某钢铁厂中压细水雾灭火系统方案设计

技术方案1.工程概况及系统设置部位***************，主要设备有热轧机，步进式加热炉，飞剪，层流冷却装置，卷曲机，钢卷运输系统，磨辊间等。本次采用泵组式中压细水雾灭火系统的设制部位为：热（冷）轧带钢主厂房，电气室地下室，润滑油站，电缆隧道，油压站等。2.技术原则 2.1符合***************提出的总体原则本规划方案符合***************的相关原则。细水雾系统消防设施要充分考虑使用和维护维修的方便，降低运行使用和维护维修费用，降低对生产运行和环境的影响。2.2符合消防法规及设计标准、规范的原则进行消防设计及产品供货，遵循国家、行业及地方现行消防设计标准和规范进行设计及系统产品的生产和检验。由于钢铁冶金消防工程规模较大，工期相对较长，保持消防设计和系统产品生产和检验与规范要求一致，也是为了顺利通过消防验收，减少不必要的浪费和损失。2.3与主体工程设计指导思想一致的原则由于新建的钢铁冶金工程在技术、工艺、设备等方面均要求很高，与之配套的消防系统也应可靠，先进和实用，海湾安全技术公司本着为客户服务的思想，服从工程主体设计指导思想，力求整个设计不但技术先进合理，而且经济，为整个主体工程的顺利投产及运行保驾护航。2.4主要设备选型及灭火系统型式的多样化的原则钢铁企业消防前期采用多样化的方案设计，从而使整个消防系统从设备选型和灭火系统型式上都体现了充分的可比性，可择优选择。例如，采用同一保护对象的多种探测和灭火方式及对其进行经济技术比较，可充分体现各种探测方式和灭火方式的优劣性，最终选择最优方案，可达到先进可靠、经济实用，降低工程投资的目的。而且还可以最大程度地实现资源共享的目的，给消防系统的运行、管理、维护和保养等工作都将带来极大的方便。2.5各保护对象针对性设计的技术先进、经济、适用、可靠原则根据海湾公司多年的工业消防经验、结合冶金企业生产工艺及国内外大量火灾案例分析统计情况，我公司总结出了电缆隧道、电缆夹层（电气地下室）、液压站、油库、油浸变压器等保护对象的火灾隐患及传播特性，并研制出专门针对工业场所使用的探测产品，把工业环境的电磁等干扰降低到最小。这些成套设备和新技术已在多个类似大型钢铁企业消防系统工程中得到检验，具有可靠、高效、适用的特点。针对性的系统设计，可使消防系统有效保证被保护对象的安全。3..细水雾灭火系统技术概述3.1系统背景及参数本工程拟采用的“海湾牌”中压细水雾灭火系统，是经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验合格的成套消防产品，该系统由海湾集团研发中心整套设计、整套开发、系统整体送检，打破国内原有以细水雾灭火系统部件进行送检，再由工程公司进行部件选型设计的集成模式，从而更好保证了整套系统产品质量、性能以及工作可靠性。该套细水雾灭火系统由不锈钢水箱，细水雾消防水泵、稳压装置、细水雾雨淋报警阀、细水雾专用喷头、管道及附件、各类火灾探测器及火灾报警控制器等部件组成。该系统不仅可广泛应用于工业企业、民用建筑、公共交通等领域内中、低危火险区域，替代常规的水喷淋、水喷雾、气体或泡沫灭火系统，而且特别适合于对这些领域中特殊保护对象、高危火险区域的火灾防护，如电缆隧道、地下液压站、润滑站、柴油发电机、锅炉房、油浸式电力变压器等，与传统常规灭火系统相比，灭火性能优势明显，性价比高，灭火迅速有效，为此类大空间建筑、特殊工业建筑的火灾安全防护提供了合理的解决方案。系统主要参数如下：细水雾灭火系统管网末端最不利点压力要求：≥1.40MPa可燃液体B类火灾专用细水雾喷头型号：ZXS-PT-9/3.6（流量系数3.6），细水雾喷头工作压力范围：1.40Mpa≤P≤2.00Mpa细水雾喷头雾滴粒径大小：雾滴流量加权累计体积分布Dv0.1=100μm（国标要求：Dv0.1≤200μm），Dv0.9=220μm（国标要求Dv0.9≤400μm）。细水雾喷头工作压力范围：1.40Mpa≤P≤2.00Mpa细水雾灭火系统动作响应时间：≤35s，可根据需要设置启动延时。细水雾灭火系统动作方式：自动控制、远程（控制室）手动控制、防护区手动控制、非电控远程手动控制，四种启动方式3.2系统采用形式系统采用泵组式中低压单流体细水雾灭火系统，该系统设有防止系统渗漏、误开启、防喷头堵塞装置。细水雾灭火系统的形式根据保护对象的分布及保护对象围护结构的封闭程度分为分区应用、全淹没应用、局部应用三种形式。我公司将完全按照***************对本工程的细水雾系统设计方案，对防护区采用全淹没方式进行有效保护的同时。