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水喷雾灭火系统2.2.5-2014年给水排水专业考点精析

【摘要】:2)高速喷头的压力为0.25~0.80MPa,水滴粒径为0.3~0.4mm,用于灭火和控火。当采用雨淋阀控制同时喷雾的水雾喷头数量时,水喷雾灭火系统的计算流量应按系统中同时喷雾的水雾喷头的最大用水量确定。

水喷雾灭火系统由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器和水雾喷头等组成,向保护对象喷射水雾灭火或防护冷却的灭火系统。

1.系统分类

水喷雾灭火系统是一种局部灭火系统,水雾直接覆盖到被保护对象的表面,水喷雾喷头以进口最低水压为标准,分为中速水喷雾喷头和高速水喷雾喷头:

1)中速喷头的压力为0.15~0.50MPa,水滴粒径为0.4~0.8mm,用于暴露防护冷却。

2)高速喷头的压力为0.25~0.80MPa,水滴粒径为0.3~0.4mm,用于灭火和控火。

2.系统设计参数

(1)喷雾强度和持续喷雾时间单位时间内每平方米保护面积所要求的最低限度的喷雾量,即为喷雾强度。要达到灭火或冷却的目的不仅要有一定的喷雾强度,而且需持续一定的时间。因此喷雾强度和持续喷雾时间是保证灭火或防护冷却效果的基本设计参数,根据防护目的和保护对象确定,设计喷雾强度和持续喷雾时间不应小于表3-2-19的规定。

3-2-19 设计喷雾强度和持续喷雾时间

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(2)系统的响应时间水喷雾灭火系统的响应时间,当用于灭火时不应大于45s;当用于液化气生产、贮存装置或装卸设施防护冷却时不应大于60s;用于其他设施防护冷却时不应大于300s。

(3)水雾喷头的工作压力同一种水雾喷头,工作压力越高,雾化效果越好。当用于灭火时不应小于0.35MPa;当用于防护冷却时不应小于0.2MPa。

(4)保护面积采用水喷雾灭火系统的保护对象,其保护面积应按其外表面面积确定:当保护对象外形不规则时,应按包容保护对象的规则形体的外表面面积确定;变压器的保护面积除应扣除底面面积以外的变压器外表面面积确定外,尚应包括油枕、冷却器的外表面面积和集油坑的投影面积;分层敷设的电缆的保护面积,应按整体包容的最小规则形体的外表面面积确定;可燃气体和甲、乙、丙类液体的灌装间、装卸台、泵房、压缩机房等的保护面积应按使用面积确定;输送机的皮带的保护面积应按上行皮带的上表面面积确定;开口容器的保护面积应按液面面积确定。

3.系统组件

(1)水雾喷头水雾喷头使水能以水雾滴状喷射。灭火的有效率与水的雾化程度有关,又与喷头的性能及加工精度有关。离心雾化型水雾喷头适用于扑救电气火灾及保护电气设施的场合。这主要是由于离心雾化型水雾喷头能喷射出不连续的间断雾状水滴,具有良好的绝缘性能而不导电。腐蚀性环境应选用防腐型水雾喷头,否则长期暴露在腐蚀性环境中,水雾喷头很容易被腐蚀。水雾喷头大多内部装有雾化芯,雾化芯内部的有效过水断面面积较小,如长期暴露在粉尘场所内,极易被堵塞使水雾喷头发生火灾时无法工作。因此,当水雾喷头设置于有粉尘的场所时,应有防尘罩,发生火灾时防尘罩在系统给水的水压作用下打开或脱落。

(2)雨淋阀组雨淋阀组是由雨淋阀、电磁阀、压力开关、水力警铃、压力表以及配套的通用阀门组成的阀组。雨淋阀组应设在环境温度不低于4℃,并有排水设施的室内,其安装位置宜靠近保护对象并在便于操作的地方。雨淋阀前的管道上应设置过滤器,当水雾喷头无滤网时,雨淋阀后的管道亦应设过滤器。过滤器滤网应采用耐腐蚀金属材料,滤网的孔径应为4.0~4.7目/cm2

(3)管道水雾喷头灭火系统应有独立的供水管道,在雨淋阀后的管道上不应设置其他的用水设施,在管道的最低点和容易形成积水的部位设置泄水阀及相应的排水设施。过滤器后的管道,应采用管内外镀锌钢管,且宜采用螺纹扣连接。

4.水喷雾灭火系统的水力计算

水雾喷头的流量可按式(3-2-17)计算

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式中,q为水雾喷头的流量(L/s);K为水雾喷头的流量系数,取值由生产厂提供;P为水雾喷头的工作压力(MPa)。

为确保水雾喷头以一定的喷雾强度均匀地完全覆盖保护对象,对喷头的布置和数量也有一定的要求。保护对象的水雾喷头的数量可按式(3-2-18)计算

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式中,N为保护对象的水雾喷头的计算数量;S为保护对象的保护面积(m2);W为保护对象的设计喷雾强度[L/(min·m2)];q为水雾喷头的流量(L/s)。

系统的计算流量应按式(3-2-19)计算

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式中,Qj为系统的计算流量(L/s);n为系统启动后同时喷雾的水雾喷头数量;qi为水雾喷头的实际流量(L/min),应按水雾喷头的实际工作压力计算得出。

当采用雨淋阀控制同时喷雾的水雾喷头数量时,水喷雾灭火系统的计算流量应按系统中同时喷雾的水雾喷头的最大用水量确定。

水喷雾灭火系统的设计流量应按式(3-2-20)计算

QsQj (3-2-20)

式中,Qs为系统的设计流量(L/s)。

5.水喷雾灭火系统管道水力计算

水喷雾灭火系统管道沿程水头损失应按式(3-2-21)计算

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式中,i为管道单位长度水头损失(MPa/m);v为管道内的平均水流流速(m/s),宜选用v≤5m/s;Dj为管道的计算内径(m)。

管道的局部水头损失宜采用当量长度法计算,或按管道沿程水头损失的20%~30%计算。雨淋阀的局部水头损失按式(3-2-22)计算

hrBRQ2 (3-2-22)

式中,hr为雨淋阀的局部水头损失(MPa);BR为雨淋阀的比阻值,取值由生产厂提供;Q为雨淋阀的流量(L/s)。

水喷雾灭火系统管道入口或消防水泵的计算压力可按式(3-2-23)计算

H=∑h+h0+Z/100 (3-2-23)

式中,H为系统管道入口或消防水泵的计算压力(MPa);∑h为管道系统沿程水头损失与局部水头损失之和(MPa);h0为最不利点水雾喷头的实际工作压力(MPa);Z为最不利水雾喷头与系统管道入口或消防水池最低水位之间的高程差,当系统管道入口或消防水池最低水位高于最不利点水雾喷头时,Z应取负值(m)。