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　　對《二氧化碳滅火系統設計規范》的一點(diǎn)意見(jiàn)

　　提要　根據有關(guān)計算公式 ,經(jīng)核算認為《二氧化碳滅火系統設計規范》( GB50193 - 93) 中二氧化碳滅火系統設計參數---可燃物物質(zhì)系數規定的數值存在一定誤差。并對此進(jìn)行比較分析。

　　關(guān)鍵詞　二氧化碳滅火系統設計規范　物質(zhì)系數　計算

　　0引言

　　根據《中國消耗臭氧層物質(zhì)淘汰國家方案》和《中國消防行業(yè)哈龍整體淘汰計劃》的要求 ,我國將于 2005 年停止生產(chǎn)鹵代烷 1211 滅火劑 ,2010 年停止生產(chǎn)鹵代烷 1301 滅火劑 ,鹵代烷滅火系統會(huì )逐步被淘汰。目前 ,除了二氧化碳以外 ,國內尚無(wú)有關(guān)惰性氣體和含氫氟烴(HFC) 滅火系統設計與施工的國家標準。因此 ,二氧化碳滅火系統以其優(yōu)良的滅火性能 ,必然成為我國消防行業(yè)主要的氣體滅火手段之一?！抖趸紲缁鹣到y設計規范》( GB50193 93) (以下簡(jiǎn)稱(chēng)“規范”) 是建設部發(fā)布的國家標準 ,其中規定的計算公式和有關(guān)數據的準確程度將直接影響滅火系統的安全性能。筆者在實(shí)踐中 ,通過(guò)查閱參考文獻 ,對“規范”規定的有關(guān)參數作了詳細計算 , 發(fā)現個(gè)別數據不夠準確 ,現將計算所得陳述如下。

　　1對“規范”有關(guān)參數的計算

　　“規范”第 3 23 條規定 ,二氧化碳的設計用量應按下式計算 :

　　M =Kb ( K1 A + K2 V ) 式中 M ---二氧化碳設計用量 ,kg ;

　　Kb ---物質(zhì)系數 ;

　　K1 ---面積系數 ,取 0 2 kg/ m2 ; K2 ---體積系數 ;取 0 7 kg/ m3 ;

　　A ---折算面積 ,m2 ;

　　V ---防護區凈容積 ,m3 。

　　“規范”第 3 342 條規定 ,二氧化碳的單位體積的噴射率應按下式計算 :

　　qv =Kb(16 - 12 A p/ A t)

　　式中 qv ---單位體積的噴射率 ,kg/ (min·m3) ; A t ---假定的封閉罩側面圍封面積 ,m2 ;

　　A p ---在假定的封閉罩中存在的實(shí)體墻等實(shí)際圍封面的面積 ,m2 。

　　上述兩個(gè)計算公式中 ,均涉及物質(zhì)系數 Kb 值。為了方便計算“規范”附表, A 列出了 61 種可燃物的二氧化碳設計滅火體積分數 C 值和抑制時(shí)間 ,以及物質(zhì)系數 Kb 值。

　　根據文獻 ,物質(zhì)系數 Kb 是這樣確定的。為了滅火系統設計方便 ,取二氧化碳最小設計滅火體積分數 34 %時(shí) ,物質(zhì)系數 Kb = 1 ,制定出反映各物質(zhì)間不同滅火設計體積分數的倍數關(guān)系 ,用下式表示 : b Kb b1= ln(1 b- C) / lnb1(1 - b01342003b2) b b1

　　式中 C ---某物質(zhì)的二氧化碳滅火設計體積分數。

　　筆者按此公式對“規范”附表 A 中所列可燃物的 K 值進(jìn)行了計算 ,發(fā)現所得結果與“規范”附表

　　A 中所列之數據有一定的出入 ,見(jiàn)表 1。

　　表 1 中 K 為“規范”附表 A 所列之 K 值 , Kb2 為筆者計算所得之 K 值 ,誤差值為 K - K 的差

　　值 ,誤差百分率為誤差值與 K 的百分比。

　　2討論

　　從表 1 可以看出 ,丙酮等 12 種可燃物的滅火設計體積分數為 34 % ,其物質(zhì)系數 K 值為 1 ,沒(méi)有誤差。其余 44 種可燃物均有不同程度的誤差。誤差率最小為 068 % ,最大為 45 %。其中誤差率小于 1 %的有 25種 ,全部為液體與氣體可燃物 ;誤差率大于等于 1 %小于 2 %的有 6 種,主要為液體與氣體可燃物 ;誤差率大于等于 2 %的有 13 種 ,全部為固體類(lèi)及特種場(chǎng)合可燃物。

