一、概述
近年來,隨著氣體滅火系統(tǒng)的廣泛使用,國家關(guān)于氣體滅火系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范不斷完善。氣體滅火如IG541、IG100、七氟丙烷、三氟甲烷等系統(tǒng)噴放過程中壓力較高,因此針對這些氣體滅火系統(tǒng),設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)制要求對防護(hù)區(qū)設(shè)置泄壓裝置,對防護(hù)區(qū)建筑進(jìn)行保護(hù)。
氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓裝置,是指當(dāng)氣體滅火系統(tǒng)中的滅火劑噴放時,防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓力值達(dá)到規(guī)定值時自動開啟泄壓的裝置,簡稱泄壓裝置,是與氣體滅火系統(tǒng)配套的設(shè)備,一般安裝在氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)區(qū)外墻或內(nèi)墻的泄壓孔上。
二、結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1 結(jié)構(gòu)特征
泄壓裝置主要由裝飾面板、箱體部件、閥門組件、裝置啟閉執(zhí)行驅(qū)動部件或裝置固定框架組件等部件及配套的輔助設(shè)備組成。泄壓裝置分無電源式系列結(jié)構(gòu)和有電源式系列結(jié)構(gòu)兩種。無電源式系列在該產(chǎn)品裝置內(nèi)設(shè)置壓力調(diào)節(jié)驅(qū)動部件或砝碼部件。有電源式系列在該產(chǎn)品裝置內(nèi)設(shè)置壓力檢測裝置和電動驅(qū)動部件。
2.2工作原理
泄壓裝置安裝在防護(hù)區(qū)外墻或內(nèi)墻泄壓孔內(nèi),平時處于常閉狀態(tài)。當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)時,氣體滅火系統(tǒng)在釋放滅火氣體之前,為了保證藥劑濃度、浸漬時間,保證滅火成功,氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)的通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)將自動斷電,通風(fēng)管道和門、窗處于密閉狀態(tài)。氣體滅火系統(tǒng)啟動釋放滅火氣體,導(dǎo)致防護(hù)區(qū)內(nèi)壓力迅速超過建筑物內(nèi)設(shè)計(jì)的允許壓強(qiáng)。這時,若防護(hù)區(qū)內(nèi)安裝了無電源系列結(jié)構(gòu)泄壓裝置,當(dāng)作用在葉片或蓋板組件上的氣體壓力值達(dá)到設(shè)定壓力值時,克服壓力調(diào)節(jié)驅(qū)動部件或砝碼驅(qū)動部件預(yù)作用力,立即驅(qū)動葉片或蓋板開啟泄壓;若防護(hù)區(qū)內(nèi)安裝了有電源系列結(jié)構(gòu)泄壓裝置,當(dāng)壓力檢測裝置達(dá)到設(shè)定壓力值時,發(fā)出一個電訊號給電動驅(qū)動部件,電動驅(qū)動部件迅速開啟葉片或蓋板,泄放出防護(hù)區(qū)內(nèi)超壓氣體,以避免建筑物墻體、門、窗、玻璃等圍護(hù)結(jié)構(gòu)遭受破壞和導(dǎo)致滅火失敗。當(dāng)防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓強(qiáng)降到設(shè)定值以下時,無電源系列和有電源系列泄壓裝置中的葉片或蓋板將自動關(guān)閉,維持防護(hù)區(qū)內(nèi)滅火劑的滅火濃度,使其達(dá)到一定的滅火浸漬時間,將火災(zāi)及時撲滅。
三、技術(shù)參數(shù)
產(chǎn)品選型
根據(jù)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,可計(jì)算出防護(hù)區(qū)泄壓口的面積,根據(jù)計(jì)算出的面積可選用不同型號的一個或多個自動泄壓口,所選的泄壓口的有效泄壓面積應(yīng)大于防護(hù)區(qū)要求的泄壓面積。
安裝說明
1.安裝孔口保證內(nèi)壁平整;
2.將自動泄壓裝置從墻體外預(yù)置在安裝口內(nèi),根據(jù)自動泄壓口上氣流標(biāo)識所示
方向,使泄壓口面朝室外,在墻體上畫安裝孔線;
3.將自動泄壓口取下,在墻體上打孔、上膨脹管,將自動泄壓口放置在安裝孔
內(nèi),用螺釘將自動泄壓口緊固在墻體上;
熱敏玻璃球等,在噴頭布置時需要考慮其集熱效果,噴頭感溫元件與頂板的距離,要能使系統(tǒng)噴頭及時開放。
