0209-通訊樓七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計【全套13張CAD圖】

0209-通訊樓七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計【全套13張CAD圖】,全套13張CAD圖,通訊,通信,樓七氟,丙烷,滅火,系統(tǒng),設計,全套,13,cad 深圳高陽通訊樓七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計 摘要：本文根據(jù)深圳高陽萬國電腦有限公司通訊樓的具體工程概況， 采用全淹沒式七氟丙烷（FM-200）滅火系統(tǒng)對其進行保護，同時對目前哈龍 滅火系統(tǒng)替代產品的滅火性能、使用場所及對環(huán)境與人身安全影響進行了分 析，對七氟丙烷（FM-200）氣體滅火系統(tǒng)的滅火機理、設計要求以及系統(tǒng)維 護進行了全面的調查、分析與研究，包括自動報警系統(tǒng)的設計和一些必要的 安全疏散要求以及對系統(tǒng)的經濟預算，完成了本文設計。 關鍵詞： 哈龍 七氟丙烷 自動報警 經濟預算 FM-200 Ariform Extinguish System’s Design of Communicative Floor in Gao Yang Limited Company Abstract：This substitution according to the specific project situation of communicative floor in Shenzhen Gao Yang Wan Guo computer limited company, its decided to adopt FM-200 total flooding extinguishes systems to protect it. As the same time, its extinctive characteristic, applicable place and its effect to environment and personal safety of HALON extinguish systems nowadays is analyzed in this paper. It makes an all-round research, analysis and study to it with the extinctive theory, planning demand and systemic conservation of FM-200, including the design for automatic alarm systems and some essential claim for safety decentralization and the economy budget for the whole system.And complete the design of this substitution. Keywords： HALON FM-200 Automatic alarm Economy budget 目錄 摘要 目錄 前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 第一章 七氟丙烷（FM-200）滅火系統(tǒng)簡介- - - - - - - - - - - - - - -1 第二章 現(xiàn)階段哈龍滅火系統(tǒng)替代品的發(fā)展- - - - - - - - - - - - - - - 3 第三章 深圳市高陽萬國電腦系統(tǒng)有限公司通訊樓概況- - - - - - - - - - 7 第四章 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計與計算- - - - - - - - - - - - - - - - - 8 4.1 七氟丙烷滅火系統(tǒng)防護區(qū)設計- - - - - - - - - - - - - - - - 8 4.2 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計及計算- - - - - - - - - - - - - - - - -11 4.3 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設備選型- - - - - - - - - - - - - - - -42 4.4 七氟丙烷滅火系統(tǒng)安裝與維護- - - - - - - - - - - - - - -45 第五章 火災自動報警系統(tǒng)設計- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 47 第六章 安全疏散- - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - 50 第七章 經濟預算- - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - 50 后記- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 53 參考文獻- - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - 54 NFPA 13 National Fire Protection Association國家防火協(xié)會（美） 自動噴水滅火系統(tǒng)安裝標準 1999版本 版權 1999 NFPA, 所有權受保護 NFPA 13 自動噴水滅火系統(tǒng)安裝標準 1999 版本 注：數(shù)字或字母后的星號(*)指明一個段落的說明性材料可在附錄A中查找。 一個段落或正文中的小節(jié)中的數(shù)字或字母后的箭頭(?)指出說明性試驗和關于圖表或小節(jié)的程序可在附錄C中查找。 小節(jié)或段落結尾處的圓括號()中的內容指明此材料是參考于另一NFPA文獻。 在圓括號中粗體數(shù)字指明文檔號碼以及之后在文獻中可被查到的段落號。參考文獻的完整的標題和當前的版本可在參考出版物的章節(jié)中被查找。 參考文獻中的資料可在第十三章和附錄E中查找。 第一章 說明 1-1 范圍. 本標準規(guī)定了設計的最小要求和自動噴水滅火系統(tǒng)的安裝及維護，包括性質和適量給水以及噴水裝置的選型, 適合的裝置, 閥,管路和全部的材料和附件, 包括防火系統(tǒng)主要部分的安裝。 本標準包含“聯(lián)合干管” 既消防用水和生活用水聯(lián)用，也包含單獨的消防用水干管。 1-2* 目的. 本標準的目的是通過基于可靠的工程原理, 測試數(shù)據(jù)和經驗對自動噴水滅火系統(tǒng)的標準化設計、安裝和調試，包括消防干管將火災中人員傷亡和財產損失降低到合理最低程度。本標準盡力延續(xù)已被自動噴水體系確認的優(yōu)秀記錄直到會議決定有技術替代的必要。本標準無意限制新技術,本標準提供的安全等級并未被降低。未被本標準特別指定的原材料和設計需完全符合設計清單的條件、要求和限制。 1-2.1 一套自動噴水滅火系統(tǒng)和消防獨立干管需要是有知識淵博和有經驗的設計和安裝的專門的滅火系統(tǒng)。 1-3 追溯以往條款 此文件是考慮到從保護火災中的人員傷亡和財產損失而需提供的合理的標準。這份標準被發(fā)行是反映的是國家的現(xiàn)狀和技術。除非被另外聲明，本標準的條款無意被應用于本標準生效期前已存在的或被批準建設或安裝的設備、儀器或裝置。 例外：在那些被權威所肯定存在的情形或對生命和財產造成明顯威脅的情形的案例中，標準將被應用。 1-4 定義 1-4.1 NFPA定義 經核準。* 權威所有權限認可。 權威所有權限.* 團體, 部門, 或個人可依賴和滿意的裝備, 材料, 裝置或程序。 