高低壓二氧化碳滅火系統的比較
發(fā)布日期:2021-08-06 瀏覽量:694
一、系統組成
二氧化碳滅火系統由儲存裝置、選擇閥、噴頭、管 網(wǎng)及其附件等組成。
1.1儲存裝置
兩個(gè)系統最大的不同在于儲存裝置。高壓系統的儲存裝置由儲存容器、容器閥、單向閥和集流管等組成,而低壓系統的儲存裝置由儲存容器、容器閥、安全泄壓裝置、壓力表、壓力報警裝置和制冷裝置等組成。 高壓系統的儲存容器采用的是鋼瓶瓶組,鋼瓶的規格一般為70L或90L,設計工作壓力不應小于15MPa,充裝密度0.67kg/L。由于高壓系統每個(gè)鋼瓶?jì)瘸溲b的滅火劑量較少,當系統中二氧化碳儲量較大時(shí),所需鋼瓶數量較多,設備間占地面積大。低壓系統的儲存容器采用的是儲罐,設計工作壓力不應小于2.5MPa,因為低壓系統有利于大容量?jì)Υ?可有效地減小設備間占地面積。目前我國生產(chǎn)的低壓二氧化碳滅火系統,既有1t以上的大容量產(chǎn)品,也有500kg以下的小容量產(chǎn)品。在裝置形式上,有立式、臥式、柜式等不同類(lèi)型,可以滿(mǎn)足各種場(chǎng)所的需要。低壓系統的低溫儲存是通過(guò)采用制冷裝置和隔熱設施來(lái)實(shí)現的,制冷裝置是保證低壓系統儲存裝置和整個(gè)系統正常安全運行的關(guān)鍵部件,應采用自動(dòng)控制,并設手動(dòng)操作裝置,其供電應采用消防電源,隔熱措施可采用聚氨酯泡沫絕熱法或真空-堆積絕熱法。
1.2 噴頭
二氧化碳滅火系統中標準噴頭是指流量系數等于0.98的噴頭,高壓系統的噴頭入口壓力不應小于1.4MPa,低壓系統的噴頭入口壓力不應小于1.0 MPa。 高壓系統與低壓系統的噴頭不可通用,因為同等的噴頭入口壓力,在兩個(gè)系統的噴射率是不同的,應根據生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的噴射率曲線(xiàn)確定其噴頭規格。
1.3 管道及附件
高、低壓系統的管道均屬于壓力管道,高壓系統管道及附件應能承受最高環(huán)境溫度49℃下二氧化碳的儲存壓力,低壓系統管道及附件應能承受4.0MPa的壓力,其選材應符合GB8163《輸送流體用無(wú)縫鋼管》的規定,進(jìn)行內外表面鍍鋅防腐處理,并進(jìn)行焊接和探傷檢查。
1.4 管網(wǎng)形式
二氧化碳滅火系統按有無(wú)管網(wǎng)可分為有管網(wǎng)滅火系統和無(wú)管網(wǎng)滅火裝置。高、低壓系統均有有管網(wǎng)滅火系統,其形式分為組合分配和單元獨立系統,分別用來(lái)保護多個(gè)和一個(gè)防護區。目前高壓系統的無(wú)管網(wǎng)滅火裝置已運用到工程實(shí)踐中,而低壓系統中沒(méi)有無(wú)管網(wǎng)滅火裝置。
二、系統設計計算
高壓二氧化碳滅火系統的設計計算按以下步驟進(jìn)行:設計滅火用量M→管道流量Q→管道內徑D→ 管道計算長(cháng)度L→節點(diǎn)壓力PJ→噴頭入口壓力PT→噴頭等效孔口面積F→噴頭規格N0→二氧化碳儲存量Mc。而低壓系統在進(jìn)行設計計算時(shí),增加了獲得均相流的時(shí)間td這一步驟,也就是在計算噴頭入口壓力PT后,應根據獲得均相流的時(shí)間td再計算噴頭等效孔口面積F,從而得出二氧化碳儲存量Mc。所謂均相流就是氣相與液相均勻混合的二相流,低壓系統獲得均相流的延遲時(shí)間,對全淹沒(méi)系統和局部應用系統分別不應大于60s和30s。
三、系統應用方式
