分析了煤矿矿井灭火系统的控制原理, 探讨了DCS控制系统在煤矿灭火中的应用。

关键词：DCS控制系统,煤矿灭火系统,组成,原理,应用

参考文献

[1]王贤虎, 朱发和, 孙少文, 等.DCS控制在矿井灭火系统中的应用[J].通用机械, 2013 (1) :66-68.

[2]丁玲.煤仓空气炮DCS控制改造及优化[J].神华科技, 2014 (1) :90-92.

泡沫喷雾灭火系统设计计算 篇8

1 泡沫喷雾灭火系统

1.1 系统构成及工作原理

(1) 系统构成。

泡沫喷雾灭火系统主要由储液罐、泡沫灭火剂、动力瓶组、驱动装置、减压装置、分区阀、单向阀、泡沫喷雾喷头、控制盘、管网等部件组成。泡沫喷雾灭火剂可采用水系灭火剂、合成型泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂。动力瓶组由氮气及储存容器、容器阀、安全泄放装置、检漏装置等组成。

(2) 工作原理。

动力瓶组内储存一定压力的氮气, 火灾发生时开启驱动装置 (启动气瓶) 打开动力瓶组, 动力瓶组内的氮气经减压装置减压至储液罐工作压力, 并输送到储液罐中 (压力超出规定压力时, 安全阀自动打开) , 氮气推动储液罐内储存的泡沫灭火剂经管道至泡沫喷雾喷头, 将泡沫灭火剂喷射到灭火对象上, 达到迅速灭火的目的。该灭火系统吸取了水喷雾灭火和泡沫灭火的特点, 借助水喷雾和泡沫的冷却、窒息、乳化、隔离等综合作用实现迅速灭火的目的, 系统原理图见图1所示。

1.2 系统启动运行方式

泡沫喷雾灭火系统具有自动启动、手动启动和机械应急启动功能。

(1) 自动启动过程:

智能控制盘处于自动状态下, 当出现火情, 系统报警, 经消防智能控制盘逻辑判断火情发生, 经过0～30 s的延迟过程, 系统自动打开启动气瓶, 继而打开动力瓶组, 喷洒泡沫灭火。自动启动方式逻辑图见图2所示。

1.储液罐;2.液位计;3.安全阀;4.压力计;5.动力瓶组;6.单向阀;7.减压装置;8.驱动装置;9.现场控制箱;10.消防智能控制盘;11.现场探测器;12.泡沫喷雾喷头;13.电动分区阀;14.释放显示装置;15.声光报警器;16.总控制阀

(2) 手动启动过程:

智能控制盘处于手动状态下, 当出现火情, 人工确认后, 手动按下启动按钮, 经过0～30 s的延迟过程, 系统自动打开启动气瓶, 继而打开动力瓶组, 喷洒泡沫灭火。

(3) 应急启动过程:

停电或控制装置失灵等特殊情况发生而无法通过自动或手动启动系统时, 可以由操作人员在现场应急启动。首先打开总控制阀及该保护对象的电动分区阀, 然后拔掉驱动装置上的保险卡环, 按下驱动装置上的按钮, 打开动力瓶组, 达到系统启动的目的。

2 设计计算

2.1 设计参数

某变电站内设有4台220 kV主变压器, 室外单独布置, 长、宽、高分别为10、7、7 m, 油枕直径为0.2 m、长度为4 .5 m。设计按四台变压器不同时发生火灾的前提条件下, 采用组合分配系统设计一套泡沫喷雾灭火系统同时保护4台变压器。

2.2 设计计算过程

(1) 泡沫灭火剂设计用量计算见式 (1) :

M=ART (1)

式中:M为扑救一次火灾灭火剂设计用量, L;A为保护对象水平投影面积, m2;R为泡沫喷雾混合液供给强度, L/ (min·m2) ;T为泡沫喷雾混合液供给时间, min。

依据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》 (GB50151-92) 第3.4.2条规定, 泡沫喷雾混合液供给强度取6.5 L/ (min·m2) ;供给时间为10 min;保护对象水平投影面积A=10×7=70 m2。

系统储存量计算见式 (2) :

式中:Mo为系统储存量, L;ΔM为灭火剂剩余量, L, 按5%M计算。

设计选用储液罐容积5 m3。为延长泡沫储液罐使用寿命, 选用不锈钢储罐。

(2) 主管道流量计算见式 (3) :

