高壓細(xì)水霧化系統(tǒng)在化工中心控制室的應(yīng)用。
文摘:依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對化工廠中央控制室的消防要求,通過比較常用的幾種滅火方法,提出了高壓水霧系統(tǒng)的解決方案。通過對超高空作業(yè)區(qū)用高壓細(xì)水霧進(jìn)行研究分析的可行性,對比細(xì)水霧這幾個系統(tǒng)組成的異同點,確定在超高空間采用區(qū)域化應(yīng)用最為合適。對系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的有關(guān)因素進(jìn)行了分析,確定了中控室高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火方案。
要害詞:高壓細(xì)水霧區(qū)應(yīng)用中控室超高空間。
1高壓細(xì)水霧化系統(tǒng)。
細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是一種利用壓力水,通過特殊的細(xì)水霧化噴頭,形成細(xì)小的水霧滴,用于滅火降溫。這種霧滴通過降低火焰、火羽的溫度、水蒸汽排氧、減少熱輻射等作用來控制火或滅火。高電壓系統(tǒng)是指系統(tǒng)工作壓力超過3.0MPa的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)]
由于化學(xué)工業(yè)企業(yè)規(guī)模不斷擴大,中央控制室的面積和高度不斷增大,大型空間中控室的消防系統(tǒng)日益受到重視。選用合適的自動滅火系統(tǒng),既能滿足規(guī)范要求,又不會使系統(tǒng)啟動后的生產(chǎn)經(jīng)營活動受到干擾,是消防系統(tǒng)設(shè)計中必須面對的問題。
2系統(tǒng)選型
2.1理解規(guī)范。
GB50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》&3,9條款第8款為特殊重要設(shè)備室設(shè)置自動滅火系統(tǒng),并采用氣體滅火系統(tǒng)。法規(guī)解釋中還提到了化工廠中控室屬于重要設(shè)備室。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這類場所采用氣體滅火系統(tǒng),主要考慮到重要設(shè)施如使用傳統(tǒng)水噴淋系統(tǒng),會造成設(shè)備損壞,造成經(jīng)濟損失或二次事故。
GB50160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范8,1L3條對控制室僅要求設(shè)置手提或推車型滅火器,在條文的解釋中沒有規(guī)定有自動氣體滅火裝置的要求,并給出3條說明。考慮到固定氣體滅火器起動后,人員必須疏散,可使裝置控制系統(tǒng)失去監(jiān)控而癱瘓,引發(fā)二次火災(zāi)或造成更大的事故。
從以上分析中可以看出,中控室的自動滅火系統(tǒng)選型,受以下兩個條件影響:不會造成設(shè)備損壞,或引發(fā)二次事故;消防系統(tǒng)啟動后時,人員無需撤離。
2 · 2幾種系統(tǒng)的比較
傳統(tǒng)的水噴淋系統(tǒng)和中低壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng),在系統(tǒng)啟動后,水量過大,會造成設(shè)備損壞,人員也可能需要撤離,無法滿足要求。各種氣體系統(tǒng),雖然不會造成設(shè)備損壞,但系統(tǒng)啟動前,人員必須撤離,也無法滿足要求。
高壓細(xì)水霧系統(tǒng),因為水霧滴直徑小,用水量少,不會造成設(shè)備損壞,人員也無需撤離。既能滿足GB50016一2014中& 3 · 9的要求,又避免了 GB50160一2008中8 · 1 1 · 3條文解釋中的會遇到的問題。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及各種地方標(biāo)準(zhǔn)中,中央控制室均在細(xì)水霧滅火系統(tǒng)適用范圍內(nèi)。
關(guān)于高壓細(xì)水霧系統(tǒng)和自噴、氣體滅火等自動滅火系統(tǒng)的比較在相關(guān)文獻(xiàn)中都有描述,通過綜合比較,高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在有人值守的電氣火災(zāi)場所是最合適的[ 2〕
2 · 3細(xì)水霧系統(tǒng)選型
某中控室中央大廳面積2 400 m氣60 m × 40 m),高8 · 7 m,其主要火災(zāi)類型為電氣火災(zāi)和固體火災(zāi),著火時是其某一處火災(zāi),初期不會快速蔓延。對于此類空間體積大而只需保護其中局部空間時,宜采用開式區(qū)域應(yīng)用滅火系統(tǒng)。此類應(yīng)用的優(yōu)點在于:噴頭覆蓋整個保護區(qū)域,通過區(qū)域控制閥和管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū),著火時,自動啟動著火處對應(yīng)的分區(qū)噴頭噴出細(xì)水霧,既滅了火,用水量又較少,節(jié)約了高壓泵組的設(shè)備投資。
細(xì)水霧區(qū)域應(yīng)用滅火系統(tǒng)又可以有2種形式,一種如圖1左側(cè)所示,每個分區(qū)的噴頭數(shù)量是泵組最大服務(wù)數(shù)量,分區(qū)之間的噴頭密集布置,交界處著火時,任何一區(qū)啟動噴水都可以滅火[ 3〕另一種如圖1右側(cè)所示,把泵組的最大服務(wù)噴頭數(shù)量分成3組,每個小分區(qū)錯位布置,任一小分區(qū)著火,打開著火分區(qū)和相鄰的兩個分區(qū),這種布置方式能夠更好地覆蓋著火區(qū)域,安全系數(shù)高,但是使用的區(qū)域控制閥數(shù)量增多。