列表.* 設備, 材料, 或維修包括由有關產品或維護的評估和權威所有權限認可的組織出版的列表，設備或原料列出的產品的定期維護檢查或定期的保養(yǎng)評估，接受適當指定標準的或者已被測試并被指定目的的適當?shù)闹圃斓脑O備、原料或維護都被列如列表。 Shall. 顯示一個強制的必要條件。 Should. 指出一個建議或者是被考慮過但未被采用的。 Standard. 一個檔案, 只包含強制性規(guī)定的使用“shall”指出其需要和另一個被法律所采用的標準提及的適當?shù)囊话愕男问降囊?guī)定。未被考慮的規(guī)定應被定位于附錄、腳注或印刷物的注釋中而不會被定義在一個標準的必要條件中。 1-4.2 一般定義。 隔斷。一個完整的空間被墻和天花板分隔。如果從天花板到開口深度小于8英寸（203mm）間隔允許和相鄰房間有開口相通。 吊頂。安裝在自動噴水滅火系統(tǒng)下面的天花板系統(tǒng), 由暴露于熱度中會從底座上掉落的熱敏感的透明的或不透明的面板組成。 民用建筑。一個或多個房間安排一個人住或多個人同住，作為一個住所通常應該有烹飪、生存、衛(wèi)生和睡眠的設備。根據(jù)此標準規(guī)定，民用建筑包括旅館、宿舍、公寓、集體宿舍、避難所的臥室以及類似的建筑。. 火勢的控制。噴放水以限制火災的范圍以減少熱量的釋放速度和遠離之前臨近的易燃物，通過控制氣體溫度來避免建筑物的危險。 火的撲滅。通過直接的手段和足夠兩的水噴入火場的燃燒物迅速地減慢火場熱量的釋放速度和撲滅火災。 明顯火災危險。 高層建筑易燃物火災引發(fā)的典型的火災危險。 高層固體堆積物儲藏室。不超過12英尺（3.7米）高度的固體堆積物、貨盤、儲藏箱和儲藏架。 水力系統(tǒng)。 一個合理的噴水系統(tǒng)，其中管徑在壓力損失的基礎上進行選擇以提供一個預先設定的水密度，用每分鐘每平方英尺（mm/min）的加侖量表示，或者一個預先設定的每個噴水裝置的最小釋放壓力或流量，它在一個特定的區(qū)域上以一定程度合理的均勻布置。 有限易燃的材料。用做建筑建設材料，一種不符和非燃燒物質的定義的有不超過3500英國熱量單位每１b（8141kj/kg）的潛熱值（以這種形態(tài)而被利用）并且符合以下（a）和（b）之一情況的材料。因為老化，潮濕或其他大氣條件的影響而易于增加燃燒性或火焰擴張額度超過這里建立的限制的材料都要認做是可燃的。（a）有非燃燒物質結構基礎，鋪成平面不超過1/8英寸（3.2mm）的厚度并且火焰擴張等級不大于50的物質。（b）以應用的形式與厚度存在，除了（a）中描述的以外，既沒有大于25的火焰擴張等級又沒有持續(xù)的增面燃燒跡象的物質和一些其表面能通過在任何平面上切開材料而暴露的成分而其火焰擴張等級不大于25又沒有持續(xù)增面燃燒跡象的物質。 混合貯藏室。*高度不超過12英尺（3.66m）并且偶爾用于其他占有使用群體的貯藏室。這些貯藏室不應超過建筑面積的10%或者說是4000平方英尺（372m2）的噴水區(qū)域，無論哪一個更大.在一個建筑或區(qū)域的這種貯藏室不應該超過1000平方英尺（93m2），并且每一個這樣的建筑與區(qū)域應該與其他的貯藏區(qū)域分開至少25英尺（7.62m）。 不燃燒材料。以它被利用的形式并且在預期的條件下，當遭受火災或受熱時不點火，燒焦，支持燃燒或者釋放可燃氣體的物質。報告已經通過美國材料實驗協(xié)會E136，垂直管熔爐750度條件材料性能標準測試方法的應被認為是不燃燒材料。 管道目錄系統(tǒng)。 管道膠料從一個目錄中選擇的噴水系統(tǒng)通過占有分級來確定，在其中，許多噴水裝置允許從具體大小的管道中供應。 工程焊接。 在本標準使用時，在術語shop-welded中的shop既有（１）一套自動噴水滅火系統(tǒng)的承包人或者制造人的預述的意思又有（２）一個原先特定的區(qū)域或權威認可的定位焊接，就比如一個分離開外表面的位置、維修車間或者其他的從易燃物和可燃物的區(qū)域中隔離出來的不燃物或難燃物的區(qū)域（既有臨時的也有永久的）。 小的房間。 一個不超過800平方英尺（74.3m）有足夠照明且暢通無阻的建筑物和走廊被墻壁和天花板隔斷。如果從天花板到過梁的最小深度是8英寸（203mm）則允許鄰近的房間開口。 自動噴水噴頭* 為了防火的目的，一套完整的地面下或天花板上的管道系統(tǒng)應與防火工程標準相一致。它的安裝應包括一個或多個自動噴水設備。自動噴水系統(tǒng)在地面上的部分是一個特殊尺寸的網絡系統(tǒng)或安裝于大樓、建筑物或地區(qū)中的原有的水力輸送管道，一般位于上方，系統(tǒng)圖中附有噴水裝置圖。每個系統(tǒng)的控制閥在系統(tǒng)的起點或它的上水干管處。每個噴頭都包括一個在其啟動的時候發(fā)出警報的設備。噴頭通常由火焰的熱量啟動并在著火區(qū)域噴水。 噴頭工作壓力。 最大的預設靜壓(不流動的) 或動壓應用于自動噴水滅火系統(tǒng)形成唯一的高壓。 熱屏蔽。一種在火災發(fā)生后15分鐘后限制為暴露表面的熱量平均上升以控制其溫度不高于250°F (121°C)，遵守標準中的NFPA251時間-溫度曲線，建筑物或材料的耐火實驗標準。 1-4.3 自動噴水滅火系統(tǒng)分類 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。 一套使用自動噴水的使用和供水干管相連的充滿水的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。由火場的熱量啟動在其中的液態(tài)水瀉出后立即噴水。 閉式自動噴水滅火系統(tǒng)。濕的管自動灑水裝置所有非-火保護連接到自動機械自動灑水裝置在封閉的-環(huán)吹笛排列為了利用灑水車吹笛到行為水為了熱或冷卻, 什么地方水是不遠離的或使用從系統(tǒng)但是唯一的流通穿過吹笛系統(tǒng)。 干濕式自動噴水滅火系統(tǒng) 一套管道內充滿一定壓力下的氣體的在同一區(qū)域有維持壓力系統(tǒng)的包含自動噴水噴頭的閉式噴水管路系統(tǒng)。在探測器啟動后氣體平穩(wěn)流動并保持管內一定壓力。在自動噴水裝置啟動前流盡管內氣體。探測系統(tǒng)也可作為自動火災報警系統(tǒng)。 淹沒式自動噴水滅火系統(tǒng)。一套附有給水系統(tǒng)的開式噴水系統(tǒng)通過一根供水干管連接供水管網并有安裝于和噴頭同一位置的探測器啟動。當干管開放時所有噴頭一起噴水。 干式自動噴水滅火系統(tǒng)。一套包含自動噴水噴頭的且管路中充滿一定壓力下的空氣或氮氣，管路中的氣體釋放盡后（當噴頭動作時），水才能進入管網系統(tǒng)并充滿管道于噴頭瀉出。 枝狀自動噴水滅火系統(tǒng)* 一套管路為多重分支連接并平行交叉于干管的給水系統(tǒng)。噴水系統(tǒng)啟動時水可以從兩條供水分支供給，當另一條供水支管穿過干管中間。 網狀自動噴水滅火系統(tǒng)。* 一套從干管到啟動的噴頭處有多于一條供水支管并且供水支管不交叉相連的自動噴水滅火系統(tǒng)。 預作用式自動噴水滅火系統(tǒng)。* 一套管道中可能有壓力空氣或著沒有壓力空氣的附有供水系統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)，在和噴頭相同位置安裝有補足的探測器。 濕式管路自動噴水滅火系統(tǒng)。一套包含自動噴水噴頭且和供水干管相連接的自動噴水滅火系統(tǒng)，當噴頭由于火場的熱量而動作時能立即噴水滅火。 前言 隨著近五十年的經濟迅速發(fā)展，各種現(xiàn)代化的設備、儀器的經濟含量越來越高，俗知的水撲救火災已無法滿足現(xiàn)代化的大樓、設備、儀器的保護，氣體滅火系統(tǒng)應運而生?；诮鼛啄耆蚨趸紲厥倚耐{，不破壞大氣臭氧層的氣體滅火劑被重視起來，相應出現(xiàn)了CO2、七氟丙烷等哈龍滅火劑的替代物。 