式中:Q为管道设计流量, L/min。

(3) 泡沫喷雾喷头计算计算见式 (4) :

式中:n为喷头数量, 只;p为喷头末端压力, MPa;K为喷头流量系数, 取16。

依据《合成型泡沫喷雾灭火系统应用技术规程》 (CECS 156:2004) 第3.2.1条:泡沫喷雾喷头工作压力不小于0.35 MPa, 取p=0.35 MPa。

依据喷头数量、喷头水平喷洒图及垂直喷洒图绘制变压器泡沫喷雾喷头平面布置图, 见图3所示。若不能满足相关参数要求, 可适当增加喷头数量直至满足要求。

经计算, M=4 550 L, Mo=4 777.5 L, Q=455 L/min, n=15.2 (取n=16只) 。在油枕上方需增加2只喷头进行保护, 设计共采用18只喷头。

(4) 管径选择:

管道内介质流动速度宜小于2.5 m/s, 依据此原则经计算初步确定主管径及分支管径, 绘制管网节点图, 见图4所示。

(5) 管道单位长度水头损失计算见式 (5) :

i=105C-1.85hd-4.87jqundefined (5)

式中:i为管道单位长度水头损失, kPa/m; Ch为海澄-威廉系数, 设计采用内外热镀锌钢管, 故Ch=100;dj为管道计算内径, m; qg为管道设计流量, m3/s。

局部水头损失值采用《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB50084-2001) 条文说明中当量长度。

水头损失计算见式 (6) :

h=i (L1+L2) (6)

式中:h为泡沫喷雾灭火系统水头损失, MPa;L1为泡沫雾灭火系统管道长度, m;L2为沫喷雾灭火系统管件当量长度, m。

选择4台220 kV变压器中距离储液罐最远的一台变压器进行水头损失计算, 高程水头损失取0.07 MPa, 计算结果见表1。

(6) 计算系统最小工作压力计算见式 (7) :

P系统=p+Σh (7)

式中:P为系统工作压力, MPa。

经计算, 储液罐设计工作压力为0.8 MPa。

(7) 动力气瓶计算:

忽略气体膨胀过程中温度的变化, 依据玻意耳-马略特定律计算动力瓶组数, 见式 (8) :

式中:P动力瓶为动力气瓶储存压力, MPa;N动力瓶为动力气瓶数量, 瓶组;V罐为泡沫储液罐容积, m3;V管网为泡沫喷雾管网容积, m3;V动力瓶为单瓶组动力气瓶容积, m3。

经计算, N动力瓶=7.3瓶组 (取N动力瓶=8瓶组) , 动力气瓶采用70 L的高压储瓶, 设计储存压力为10 MPa。设计选用8瓶组70 L的高压储瓶 (储存10 MPa氮气) 做动力瓶组, 选用5 m3容积、工作压力0.8 MPa的不锈钢储罐做为储液罐罐装4 777.5 L泡沫灭火剂, 采用如图4所示的主管径及分支管径管网, 经设计计算, 系统满足末端泡沫喷雾喷头设计压力要求。

参考文献

[1]郑端文, 苏龙生, 刘海波.可燃油油浸电力变压器、电抗器室外消防用水量设计[J].消防科学与技术, 2006, 25 (6) :771-772.

[2]许传升.一起大型油浸电力变压器火灾扑救的几点体会[J].消防科学与技术, 2001, 20 (4) :46-47.