我公司免费对方案进行优化和并辅助工程师深化设计图纸，在各防护区合理设置系统辅助设施及监控防护装置，使细水雾系统的工作更可靠，功能更强大。3.3灭火工艺流程该工程拟采用的这套“海湾牌”泵组式中压细水雾灭火系统具有自动控制、消防控制室手动控制、现场紧急手动控制、非电控远程手动控制共四种启动方式。其工艺流程为：消防水源→消防水箱→细水雾消防水泵→消防供水管网→细水雾专用雨淋阀组→灭火区配水管网→细水雾专用喷头；同时在泵房出水口、细水雾专用雨淋阀祖附近等处设置多种监控装置，及时反馈系统工作状态。火灾发生后，火灾探测器动作或人员触动现场手动报警按钮，向消防控制中心发请求灭火信号，消防控制中心人员根据实际情况（或系统自动联动）给出灭火启动信号，联动防火门、防火阀通风及空调等设备，并启动相应灭火分区的细水雾专用雨淋阀和细水雾消防水泵。细水雾消防水泵开始供水，系统向灭火区内均匀高速喷射细小的水雾，实施控火、灭火。另外，细水雾灭火系统设有现场紧急启停装置，值班人员在现场巡检时，如发现火灾，可通过设在灭火分区外的现场手动紧急启动装置，现场紧急启动灭火系统。当灭火系统的主要设备细水雾专用雨淋阀因故断电时，可在现场手动操控细水雾专用雨淋阀，也可非电控远程手动操作该阀，使细水雾专用雨淋阀强制开启，从而系统实施灭火。泵组式细水雾系统可根据需要设置成具有双区联锁跟踪灭火功能的灭火系统，即当一个区发生火灾时，系统自动启动1台消防水泵；当两个区发生火灾时，系统自动启动两台消防水泵；当火灾发生蔓延时，系统可以控制关闭已启动的灭火区，对蔓延火灾进行扑救和控制，为避免不合理关闭，此种操作往往需要人员参与，因为职守人员可以判别蔓延火灾是否朝着危险的区域发展。该功能需要与“海湾牌”火灾报警控制器配合使用，才能实现。3.4火灾报警控制器信息处理在整个报警灭火过程中消防控制中心将完成如下一系列工作：首先是将各种消防信息显示在信息管理系统的操作终端上；其次是信息管理系统将各种重要信息建成动态数据库，并作报表等处理，完成一系列显示、提示、打印、记录、保存等功能。火灾应急广播和消防专用电话子系统完成灭火指挥，火灾119报警和事故广播等功能。3.5灭火分区的划分为了准确地探测火灾信号并有效迅速地扑灭火灾，将保护区域内较大的防火分区划成若干个细水雾灭火分区，灭火分区划分原则如下：电缆隧道按75m左右设置一个灭火分区。（注：此部分有待设计）电气地下室按平面面积300m2左右为一个灭火分区。（注：此部分有待设计）地下液压站、油库、润滑站等按平面面积500m2左右为1个灭火分区。保护区的具体划分如下：******************细水雾雾灭火分区区设备统计计序号保护区名称喷头数目(个个)雨淋阀型号((mm)喷头型号备注1电缆隧道11550ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..62电缆隧道21650ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..63电缆隧道31850ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..64电缆隧道41750ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..65电缆隧道52150ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..66电缆隧道62150ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..67电缆隧道71750ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..68电缆隧道81850ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..69电缆隧道91850ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..610电缆隧道1001250ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..611电缆隧道1111550ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..612电缆隧道1222450ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..6131#主电室--15680ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..6141#主电室--25680ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..6152#主电室--14480ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..6162#主电室--24065ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..617防火1区4880ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..618防火2区-112765ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..619防火2区-224265ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..620防火5区4780ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..621防火6区4265ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..622防火8区-115780ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..623防火8区-225280ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..624防火8区-33-13765ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..625防火8区-33-23565ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..626防火9区5880ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..627防火10区4880ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..6281#,2#加加热炉液压压站(地下)4065ZXS-PTT-9/33.6喷头流量系数数k=3..629合计9413.5.1系统设计参数喷头型号：ZXS-PT-9/3.6;喷头K系数：3.6;喷头工作压力：1.4MPa;系统流量：783.93L/min;系统工作压力：2.0MPa;累计喷雾时间：20min;系统响应时间：小于45s3.5.2系统布置方式对系统最不利区，按照作用面积200平方米进行水力计算：单个喷头流量Q=3.68*sqrt(10*1.4)=13.47L/min；水力计算结果：系统设计流量为783.93L/min，系统的设计压力经计算为1.8MPa，取2.0Mpa。选用中压泵组式细水雾灭火装置一套JGGC-G42-50-200，其中中压泵两用一备：单台高压泵Q=14L/S，H=2.0MPa，N=55kw。稳压泵：Q=5L/min，H=0.52MPa，P=7.5KW。3.6中压细水雾灭火系统主要设计指标中压细水雾灭火的设计指标完全遵循《中、低压单流体细水雾灭火系统设计、施工及验收规程》（DB21/1235—2005）标准执行，该标准为武汉中达制铁工程技术有限公司细水雾工程设计方案的设计依据。主要设计指标见下表：表中压细水雾灭火主要设计指标保护对象持续喷雾时间间（min）设计喷雾强度度（l/minn.m2）响应时间（s）电气室地下室室、电缆隧隧道102.0≤35油库（含液压压站、润滑滑站）201.5≤35设计除遵循以上基本原则外，我公司提供的细水雾系统的产品和设计方案还严格以下标准：国家法律、法规《中华人民共和国消防法》其它相关的法律法规设计标准、规范《钢铁冶金企业设计防火规范》《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》有关条款北京市地方性标准《细水雾灭火系统设计、施工、验收规范》DBJ01-74-2003《火灾自动报警系统设计规范》GB50116美国消防协会《细水雾灭火系统标准》NFPA750(2003版)《建筑设计防火规范》GB50016—2006《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-95《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-98《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）其他相关标准3.7钢铁行业特殊工艺消防问题解决措施电缆隧道、电气地下室灭火区界交界处的火灾。