位于細(xì)水霧噴頭附近的遮擋物有可能對噴頭噴霧效果產(chǎn)生不利影響,如阻止噴霧順利到達(dá)或包絡(luò)保護(hù)對象等,設(shè)計(jì)時要避開遮擋物體,或采取局部加強(qiáng)保護(hù)措施。
對于電纜隧道等狹長防護(hù)區(qū)域,可以采用線形方式布置噴頭,一般將噴頭布置在隧道的過道上方。無論何種方式,均需保證細(xì)水霧能夠充滿所防護(hù)的電纜隧道空間。
3.2.4 本條規(guī)定了系統(tǒng)采用局部應(yīng)用方式時,噴頭布置的基本要求。
開式系統(tǒng)采用局部應(yīng)用方式保護(hù)時,由于產(chǎn)品不同且保護(hù)對象各異,其噴頭布置沒有固定方式,需要結(jié)合保護(hù)對象的幾何形狀進(jìn)行設(shè)計(jì),以保證細(xì)水霧能包絡(luò)或覆蓋保護(hù)對象或部位。細(xì)水霧噴頭與保護(hù)對象間要求有最小距離的限值,以實(shí)現(xiàn)細(xì)水霧噴頭在這個距離的良好霧化。細(xì)水霧噴頭與保護(hù)對象間也要求有距離的限值,以保證噴霧具有足夠的沖量,并到達(dá)保護(hù)對象表面。
細(xì)水霧滅火系統(tǒng)用于保護(hù)油浸變壓器,是開式系統(tǒng)局部應(yīng)用方式的典型應(yīng)用。本條給出了更具體的噴頭布置要求,但仍需要以火災(zāi)試驗(yàn)為依據(jù)。
3.2.5 本條參照NFPA 750(見表1),規(guī)定了細(xì)水霧噴頭、管道與電氣設(shè)備帶電(裸露)部分的最小安全凈距。
表1 中未列入的設(shè)計(jì)基本絕緣電壓,其對應(yīng)的間距數(shù)值可以采用插入法計(jì)算確定。
表1 中系統(tǒng)設(shè)置在海拔在1000m以上的地區(qū)時,海拔每升高100m,表中的數(shù)值需要增加1%。
3.2.6 本條要求細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)置備用噴頭。
設(shè)計(jì)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)時,要求在設(shè)計(jì)資料中提出備用噴頭的數(shù)量,以便在系統(tǒng)投入使用后,因火災(zāi)或其他原因損傷噴頭時能夠及時更換,縮短系統(tǒng)恢復(fù)戒備狀態(tài)的時間。當(dāng)在設(shè)計(jì)中采用了不同型號的噴頭時,除了對備用噴頭總數(shù)的要求外,不同型號的噴頭也要有各自的備品。
3.3.1 系統(tǒng)的主要組件宜設(shè)置在能避免機(jī)械碰撞等損傷的位置,當(dāng)不能避免時,應(yīng)采取防止機(jī)械碰撞等損傷的措施。
系統(tǒng)組件應(yīng)具有耐腐蝕性能,當(dāng)系統(tǒng)組件處于重度腐蝕環(huán)境中時,應(yīng)采取防腐蝕的保護(hù)措施。
3.3.2 開式系統(tǒng)應(yīng)按防護(hù)區(qū)設(shè)置分區(qū)控制閥。每個分區(qū)控制閥上或閥后鄰近位置,宜設(shè)置泄放試驗(yàn)閥。
3.3.3 閉式系統(tǒng)應(yīng)按樓層或防火分區(qū)設(shè)置分區(qū)控制閥。分區(qū)控制閥應(yīng)為帶開關(guān)鎖定或開關(guān)指示的閥組。
3.3.4 分區(qū)控制閥宜靠近防護(hù)區(qū)設(shè)置,并應(yīng)設(shè)置在防護(hù)區(qū)外便于操作、檢查和維護(hù)的位置。
分區(qū)控制閥上宜設(shè)置系統(tǒng)動作信號反饋裝置。當(dāng)分區(qū)控制閥上無系統(tǒng)動作信號反饋裝置時,應(yīng)在分區(qū)控制閥后的配水干管上設(shè)置系統(tǒng)動作信號反饋裝置。
3.3.5 閉式系統(tǒng)的點(diǎn)處宜設(shè)置手動排氣閥,每個分區(qū)控制閥后的管網(wǎng)應(yīng)設(shè)置試水閥,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 試水閥前應(yīng)設(shè)置壓力表;
2 試水閥出口的流量系數(shù)應(yīng)與一只噴頭的流量系數(shù)等效;
3 試水閥的接口大小應(yīng)與管網(wǎng)末端的管道一致,測試水的排放不應(yīng)對人員和設(shè)備等造成危害。
3.3.6 采用全淹沒應(yīng)用方式的開式系統(tǒng),其管網(wǎng)宜均衡布置。
3.3.7 系統(tǒng)管網(wǎng)的點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置泄水閥。