大空间建筑灭火系统浅析 篇9

关键词：大空间建筑,雨淋系统,闭式喷淋系统,灭火系统

大空间场所是指民用和工业建筑物内净空高大于8 m,仓库建筑物内净空高大于12 m的场所。

1 雨淋系统

雨淋系统采用开式洒水喷头,由雨淋阀控制喷水范围,由配套的火灾自动报警系统或传动管系统监测火灾并在检测到火灾发生时,自动启动雨淋阀。当雨淋阀开启后,阀后连接的所有开式洒水喷头将同时喷水灭火。雨淋系统评价:雨淋系统对火势蔓延速度快、发展迅猛的火灾很有效;另外,该系统作用面积大,能及时控制初期火灾的蔓延。按“喷规”雨淋系统的作用面积为“轻、中、重危险等级作用面积为180 m2,严重危险等级作用面积为260 m2”。理论上只要火灾探测器能够及时探测到早期火灾,雨淋系统就能及时启动,及时喷水灭火,但在实践中,若喷头安装过高,水滴会在未到达火焰之前被蒸发掉或被吹离火焰,水量大为减少,影响灭火效果;此外,该系统的消防用水量(初期、中后期)和水力损失都比较大,在系统设计和施工上都存在一定困难;再者,该系统易于误动作,当系统管网压力波动范围大于设计工作压力的50%以上时,雨淋阀控制膜腔室内的压力因压力波动会低于雨淋阀前管道的压力,致使雨淋阀的控制杆在压力不平衡的基础上滑动,使阀瓣打开误喷水。因此,本人认为,该系统可用于火灾蔓延速度快以及净空在8 m～13 m、普通闭式喷头不能及时动作且对水渍损失影响较小的场所。而对于净空高13 m以上的大空间而言,该系统不是很有效的灭火方式。

2 采用快速响应早期抑制喷头的闭式喷淋系统

快速响应早期抑制喷头(ESFR)的闭式喷淋系统由早期抑制快速响应喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)、管道系统、供水设施等组成。早期抑制快速响应喷头是由美国的财产保险公司所属的研究中心在20世纪80年代研发的。该喷头的特点为反应快、水滴大、流量大、压力高,能快速压制火灾。该喷头有一个快速响应热敏元件,该元件具有良好的热敏性能。因此,该喷头对温度的感应速度比普通喷头要快5倍～10倍,能快速感应火场温度,快速打开释放机构喷水。此外,该喷头具有强大的喷水能力,在喷头中心有一个小孔,在高压作用下,扑灭物体上部火灾的同时,中心这股水柱可直达物体底部,扑灭物体下部的火灾。国内外的实践及研究证明,该喷头可用于保护13 m高度的高堆垛仓库,但因展览馆、体育馆等大空间建筑火灾与仓库火灾有相似之处,因此,也可将快速响应早期抑制喷头的闭式喷淋系统作为净空高9 m～13 m大空间建筑的灭火方案。综上,本人认为早期抑制快速响应喷头的闭式系统与雨淋系统相比具有反应快、喷水能力更强等特点,因此,更适合大空间建筑消防。

3 智能型主动喷水灭火系统

该灭火系统在实践中得到广泛应用,但当前尚未颁布国家性行业规范,仅部分省份颁布了地方性规范,而以广东省建设厅发布的DBJ 15-34-2004 大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范为代表。智能型主动喷水灭火系统是由智能型灭火装置(大空间智能型灭火装置或自动扫描射水装置或自动扫描射水高空水炮灭火装置)、信号阀组、水流指示器等组件以及管道、供水设施等组成。该系统能够实时自动监控火灾,其保护的场所内一旦发生火灾,灭火装置便能及时发现及时启动,进行全方位扫描,在20 s的时间内判定着火点,并精确定位射水灭火,同时发出信号,联动水泵、电磁阀、消防报警器等系统配套设施。火灾扑灭后便自动关闭阀门、系统复位,回复到监控状态。该系统具有以下特点:该系统设计流量小,一个装置最大出流量为5 L/s;适用高度范围广,安装高度范围可达6 m～20 m;火灾响应时间短,从发现火灾到定位再到开始喷射只需20 s;管道简单、管网少、易于安装和维护;自动启闭,可以减少水源浪费;功能多样,该系统集报警与喷水灭火于一体。该系统相对雨淋系统及快速响应喷头的闭式系统较简单,耗水量也少,但投资造价比较高。因此,本人建议,应在人员密集或发生火灾时损失大、危险等级高且净空高度在12 m～20 m的大空间建筑物内设置。