CO2是最為普遍的高壓氣體滅火系統(tǒng)，但不能用于人員較多的場所，就通訊樓主機房等場所，更為理想的是使用七氟丙烷滅火劑，在哈龍?zhí)娲镏衅叻榈腛DP（破壞臭氧潛能）指數(shù)為零，且現(xiàn)在國內以具有一定的生產能力，故本系統(tǒng)采用七氟丙烷根據(jù)《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）》進行設計。 第一章 七氟丙烷（FM-200）滅火系統(tǒng)簡介 1.1 七氟丙烷滅火劑的性質和滅火機理 七氟丙烷（HFC227ea，美國商標名稱為FM-200）滅火劑是一種無色、幾乎無味、不導電的氣體，其化學分子式為CF3CHFCF3，分子量為170，密度大約為空氣的6倍，采用高壓液化儲存。 表1-1 七氟丙烷主要物理性能表 沸點(1atm) （℃） 冰 點 （℃） 臨界溫度（℃） 臨界壓力 （kPa） 達沸點時的汽化潛熱 （環(huán)境25℃時試)(kJ/kg) -16.4 -131.0 101.7 2912 132.6 蒸氣壓 (25℃)(kPa) 儲存壓力 (20℃) (kPa) 儲存容器最小 工作壓力(kPa) 最大充裝密度 (kg/m3) 457.7 2500 3500 1150 ODP(%,v/v) GWP(%，v/v) LC50(%，v/v) 大氣中存活壽命(年) 0 0.3－0.5 >80.0 31－42 注： ODP —破壞臭氧潛能；GWP —地球變暖潛能；LC50 —半數(shù)致死濃度 七氟丙烷滅火機理為抑制化學鏈反應,對于A類和B類火災均能起到良好的滅火作用。 1.2 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)適用范圍 （1） 七氟丙烷滅火劑可以撲救的火災： a) 可燃氣體火災，如甲烷、乙烯、煤氣、天然氣等； b) 甲、乙、丙類液體火災，如烴類、醇類、有機溶劑類等； c) 可燃固體表面火災； d) 電氣火災。 防護區(qū)內一般含不致發(fā)展成固體深位火災的固體燃料、電氣設備或存在少量可燃液體。其典型燃料為： a) PC板； b) 絕緣電線電纜； c) 散布于各處的紙張、檔案等； d) 少量無蓋或翻覆的可燃液體（如酒精、油脂、油漆等）。 （2） 七氟丙烷滅火劑不適用于如下材料所發(fā)生的火災： a) 無空氣仍能迅速氧化的化學物質的火災，如硝酸纖維、火藥等火災； b) 活潑金屬的火災，如鈉、鉀、鎂等； c) 金屬氫化物、強氧化劑、能自燃的物質的火災； d) 能自行分解的化學物質的火災，如有機氧化合物和聯(lián)胺。 （3） 人員暴露限制： a) 9%體積濃度以下，人員暴露無限制； b) 大于9%至10.5%，限制人員暴露至1min； c) 10.5%以上的體積濃度避免暴露。 1.3 七氟丙烷對環(huán)境的影響 七氟丙烷滅火劑不會破壞大氣臭氧層，在大氣中的殘留時間也比較短，其環(huán)保性能明顯優(yōu)于鹵代烷（Halon）“1301”。 七氟丙烷的毒性較低，對人體產生不良影響的體積濃度臨界值為9%，并允許在濃度為10.5%的情況下使用1min。七氟丙烷的設計滅火濃度為7%，因此，正常情況下對人體不會產生不良的影響，可用于經常有人活動的場所。關于七氟丙烷滅火劑的毒性及致癌問題，目前國際學術界仍有爭議。另外，七氟丙烷在滅火過程中會分解出微量的氫氟酸的有害氣體（HF），HF是一種對人體有高度腐蝕性的氣體，對皮膚有強烈的刺激作用。HF的形成與著火的溫度、分隔的空間和滅火時間的長短有關，而滅火時間則與滅火劑的設計濃度和施放時間有著直接的關系?；馂囊?guī)模大，施放時間長，所產生的HF濃度高。它的濃度比哈龍1301滅火劑所產生的濃度要高2－10倍。 1.4七氟丙烷的毒性試驗 通常，在評價替代物時主要考慮其急性毒性。七氟丙烷的毒性指標可以用NOAEL、LOAEL和LC50來表示。 NOAEL是未觀察到不良反應的濃度，在這個濃度下被試驗動物未出現(xiàn)可觀察到的不良反應。LOAEL為可觀察到不良反應的最低濃度，它是出現(xiàn)不良反應的最低試驗濃度。對于鹵化烴類滅火劑，通常是根據(jù)心臟對藥劑的敏感度來確定這一濃度。任何滅火劑的設計滅火濃度若低于它的NOAEL值，認為是適合用于有人場所的。據(jù)國內資料報道，七氟丙烷與哈龍1301的滅火濃度和毒性的比較如表3.2。 表3.2 七氟丙烷與哈龍1301毒性比較 商品名稱 符 號 杯式燃燒法濃度（%V/V） 最小設計濃度（%V/V） NOAEL （%V/V） LOAEL （%V/V） 哈龍1301 Halon1301 3.0 5.0 5.0 7.5 七氟丙烷 HFC-227ea 5.8 7.0 9.0 10.5 LC50是半數(shù)致死濃度，即導致半數(shù)試驗動物死亡的濃度值。我們采用小鼠急性吸入FM-200氣體進行毒性試驗，結果當濃度達到80%時，雌性、雄性小鼠均無死亡發(fā)生，急性LC50吸入均大于80%。 第二章 現(xiàn)階段哈龍滅火系統(tǒng)替代品的發(fā)展 2.1氣體滅火系統(tǒng)發(fā)展概況 在各種氣體滅火劑中，鹵代烷（HALON）“1211”和“1301”滅火劑以其滅火效率高、安全潔凈、毒性低、腐蝕性小、儲存時間長、適用性廣等優(yōu)點而得到了廣泛和長期的應用。80年代初期，研究人員發(fā)現(xiàn)，鹵代烷滅火劑以及氯氟烴（CFC）制冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑等對大氣臭氧層造成了明顯的耗損破壞，為了保護人類賴以生存的大氣臭氧層，在世界環(huán)保組織的推動下，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署組織召開了多次國際會議，從1985年起，先后通過了多項關于保護臭氧層的國際條約。目前，鹵代烷（1301）滅火劑已在美國和很多發(fā)達國家停止生產和使用；發(fā)展中國家（包括中國）也在相繼制定停止生產和使用鹵代烷滅火劑的計劃。幾年來，世界各國的科學家和工程技術人員都在積極尋找替代鹵代烷的新型氣體滅火劑，并在寫列幾個方面取得了一定的進展： (1)積極開發(fā)新型環(huán)保滅火劑，如EBM氣溶膠、煙烙盡(IG541美國商標名稱INERGEN)滅火劑等。 (2)繼續(xù)尋找符合環(huán)保要求的鹵代烴類滅火劑，如七氟丙烷。 (3)繼續(xù)發(fā)展和完善原由惰性氣體滅火系統(tǒng)，改進原有系統(tǒng)之不足。如低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)。 2.2哈龍?zhí)娲返暮x 哈龍?zhí)娲厔莸暮x應包含二個方面，即哈龍?zhí)娲a品的趨勢及非哈龍?zhí)娲夹g的趨勢。哈龍?zhí)娲肥侵覆黄茐拇髿獬粞鯇幽茏畲笙薅忍娲埖臍怏w滅火劑，主要用于替代已建成哈龍系統(tǒng)中的滅火劑；非哈龍?zhí)娲夹g則是指不破壞大氣臭氧層，并在滅火機理上與哈龍不同，但仍能滿足保護防護區(qū)安全要求的新的滅火技術，主要用于替代哈龍系統(tǒng)保護新建的防護區(qū)。 2.3哈龍?zhí)娲返倪M展 哈龍?zhí)娲肥侵覆黄茐拇髿獬粞鯇幽茏畲笙薅忍娲埖臍怏w滅火劑，主要用于替代已建成哈龍系統(tǒng)中的滅火劑。作為哈龍?zhí)娲罚紫纫黄茐拇髿獬粞鯇?，并與哈龍同樣的滅火機理及相似的物理特性。目前主要氣體滅火劑替代品有以下兩種： （1） EBM氣溶膠滅火系統(tǒng) EBM氣溶膠滅火劑是液體或固體微粒，懸浮于氣體介質中的一種物體。這些微粒的粒徑大部分小于1μm，具有非常大的比表面積，因此其滅火效率接近于哈龍“1301”的4倍，無毒害、無污染、不損耗大氣臭氧層。它是利用負催化原理，將滅火劑以氣溶膠形態(tài)通過抑制火焰的燃燒反應實現(xiàn)全淹沒、全方位、快速滅火。電氣絕緣性良好。它的設計滅火劑量70－100g/m3，滅火時間小于180s，噴射時間小于40s，適用于在相對封閉空間，撲救電氣線路、通訊機房火災。但EBM氣溶膠釋放后能見度差，故不宜在有人場所、特別是在公共場所不宜使用。 （2） 七氟丙烷(FM-200)滅火系統(tǒng) 七氟丙烷是一種化學滅火劑，在目前新開發(fā)的哈龍滅火劑替代物中，被認為是研究開發(fā)比較成功的一種產品，它是一種無色無味的氣體，在一定的壓強下呈液態(tài)儲存，在火災中具有抑制燃燒過程基本化學反應的能力，其分解物能夠中斷燃燒過程中化學連鎖反應的鏈傳遞，因而滅火能力強、滅火速度快。此外，它還有不導電、不破壞大氣臭氧層、毒性較低等優(yōu)點?？蛇m用于有人工作的場所，對電子儀器、設備、重要資料等不會造成損害。 九十年代初，國外各大公司投入巨資開展哈龍滅火劑替代品的研制工作。美國大湖化學公司于1993年推出了商品名為FM200替代哈龍的氣體滅火劑。它的結構為CF3CHFCF3，化學名稱為七氟丙烷；國外許多大公司和科研機構競相對其滅火性能進行測試、研究；并相繼開發(fā)了固定滅火系統(tǒng)。 1996年，浙江省化工研究院成功地研制出七氟丙烷。為了促進我國消防工業(yè)的發(fā)展，逐步將國產的七氟丙烷應用于哈龍滅火系統(tǒng)和滅火裝置，替代哈龍滅火劑，公安部消防局1997年初下達任務：天津消防科學研究所與浙江省化工研究院，共同進行“哈龍?zhí)娲飸眉夹g研究”?。????? 2.4 非哈龍?zhí)娲返倪M展 非哈龍?zhí)娲夹g則是指不破壞大氣臭氧層，并在滅火機理上與哈龍不同，但仍能滿足保護防護區(qū)安全要求的新的滅火技術，主要用于替代哈龍系統(tǒng)保護新建的防護區(qū)?，F(xiàn)階段非哈龍?zhí)娲镏饕幸韵聝煞N： （1） 二氧化碳滅火系統(tǒng) 二氧化碳氣體滅火系統(tǒng)自五十年代起開始在我國應用，至今仍在一些特定場所被大量使用。二氧化碳是一種良好的滅火劑，屬于不導電惰性氣體，生產容易，價格低廉。它的滅火原理主要是通過窒息、隔絕氧氣而滅火，在液態(tài)二氧化碳滅火劑變成氣態(tài)二氧化碳時，會由于膨脹作用吸熱，使燃燒區(qū)溫度降低而滅火，其設計滅火濃度為34%－75%，適合于撲滅液體火災及電氣火災，對經常有人停留或工作的場所，不宜設該系統(tǒng)。 （2）煙烙盡滅火系統(tǒng) 煙烙盡氣體滅火劑是由52%氮氣、40%氬氣及8%二氧化碳混合而成的一種惰性氣體（NFPA2001標準中Inergen的代號IG-541就是氣體中三種組份簡單歸結為50%、40%、10%后的簡稱）。它的滅火原理是窒息作用，因這些氣體都是惰性氣體，將它噴向火焰發(fā)生地后可迅速降低氧氣濃度，使燃燒迅速終止。其設計滅火濃度為37.5%—42.8%，工作壓力15MPa，滿足環(huán)保要求，適于經常有人停留和工作及對保護對象不產生二次損害的場所。 合理的非哈龍?zhí)娲夹g，必須針對保護對象的特點，遵循安全可靠、方便使用、技術先進、經濟合理的原則，同時兼顧生命、財產、環(huán)境這三個因素。只有在滅火效率，系統(tǒng)投資，保護環(huán)境、生命這三個方面性能指標均能滿足要求，才能在新建防護區(qū)內替代哈龍成為非哈龍?zhí)娲夹g趨勢。 2.5 四種哈龍?zhí)娲沸阅鼙容^與選擇 1. 滅火效率 滅火效率主要是通過滅火濃度來衡量的，滅火時間及滅火效果也對系統(tǒng)的滅火效率產生一定的影響。 從滅火機理看，七氟丙烷、EBM氣溶膠是通過化學抑制終止燃燒反應達到滅火目的，這與鹵代烷滅火劑相似。二氧化碳和煙烙盡是通過減少氧的含量達到窒息滅火。因此滅火效率從高到低應為鹵代烷、七氟丙烷、EBM氣溶膠、二氧化碳、煙烙盡滅火系統(tǒng)，其中七氟丙烷在替代品中滅火效率最好。 2. 系統(tǒng)投資 影響系統(tǒng)投資的主要因素是系統(tǒng)設備投資及系統(tǒng)維護保養(yǎng)費用等。由于各種系統(tǒng)投資的相互比例并非為一個定值，本文就以定性分析和經驗數(shù)據(jù)相結合的方法來介紹各系統(tǒng)的投資比例。 (1)系統(tǒng)設備投資 在各個系統(tǒng)設備投資中起主導作用的是鋼瓶投資及滅火劑本身的投資。一般來說，針對某一特定的防護區(qū)，氣體設計滅火濃度直接決定著滅火劑的用量，也影響到鋼瓶的用量。而當工程內需要保護多個防護區(qū)時，系統(tǒng)就會根據(jù)眾多防護區(qū)的具體情況而設計采用組合分配式的形式，共用滅火劑來保護數(shù)個甚至數(shù)十個防護區(qū)，從而大大節(jié)約系統(tǒng)設備投資。其中煙烙盡系統(tǒng)由于氣體是以高壓氣態(tài)儲存的，其輸送距離可長達150米。所以，當采用組合分配系統(tǒng)時，煙烙盡系統(tǒng)投資的經濟性是明顯的，且防護區(qū)的數(shù)量越多、越分散，系統(tǒng)的相對投資就越經濟。 (2)系統(tǒng)維護保養(yǎng)費用 系統(tǒng)的維護保養(yǎng)費用主要用于瓶站的維護保養(yǎng)及滅火劑的再填充。系統(tǒng)的鋼瓶設備越多，滅火劑價格越高，則系統(tǒng)維護保養(yǎng)費用就越高。其中，七氟丙烷的硬件系統(tǒng)可與鹵代烷滅火系統(tǒng)進行替換，這樣在系統(tǒng)維護上可節(jié)省費用。二氧化碳滅火劑更換周期較長，相對的滅火劑再填充費用較低。煙烙盡目前主要依靠國外技術，維護費用較高。EBM氣溶膠價格適中，可廣泛應用于電力等行業(yè)。 3. 環(huán)境保護 七氟丙烷、EBM氣溶膠、二氧化碳、煙烙盡對大氣中臭氧層都不破壞，但二氧化碳、七氟丙烷滅火系統(tǒng)在滅火劑釋放后遺留產物會在大氣中存活一段時間，對大氣溫室效應有一定影響。對人身健康安全因素而言, 七氟丙烷滅火劑在滅火后會產生一氧化碳、氟氫酸等少量對人體有傷害物質，但在規(guī)定設計滅火濃度范圍內對人體是安全的。煙烙盡滅火劑由惰性氣體組成，對環(huán)境對人體無不良影響。CO2濃度在空氣中達4%－6%時可使人劇烈頭痛，當空氣中二氧化碳濃度超過20%時，人會死亡，因此不適于有人工作、居住場所滅火。 2.6 哈龍?zhí)娲镞x擇的原則 (1)在評價氣體滅火劑時通常應遵循下列10項原則： ① 蒸發(fā)后無殘留物 ② 對大氣臭氧層的損耗潛能值(ODP)小，甚至為0 ③ 具有較好的滅火性能 ④ 低毒或無毒 ⑤ 合成物在大氣中存留壽命(ALT)短 ⑥ 溫室效應潛能值(GWP)小，甚至為0 ⑦ 具有良好的氣相電絕緣性 ⑧ 具有良好的穩(wěn)定性，能夠長期儲存 ⑨ 用量宜接近于鹵代烷“1301” ⑩ 價格不宜過高，經濟合理 這10項原則中前4項比較重要，可以作為評價氣體滅火劑的主要依據(jù)。 (2)哈龍?zhí)娲镞x擇的原則： ② ODP值最小原則，即對臭氧層的耗損最小。 ③ C值最小原則，即滅火濃度小，滅火劑用量少。 ④ GWP值最小原則，即溫室效應小。 ⑤ ALT值最小原則，即在大氣中存留期短，潛在危險小。 ⑥ NOAEL值最大原則，即毒性低。 五個原則具體執(zhí)行時應綜合考慮，統(tǒng)籌兼顧，結合具體條件決定。 第三章 深圳市高陽萬國電腦系統(tǒng)有限公司通訊樓概況 3.1 通訊樓簡介 深圳市高陽萬國電腦系統(tǒng)有限公司通訊樓共兩層，層高均為4.3m，建筑面積為1440m2。深圳地勢平坦，地處熱帶氣候，全年最低氣溫不低于0℃，海拔高度大約為0m左右。根據(jù)《高層民建筑設計防火規(guī)范》GB50045—95規(guī)定，本通訊樓耐火等級為一級，危險等級為中Ⅱ。 3.2 設計要求 深圳市高陽萬國電腦系統(tǒng)有限公司通訊樓，其主機房、UPS室等室內均屬計算機等電子設備，投資大，系統(tǒng)重要性高，一旦發(fā)生火災，造成的直接經濟損失大，間接經濟損失難以估計。根據(jù)《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）》對其重要設備房間進行保護。全年最低氣溫不低于0℃, 符合《規(guī)范》3.0.2條，防護區(qū)的最低環(huán)境溫度不應低于-10℃的規(guī)定。跟據(jù)《電子計算機機房設計規(guī)范》8.2.1條，凡設置二氧化碳或鹵代烷固定滅火系統(tǒng)及火災探測器的電子計算機機房，其吊頂?shù)纳?