高压细水雾应用于别墅的施工方案.docx

高压细水雾方案1.前言由于卤代烷灭火剂对臭氧层的破坏,已经在全球范围内被全部禁止,因而在寻找卤代烷灭火剂理想替代物的工作已是刻不容缓。人们对新一代灭火剂的要求是:清洁、高效、安全、稳定。而细水雾灭火技术已其节水、高效、对保护区域损害小的特点，自上个世纪90年代受到人们的关注。它主要抑制和熄灭A类火灾、B类火灾、C类火灾及带电电器设备火灾。广泛适用于计算机房、通讯机房、控制室、贵重设备室、图书馆、档案库、配电房、发电机房、油侵变压器室、变电室、除尘设备、喷漆生产线等场所或设备的消防保护。以及船舶机舱中的柴油发电机、燃油锅炉、燃油装置等设备的消防保护,应用前景广泛。2.细水雾的介绍 在(建筑防火设计规范)和(高层建筑设计规范)合并版2012年(送稿)中:8.3.8条备注:设置在室内的油侵变压器、充可燃油的高压电容器和多油开关室,可采用高压细水雾灭火系统。8.3.9,下列场所应采用自动灭火系统,宜采用气体灭火系统,备注下列场所可采用细水雾灭火系统:a.国家、省级或人口超过100万的城市的广播电视发射塔的微波机房、分米波机房和米波机房、变配电室和不间断电源(UPS)室;中央及省部级治安、防灾和网局级以上的电力等调度指挥中心内的通信机房和设备室。 2013年6月，住房城乡建设部批准（细水雾灭火系统技术规范）为国家标准，编号GB50898-2013，自2013年12月1日起实施。细水雾是喷头在最小工作设计压力下，轴线向下1.0米的处的平面上所产生的雾滴直径Dv0.55200um , Dv0.99400um 的水雾。在各地方标准中定义基本统一，均是在细水雾灭火系统标准（NFPA-750）基础上定义的，即在喷头的最小工作压力下，且在喷头轴线向下1米的平面进行测量，累计体积分布雾滴粒径Dv0.99小于1000um，且Dv0.55小于300um的水喷雾。高压细水雾灭火系统及装置为安全高效起见，通常压力为10-20Mpa。3.灭火机理 利用压力水流过专用的细水雾喷头后形成的细水雾滴进行灭火和保护冷却的一种固定式灭火系统，高压细水雾具有高效冷却、快速窒息的双重灭火机理，形成了基于气体和液体之间的一种特殊状态，用水量是传统灭火手段的1%，效率使其的200-300倍。a.均衡的表面冷却,高效吸热；b.窒息灭火，而且只发生在火源周围；c.冲击乳化和稀释；阻隔辐射热；洗涤烟雾和废弃。高压细水雾所要表现出来的三个特点为：雾粒的直径要尽量小，微米级；雾粒的运动飞行要尽量快，大于100m/s；单位空间内的雾粒要尽量多。当这三个条件都具备使，膏药细水雾灭火、降温、降烟的优异性能就充分表现出来年。4.与气动灭火系统比较细水雾灭火系统是由连接供水部件或同时供水及雾化介质部件，并配备一个或多个喷头，能够喷放细水雾来控火和灭火的配水系统。可分为高、中、低压系统，全淹没、分区保护或局部应用系统，泵组式或瓶组式系统。气体灭火系统主要由灭火剂储瓶、驱动钢瓶、控制阀门、管网和喷嘴等部件组成。七氟丙烷灭火系统主要以化学抑制达到对保护对象的灭火目的，惰性气体（IG541）和二氧化碳灭火系统对保护对象是以物理窒息灭火机理实施保护目的的。4.1气体灭火系统可以有效地灭火，必须有配套工程保证空间密封条件，但灭火的不确定性因素较多。最大的问题在于密闭的空间被破坏后灭火的实效率较高。另外对电器的深位火灾，复燃的机率较高。相比之下，高压细水雾可以有效灭火，能够承受一定的自然和主动通风，可有效地抑制深位火复燃。4.2对任何环境的影响：二氧化碳对人体的致命浓度为20%，灭火的最低浓度为34%，必须及时疏散，但是火灾时产生的烟气对环境的影响。而高压细水雾无毒，且可以降低火灾场所的烟尘、CO2和CO的含量。有疏散时间，人可处于细水雾喷放空间内。4.3灭火的可持续性和浸湿作用：气体灭火系统的灭火介质受限，不能保证持续灭火，对燃烧物没有浸湿作用，对于很多可能出现的复燃固体深位火灾无法确保可靠灭火。一般气体喷放时间为60S，七氟丙烷（10S）以内。灭火的设计浓度为3450%范围，释放后浓度保持时间取决于空间的密闭性。而高压细水雾灭火系统的介质容易获取，可重复启动持续灭火，对燃烧雾有较强的浸湿作用，系统储水3X3M，在提供适当补水，持续时间不少于600s。4.4使用维护：气体灭火系统涉及到高压储气装置、高压气体输送管路和泄漏的罐装问题，维护较复杂，专业性强，成本高。灭火剂的储存压力高达1520Mpa。高压细水雾管道正常运行时的工作压力较低，一般低于1MPa,区域的阀后往往没有水或水压很低，使用维护安全简单。4.5气体灭火系统在灭火后，防护区域内有毒，有害气体存留，不能自动排除，必须打开排烟风机排出。另外，由于有害气体较重。一般集中在防护区下部，排烟风机也应该设在下部，这可能会影响到防护区的使用，从而必须增加建筑面积。细水雾灭火系统灭火后不会产生有害气体，因而在不需要火灾模式下单独排烟，但需在泵房和房间内设计排水设施。5.工程实例5.1项目概况 本项目为西宁郊区的某别墅，高压细水雾灭火系统的总保护面积为370平方米。