SDE气体灭火专业系统设计综合项目施工验收标准规范.doc
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1、SDE气体灭火系统设计、施工、验收规范 编制说明 SDE是当今开发用以替换哈龙洁净气体灭火剂,系现在已开发出来替换物中较优者,它对臭氧层耗损潜能值ODP=0,温室效应潜能值GWP0.35,灭火设计基础浓度C=6%,且含有良好清洁性-在大气中完全气化不留残渣,良好气相电绝缘性及系统使用中良好物理性能。现在,中国用以替换哈龙系统应用越来越多,而且从应用实践中表明,开发SDE灭火系统设计是合理、可靠,经受起了考验,有效地达成了预期目标。 本规范要求了依据国家政策进行工程建设应遵守基础标准。以安全为本,要求必需达成预期目标:技术优异则要求火灾报警、灭火控制及灭火系统设计科学,采取设备优异、成熟;经济合
2、理则是在确保安全可靠、技术优异前提下做到节省工程投资费用。 编制组遵照国家工程建设相关方针、政策和预防为主、防消结合消防工作方针,对SDE灭火系统研究、设计、生产和使用情况进行了较全方面调查研究,开展了部分试验工作,在总结已经有科研结果和工程实践基础上,参考了相关国家标准和美国、俄罗斯等国外标准,并广泛征求了相关单位意见,经反复讨论修改,编制出本规范,最终由相关部门会审定稿。 本规范共有六章和十七个附录。包含总则、定义和符号、分类、系统设计、系统施工、系统验收等内容。 各单位在实施本规范过程中,注意总结经验、积累资料,发觉需要修改和补充之处,请将意见和相关资料寄交江苏省公安厅消防局方便以后修订
3、。 (地址:南京市草场门龙江小区江苏省公安厅消防局) 前言 本标准全部技术内容为强制性。 SDE灭火剂及其灭火系统,是以惰性气体灭火新型灭火系统。在生产过程中无污染、无公害,实施灭火过程中效率高、压力低、安全性强。其灭火原理、产品结构、开启方法、器件选择及惰性气体在管网系统中流动情况,受到管道摩擦阻力,从喷嘴内向保护区喷射状态等方面,全部有别于现有其它气体灭火系统,现在,尚无国家标准和行业标准,现有部分气体灭火技术规范、标准也不完全适用。 为了在设计、施工、验收SDE管网灭火系统及无管网灭火系统时有所遵照,编制组结合了大量工程实践经验和验证试验制订了SDE气体灭火系统设计、施工、验收规范,在编
4、写内容和表示方法上按建标1996626号工程建设标准编写要求及GB/T1.1-1993标准化工作导则要求进行。 本标准附录A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M为标准附录。 本标准附录N、P、Q、R、S为提醒附录。 本标准由江苏省公安厅消防局提出。 本标准起草单位:江苏省公安厅消防局 昆山宁华阻燃化学材料 本标准关键起草人:许慷、唐晓亮、裘陆道、陈忠信、周季良、郑建兵、沈峻宏、程起银、林怡宏、关宏。 本标准于8月首次公布。 1总则 1.1为了合理地设计、施工、验收SDE灭火系统,确保系统施工质量、降低火灾危险、保护人身和财产安全、确保工程质量制订本规范。 1.2本规范适适用于新建、改建
5、、扩建中工业和民用建筑及生产、储存装置中设置SDE灭火系统设计、施工、验收工作。 1.3SDE灭火系统适用范围 1.3.1SDE气体灭火系统为全淹没灭火系统,可用于扑灭相对密闭空间A、B、 C类火灾和电气电缆火灾: 1.3.1.1A类火灾:如木材、纸张等表面和深位火灾; 1.3.1.2B类火灾:如煤油、汽油、柴油及醇、醛、酮、醚、酯、苯类火灾; 1.3.1.3C类火灾:甲烷、乙烷、石油液化气、煤气等火灾; 1.3.1.4电气火灾:如发电机房、变配电设备、通讯机房、计算机房、电动机、电缆等火灾。 1.3.2SDE灭火系统不能用于扑灭下列火灾: 1.3.2.1硝化纤维、火药等强氧化剂化学制品火灾;