、下及活動地板下，均應設置探測器和噴嘴的規(guī)定，所以對主機房的地板下也應設置噴頭和探測器。 第四章 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計與計算 4.1七氟丙烷滅火系統(tǒng)防護區(qū)設計 4.1.1 防護區(qū)的設置 根據(jù)建筑結構選取全淹沒七氟丙烷滅火系統(tǒng)（組合分配均衡管網系統(tǒng)）。 目前七氟丙烷滅火系統(tǒng)僅開發(fā)了適用于有限封閉空間的全淹沒滅火系統(tǒng)。全淹沒滅火系統(tǒng)是在規(guī)定的時間內，向防護區(qū)噴射一定濃度的七氟丙烷，并使其均勻地充滿整個防護區(qū)的滅火系統(tǒng)。其優(yōu)點是可撲滅表面火災和深位火災，但要求防護區(qū)封閉良好。組合分配系統(tǒng)用一套滅火劑儲存裝置保護兩個或兩個以上防護區(qū)或保護對象的滅火系統(tǒng)。其優(yōu)點是儲存容器數(shù)和滅火劑用量可以大幅度減少，造價低，維護方便，但設計復雜。均衡管網系統(tǒng)的優(yōu)點是有利于各部分滅火劑的均化，各部分空間能同時迅速達到設計濃度，滅火效率高，管網滅火劑剩余量少，管網計算簡單，但管路相對復雜，使用范圍受均衡條件的限制。 4.1.2 防護區(qū)的劃分 根據(jù)《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）》中第3.0.1條1的規(guī)定：防護區(qū)宜以固定的單個封閉空間劃分；當同一區(qū)間的吊頂和地板下需同時保護時，可合為一個防護區(qū)。以及2的規(guī)定：當采用管網滅火系統(tǒng)時，一個防護區(qū)的面積不宜大于500m2；容積不宜大于2000M3個。 通訊樓共兩層，各層分別有儲氣瓶間，既每層均為獨立的滅火系統(tǒng)。 一層 A、B、C、D區(qū)，既UPS 室、高壓配電房、配電房、發(fā)電機房為單個封閉區(qū)間，故分別劃分防護區(qū)，一層共4個防護區(qū): A. UPS 室 S=47.91m2 V=206.01m3 B. 高壓配電房 S=33.95m2 V=145.99m3 C. 配電房 S=78.37m2 V=336.99m3 D. 發(fā)電機房 S=42.56m2 V=183.01m3 二層 媒體存儲室可單獨設為防護區(qū)，主機房容積2803m3>2000 m3，面積652m2>500 m2，可均分為兩個防護區(qū)，但是經過計算，分為兩個防護區(qū),滅火劑設計用量為993.13kg，可選用JR-120/54型儲氣瓶10個，但主干管流量達到141.88kg/s，選用DN100的干管會造成干管過長，從而使管道阻力過大，主干管阻力損失就達到0.8135MPa，管路總損失達到1.383MPa，為了是充裝率減小，需增加到24個鋼瓶才能滿足噴頭工作壓力PC>1/2Pm,實際情況是很難做到在鋼瓶間設置20個以上的鋼瓶，并且浪費了材料加大了投資，故將主機房分為3個防護區(qū)，具體分區(qū)如下： E. 主機房左防護區(qū) S=127.73m2 V=549.24m3 F. 主機房中防護區(qū) S=294.56m2 V=1266.61m3 G. 主機房右防護區(qū) S=229.71m2 V=987.15m3 H. 媒體存儲室 S=84.88m2 V=364.98m3 4.1.3 增壓方式 本系統(tǒng)采用貯氣瓶式滅火系統(tǒng)。貯氣瓶式滅火系統(tǒng)是系統(tǒng)中增壓氣體N2與七氟丙烷滅火劑分開貯存，當施放滅火劑時，增壓氣體即通過減壓閥進入滅火劑貯存容器將滅火劑壓出。這種方式的優(yōu)點是： a) 保持恒定的噴嘴壓力，便于計算； b) 可提高滅火劑儲存量，充裝比可達0.9； 4.1.4 管網系統(tǒng) 按管網布置形式分為均衡管網系統(tǒng)和非均衡管網系統(tǒng)： 均衡管網系統(tǒng) 均衡管網系統(tǒng)必須具備三個條件： (1) 各個噴頭，平均質量流量應相等； (2) 在管網上，從第1分流點至各噴頭的管道阻力損失，其相互間的最大差值不應大于20%； (3) 管網系統(tǒng)不能采用四通管件進行分流。 均衡管網系統(tǒng)有利于各部分滅火劑的均化，各部分空間能同時達到設計濃度，滅火效率高，管網滅火劑剩余量少，管路相對復雜但便于計算。 非均衡管網系統(tǒng) 非均衡管網系統(tǒng)是不具備均衡管網條件的系統(tǒng)。各部分滅火劑難以均化，各部分空間難以同時達到設計濃度，影響滅火效率，管網滅火劑剩余量多，浪費多，管網計算復雜。 本工程滅火系統(tǒng)采用均衡管網系統(tǒng)。 4.1.5 管網滅火系統(tǒng)組成 滅火系統(tǒng)由儲存裝置（滅火劑貯瓶、容器閥、單向閥、集流管等）、管道系統(tǒng)（送氣管路、選擇閥、噴頭等）、增壓系統(tǒng)（氮氣貯瓶、瓶頭閥、氮氣管路等）、自控系統(tǒng)（滅火控制盤、手動控制盒、自動報警系統(tǒng)）四部分組成。系統(tǒng)設自動控制、手動控制和機械應急操作三種啟動方式。 4.1.6七氟丙烷滅火系統(tǒng)程序控制圖 4.2 七氟丙烷滅火系統(tǒng)設計及計算 4.2.1 確定防護區(qū)滅火設計濃度以及滅火劑噴放、浸漬時間 根據(jù)《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）》4.1.3條規(guī)定：有爆炸危險的氣體、液體類火災的防護區(qū)，應采用惰化設計濃度；無爆炸危險的氣體、液體類火災和固體類火災的防護區(qū)，應采用滅火設計濃度。本系統(tǒng)防護區(qū)內典型燃料為PC板、絕緣電線電纜、散布于各處的紙張、檔案、少量無蓋或翻覆的可燃液體（如酒精、油脂等）。故采用滅火設計濃度。按《規(guī)范》4.1.5、4.1.6、4.1.7條規(guī)定列表如下： A. UPS室 C=8.3% B. 高壓配電房 C=8.3% C. 配電房 C=8.3% D. 發(fā)電機房 C=8.3% E. 主機房左防護區(qū) C=8% F. 主機房中防護區(qū) C=8% G. 主機房右防護區(qū) C=8% H. 媒體存儲室 C=8% 根據(jù)《規(guī)范》5.1.6、4.1.8條規(guī)定，滅火劑噴放、浸漬時間列表如下： 滅火劑噴放時間 滅火劑浸漬時間 TA≤10s TA≥10min TB≤10s TB≥10min TC≤10s TC≥10min TD≤10s TD≥10min TE≤7s TE≥3min TF≤7s TF≥3min TG≤7s TG≥3min TH≤7s TH≥3min 4.2.2 計算防護區(qū)滅火劑設計用量 根據(jù)《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（建議草案）》4.2.1條規(guī)定，防護區(qū)滅火劑設計用量應按下式計算： ???????????????????????? ?????????????? ??? 式中? W?---?? 防護區(qū)七氟丙烷滅火（或惰化）設計用量（kg） ???????????? C?----???七氟丙烷滅火（或惰化）設計濃度（%） ???????????? V?----????防護區(qū)的凈容積（m3） K?----????海拔修正系數(shù)，海拔高度為0m時，K=1 S?----???七氟丙烷過熱蒸氣在101KPa和防護區(qū)最低環(huán)境溫度下的比容（m3/kg） S=K1+K2 T?????????????? ??? ??? 式中 T?---?? 溫度（℃）一般取20℃ K1＝0.1269 ????????????? K2＝0.000513 通訊樓地處深圳，南方熱帶氣候，室內一般沒有供暖設備，故最低溫度通?？蛇_0℃，故此處S=K1=0.1269 深圳海拔近似于0，故海拔修正系數(shù)K=1 A. UPS室WA=1*(206.01/0.1269)*[8.3/(100-8.3)]=146.93kg B. 