4 自动消防水炮灭火系统

自动消防水炮系统由电动消防炮和控制器两部分组成,控制器包括定位器、控制主机、解码器、控制盘等。消防水炮是以喷射流量大于16 L/s以上定义的。自动消防水炮灭火系统,是利用计算机软件模拟人的视觉系统对火灾进行人工智能识别的火灾探测报警及自动搜寻的、跟踪扫描灭火的智能化灭火系统。其原理是:对着火物体的火灾特征进行动态分析,发现可能引起火灾的火源,实现将火灾消灭在初始阶段,火灾发生后利用可视化图像探测方法发现火灾,并将数据传输给相应的现场控制器,现场控制器实现对消防炮的数字控制,使炮头自动指向火源位置点,实现对火源的自动识别及定位,定点灭火的功能。自动消防水炮系统的启动有三种操作方式:自动方式、值班室远程操作方式和现场人员手动操作方式。消防炮性能特点:可根据火源的远近距离不同,自动进行直流柱状或喷雾射水形式;流量大(16 L/s～1 333 L/s)、射程远(50 m～230 m),扑灭早期火灾更迅速;转动机构具有离合功能,能有效保护电机;红外线双波段启动探测,能提高探测灵敏度,提高产品抗干扰能力;具有现场手动及消防控制室的远控功能,手动及远控具有优先权;具有传输现场色彩图像画面功能,图像传输可自动或手动切换;具有与其他消防报警系统联动功能,便于与其他形式的火灾报警系统进行接口联动操作;重量轻、机械结构紧凑,维修简便。综上,本人认为自动消防水炮系统适用于高度大于13 m的大空间建筑,尤其适用于具有较高美观要求的网架结构及玻璃幕顶的建筑,另外对具有不规则屋顶的大空间建筑,闭式喷水灭火系统在实际设计及施工中存在较大的难度,自动消防水炮系统能够更好适用于该类建筑。

5结语

本人认为对于净空高度在8 m～13 m,室内障碍物较少的大空间场所优先采用快速响应早期抑制喷头的闭式系统;如果火灾蔓延迅速,火灾危险性大,对水渍损失没有过高要求的场所,宜选用雨淋系统,如仓库类;对于净空高度在13 m～20 m,较高、大空间场所,优先采用智能主动灭火系统;对于净空高度在20 m以上的高、大空间场所,优先采用自动消防水炮灭火系统。同时望尽快能出台国家性大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范。

参考文献

[1]黄晓家,姜文源.自动喷水灭火系统设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]中国建筑设计研究院.建筑给排水设计手册(上册)[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2001.

[3]GB 50084-2001,自动喷水灭火系统设计规范[S].

[4]DBJ 15-34-2004(广东省标准),大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范[S].

[5]GB 50338-2003,固定消防炮灭火系统设计规范[S].

灭火系统 篇10

伴随我国城市化建设的高速发展,城市建筑群和人口相对集中,高楼层建筑、大型综合建筑物日益增多,建筑物内部充斥着各种智能电子设备、照明、通讯等设施,使得用电集中和增多,火灾发生的几率大大增加,致使消防工作的难度不断加大。消防作为城市安全和防灾体系的重要组成部分,消防系统的设计和建设至关重要。其中重点环节——消防自动灭火系统和联动控制系统,掌握其构成和原理,并设计出有效、合理和科学的消防系统,是当前我国消防事业发展的重要课题。

1 消防自动灭火系统

消防自动灭火系统是装有喷头或喷嘴的管网系统,是集自控、电气、计算机电子通信于一体的自动化灭火系统,常与火灾自动报警控制系统配套使用。当火灾发生时,接收到由火所产生的光、热、燃烧生成物或产生的气压所发出的信号而自动触发系统,将灭火剂洒向着火区域,可及时控制火灾的蔓延。

当前我国正逐步建立健全消防规范及相关法律法规,为工程应用过程中判断和选择适当的消防灭火系统提供了有力的依据和技术支撑。工程技术人员通常根据建筑环境和具体情况而可能潜在发生的火灾规模和类型作出预判和分析,而后设计具体方案,建设针对性强、保护效率高、安全可靠性强、经济合理的自动灭火系统。主要有以下类型:

1.1 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统能在火灾发生后自动进行喷水灭火,并同时发出警报,具有控火、灭火的双重功能,可削减火灾现场的烟雾,有利于人群的自救及安全疏散,对扑灭火灾刚发生时的现场有较好的效果,是世界公认的最为有效的自动灭火手段之一。该系统分为闭式自动喷水灭火系统和开式自动喷水灭火系统两类。我国消防系统目前多使用闭式自动喷水灭火系统。