电缆隧道、电气地下室灭火区界交界处的火灾根据现场实际情况及甲方需求，适合采用物理隔断的，加装防火门、防火卷帘等。不适合进行物理隔断的区域，对各个防火分区的交界处采用水雾封堵处理措施，交界区域细水雾喷头的布置密度加倍。实体火灾试验证明，水雾封堵能够有效阻止烟气火灾的蔓延，降低因防护区外空气扰动影响防护区内细水雾灭火效果。液压站、油库、润滑站立体交叉火灾及流淌火火灾的处理。对于液压站、油库、润滑站存在立体交叉火灾及流淌火火灾这样的特殊危险场所，我公司方案设计部门会在该分区内采用全淹没、局部保护、喷头加密等布置方式，按需合理布置细水雾喷头，在分区之间采用双区联锁跟踪灭火技术，及时有效的阻止火灾的迅速蔓延。特殊情况下，我方可选择以液压站、油库、润滑的特殊防护分区的细水雾喷头布置方案为参考，在海湾集团大空间试验中心建立相应的火灾实体模型，按实际喷头布置方案，在试验中心进行实体灭火性能测试。细水雾喷头的防堵塞该套细水雾灭火系统设有多级过滤器，至少设置有这三道过滤器：泵入口前，分区雨淋阀入口处及细水雾喷头处（设有直立式喷头过滤网，纳垢能力强）。同时，水源进水箱的管路上加设紫外线除菌仪；水箱上，可根据实际情况，设有水箱自洁器1套，有效防止水箱内消防水因长期不用，滋生青苔及腐坏变臭。结合定期的细水雾灭火系统检修维护，此套系统供水水质能够完全满足细水雾喷头的要求。系统水质要求不低于自来水水质。系统防滴水系统设有专用的防滴水装置，即滴水阀，滴水阀是系统防滴水的第二保险。雨淋阀本身自带本阀门，不需另外付费。该套系统是整套送检，采用细水雾专用雨淋阀，系统安全性很高，得到国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心的肯定。4.灭火系统特点及主要组件 4.1主要技术特点兼容性极强：该系统能够与各类火灾报警控制器、监视控制模块进行通讯，与喷淋系统、消火栓系统、消防广播系统等共同组成强大的消防报警灭火系统。系统功能支持按需进行扩展，包括：现场紧急启停功能、就地控制柜启停功能、喷洒指示报警控制、防泄漏滴水等功能。模块式设计：该系统设计时充分考虑到用户需求，用户既可成套采购；也可根据实际需要，只采购系统部分关键组件，其余部分自行采购，节省系统造价，同时运输安装方便快捷。系统性价比高：高效灭火系能，细水雾喷头独特的撞击式旋芯设计，流阻极小，雾化效果好，分布均匀，水雾速度快，穿透力强，拥有完全自主知识产权。系统动作快，补水快，持续灭火性能好。系统与海湾火灾报警控制器配套使用时，通讯过程无启动延时，系统动作快；快速自动补水设计，即由泵组控制柜进行自主控制，能使储水箱迅速补充，安全可靠。选材优质，价格合理，严格控制生产成本，产品质优价廉。细水雾喷头有不锈钢、铜两种材质供选择，铜材质的细水雾喷头进行镀铬处理，既防腐又美观。雾滴粒径小，水渍损失小：传统中低压细水雾、水喷雾雾滴粒为Dv0.99≤1000μm。例如用于扑灭可燃液体B类火专用细水雾喷头，经检测雾滴粒径为Dv0.99=220μm，喷雾均匀，雾滴冲量大，水渍损失极小。雾滴直径接近或等同于高压细水雾的技术水平。4.2消防水源由甲方提供水源至消防水箱处。水源供水压力≥0.10MPa。细水雾喷头过流孔径小，要求水质清洁，不含大颗粒悬浮物。系统水源应无污染、无腐蚀、无悬浮物，拟采用厂区生活水源或净环水。水源进水箱的管路上加设紫外线除菌仪。水箱采用不锈钢水箱或搪瓷水箱，水箱可按需加装水箱自洁器1套。4.3消防泵房拟建消防泵房一座，内设消防水箱1个，稳压装置一套；XBD型消防专用泵三台，两用一备，规格参数按具体的设计方案选用，消防水泵具有远程手动、就地手动、自动三种启动方式。细水雾泵采用XBD型消防专用水泵，该泵按照国家质量技术监督局GB6245-1988《消防泵性能要求和试验方法》设计制造，密封采用机械密封，旋转部件及配合件均按标准采用不同材质，保证消防泵正常运转。系统按同时两个区灭火考虑，水泵运行模式为：当仅一个灭火区进行灭火时，启动1#消防水泵，2#、3#消防水泵备用；当任两个灭火区要求灭火时，启动1#和2#消防水泵，3#消防水泵备用。消防泵房内设置的最小计算用量应满足流量最大的防护分区30min持续喷雾时间的要求。