3.3.8 對于油浸變壓器,系統(tǒng)管道不宜橫跨變壓器的頂部,且不應(yīng)影響設(shè)備的正常操作。
3.3.9 系統(tǒng)管道應(yīng)采用防晃金屬支、吊架固定在建筑構(gòu)件上。支、吊架應(yīng)能承受管道充滿水時的重量及沖擊,其間距不應(yīng)大于表3.3.9的規(guī)定。
支、吊架應(yīng)進(jìn)行防腐蝕處理,并應(yīng)采取防止與管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕的措施。
3.3.1 本條規(guī)定了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)主要組件的設(shè)置位置,以避免外力破壞,確保各組件能正常發(fā)揮作用。
另外,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)由于噴頭孔徑小,當(dāng)管道設(shè)備、閥組等銹蝕時,很容易造成噴頭堵塞。同時,細(xì)水霧噴頭本身也需要有良好的耐腐蝕性能,以防止噴頭銹蝕影響其霧滴直徑、霧化角、流量特性等,進(jìn)而影響其滅火效能。為此,規(guī)定系統(tǒng)組件要選用防銹材質(zhì)或采取防腐蝕措施。
3.3.2 本條規(guī)定了開式系統(tǒng)分區(qū)控制閥和泄放試驗(yàn)閥的設(shè)置要求。
開式系統(tǒng)的分區(qū)控制閥平時保持關(guān)閉,火災(zāi)時能夠接收控制信號自動開啟,使細(xì)水霧向?qū)?yīng)的防護(hù)區(qū).或保護(hù)對象噴放。開式系統(tǒng)的分區(qū)控制閥可選用電磁閥、電動閥、氣動閥、雨淋閥等自動控制閥組,有些廠家稱為選擇閥、分配閥,本規(guī)范統(tǒng)一稱作分區(qū)控制閥。
開式系統(tǒng)的泄放試驗(yàn)閥與閉式系統(tǒng)的試水閥相對應(yīng),但不僅用于試水(冷噴試驗(yàn)),也具有閥門檢修時的泄放功能。在開式系統(tǒng)每個分區(qū)控制閥上,建議盡量留出出口以連接泄放試驗(yàn)閥,或在控制閥后的管道上選擇低點(diǎn)位置設(shè)置泄放試驗(yàn)閥。泄放試驗(yàn)閥出口需要設(shè)置可接泄水口和可接試水噴頭的接口。
3.3.3 本條規(guī)定了閉式系統(tǒng)分區(qū)控制閥的設(shè)置要求。
閉式系統(tǒng)的分區(qū)控制閥平時保持開啟,主要用于切斷管網(wǎng)的供水水源,以便系統(tǒng)排空、檢修管網(wǎng)及更換噴頭等。閉式系統(tǒng)的分區(qū)控制閥要求采用具有明顯啟閉標(biāo)志的閥門或?qū)S糜谙赖男盘栭y。使用信號閥時,其開啟狀態(tài)要能夠反饋到消防控制室;使用普通閥門時,須用鎖具鎖定閥板位置,防止誤操作,造成配水管道斷水。
3.3.4 本條規(guī)定了開式系統(tǒng)及閉式系統(tǒng)分區(qū)控制閥的共同設(shè)置要求。
分區(qū)控制閥多設(shè)置在防護(hù)區(qū)外,一般采用集中或分散設(shè)置兩種方式。開式系統(tǒng)采用局部應(yīng)用方式時,分區(qū)控制閥可設(shè)置在保護(hù)對象附近不受火災(zāi)影響且便于操作處。
規(guī)范要求分區(qū)控制閥后的主管道上設(shè)置壓力開關(guān)等信號反饋裝置,是為了反饋系統(tǒng)是否噴放細(xì)水霧的信號,并不是用于啟動水泵。當(dāng)系統(tǒng)選擇雨淋閥組等本身帶有壓力開關(guān)的閥組作為分區(qū)控制閥時,不需增設(shè)壓力開關(guān)。
3.3.5 本條規(guī)定了閉式系統(tǒng)中排氣閥和試水閥的設(shè)置要求。
閉式系統(tǒng)的排氣閥要求設(shè)置在所屬區(qū)段管道的點(diǎn),在系統(tǒng)管網(wǎng)充滿水形成準(zhǔn)工作狀態(tài)時使用,為了可靠,多采用手動排氣閥。
閉式系統(tǒng)的試水閥要求設(shè)置在管網(wǎng)末端,其口徑和管網(wǎng)末端口徑相等。
3.3.7 本條規(guī)定了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)中泄水閥的設(shè)置要求。
泄水閥的設(shè)置位置要視系統(tǒng)管網(wǎng)的布置情況而定,在系統(tǒng)管網(wǎng)點(diǎn)處需要設(shè)置泄水總閥。對于泵組系統(tǒng),管網(wǎng)點(diǎn)一般在水泵出口處。若系統(tǒng)管網(wǎng)點(diǎn)不止一處,則還要根據(jù)管網(wǎng)情況設(shè)置多個泄水閥。
3.3.9 本條規(guī)定了系統(tǒng)管道支、吊架的設(shè)置位置、間距及承重要求,以保證細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的管道安裝牢固,不產(chǎn)生徑向晃動和軸向竄動。