1.2 水喷雾灭火系统

水喷雾灭火系统属于固定式自动灭火系统,是在自动喷水灭火系统的设计基础上发展起来的,当前集中应用于工业领域,尤其是用以对如电力企业的大型变压器、油开关、可燃液体储罐、泵阀、液压装置及汽车库等专用设备和装置进行保护。其原理是通过专用的水雾喷头将水流分解为细小的水滴灭火,在灭火过程中,细小的水雾滴完全汽化,达到最佳冷却效果,与此同时,水蒸气会膨胀1680倍,形成窒息的环境。当扑救不溶于水的可燃液体火灾时,水雾滴的冲击搅拌作用可使可燃液体表层产生不燃烧的乳化层,若可燃液体溶于水时则可产生稀释冲淡效果。水雾自身具有电绝缘性能,可用于电气的火灾扑救。该系统设备并不复杂,维护费用较低,但缺点是对水压力要求高,耗水量大。

1.3 气体灭火系统

气体灭火系统的主要原理是化学和窒息,适用于扑救各种火灾现场,但多数限于表面火灾的尽快扑救,及时控制被保护场所的火势。

在气体灭火系统中,与其他气体灭火系统相比,二氧化碳灭火系统可扑救部分固体的深位火灾(如棉花、纸张)、电气火灾、液体或可溶化固体(如石蜡、沥青等)火灾以及灭火前可切断气源的气体火灾在内的情况。

1.4 火探管灭火系统

近年来,我国将火探管灭火系统主要应用于明确的火灾源控制或空间狭小的火灾现场,但规模较大的火灾会影响火探管对灭火剂的输送,同时火探管中进行火灾探测的所料软管会因为温度过高而可能发生破裂的情况,影响对火灾现场的控制。

1.5 干粉灭火系统

干粉灭火系统是一种化学灭火系统,采用氮气作为动力,对固体表面火灾、液体火灾、气体火灾均适用。自动干粉灭火系统一般为火灾自动探测系统和干粉灭火系统联动。尽管该系统灭火效果显著,但是建设投资大,同时存在固体干粉灭火剂不能有效地解决复燃、其残留物易导致环境污染的问题。

具体见以下消防自动灭火系统的原理和适用范围。(表1)

2 消防联动系统分析

上文所述的消防自动灭火系统,能够在火灾早期发生时,尽快驱散烟雾,防止火灾的进一步蔓延,确保人民生命和财产得到及时救助,将损失尽可能降至最低。然而,要使自动灭火系统、消防设施在关键时刻能最大限度地充分发挥其作用,需要在工程设计过程中准确分析、运作,即所谓的消防联动系统的设计。

我国在2006年审议的《火灾探测报警及消防联动控制系统设计规范》(GB50116)规定,火灾监控与消防联动系统应由火灾探测器、输入输出模块、隔离器、各类火灾报警控制器和消防联动控制设备等共同构成,规定要求包括区域报警与消防联动系统、集中报警与消防联动系统和控制中心报警与消防联动系统三种基本设计形式。

消防联动系统的设计首要考虑的是建筑物规模、用途和潜在火灾危害性,以确定保护对象的安全级别,而后综合、科学分析决定控制方式,有针对性地设置消防联动系统形式。其控制原理是将被控制对象执行机构的反馈信号同步瞬时输送至消防控制机构,一般分为集中控制、分散与集中相结合两种方式。