4.4稳压措施细水雾灭火系统为开式灭火系统，系统管线比较长，为提高细水雾灭火系统的响应速度，保证系统动作时间小于35s，系统要求设置稳压装置，使系统管网压力始终充满不大于0.30MPa的压力水。本工程拟设隔膜式气压罐稳压装置一套。含稳压泵二台（q=5L/SH=52MN=7.5KW，初步选型），一用一备，Φ1000压力罐1个及出口管件（控制阀、止回阀等）囊式气压罐一个，自带配电控制箱。4.5给水管网本系统为独立消防管网，其供水管道从消防泵房引出至各个保护对象，按经设计院审核通过的设计方案进行管网的敷设。一般情况下，建议考虑如下原则：细水雾雨淋阀阀前的给水管网及管件拟采用薄壁不锈钢钢管（采用承插氩弧焊）或无缝镀锌管。管道与阀门等设备的连接采用法兰连接。细水雾专用雨淋阀后的给水管网及管件采用不锈钢管，不锈钢管道采用焊接或卡压式连接，管道与阀门等设备的连接采用法兰连接。管材和管件在细水雾专用雨淋阀前要求承压为2.50MPa，在细水雾专用雨淋阀后要求能承压1.60MPa。4.6细水雾专用雨淋阀本系统拟采用的细水雾专用雨淋阀，已在数个钢铁冶金行业工程上成功应用，性能可靠，耐压等级达到2.50MPa。由该雨淋阀搭建成的细水雾灭火系统具有具有自动、消防控制中心手动、现场紧急手动、非电控远程手动等四种操作方式。雨淋阀性能安全可靠，5000次连续开启试验，无任何机械故障。该阀防护等级为IP65，能适应在各种工矿企业各种恶劣环境中使用。细水雾专用雨淋阀的规格为DN50、DN65、DN80、DN100多种规格，可根据项目实际情况选择材质：整体不锈钢，压力等级高达2.50MPa。 特点：具有开启速度快、流动损失小、使用寿命长、可靠性高、密封性好等优点。细水雾专用雨淋阀的安装位置应能满足应急情况下手动操作的要求，具体安装位置、朝向根据现场情况加以确定。4.7细水雾喷头根据钢铁冶金行业不同燃烧物火灾特点，结合工业场所的环境因素，喷头材质可选择不锈钢、铜合金两种材质。根据不同火灾场所选用合适的专用细水雾喷头，适用范围如下：海湾牌专用细水雾喷头ZXS-PT-9/3.6系列，用于液压站、润滑油站、稀油站、乳化液站、大型油浸变压器电缆隧道、电气室地下室、电缆夹层等重度火灾危险等级场所；本公共拟采用的细水雾喷头ZXS-PT-9/3.6，流量系数为3.6，该喷头喷雾情况均匀，灭火效能好。4.8其它设备细水雾专用系统控制柜（含配电柜、启动柜等），按照最新的国家标准《消防联动控制系统》GB16806-2006进行设计生产及检验认证，该标准于2007-04-01日开始实施。我公司是首批对细水雾专用系统控制柜的单位，该产品应用在细水雾灭火系统中，能够最大限度保证系统的工作可靠性及操作方便性、可视性，同时使产品增加了核心竞争力。其他常规的管路配件包括管道过滤器、排气阀、各种阀门等，材质可提供碳钢、不锈钢等两种材质，按需选用。5.其他相关技术要求说明5.1细水雾灭火的排水设施细水雾灭火会产生一定的水量，汇集时间短，火灾扑灭后必须迅速将积水排掉，以减少水渍损失，恢复生产，具体措施如下：电缆隧道、电气地下室、含液压站和润滑站均设置积水坑，内设排污泵，污水就近排入厂区排水或雨水管网，排污泵为液位自动控制。5.2管道保温措施暗埋管道必须敷设在冻土层以下或相应的隧道，对于敷设在环境温度低于4℃区域的消防管道均采用电伴热，岩棉保温，外包镀锌铁皮。5.3管道防腐直埋管道采用三油两布加强防腐。明装管道镀锌破坏处刷富锌涂料2遍，面漆1遍。5.4管道涂色明装消防系统管道涂刷颜色根据武汉中达制铁工程技术有限公司提供的设计方案图纸的有关规定和要求执行。此部分由中标方设计，武汉中达制铁工程技术有限公司负责监督，甲方负责实施。5.5区界防火封堵在自动灭火区界处应采取防火措施，具体措施如下：区界处采用防火枕等封堵，并在封堵两侧各1.5m涂刷防火涂料，包括细水雾灭火区内的防火封堵和防火刷涂。5.6灭火区配置方案每个细水雾灭火防护区设置一个细水雾雨淋阀控制箱，非电控远程手动控制盒的安装根据现场的实际情况确定。6.细水雾灭火系统主要设备技术性能6.1细水雾专用雨淋阀额定工作压力力2.500MPa，适用于于中、低压压细水雾系系统。特别别适用于钢钢铁冶金行行业内的火火灾危险场场所具有自动、消消防控制中中心手动、现现场机械手手动、非电电控远程手手动等开启启方式，开开启方式安安全可靠，满满足国家相相关标准要要求细水雾专用雨雨淋阀不存存在因系统统内稳压水水波动、稳稳压失效及及个别分区区阀开启而而影响其他他分区阀意意外开启的的情况，防防误喷性能能好规格：DN550、DN65、DN80、DN1000、DN1550多种规格格可选材质：不锈钢钢提供经国家权权威机构检检验的实体体火灾试验验报告（见