6、 1.3.2.2钾、钠、镁、钛、锆、氢化钾、氢化钠等活泼金属及氢化物火灾; 1.3.2.3磷等易自燃物质火灾; 1.3.2.4人员密集场所火灾。 2定义和符号 2.1定义 2.1.1防护区 能满足SDE全淹没灭火系统设计要求有限封闭空间。 2.1.2全淹没灭火系统 在要求时间内,向防护区喷射一定量SDE灭火剂,并使其均匀地充满整个防护区灭火系统。 2.1.3预制灭火装置(无管网灭火系统) 该装置为无管网灭火系统,按所需应用条件,将SDE惰性气体发生器 (以下简称发生器)和喷射机构等部件预先组装起来成套无管网灭火系统。 2.1.4组合分配系统(管网灭火系统) 该系统为管网灭火系统,用一组发生器经
7、过管网选择分配保护两个或两个以上防护区或保护对象灭火系统。 2.1.5灭火浓度 在101.3KPa压力和要求温度下,扑灭某种可燃物质火灾所需灭火剂在空气中最小气化体积百分比。 2.1.6惰化浓度 在101.3KPa压力和要求温度下,不管可燃气体或蒸汽和空气处于何种配比下,均能抑制燃烧或爆炸所需SDE灭火剂在空气中最小气化体积百分比。 2.1.7灭火浸渍时间 防护区被保护对象全部浸没在保持灭火剂浓度或惰化浓度混合气体中时间。 2.1.8滞后时间 指开启惰性气体电子气化开启器按钮到惰性气体从喷嘴开始喷出时间。 2.1.9气化时间 指开启惰性气体电子气化开启器,灭火剂开始气化到全部气化完成时间。 2
8、.1.10灭火时间 气体从喷嘴中开始喷射到扑灭火灾时间为灭火时间。 2.1.11发生器工作压力 发生器内灭火剂气化时最大压力为工作压力。 2.1.12集流管 连接一组发生器管道。 2.1.13汇流分配连接管 连接集流管分配管道。 2.2符号 编号符号单位涵义 2.2.1Avm2防护区总面积:内侧面、底面、顶面及开口面积之和 2.2.2Aom2不可关闭开口总面积 2.2.3Axm2泄压口面积 2.2.4DNmm管道公称直径 2.2.5Ka-面积系数 2.2.6Kr-物质系数 2.2.7Lm管道计算长度 2.2.8MkgSDE灭火剂设计用量 2.2.9mkg/m3SDE灭火剂单位用量 2.2.10
9、Fmm2单个喷嘴等效面积 2.2.11Ng个喷嘴数量 2.2.12Np个惰性气体发生器个数 2.2.13Tms或min灭火时间 2.2.14Vm3防护区净容积 2.2.15Vfm3防护区总容积 2.2.16Vgm3防护区内非燃烧体和难燃烧体总体积 2.2.17Mokg单个惰性气体发生器内灭火剂质量 2.2.18Tpmin或s气化时间 2.2.19Q1m3/min或L/s单个喷嘴流量 2.2.20Qkg/min或m3/s平均设计流量 2.2.21PsMPa设计压力 2.2.22PgMPa工作压力 3分类 3.1SDE气体灭火系统依据防护区要求和经济技术比较分为管网灭火系统和无管网灭火系统两类。
10、3.2管网灭火系统依据防护区防护实际需要分为组合分配系统和单元独立系统两类。 4系统设计 4.1管网灭火系统设计 4.1.1通常要求 4.1.1.1防护区应符合下列要求: 4.1.1.1.1对气体、液体、电气火灾和固体火灾,在喷放SDE灭火剂前不能自动关闭开口总面积,不应大于防护区内总内表面积3%,且开口不应设在底面。当不能关闭开口面积超出3%时,开口面积比许可开口面积每增加1%,增加设计用量15%进行流失量赔偿。防护区开口面积百分比大,开口位置在墙高三分之二以上时,应有自动关闭装置。 4.1.1.1.2完全密闭防护区应设泄压口,泄压口应设在外墙上,其底部距室内地面高度不应低于室内净高2/3。
11、对设有防爆泄压设施或门窗隙缝未设密封条防护区,可不设泄压口。 泄压口面积(Ax),应按下式计算: Ax=0.11(4.1.1.1.2) 式中:Ax-泄压口面积(m2); Qx-SDE灭火剂在防护区平均喷放速率(kg/s); pf-围护结构承受内压许可压强(Pa)。 4.1.1.1.3在实施灭火时,除泄压口以外开口和防护区用通风机和通风管道中防火阀及排烟阀等,在喷放SDE灭火剂前应关闭。 4.1.1.1.4防护区围护结构及门、窗耐火极限不应低于0.5h,吊顶耐火极限不应低于0.25h,围护结构及门、窗许可压强不宜小于1200Pa。 4.1.1.1.5当保护对象为可燃液体时,液面到容器缘口距离不得