當(dāng)系統(tǒng)工作壓力較高時,系統(tǒng)管道固定需要采取防晃措施。防晃支架的設(shè)置可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50263的相關(guān)規(guī)定。
3.3.10 本條規(guī)定了系統(tǒng)管道的材質(zhì)要求,為強(qiáng)制性條文。
符合要求的管道材質(zhì)是確保系統(tǒng)正常工作的必要保證,細(xì)水霧噴頭噴孔較小,為防止噴頭堵塞,影響滅火效果,需要采用能防止管道銹蝕、不利于微生物滋生的管材。同時,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的工作壓力高,對管道的承壓能力要求高。因此,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)管道材質(zhì)的選擇與自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等有所區(qū)別。
無論歐盟標(biāo)準(zhǔn)CEN/TS 14972,還是美國消防協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)NFPA 750,都強(qiáng)調(diào)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)管道的耐腐蝕性能,并規(guī)定不銹鋼管道。本規(guī)范參考國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定,綜合考慮管道的防腐、承壓等相關(guān)要求并兼顧經(jīng)濟(jì)性,規(guī)定細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的管道材質(zhì)采用冷拔法制造的奧氏體不銹鋼管。當(dāng)采用其他管材時,需要證實(shí)其耐火、耐腐蝕性能、耐壓性能不低于本條規(guī)定的相應(yīng)奧氏體不銹鋼鋼管的性能。
當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力較高時,要提高管道的耐腐蝕性能和承壓能力的要求。鑒于現(xiàn)有多種規(guī)格的奧氏體不銹鋼管,為便于選擇并確保質(zhì)量,本條結(jié)合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分》GB/T 20878確定了管材的具體牌號。本條規(guī)定的牌號為022Crl7Nil2Mo2的奧氏體不銹鋼,對應(yīng)的統(tǒng)一數(shù)字代號為S31603,即原316L。S31603號不銹鋼的含碳量小于0.030%,并且含有2%~3%的鉬元素,與S30408和S30403號不銹鋼(即原304和304L)相比,提高了對還原性鹽、無機(jī)酸和有機(jī)酸、堿類的耐腐蝕性能和抗應(yīng)力腐蝕性能;與S31608號不銹鋼(即原316)相比,具有更好的加工性能。
管道壁厚需要根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作壓力選取,管道的規(guī)格和壁厚等要符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,不銹鋼無縫管的規(guī)格可參考表3進(jìn)行選擇。
焊接時強(qiáng)調(diào)采用氬弧焊工藝,以盡量減少焊接時因高溫造成管道內(nèi)的氧化。管件材質(zhì)要求與管道相同,以保證管件的耐腐蝕性,不與管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
3.3.12 本條規(guī)定了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)各組件的壓力要求。
條文中的“工作壓力”,是指系統(tǒng)在正常工作條件下,分配管網(wǎng)中流動介質(zhì)的壓力。系統(tǒng)的工作壓力,對于瓶組系統(tǒng),是指儲氣容器充裝氮?dú)夂螅诠ぷ鳒囟认拢瑑馊萜鞯膲毫驕p壓裝置的出口壓力;對于泵組系統(tǒng),是指水泵在額定流量條件下的輸出壓力。
3.3.13 本條為強(qiáng)制性條文。本規(guī)范規(guī)定的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在噴放細(xì)水霧時,流體在管道內(nèi)的壓力和流速均較高,容易導(dǎo)致管網(wǎng)產(chǎn)生靜電。本條規(guī)定主要為防止這些靜電在管網(wǎng)中積聚產(chǎn)生火花而引發(fā)爆炸危險。