在设计过程中,应重点注意以下问题:(1)保障消防联动系统设备的持续供电。为了保证在火灾发生过程中,消防联动系统的持续工作,必须确保消防联动系统设备供电可靠稳定,可将主供电源和直流备用电源搭配设置,其中主控电源应采用消防专用电源。对于电力负荷高的建筑,应注意采用双回路供电的方式。(2)消防联动控制管理的设计。消防联动控制管理是消防联动系统中的中枢部分,负责包括接收报警信号、灭火、应急广播、应急电话、电梯控制、火势监控等在内的联动调度。通常联动控制管理室设在建筑的首层,距离安全出口不应大于20米。(3)非消防电源的切断。非消防电源的切断方式是,在消防控制室设置手动控制开关,当火灾发生时,首先立即切断起火层的非消防电源,如果着火的楼层或局部发生火灾时,无须切断整座建筑内的非消防电源,应按楼层和火势蔓延程度依次切断相关分区的非消防电源。(4)电梯的控制。建筑中电梯通常包括消防电梯和非消防电梯(载人电梯、货梯、扶梯)。在联动系统设计时,除控制作为逃生以及消防队员使用的消防电梯外,同时应考虑到对非消防电梯的控制(切断电源等),以免造成严重事故的产生。通常设计可采用:电梯前室的烟感火灾探测器联动电梯;在消防控制室设置对电梯的控制、显示系统。当火灾发生时,首先由消防控制室手动控制消防电梯、切断非消防电梯电源;或建立电梯迫降系统,使之与电梯控制室直接连接,强制电梯下降至首层。(5)水流指示器、压力开关与消防水泵控制装置。在《民用建筑电气设计规范》中有明确规定,自动喷水灭火系统中设置水流指示器,不应作为自动启动消防水泵的控制装置,报警阀压力开关、水位控制开关和气压水罐压力开关等可控制消防水泵自动启动。水流指示器不同于压力开关,其作用是报警并指示具体水流区域,与消防水泵的动作无关联;压力开关除报警外,还具有启动消防水泵的作用。由水流指示器直接启动水泵,是不正确的。(6)防火卷帘的控制。首先应明确防火卷帘是用于防火分隔还是疏散通道,而后设置联动关系;在相应火灾探测器动作后,同步动作同一防火分区内用于防火分隔的卷帘;根据火灾发生时疏散通道的具体情况,防火卷帘两侧应分别设置感烟和感温火灾探测器。(7)应急照明灯的设置。通常当火灾发生时,建筑内依靠连接到消防电源或内部带蓄电池的应急照明灯和疏散指示灯照明,应无条件自动启动应急照明灯。我们可以发现在部分工程中,将应急照明灯设置为由开关进行控制,或者不区分应急照明灯与建筑内平时照明灯。此情况应通过调整应急供电线路才能得以解决。

摘要：由于城市建筑群和人口的相对集中,使用火、用电量集中和增大,造成了建筑火灾的频繁发生,致使广大人民群众的生命和财产遭受到了巨大损失。消防是城市安全和防灾体系的重要组成部分。因此,对于消防安全管理而言,消防自动灭火系统和消防联动系统至关重要。本文通过分析消防灭火和联动系统的组成和原理,希望就我国消防系统的发展引发思考。

关键词：消防系统,自动灭火,联动控制

参考文献

[1]杨岳斌,王文海.消防泵自动控制系统改造[J].山西电力,2004.05.

[2]郭宇.自动消防灭火系统关键技术的研究[D].电子科技大学,2006.

灭火系统 篇11

【关键词】自动喷水；系统检测；常见问题

0.概述

自动喷水灭火系统是建筑消防灭火系统最常见的系统之一，也是控制火灾、扑救初期火灾主要手段，一套完整的临时高压自动喷水灭火系统一般由消防水池（水源）、消防水泵、报警阀组、水流指示器、自动喷水灭火管网、高位消防水箱、增压装置、管网（含阀件）和水泵接合器组成，由于组件较多，如何保证自动喷水灭火系统施工规范、功能可靠也是我们关注的重点。

1.常见问题分析

1.1消防水池容量不够

消防水池容量指的是在火灾延续时间内所需用水两监区量减去火灾延续时间补水量所得之差，而不是消防水池的整个容积，笔者认为造成消防水池容量不够的原因有下列几个：

（1）设计选用用水量偏小。

（2）错误的把消防水池的整个空间作为有效容积。

在消防设计时，平面图纸的实体墙线实际上是有宽度的，而在建设时没有考虑扣除；消防水池内的承重柱的体积、水泵吸水管下的溶剂（无积水坑时）、浮球阀上部空间都属于消防水池的无效容量，这些原因都会导致消防水池容量不够。

（3）主观因素，故意做小。

由于资源紧张，节约空间，部分单位故意减小水池的面积或体积。

1.2喷淋泵不具备双电源、不能自动转换

《建筑设计防火规范》GB50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045中规定：消防控制室、消防水泵房、防烟与排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电，应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。而实际工程中好多配电箱不具备双电源或未装设ATSE。

《建筑消防设施检测技术规程》GA 503规定了当消防主泵不能投入运行时，应自动切换启动备用泵，而实际中，自动转换的可靠性不高或者根本不能转换。

1.3管网缺少阀件

管网缺少管件是现在施工当中非常普遍的现象，甚至出现恶意减少，降低施工质量，影响使用中的维护保养。

1.4压力开关不能直接启泵

根据自动喷水灭火系统的工作原理，临时高压中压力开关的作用一是直接启动喷淋泵，二是把报警信号反馈到控制器。实际工程中80%以上的工程未采取直接启泵的形式，而是采取了总线启泵的控制方式，采取总线控制降低了控制启泵的可靠性。

