七氟丙烷灭火系统的设计需要全面考虑各防护区的设计浓度、喷放时间、喷放距离、管网布置等因素, 这些限制条件使得七氟丙烷灭火系统尤其是组合分配式灭火系统的设计过程复杂繁琐。本文结合组合分配式系统在某实际工程中的应用, 对组合分配式七氟丙烷灭火系统的设计进行了详细研究。
注释:
1 当调整管径仍无法满足设计要求时, 需要重新进行组合分配
下面将通过某项目七氟丙烷灭火系统设计, 介绍七氟丙烷组合分配式系统的设计流程和设计方法。该项目涉及的电气及仪表控制房间主要有电潜泵控制间、电潜泵变压器间、主开关间、主变压器间、应急开关间、高压开关间、中央控制室、应急发电机房和电池间等九个需要七氟丙烷灭火系统进行保护的房间。
1.1 确定各防护区基本参数
根据项目资料确定各防护区的体积 (详见表1) ;
1.2 计算各防护区灭火剂设计用量
1.2.1 确定各防护区海拔高度修正系数K (详见表1) ;
1.2.2 确定各防护区体积V (详见表1) ;
1.2.3 根据暖通规格书确定各防护区最低温度T (详见表1) ;
1.2.4 确定各防护区的比容S (详见表1) ;
1.2.5 确定各防护区灭火设计浓度C (详见表1) ;
依据GB 50370 3.3.14-1公式,
S=0.1269+0.000513∙T (℃) ,
可确定各方护区的设计用量 (详见表1) 。
2 确定组合分配方案
根据设计用量, 按最大公约数的方法进行组合, 确定各方护区的实际用量并确定相关参数 (详见表2) 。
注释:
(1) 组合分配的原则以用量接近为原则, 用量差距过大的两个防护区避免放在一套系统内, 以确保后续管网计算顺利通过;
(2) 实际浓度与设计浓度的比值不应大于1.1。
3 确定管网参数
3.1 管网规划
根据防护区尺寸进行管网规划, 为了便于计算, 管网尽量布置成均衡管网。
3.2 计算管道平均设计流量
依据GB 50370 3.3.15-1和3.3.15-2公式, 计算各管段设计流量:
以此类推, 可计算各防护区各管道的平均设计流量。
3.3 计算管网管道通径范围
依据GB 50370 3.3.15-6和3.3.15-7公式, 计算管径范围,
可计算各防护区各管道的管径范围。
3.4 计算管网内容积
根据管道平均设计流量确定的管径范围, 标在管网布置图上。根据管道内径和长度分段各防护区管网内容积, 前期计算时, 管道长度直接在管网布置图中测量, 并将长度标在管网布置图上, 分段计算。在计算过程中需要考虑工程余量, 一般长度余量选择1.1。
在后期待有详细的施工图时, 需要根据施工图长度重新核算, 此时可不考虑余量。
管网内容积计算公式为:
管网的管道内容积应满足GB 50370 3.3.11的要求, 不应大于流经该管网的七氟丙烷储存量体积的80%。详细计算结果见表3。
3.5 计算喷头工作压力
选用二级增压压力进行系统计算。其中在实际计算过程中需要注意表压和绝对压力的区别, 计算喷头工作压力时应按绝对压力进行计算, 即Pm=4.3MPa (绝对压力) 。
3.5.1根据GB 50370 3.3.15-4计算储瓶气相总容积V0;
3.5.2根据GB 50370 3.3.15-3计算过程重点压力Pm;
3.5.3根据GB 50370 3.3.15-5计算管道阻力损失ΔP;
3.5.4 根据GB 50370 3.3.15-9计算高程压头p H;
3.5.5 根据GB 50370 3.3.15-8计算喷头工作压力Pc。
3.5.6 依据GB 50370 3.3.16的规定, 喷头工作压力应满足下列条件:
(1) Pc≥0.7 (MPa, 绝对压力) ;
详细计算结果见表3。
3.6 计算喷头等效孔口面积
3.6.1 根据各喷头工作压力Pc, 从GB50370附录C表C-2中查得各喷头等效孔口单位面积喷射率qc;
3.6.2 根据各喷头平均设计流量Qc, 确定喷头等效孔口面积Fc, 参考GB 50370 3.3.17公式;
3.6.3 根据喷头等效孔口面积选择喷头, 喷头规格应符合GB50370附录D的规定。
详细计算结果见表4。
4 结语
七氟丙烷灭火系统设计限制条件多, 组合分配系统尤其如此, 为了使每个防护区都满足标准要求, 在设计过程中需要不断地尝试组合, 尽可能的找到最优组合, 同时为了使系统计算更为简便, 尽量使系统设计成均衡管网。
摘要：本文结合七氟丙烷灭火系统在某实际工程中的应用, 详细介绍了组合分配式七氟丙烷灭火系统的设计方法和流程。
关键词：七氟丙烷,气体灭火系统,组合分配,系统设计
参考文献
[1] 黄开阳, 梁恒国, 鲁建举, 刘滔.七氟丙烷灭火系统在工程中的应用[J].重庆科技学院学报 (自然科学版) , 2005年4月, 第7卷第1期:47-49.
[2] GB50370-2005, 气体灭火系统设计规范[S].
[3] GB 50263-97, 气体灭火系统施工及验收规范.