高壓配電房WB=1*(145.99/0.1269)*[8.3/(100-8.3)]=104.14kg C. 配電房WC=1*(336.99/0.1269)*[8.3/(100-8.3)]=240.36kg D. 發(fā)電機房WD=1*(183.01/0.1269)*[8.3/(100-8.3)]=130.53kg E. 主機房左防護區(qū) WE=1*(549.24/0.1269)*[8/(100-8)]=376.36kg F. 主機房中防護區(qū) WF=1*(1266.61/0.1269)*[8/(100-8)]=867.93kg G. 主機房右防護區(qū) WG=1*(987.15/0.1269)*[8/(100-8)]=676.43kg H. 媒體存儲室 WH=1*(364.98/0.1269)*[8/(100-8)]=250.10kg E、F區(qū)工作區(qū)用量∶地板下用量=3.8∶0.5 4.2.3 選定滅火劑儲瓶規(guī)格及數(shù)量 表4-5 七氟丙烷儲瓶性能及規(guī)格 型號 容積 (升) 公稱工作壓力(MPa) 外徑 Φ mm 高度 H mm 瓶重 kg 瓶口連接尺寸 材料 JP- 70/54 70 2.5或4.2 273 1530 82 M803（陽） 錳鋼 JP- 100/54 100 366 1300 100 M803（陽） 16MmV MJP- 120/54 120 350 1600 130 M803（陰） 錳鋼 一層 根據(jù)《規(guī)范》中表4-5選取JP-120/54儲氣瓶，再由《規(guī)范》4.2.4條規(guī)定，采用容積最大的E區(qū)代替一層防護區(qū)滅火設計用量。 WA=240.36kg，故整個一層七氟丙烷滅火系統(tǒng)選用4個JP-120/54型儲氣瓶，每個儲氣瓶沖裝量為：W0=240.36/4=60.09kg A區(qū) WA=146.93kg，需3只儲氣瓶，nA=3，WA=180.27kg B區(qū) WC=104.14kg，需2只儲氣瓶，nB=2，WB=120.18kg C區(qū) WC=240.36kg，需4只儲氣瓶，nC=4，WC=240.36kg D區(qū) WD=130.53kg，需3只儲氣瓶，nD=3，WD=180.27kg 二層 根據(jù)《規(guī)范》中表4-5選取JP-120/54儲氣瓶，再由《規(guī)范》4.2.4條規(guī)定，采用容積最大的A區(qū)代替二層防護區(qū)滅火設計用量。 WF=867.93kg，故整個二層七氟丙烷滅火系統(tǒng)選用10個JP-120/54型儲氣瓶，每個儲氣瓶沖裝量為：W0=867.93/10=86.79kg E區(qū) WE=376.36kg，需6只儲氣瓶，nE=6，WE=520.74kg 其中W工作區(qū)=383.49kg W地板下=50.46kg F區(qū) WF=867.93kg，需10只儲氣瓶，nF=10，WF=867.93kg 其中W工作區(qū)=767.01kg W地板下=100.92kg G區(qū) WG=676.43kg，需9只儲氣瓶，nG=9，WG=781.11kg 其中W工作區(qū)=690.28kg W地板下=90.83kg H區(qū) WH=250.10kg，需3只儲氣瓶，nH=3，WH=260.37kg 4.2.4 確定噴頭數(shù)量及噴頭布置 選用JP型噴頭，根據(jù)《規(guī)范》6.2.3、6.2.4，在h≥1.5m的工作區(qū)按保護半徑5.0m布置，在h<1.5m的地板下按保護半徑3.5m布置，具體布置情況見附圖七氟丙烷滅火系統(tǒng)一層、二層、主機房地板下平面圖。 4.2.5 繪制系統(tǒng)管網計算圖 見七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管網計算圖 4.2.6計算管道平均設計流量 根據(jù)《規(guī)范》5.2.2條，管網中主干管的平均設計流量，按下式計算： Qw=W/t??????????????????? 式中 QW-----主干管平均設計流量(Kg/s)； W------防護區(qū)七氟丙烷的滅火(或惰化)設計用量(kg)； T-------七氟丙烷的噴放時間(s)。 5.2.3條，管網中支管的平均設計流量 ，按下式計算： ? ??????????????? ???? 式中 Qg ----- 支管平均設計流量(Kg/s)； Ng ------安裝在計算支管流程下游的噴頭數(shù)量(個)； Qc -------單個噴頭的設計流量(Kg/s)。 儲瓶出流管Qp＝W／nt 式中 Qp----- 儲瓶出流管設計流量(Kg/s)； n ------儲氣瓶個數(shù)(個)； t ------滅火劑噴射時間(s)。 一層： A區(qū) 主干管：QW=180.27/10=18.03kg/s 支管： Q2-3=1/3* QW=6.01 kg/s Q2-4=2/3* QW=12.02 kg/s Q4-5=1/2* Q2-4=6.01 kg/s 儲氣瓶出流管：QP=180.27/(3*10)=6.01 kg/s B區(qū) 主干管：QW=120.18/10=12.02kg/s 支管： Q2-3=1/2* QW=6.01 kg/s 儲氣瓶出流管：QP=120.18/(2*10)=6.01 kg/s C區(qū) 主干管：QW=240.36/10=24.04kg/s 支管： Q2-3=1/2* QW=12.02kg/s Q3-4=1/2* Q2-3=6.01 kg/s 儲氣瓶出流管：QP=240.36/(4*10)=6.01 kg/s D區(qū) 主干管：QW=180.27/10=18.03kg/s 支管： Q2-3=1/2* QW=9.02kg/s Q3-4=1/2* Q2-3=4.51kg/s 儲氣瓶出流管：QP=180.27/(3*10)=6.01kg/s 二層： E區(qū) 主干管：QW=520.74/7=74.39kg/s 工作區(qū)：Q2-3=(3.8/4.3)* QW=65.74 kg/s Q3-4=1/2* Q2-3=32.87 kg/s Q4-5=1/2* Q2-3=16.44 kg/s Q5-6=1/2* Q3-5=8.22 kg/s 地板下：Q2-7=(0.5/4.3)* QW=8.65 kg/s Q7-8=1/2* Q2-4=4.33 kg/s Q8-9=1/2* Q2-4=2.17 kg/s Q9-10=1/2* Q4-9=1.08kg/s 儲氣瓶出流管：QP=520.74/(6*7)=12.40 kg/s F區(qū) 主干管：QW=867.93/7=123.99kg/s 工作區(qū)：Q2-3=(3.8/4.3)* QW=109.57 kg/s Q3-4=1/2* Q2-3=54.79 kg/s Q4-5=1/2* Q3-5=27.40 kg/s Q5-6=1/2* Q3-5=13.70 kg/s Q6-7=1/2* Q5-6=6.85 kg/s 地板下：Q2-8=(0.5/4.3)* QW=14.42 kg/s Q8-9=1/2* Q2-4=7.21 kg/s Q9-10=1/2* Q4-9=3.61 kg/s Q10-11=1/2* Q9-10=1.81 kg/s Q11-12=1/2* Q10-11=0.91 kg/s 儲氣瓶出流管：QP=867.93/(10*7)=12.40 kg/s G區(qū) 主干管：QW=781.11/7=111.59kg/s 工作區(qū)：Q2-3=(3.8/4.3)* QW=90.83 kg/s Q3-4=1/2* Q2-3=45.42kg/s Q4-5=1/2* Q3-5=22.71 kg/s Q5-6=1/2* Q3-5=11.36 kg/s Q6-7=1/2* Q5-6=5.68 kg/s 地板下：Q2-8=(0.5/4.3)* QW=12.98 kg/s Q8-9=1/2* Q2-4=6.49 kg/s Q9-10=1/2* Q4-9=3.25kg/s Q10-11=1/2* Q9-10=1.63 kg/s Q11-12=1/2* Q10-11=0.82 kg/s 儲氣瓶出流管：QP=781.11/(9*7)=12.40 kg/s H區(qū) 主干管：QW=180.27/7=25.75kg/s 支管： Q2-3=1/2* QW=12.88kg/s Q3-4=1/2* Q2-3=6.44 kg/s Q4-5=1/2* Q3-4=3.22 kg/s 儲氣瓶出流管：QP=180.27/(3*7)=12.40 kg/s 4.2.7 選取管網管道通徑 根據(jù)《規(guī)范》中5.2.6鍍鋅鋼管阻力損失與七氟丙烷流量的關系圖，以管道平均設計流量初選管徑。 