2 · 4噴頭安裝高度
噴頭高度影響滅火效果,中央大廳的高度是
8 · 7 m,各個規(guī)范中對于噴頭最大安裝高度的要求不一致,在設(shè)計時也要參考設(shè)備廠商的相關(guān)參數(shù)。通常對于工作壓力10 MPa的系統(tǒng),根據(jù)設(shè)備廠商的相關(guān)檢驗報告、相關(guān)文獻(xiàn)的研究,以及一些規(guī)范的規(guī)定,& 7 m的安裝高度滿足系統(tǒng)的要求。
圖1 細(xì)水區(qū)減用分區(qū)示意
2 · 5系統(tǒng)參數(shù)確定
《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》及部分省市出版了地方的設(shè)計規(guī)范,以及一些行業(yè)規(guī)范,關(guān)于中央控制室的設(shè)計參數(shù)在國標(biāo)和各地規(guī)范中都有規(guī)定,詳見表1所示。
根據(jù)表1可以看出,各個規(guī)范對相關(guān)的參數(shù)規(guī)定不太一致,這要求系統(tǒng)設(shè)計時,既要參照規(guī)范,又要參考高壓細(xì)水霧系統(tǒng)廠商的設(shè)備參數(shù)。
本中控室的中央大廳采用開式區(qū)域應(yīng)用系統(tǒng),各分區(qū)采用區(qū)域控制閥控制,控制方式為自動控制、手動控制、機械應(yīng)急操作3種。
設(shè)計噴霧強度1 . 3 L/ ( min.(2),持續(xù)噴霧時間30 min,噴頭間距不大于3 m,噴頭安裝高度8 · 7 。噴頭K系數(shù)0· 95。同時在保護對象場所配置高壓細(xì)水霧噴槍,滿足初期火災(zāi)手動撲滅。
著火時,同時啟動著火分區(qū)和相鄰兩個分區(qū)持續(xù)噴水。系統(tǒng)設(shè)計流量按最大3個相鄰分區(qū)流量和噴槍流量之和設(shè)計,系統(tǒng)工作壓力10 MPa,泵衛(wèi)總流量490 min,泵組設(shè)計壓力12 MPao
3細(xì)水霧系統(tǒng)設(shè)計和相關(guān)專業(yè)關(guān)系
細(xì)水霧因為水滴很小,在超過一定風(fēng)速時,水霧不能有效覆蓋著火區(qū)域,造成滅火失敗,各個地
標(biāo)里面對風(fēng)速要求一般不大于3丷s,需要和暖通專業(yè)配合,考慮系統(tǒng)啟動后,排煙系統(tǒng)等風(fēng)管系統(tǒng)啟動后的空間風(fēng)速滿足規(guī)范要求。在一篇文獻(xiàn)中對地鐵不同部分的風(fēng)速對噴霧效果的影響做了實驗,基本和規(guī)范確定的風(fēng)速一致[ 4 ]
另外,分區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)與火災(zāi)報警系統(tǒng)的聯(lián)動要求很高,因為不僅要啟動著火區(qū)域的控制閥,還要同時啟動兩個相鄰區(qū)域的控制閥,同時噴水霧,
SAFETY HEALTH & ENVIRONMENT 0
健境一消防設(shè)計 2016年第16卷第3期
防止火災(zāi)蔓延。需要對火災(zāi)報警系統(tǒng)編程,實現(xiàn)自動聯(lián)動啟動。消防水專業(yè)把每個小區(qū)域的詳細(xì)劃分
表1計算機房等弱電防護間、窩低壓配電嵩壓系統(tǒng)設(shè)計本參數(shù) 設(shè)計噴霧強度/ .持續(xù)噴霧 噴頭安裝 噴頭最大 標(biāo)準(zhǔn) 備注 時間Imin 間距/m 安裝高度/m GB 50898一2013 DB 34/T493一2005 DBJ 41 /'1074一2(甩6 DB 42/282一2004 征求意見稿安徽河南湖北 8 6 DB 33/ 1010一2(2 DGJ 32/J09一2005 浙江 5 DBJ一247一2傭6 DBJ/T 15一41一2005 山西廣東 3 DBJ 01一74一2003 北京
作為條件提供給電信專業(yè),由電信專業(yè)對火災(zāi)探頭進(jìn)行編程聯(lián)鎖,實現(xiàn)同時啟動三個分區(qū)的功能。
4結(jié)語
高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)以水為滅火劑,水霧顆粒微小,具有高效環(huán)保、滅火效率高、水漬損失少、電絕緣性好的特點。在有人值守且電器系統(tǒng)火災(zāi)時,是首選的滅火系統(tǒng)。GB50898一2013《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的實施,為細(xì)水霧系統(tǒng)的設(shè)計起到了指導(dǎo)作用。但細(xì)水霧系統(tǒng)也有以下問題:壓力過高,對設(shè)備和施工質(zhì)量要求較高;相對于自噴系統(tǒng)對風(fēng)速要求高,需要相關(guān)專業(yè)的配合;分區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)對火災(zāi)探測系統(tǒng)的編程要求較高;由于噴頭開孔很小,水中不能含有顆粒,對過濾系統(tǒng)的要求較高。
總之,隨著化工廠中控室等超高大空間越來越多,增強此類場所的主動消防設(shè)施勢在必行,高壓細(xì)水霧系統(tǒng)的應(yīng)用有著廣闊的前景。
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