　　總體看來(lái) ,所有數據的誤差率均不超過(guò) 5 %?，F以“規范”條文說(shuō)明第 3 23 條計算示例為例 ,看

　　Kb 值誤差對二氧化碳設計用量的影響。

　　給水排水　Vol29 　No3　 95

　　表1　可燃物的二氧化碳設計滅火體積分數和物質(zhì)系數

　　設計體積物質(zhì)系 物質(zhì)系誤差百序號 可　燃　物誤差值

　　分數/ % 數 Kb1 數 Kb2分率/ %

　　1 丙酮341 001 0000

　　2 乙炔662 572 60+ 0 031 17

　　3 航空燃料 115 # / 145 #361 061 07+ 0 010 94

　　4 粗苯(安息油、偏蘇油) 、苯371 101 11+ 0 010 91

　　5 丁二烯411 261 27+ 0 010 80

　　6 丁烷341 001 0000

　　7 丁烯 + 1371 101 11+ 0 010 91

　　8 二硫化碳723 033 06+ 0 031 00

　　9 一氧化碳642 432 46+ 0 031 23

　　10 煤氣或天然氣371 101 11+ 0 010 91

　　11 環(huán)丙烷371 101 11+ 0 010 91

　　12 柴油341 001 0000

　　13 二甲醚401 221 23+ 0 010 82

　　14 二苯與其氧化物的混合物461 471 48+ 0 010 68

　　15 乙烷401 221 23+ 0 010 82

　　16 乙醇(酒精)431 341 35+ 0 010 75

　　17 乙醚461 471 48+ 0 010 68

　　18 乙烯491 601 62+ 0 021 25

　　19 二氯乙烯341 001 0000

　　20 環(huán)氧乙烷531 801 82+ 0 021 11

　　21 汽油341 001 0000

　　22 己烷351 031 04+ 0 010 97

　　23 正庚烷351 031 04+ 0 010 97

　　24 氫753 303 34+ 0 041 21

　　25 硫化氫361 061 07+ 0 010 94

　　26 異丁烷361 061 07+ 0 010 94

　　27 異丁烯341 001 0000

　　28 甲酸異丁酯341 001 0000

　　29 航空煤油 JP - 4361 061 07+ 0 010 94

　　30 煤油341 001 0000

　　31 甲烷341 001 0000

　　32 醋酸甲酯351 031 04+ 0 010 97

　　33 甲醇401 221 23+ 0 010 82

　　34 甲基丁烯 - 1361 061 07+ 0 010 94

　　35 甲基乙基酮(丁酮)401 221 23+ 0 010 82

　　36 甲酸甲酯391 181 19+ 0 010 85

　　37 戊烷351 031 04+ 0 010 97

　　38 正辛烷351 031 04+ 0 010 97

　　39 丙烷361 061 07+ 0 010 94

　　40 丙烯361 061 07+ 0 010 94

　　41 淬火油(滅弧油) 、潤滑油341 001 0000

　　42 纖維材料622 252 33+ 0 083 56

　　43 棉花582 002 09+ 0 094 50

　　44 紙張622 252 33+ 0 083 56

　　45 塑料(顆粒)582 002 09+ 0 094 50

　　46 聚苯乙烯341 001 0000

　　47 聚氨基甲酸甲酯(硬)341 001 0000

　　48 電纜間和電纜溝471 501 53+ 0 032 00

　　49 數據儲存間622 252 33+ 0 083 56

　　50 電子計算機房471 501 53+ 0 032 00

　　51 電器開(kāi)關(guān)和配電室401 201 23+ 0 032 50

　　52 帶冷卻系統的發(fā)電機582 002 09+ 0 094 50

　　53 油浸變壓器582 002 09+ 0 094 50

　　54 數據打印設備間622 252 33+ 0 083 56

　　55 油漆間和干燥設備401 201 23+ 0 032 50

　　56 紡織機582 002 09+ 0 09450

　　96　給水排水　Vol 29 　No3 　2003

　　該計算示例中 ,防護區為一側墻上有 2m ×1m 開(kāi)口(不關(guān)閉) 的散裝乙醇庫 ,實(shí)際尺寸為長(cháng) 16 m , 寬 10 m ,高 3 5 m。二氧化碳設計用量按公式 M = Kb (0 2 A + 0 7 V ) 計算。根據給定數據計算得出 A = 562 m2 , V = 560 m3 ,則 M = 504 4 Kb 。采用表 1 所列之 Kb 值 ,當 Kb = 1 34 時(shí) , M = 675 90 kg ; 當 Kb = 1 35 時(shí) , M = 680 94 kg ,差值為 5 kg。

　　假定該防護區為一塑料 (顆粒) 庫房 ,二氧化碳設計用量即為 M = 504 4 Kb 。按表 1 ,當 Kb = 2 00

　　3 　蔣永琨 ,等. 高層建筑消防設計手冊1 . 上海1 :同濟大學(xué)出版社 ,19951 時(shí) ,M = 1 008 8kg ;當 Kb = 2 09 時(shí) , M = 1 054 2 kg ,差值為 45 40 kg。

　　可以看出可燃物的物質(zhì)系數 Kb 值 ,在誤差率小于 5 %的情況下亦對二氧化碳設計用量的計算存在一定的影響。

　　3結語(yǔ)

　　根據上述計算結果可見(jiàn)“規范”附表,A 中所列之可燃物物質(zhì)系數 Kb 值 ,存在一定的誤差 ,對二氧化碳設計用量的計算具有一定的影響。筆者認為 , “規范”作為國家標準 ,是國內所有設計人員必須遵循的技術(shù)準則 ,其所規定的設計計算公式和數據應該在條件許可的范圍內 ,力求科學(xué)、正確 ,以便設計人員據以設計的系統更趨合理、更加安全。

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步“規范”也會(huì )不斷完善。, 本文表 1 中所列之 Kb2值 ,僅為筆者根據有關(guān)參考文獻所載之公式計算所得 ,供有關(guān)專(zhuān)家在修訂規范時(shí)參考。