1.5喷淋头选型不对

喷淋头按安装位置分为直立式、下垂式和墙壁式，但是，一些工程在装修时往往把直立式喷头变为下垂式，影响了灭火效果。

一般标准喷头的溅水盘距顶板的高度在75-150，但是，实际上，喷淋头的安装尺寸超出规范规定的现象非常普遍。

1.6高位消防水箱高度不够

高位自动喷水灭火高度不够，自动喷水最不利点的压力应保证不小于0.05MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。

1.7系统超压

自动喷水干管的最大承受压力不大于1.2MPa，防护区处的出水压力不大于0.45MPa。静压过大，会使管网老化加快，动压过大，消防水箱的用水快，不利于扑救初期火灾。因此，增加合适的减压装置是由必要的。

1.8水泵接合器周围无水源

《建筑设计防火规范》GB50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045中规定：水泵接合器周围15-40m内应有室外自动喷水灭火或消防水池取水口，实际工程中既无室外自动喷水灭火也无消防水池取水口的现象非常普遍。

2.结束语

自动喷水灭火系统作为最常用的灭火系统之一，我们不仅注重它的施工质量和功能，还要注意日常的维护保养，保证自动喷水灭火系统能够战时即用。

【参考文献】

[1]GB 50016-2006《建筑设计防火规范》[S].北京.中华人民共和国公安部.

[2]GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）[S].北京.中华人民共和国公安部.

[3]GA 503-2004《建筑消防设施检测技术规程》[S].北京.中华人民共和国公安部.

[4]GB 50084-2001自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）[S].中华人民共和国国家检验检疫总局.

浅析高层建筑灭火系统设计 篇12

消火栓灭火系统是日常生活中较为常见的灭火方式, 根据灭火的场所不同, 可分为室外消防给水系统和室内消火栓给水系统, 室内消火栓给水系统主要由消防给水基础设施、消防给水管网、室内消火栓设备、报警控制设备及系统附件组成, 消防人员在进行灭火时只有把这些设备有机的协调, 才能充分发挥消防灭火系统的作用, 把火灾隐患消灭在萌芽状态。

在进行消火栓给水系统设计时, 根据不同的建筑高度和面积, 可选择不同的设计方案, 对于建筑高度小于50 m、建筑面积小于600 m2的一类民用高层建筑, 根据《给排水设计手册》查得:室内消防水量为30 L/s室外消防水量为30 L/s, 火灾延续时间为3 h。为了充分利用消火栓给水系统, 在火灾发生10 min之内应备足消防用水, 以便把火灾控制到最小的范围内。

2 消火栓给水系统设计

2.1 消火栓的选用

按规定, 高层建筑和裙房的各层的都应设置室内消火栓防止火灾, 对于高层建筑的消防电梯前室根据消防设计规范要求也应设置消火栓, 消火栓栓口一般距地面1~1.1 m之间。

在利用消火栓进行高层建筑灭火时, 选择合适的水枪射流高度是最为关键的一环, 在设计中水枪的充实水柱根据建筑层高计算确定。通常水枪射流上倾角不宜超过45°, 在最不利情况下, 也不能超过60°。

2.2 消火栓保护半径的计算

消火栓保护半径计算:

式中, R为消火栓保护半径;

Ld为水带敷设长度, m, 考虑到水带的转弯曲折, 应为水带长度乘以折减系数0.9。

LS为水枪充实水柱长度的平面投影长度, m。

2.3 屋顶消火栓的设置

高层民用建筑的屋顶根据规范设计要求设置消火栓。设置屋顶消火栓主要用于消防人员定期对室内消火栓给水系统的供水压力以及建筑物内消防给水设备的性能进行检查。另外, 屋顶消防栓也可在建筑物发生火灾时, 直接由于对高层建筑的灭火和冷却。屋顶消火栓的设置, 应符合屋顶消火栓的设置要求, 通常屋顶消防栓的个数为1~2个;为了便于对屋顶消火栓进行控制, 可设置压力显示装置;对于采暖地区屋顶消火栓为了不影响其采暖效果, 可在屋顶出口处或水箱间内设置消防栓, 但最好不要设在电梯机房内。