12、小于150mm,且不能有遮挡物。 4.1.1.1.6喷放灭火剂之前或同时,必需切断可燃、助燃气体气源和电气火灾电源。 4.1.1.1.7两个或两个以上邻近防护区,宜采取组合分配系统。 4.1.2SDE灭火剂设计用量 4.1.2.1通常要求 4.1.2.1.1采取SDE灭火系统防护区,其SDE灭火剂设计用量,所换算浓度应不低于防护区内可燃物对应灭火设计浓度或惰化设计浓度。 4.1.2.1.2可燃物灭火设计浓度不应小于灭火浓度或惰化浓度1.3倍见附录C。相关可燃物灭火设计浓度和惰化设计浓度,可按附录B中附表确定。附录中未列出应经试验确定。 4.1.2.1.3有爆炸危险气体、液体类防护区,应采取惰化
13、设计浓度,无爆炸危险气体、液体火灾和固体火灾防护区,应采取灭火设计浓度。 4.1.2.1.4当多个易燃物共存或混合时,灭火设计浓度或惰化设计浓度,应按其中最大灭火浓度或惰化浓度确定。 4.1.2.1.5图书、档案、票据资料库、金库等防护区,SDE灭火设计浓度宜采取10%。 4.1.2.1.6油浸变压器室、带油开关配电室和自备发电机房等防护区,SDE灭火设计浓度宜采取9%。 4.1.2.1.7电信通讯机房和电子计算机房等防护区,SDE灭火设计浓度宜采取810%。 4.1.3灭火剂设计用量计算 4.1.3.1面积系数Ka按下式计算: Ka=(1+5Ao/Av)2(4.1.3.1) 式中:Ao-防护
14、区内不可关闭开口总面积(m2); Av-防护区侧面、底面、顶面(包含开口)总面积(m2)。 4.1.3.2防护区净容积V按下式计算: V=Vf-Vg(4.1.3.2) 式中:Vf-防护区总容积(m3); Vg-防护区内非燃烧体或难燃物总体积(m3)。 4.1.3.3灭火剂设计用量M按下式计算: M=mKrKaV(4.1.3.3) 式中:M-灭火剂设计用量(kg); m-单位容积灭火剂用量(Kg/m3); Kr-物质系数; Ka-面积系数; V-防护区净容积(m3)。 4.1.3.4组合分配系统SDE灭火剂设计用量,应按该组合中需用量最多一个防护区设计用量计算。 4.1.3.5用于关键防护对象防
15、护区SDE灭火系统和超出五个防护区一个组合分配系统,应设备用量。备用量不应小于设计用量,并和主储存容器切换使用。 4.1.3.6SDE灭火剂浸渍时间应符合下列要求: 4.1.3.6.1扑救A类深位火灾时,必需大于20min。 4.1.3.6.2扑救B类、C类及电气电缆火灾时,必需大于2min。 4.1.3.7SDE灭火剂剩下量,可不计。 4.1.3.8SDE集流管和SDE发生器连接应符合下列要求: 4.1.3.8.1每个集流管所能连接装有SDE灭火剂惰性气体发生器灭火剂总量不宜超出150kg; 4.1.3.8.2每个集流管所连接SDE惰性气体发生器数量不宜超出6个; 4.1.3.8.3当防护区
16、灭火剂用量大于150kg,设计惰性气体发生器总量超出6个时,可采取多个集流管连接发生器,集流管可并联设置; 4.1.3.8.4和集流管相连接惰性气体发生器宜偶数连接。 4.1.4管网设计计算 4.1.4.1通常要求 4.1.4.1.1管网设计计算环境温度,可采取20。C。 4.1.4.1.2SDE灭火剂喷射滞后时间,应小于等于15s。 4.1.4.1.3管网计算应依据发生器内压力和该压力下流量进行。该流量在管道口径为150mm时以30kg/min10%为宜,管网流体计算应符合下列要求: 4.1.4.1.4设计压力为1.6MPa。 4.1.4.1.5工作压力小于等于1.6MPa。 4.1.4.1
17、.6喷嘴单孔喷射压力应大于0.1MPa。 4.1.4.2SDE惰性气体压力损失计算。 4.1.4.2.1SDE惰性气体在管道内压力损失按下式计算。见附录N P=L/du2/2Z(4.1.4.2.1) 式中:P-管道压力损失(Pa); -摩擦阻力系数,取=0.44; L-管道长度(m); d-管道内径(m); -SDE惰性气体综合密度(kg/m3),取1.333kg/m3; u-SDE在所计算管道中流速(m/s); Z-压缩因子,首端到未端取1.471.05; -管道中粗糙系数,无缝钢管为1.15,有缝钢管为1.3; 4.1.4.2.2SDE惰性气体喷嘴局部压力损失按下式计算。见附录P P=u2