5.2.6 鍍鋅鋼管阻力損失與七氟丙烷流量的關系 4.2.8 計算充裝率 系統(tǒng)設置用量：Ws＝W+ΔW1+ΔW2 式中 W——防護區(qū)滅火設計用量(或惰化設計用量)； ΔW1——儲存容器內剩余量； ΔW2——管網內的剩余量。 根據(jù)《規(guī)范》4.2.3條規(guī)定，均衡管網管道內的剩余量可不計，即 ΔW2＝0。 一層七氟丙烷滅火系統(tǒng)儲瓶內剩余量ΔW1＝n*5%*120＝4*5%*120＝24kg 充裝率η=WS/nVb=(240.36+24)/(4*120)=550.75kg/m3 二層七氟丙烷滅火系統(tǒng)儲瓶內剩余量ΔW1＝n*5%*120＝10*5%*120＝60kg 充裝率η=WS/nVb=(867.93+60)/(10*120)=773.28kg/m3 Vb——儲氣瓶的容積(m3)。 滿足《規(guī)范》5.1.3條，儲存容器中七氟丙烷的充裝率不應大于1150Kg/m3的規(guī)定。 4.2.9 計算管網管道內容積 根據(jù)計算用圖中所選的管徑及管長，依照《規(guī)范》中表4-19進行計算 表4-19 無縫鋼管 公稱直徑(mm) 外徑 (mm) 壁厚(mm) 工作壓力(MPa) 連 接 形 式 內徑 (mm) 容積 (dm3/m) 質量 (kg/m) 20 27 3.5 4.0 ZG0.75’’ 20 0.13 2.03 25 34 4.5 4.0 ZG1’’ 25 0.49 3.27 32 42 4.5 4.0 ZG1.25’’ 33 0.85 4.17 40 48 4.5 4.0 ZG1.5’’ 39 1.19 4.84 50 60 5.0 4.0 ZG2’’ 50 1.96 6.78 65 76 5.0 4.0 ZG2.5’’ 66 3.42 8.79 80 89 5.0 4.0 ZG3’’ 79 4.90 10.41 100 114 5.0 4.0 ZG4’’ 103 8.33 14.79 一層 A區(qū)（UPS室） 主干管內容積=3.42*(3000+1450+2670+3180)*10-3=35.23dm3 支管容積=[1.96*2500+1.019*(6550+200)+1.019*(1620*2+750+200*3)]*10-3 =16.46dm3 A區(qū)管道內總容積=35.23+16.46=51.69dm3 B區(qū)（高壓配電房） 主干管內容積=1.96*(3000+920+3700+9920+4360+2000)*10-3=46.84dm3 支管容積=1.019*(2000*2+200*2)*10-3=4.48dm3 B區(qū)管道內總容積=46.84+4.48=51.32dm3 C區(qū)（配電房） 主干管內容積=3.42*(3000+720+3665+5050+4210)*10-3=56.93dm3 支管容積=[1.96*2*2400+1.019*(4*2000+4*200)]*10-3=18.39dm3 C區(qū)管道內總容積=56.93+18.39=75.32dm3 D區(qū)（發(fā)電機房） 主干管內容積=3.42*(3000+520+7735+2400)*10-3=46.69dm3 支管容積=[1.019*2*2000+0.85*(4*1200+4*200)]*10-3=8.84dm3 D區(qū)管道內總容積=46.69+8.84=55.53dm3 二層 E區(qū)（主機房左防護區(qū)） 主干管內容積=8.33*(3000+1000+3000)+4.90*(10400+9500+200)*10-3=156.81dm3 工作區(qū)支管容積=[4.90*3200+3.42*2*4500+1.96*4*1800+1.019*8*(2250+200)]*10-3 =80.54dm3 地板下支管容積=[1.019*(3400+3200)+0.49*(1800*4+4500*2)+0.31*2250*8]*10-3 =20.24dm3 E區(qū)管道內總容積=156.805+80.54+20.24=257.59dm3 F區(qū)（主機房中防護區(qū)） 主干管內容積=8.33*(3000+2520+4100)*10-3=80.14dm3 工作區(qū)支管容積= [8.33*9000+4.90*2*3500+3.42*4*5200+1.96*8*1750+1.019*[(2600+200)*16]*10-3=253.50dm3 地板下支管容積=[1.96*(3400+10060)+1.019*3500*2+0.49*(8*1750+4*5200)+0.31*16*2600] *10-3=63.46dm3 F區(qū)管道內總容積=80.14+253.50+63.46=397.10dm3 G區(qū)（主機房右防護區(qū)） 主干管內容積=8.33*(3000+13500+4100)*10-3=171.11dm3 工作區(qū)支管容積= [8.33*9000+4.90*2*2700+3.42*4*5000+1.96*8*1350+1.019*[(2500+200)*16]*10-3=235.02dm3 地板下支管容積=[1.96*(3400+10300)+1.019*2700*2+0.49*(8*1350+4*5000)+0.31*16*2500] *10-3=59.85dm3 G區(qū)管道內總容積=171.11+235.02+59.85=465.98dm3 H區(qū)（媒體存儲室） 主干管內容積=3.42*(3000+2520+3080+8950+5800)*10-3=79.86dm3 支管容積=[1.96*2*2620+1.019*4*1600+0.85*(8*1350+8*200)]*10-3=27.33dm3 H區(qū)管道內總容積=79.86+27.33=107.19dm3 4.2.10 管網內容積校驗： 根據(jù)《規(guī)范》5.1.4條規(guī)定，系統(tǒng)管網的管道內容積，不宜大于該系統(tǒng)七氟丙烷充裝容積量的80% 一層 A區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nA*Vb/?=80%*550.75*3*120/1407=112.73 dm3 >51.69 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 B區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nB*Vb/?=80%*550.75*2*120/1407=75.15 dm3 >51.32 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 C區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nC*Vb/?=80%*550.75*4*120/1407=150.30 dm3 >75.32 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 D區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nD*Vb/?