主要保护的对象为地下一层家庭影院，艺术长廊，首层图书馆，并在首层烧烤平台设置细水雾喷头作为喷雾冷却降温使用。根据该项目的火灾类型属于A类火灾，火灾蔓延快，危险性高，而且艺术长廊内展示的物品多可燃物，考虑其火灾特点均选用全淹没系统，烧烤平台采用手动降温设计。对该项目设置一套高压细水雾系统进行保护。5.2系统设计与选型高压细水雾系统由高压细水雾泵组（包括主泵、稳压泵、调节水箱、补水装置、泵控制箱等）、细水雾喷头、区域控制阀组、不锈钢管道以及火灾报警系统等组成。5.2.1设计参数 系统持续喷雾时间30min，开式系统时间不大于30s，最不利点喷头的工作压力不低于10MPa。5.2.2主要的设备选型 1）喷头选型根据保护对象的火灾危险性及空间尺寸选用高压细水雾喷头：首层图书馆、地下艺术长廊、家庭影院均选用开式喷头参数K0.7，q=7L/min：烧烤平台选用K0.17L/min:喷头安装间距不大于3.0米，不小于1.5米距墙不大于1.5m。2）泵组选型系统按照最大防护区同时开启喷头流量计算设计流量。本系统最大流量防护区为首层图书馆，设计流量为最大保护区开启喷头总流量的1.1倍，经计算本系统的设计流量为70L/min，系统设计的工作压力按照最不利点进行水力计算，采用公式Darcy-Weibach(达西-维斯巴赫)公式计算，计算系统的工作压力为H=11.2Mpa。根据计算结果选用高压细水雾泵组一套：主泵型号为XSWBG100/14，Q=100L/min,H=14Mpa,N=30Kw(一备一用) 。稳压泵：流量11.8L/min，扬程1.4Mpa,功率0.55Kw （一备一用）。5.3水质要求及系统供水设置水源水质必须满足国家生活应用水卫生标准GB5749的要求。高压细水雾系统灭火的压力不低于0.2Mpa，且不大于0.6Mpa。高压细水雾灭火系统供水应满足两路可靠的水源和水量，本项目不能满足该要求，须设置消防水箱，供水方式为水箱增加供水方式。水箱制作和安装要求参照O2S101矩形给水箱图集。水箱外形尺寸长2m，宽1m，高2m,有效容积3.5立方米。并设增压泵两台，型号CDL4-5，Q=5立方米/h, H=34m,Q=1.1Kw,一用一备，高压细水雾泵组供水电磁阀开启时，同时启动增压泵。5.4开式系统的原理及控制方式 准工作状态下，从泵组出口至区域阀箱前的管网内压力维持在1.01.2MPa,阀后空管。当火灾发生时，由火灾报警控制系统联动开启区域控制阀，系统管道的压力下降，稳压泵启动，稳压泵运行10s后压力任达不到设定值1.2Mpa时，主泵启动同时稳压泵停止运行，主泵向开式喷头供水，喷出细水雾灭火。设置有自动控制、手动控制和机械应急操作三种控制方式。火灾时，灭火分区内一路探测器报警后，高压细水雾火灾控制报警系统联动开启警铃，当两路探测器报警确认火灾后，高压细水雾细水雾火灾控制报警系统联动开启声光报警器，并打开相应的分区控制阀，向配水管喷水，主管道压力下降，稳压泵运行超过10S后压力任达不到要求，则启动主泵，压力水经过高压细水雾喷头喷放灭火，同时压力开关反馈系统喷放信号，高压细水雾火灾控制报警系统联动开启喷雾指示灯。当现场人员确认火灾且自动控制还未动作，可按下现场区域控制阀的手动启动按钮或或远程启动按钮，启动系统，喷放细水雾灭火。当自动控制和手动控制实效时，通过区域控制阀的手柄，打开控制阀，启动系统，喷放细水雾灭火。6.其他注意事项6.1管材采用满足系统工作压力要求的无缝不锈钢管，采用亚弧焊结或卡套连接。穿墙或楼板的管道必须加套管，管道焊缝不得置于套管内，管道和套管缝隙应用不然材料填噻密实。细水雾管道过伸缩缝，承降缝出处需要加补偿装置。6.2区域控制阀安装在防护区外，正面朝向便操作的一侧，操作方向的距离不小于1m，箱底安装高度距地面0.8m,进出水口的连接管道必须在区域阀箱定位后进行安装。安装环境温度在450度之间，其空气湿度不得超过90%。6.3安装管道前，必须用高压喷射冲洗管道，以去除泥土，铁屑，洗削颗粒等杂质。喷头安装时应使用专用的安装工具，安装前逐个的核对其型号、规格、并应符合设计要求。6.4试压：水压强度试验压力为系统工作压力的1.5倍，试压采用试压装置缓慢升压，当压力升至试验压力后，稳压5分钟，管道无损坏、变形，在将压力降至设计压力，稳压120分钟，以压力不降、不渗漏、目测管道无变形未合格。6.5水压试验完毕后，进行吹扫，吹扫管道采用压缩空气或氮气。吹扫压力不应大于管道的设计压力，流速不应小于20m/s。6.6开式单阀箱采用暗装时应保证空洞左右两侧及上侧预留安装20mm的间隙便于安装。6.7实施灭火前，应自动关闭通风，空调系统的防火阀，并自动关闭保护区的保护门，切断所有可燃、助燃气体来源。在实施灭火完毕后，应对房间进行通风。6.8在泵房内设置地漏及排水沟等排水设计。7.结语 高压细水雾灭火技术是目前国内外绿色消防灭火技术的发展的前沿，是多种学科技术结晶的高效环保灭火技术，其先进的灭火机理突破