18、/2Z(4.1.4.2.2) 式中:u-SDE惰性气体在喷嘴单孔喷射速度(m/s); -SDE喷嘴局部收缩系数见本规范附录Q1、Q2。 4.1.5管网流体计算 4.1.5.1管网中干管平均设计流量应按下式计算: Q=M/Tp(4.1.5.1) 式中:Q-灭火剂在管道中平均设计流量(kg/min); M-SDE灭火剂设计用量(kg); Tp-气化时间,取68min。 4.1.5.2输送SDE惰性气体主管道内径d(m)应按下式计算: d=(4.1.5.2-1) 式中Q应从质量流量(kg/min),按0.75m3/kg气体转化率,换算成体积流量(m3/s),按下式计算: Q=M/Tp=(Mkg0.7
19、5m3/kg)/(TpTpmin60s)(4.1.5.2-2) VL-惰性气体在主管道中流速,取VL25m/s。 4.1.5.3计算出主管道内径值后选定标准管道内径,主管道内径通常宜采取大于等于DN125管径。管道分支后下游管道断面宜为上游管道断面70%左右。 4.1.5.4连接喷嘴支管管径大于DN50。 4.1.5.5主管道总长度为实际长度和当量长度之和,见附录R。 4.1.5.6管网宜采取均衡或分组均衡方法连接。 4.1.5.7管网中流量计算方法: 4.1.5.7.1平均设计流量按下式计算: (4.1.5.7.1) 式中:Q-平均设计流量(m3/s); Ng-喷嘴数量(个); Q1-单个喷
20、嘴流量(kg/min)或(L/s); 4.1.5.7.2单个喷嘴设计流量按下式计算: Q1=Q/Ng(4.1.5.7.2) Q1-单个喷嘴设计流量,此流量应小于等于喷嘴许可经过流量,(kg/min)或(L/s),见附录D。 4.1.6依据具体保护区要求,可按设计选择对应等效面积“杯型(13型)”、“O型”或“V型”喷嘴。 4.1.6.1选择喷嘴时,每个喷嘴等效面积应为直接和其相连支线管截面积70100%,SDE喷嘴等效口孔尺寸参数表见附录D。 4.1.6.2在保护区布设喷嘴时,沿墙边缘部位宜选择V型;喷嘴垂直下方为关键设备,宜用杯型(13型)喷嘴;保护区易燃、可燃物上方宜选择O型喷嘴。 4.1
21、.6.3喷嘴数量确实定,通常可按SDE惰性气体发生器数量计算,每个发生器选择23个喷嘴。依据防护区容积不一样区可采取体积法来修正确定,每个喷嘴保护体积约为60m3。 4.1.6.4吊顶上或地板下喷嘴数量确定,宜按面积法确定,每个喷嘴保护半径为6m。 4.1.6.5防护区有天花板时,有管网灭火系统管网应安装在天花板之内,管网不应露出天花板。 4.1.6.6惰性气体发生器数量按下式计算: Np=M/Mo(4.1.6.6) 式中:Np-发生器数(Np取整数); M-设计用量(kg); Mo-单个气体发生器中灭火剂质量(kg)。 4.1.7系统组件 4.1.7.1惰性气体发生器 4.1.7.1.1惰性
22、气体发生器部署应方便检验和维护。 4.1.7.1.2惰性气体发生器宜设在专用储存间内,专用储存间设置应符合下列要求: 4.1.7.1.2.1应靠近防护区,出口应直接通向室外或疏散走道。 4.1.7.1.2.2耐火等级不应低于二级。 4.1.7.1.2.3室内温度应为-10+50,并应保持干燥和良好通风。 4.1.7.1.2.4设在地下室储存容器间应设机械排风装置,排风口应通向室外。 4.1.7.2选择阀和喷嘴 4.1.7.2.1在组合分配系统中,每个防护区或保护对象应设一个选择阀。选择阀位置宜靠近惰性气体发生器,并应便于手动操作、方便检验和维护。选择阀上应设有标明防护区铭牌。 4.1.7.2.
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