=80%*550.75*3*120/1407=112.73 dm3 >55.53 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 二層 E區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nE*Vb/?=80%*773.28*6*120/1407=263.81 dm3 >257.59 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 F區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nF*Vb/?=80%*773.28*10*120/1407=527.61 dm3 >397.10 dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 G區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nG*Vb/?=80%*773.28*9*120/1407=474.85dm3 >465.98dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 H區(qū)七氟丙烷充裝容積量的80% =80%*η*nG*Vb/?=80%*773.28*3*120/1407=158.28dm3 >107.19dm3 符合規(guī)范規(guī)定。 4.2.11 用儲瓶增壓壓力 根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，在防護區(qū)面積較小、系統(tǒng)管路較短時，可選用2.5MPa貯存壓力，以降低造價，在防護區(qū)面積較大、系統(tǒng)管路較長時，選用2.5MPa貯存壓力難以保證要求的滅火劑噴射時間或滅火劑充裝密度時選用4.2MPa壓力以允許管路有較大壓力降，滿足設計限定條件。 本設計由于主干管管路較長，阻力損失較大，且設計充裝密度較小，故采用4.2Mpa貯存壓力，P0=4.2Mpa(絕壓) 4.2.12 算全部儲瓶氣相總容積 根據(jù)《規(guī)范》公式5.2.5.1計算， V 0=n·Vb(1-η/γ)? ?????????????? ?????? 式中 n----- 儲存容器的數(shù)量(個) Vb---- 儲存容器的容量(m3) η------七氟丙烷充裝率(kg/m3) 一層：V0=4*120*(1-550.75/1407)=0.292 m3 二層：V0=10*120*(1-773.28/1407)=0.540 m3 4.2.13 計算“過程中點”儲瓶內壓力 根據(jù)《規(guī)范》公式5.2.5計算， ????????????????? 式中 Pm-----噴放“過程中點”儲存容器內壓力(絕壓，MPa)； P0-----儲存容器額定增壓壓力(絕壓，MPa)； V0-----噴放前，全部儲存容器內的氣相總容積(m3)； W-----防護區(qū)七氟丙烷滅火(或惰化)設計用量(kg) γ ------七氟丙烷液體密度(kg/m3),(20℃時，為1407 kg/m3)； Vp-----管網管道的容積(m3)。 一層“過程中點”儲瓶內壓力： Pm=4.2*0.292/(0.292+240.36/2*1407+550.75*10-3)=1.321Mpa 二層“過程中點”儲瓶內壓力： Pm=4.2*0.540/(0.540+867.93/2*1407+409.25*10-3)=1.803Mpa 4.2.14 計算高程壓頭 根據(jù)《規(guī)范》公式5.2.9計算， Ph=10-6γ· H · g????????????????????????????? 式中? H---??噴頭高度相對“過程中點”時儲存容器液面的位差； ???????????γ?---??七氟丙烷液體密度(kg/m3)； ????????? g?---???重力加速度(m/s2)。 “過程中點”儲存容器液面高度取經驗值0.2m 本設計中一層系統(tǒng)噴頭高度：H=3.9m Ph=10-6*1407*3.9*9.8=0.0538MPa 二層工作區(qū)噴頭高度：H=8.6m Ph=10-6*1407*8.2*9.8=0.1131MPa 二層地板下噴頭高度：H=5.2m Ph=10-6*1407*4.7*9.8=0.0648MPa 4.2.15 算管路阻力損失及確定噴頭規(guī)格 表4-15 彎頭規(guī)格 公稱直徑 (mm) 外徑 (mm) 螺紋直徑(in) 長度L1 (mm) 長度L2 (mm) 公稱壓力(MPa) 當量長度(m) 20 36 ZG0.75” 20 22 4.0 1.5 25 43 ZG1” 35 37 4.0 1.8 32 54 ZG1.25” 42 44 4.0 2.2 40 62 ZG1.5” 46 48 4.0 2.8 50 72 ZG2” 55 58 4.0 3.5 65 92 ZG2.5” 67 70 4.0 4.5 80 108 ZG3” 75 78 4.0 5.2 100 138 ZG4” 94 97 4.0 6.4 表4-16 三通規(guī)格 公稱直徑 (mm) 外徑 (mm) 螺紋直徑(in) 長度 (mm) 公稱壓力(MPa) 當量長度(m) 直路 分支路 20 36 ZG0.75” 40 4.0 0.5 1.7 25 43 ZG1” 70 4.0 0.6 2.0 32 54 ZG1.25” 84 4.0 0.7 2.5 40 62 ZG1.5” 92 4.0 0.9 3.2 50 72 ZG2” 110 4.0 1.1 4.0 65 92 ZG2.5” 134 4.0 1.4 5.0 80 108 ZG3” 150 4.0 1.7 5.8 100 138 ZG4” 188 4.0 2.1 7.3 表4-17 變徑接頭 公稱直徑(mm) 螺紋直徑 (in) 長度 (mm) 公稱壓力 (MPa) 當量長度(m) 直路 分支路 2520 ZG1” 0.75” 32 4.0 0.2 0.2 3220 ZG1.25” 0.75” 35 4.0 0.4 0.6 3225 ZG1.25” 1” 0.2 0.2 4020 ZG1.5” 0.75” 38 4.0 0.5 0.9 4025 ZG1.5” 1” 0.4 0.6 4032 ZG1.5” 1.25” 0.3 0.3 5025 ZG2” 1” 40 4.0 0.6 1.0 5032 ZG2” 1.25” 0.5 0.7 5040 ZG2” 1.5” 0.3 0.3 6532 ZG2.5” 1.25” 45 4.0 0.7 1.3 6540 ZG2.5” 1.5” 0.6 0.9 6550 ZG2.5” 2” 0.4 0.4 8040 ZG3” 1.5” 50 4.0 0.9 1.6 8050 ZG3” 2” 0.7 1.1 8065 ZG3” 2.5” 0.5 0.5 10050 ZG4” 2” 55 4.0 1.1 1.9 10065 ZG4” 2.5” 0.9 1.3 10080 ZG4” 1.25” 0.6 0.6 一層 A區(qū)（a-1-2-3） a-1段：以QP=6.01kg/s及DN=50mm查圖5.2.6 得(?P/L)a-1=0.0015MPa La-1=瓶頭閥當量長度（含引升管）+單向閥當量長度（含軟管）+0.3+DN50彎頭當量長度+0.5+ DN50彎頭當量長度+0.3+ DN50三通當量長度(支路)+選擇閥當量長度 =3.6+3.5+0.5+0.3+3.5+0.5+3.5+0.3+4.0+6=25.7m ?Pa-1=(?P/L)a-1* La-1=0.0015*19.7=0.0386 MPa 1-2段：以QW=18.03kg/s及DN=65mm查圖5.2.6 得(?P/L)1-2=0.003MPa L1-2= 65×50變徑接頭（擴）+3.000+ DN65彎頭+1.450+ DN65彎頭+2.670+ DN65彎頭+3.180+ DN65彎頭+0.75+ 65×50變徑接口（縮） =