二氧化碳滅火系統按應用方式可分為全淹沒(méi)系統和局部應用系統,全淹沒(méi)系統用于撲救封閉空間內的火災,局部應用系統用于撲救不需封閉空間條件的具體保護對象的非深位火災。在全淹沒(méi)系統中,二氧化碳 從系統中釋放出來(lái),液態(tài)的二氧化碳大部分被汽化,在被保護的環(huán)境里逐漸擴散,直至充滿(mǎn)了由建、構筑物圍護起來(lái)的全部空間,形成均一的并高于各被保護物質(zhì)所要求的滅火濃度,這時(shí)即能撲滅圍護空間內任意部位的火災。由于全淹沒(méi)系統的滅火是基于在很短時(shí)間內使防護區充滿(mǎn)規定濃度的氣體滅火劑并通過(guò)一定時(shí)間的浸漬而實(shí)現的,因此,防護區要有一定的封閉性、耐火性和耐壓、泄壓能力,其防護區的開(kāi)口面積、圍護結構及泄壓口的設置等必須符合規范的規定。局部應用系統應采用專(zhuān)門(mén)的噴頭,并配有導流罩,使噴放出來(lái)的二氧化碳能直接集中地噴放到燃燒的物體上,并在燃燒表面達到一定的供給強度,延續足夠的時(shí)間,才能使燃燒熄滅?;谶@種滅火原理,只能用于撲滅表面火災,并且要求二氧化碳必須是液相噴射。高壓系統均可用于全淹沒(méi)系統和局部應用系統,而低壓系統主要用于全淹沒(méi)系統,而很少用于局部應用系統中。
四、啟動(dòng)滅火方式
二氧化碳滅火系統均應設有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和機械應急操作三種啟動(dòng)方式。高壓系統的啟動(dòng)是采用氮氣瓶啟動(dòng)方式,氣瓶容量為4L,啟動(dòng)壓力為8~10MPa,系統在實(shí)施滅火時(shí),鋼瓶?jì)鹊臏缁饎┍仨氁淮涡匀繃姺磐戤?。低壓系統的啟動(dòng)是由滅火控制器打開(kāi)氣動(dòng)閥實(shí)現的,系統在實(shí)施滅火時(shí),可以控制滅火劑的噴放量,并可進(jìn)行多次噴射,控制方式主要有時(shí)間控制、流量累計控制和液位控制等。
五、自檢功能
高壓系統的自檢功能主要是稱(chēng)重報警,當泄露量 超過(guò)10%時(shí),稱(chēng)重報警機構的報警電接點(diǎn)接通,并將信號送至滅火控制器,由于自檢裝置過(guò)于簡(jiǎn)單,當系統漏氣或氣量不足時(shí),不易被發(fā)現,從而影響系統的正常工作。低壓系統的自檢功能比較完善,包括二氧化碳氣體壓力過(guò)高、壓力過(guò)低、電源中斷及氣體儲量偏低報警四種,出現上述任一種情況,均有報警信號送到滅火控制器,這樣可以隨時(shí)發(fā)現問(wèn)題,及時(shí)解決,保證系統的正常工作。
六、運行及維護
高壓系統投入使用后,不需要運行費用,由專(zhuān)人按規范要求定期進(jìn)行檢查維護即可,但高壓系統的鋼瓶再充裝滅火劑時(shí),需要拆換原有鋼瓶,這樣會(huì )對其系統連接件造成一定程度的損傷,降低了系統的安全性。低壓系統投入使用后,除定期的檢查維護外,由于制冷裝置需常年運行,因而運行成本較高,而且必須由專(zhuān)人進(jìn)行巡查,以確保系統的正常工作,這也是其在應用上受到限制的主要原因。低壓系統一經(jīng)定位一般不再移動(dòng),可用槽車(chē)把二氧化碳運到現場(chǎng)用適當管道相連接,便可在現場(chǎng)進(jìn)行再充裝,但用于高層建筑時(shí)由于這種充裝受到限制,故此其設備間位置應盡量靠近外墻以便于再次充裝。
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