2.4 消防水箱贮水量的计算

消防水箱应储存扑救建筑物初期 (10 min) 火灾的室内消防用水量, 其有效容积可按下式计算:

式中Vf为消防水箱有效容积, m3;

Qf为室内消防用水量, L/s;

Tx为水箱保证供水时间, min;一般取Tx=10 min。

2.5 消防水泵的选型

消防水泵的流量, 应按火灾发生时, 高层建筑物内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和来计算。根据消防水泵的流量, 确定消防水泵吸水管到消防管道最不利点的水头损失, 即管路水头总损失, 根据消防水池中最低水位至最不利点消火栓的标高差, 其消防泵扬程的计算公式为:

式中H为消防水池中最低水位只最不利点消火栓的标高差。

2.6 消火栓的减压计算

由于高低层消火栓所受水压不同, 导致出水量相差很大, 当上部的消火栓口出水压力满足消防灭火要求时, 下部的消火栓压力过剩, 消防支管减压主要用于消除消火栓的剩余水压。当消火栓栓口出水压力大于0.50 MPa时, 可在消火栓栓口处加设不锈钢减压孔板或采用减压稳压消火栓减压, 使消火栓的实际出水量接近设计出水量。

3 自动喷水灭火系统设计

自动喷水灭火系统是利用其特有的性能, 在火灾时能自动喷水灭火的固定灭火方式, 可使火灾在初期就能够及时得以控制, 从而最大限度的减少火灾损失。自动喷水灭火系统具有灭火效率高, 安全可靠, 工作性能稳定, 适用范围广, 投资少, 不污染环境等优点。广泛应用于民用建筑、工业厂房及仓库。特别适用于在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生困难的重要或火灾危险性较大的场所中应用。

3.1 自动喷水灭火系统

为适应保护对象的需要, 充分发挥自动喷水灭火系统的作用, 系统具有多种形式。按喷头的封闭与否可分为闭式系统和开式系统。

闭式系统装有闭式喷头, 平时处于密闭状态, 发生火灾后, 由于热力作用, 闭式喷头会自动打开喷水灭火。由于保护场所环境条件限制, 要求平时闭式系统灭火管网内充有水或压缩空气, 因此又有湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统等多种系统类型。但露天场所不易采用闭式系统。

开式系统装有开式喷头, 因此, 灭火管网平时不会存水。当设置场所发生火灾时, 由火灾探测控制装置启动系统, 所有开始喷头会同时喷水灭火或阻止火势蔓延。开式系统根据其作用不同, 又分为雨淋系统、水幕系统和雨淋—泡沫联用系统。

3.2 喷头的布置

闭式自动喷水灭火系统的设计, 用于保证建筑物的最不利点有足够的喷水强度。喷水强度的大小与建筑物的火灾危险等级有关。设计中如采用标准玻璃球喷头, 由《给排水设计》查表可知:在10 m水柱的工作压力下, 消防用水量20 L/s, 设计喷水强度应达6 L/ (min·m2) , 作用面积应为200 m2, 喷头工作压力为10 mH2O。

喷头是自动喷水灭火系统的主要组件。自动喷水灭火系统的火灾探测性能主要体现在喷头上。喷头在火灾时主要有两个作用过程, 首先是探测火灾, 然后在保护面积上进行布水以控制和扑灭火灾。喷头布置间距与系统设计喷水强度、喷头类型、喷头工作压力和喷头的布置形式有关, 其间距确定合理与否, 将决定喷头能否及时动作和按规定强度喷水。本设计采用矩形布置喷头间距。

4 结语

综上所述, 主要介绍了高层建筑的消火栓系统、自动喷淋系统的设计。由于灭火系统是消灭火灾的主要工具, 因此, 在进行消防系统设计一定要综合考虑各种环境因素, 使消防灭火系统充分发挥应有的作用。

摘要：随着我国城市化建设步伐的加快, 高层建筑是城市化建设中最具有标志性的建筑, 为了保障人们的生命安全和减少火灾事故, 对高层建筑进行灭火系统设计是十分必要的。

关键词：高层建筑,消火栓,消防水箱

参考文献

[1]赵青.北京某高层建筑消防给水设计体会[J].山西建筑, 2008, 34 (15) :168-169.

[2]陈蔚.高层建筑火灾中人员安全疏散的特点及对策[J].科技息, 2007 (35) :62.