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滅火系統(tǒng)在涉外工程中的應(yīng)用簡介及體會(huì)

日期：2025-12-11 15:10

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摘要：

滅火系統(tǒng)在涉外工程中的應(yīng)用簡介及體會(huì)

朱青

【提要】對(duì)采用NFPA標(biāo)準(zhǔn)在涉外工程滅火系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)進(jìn)行了介紹，并將NFBA規(guī)范有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國標(biāo)相應(yīng)部分的差異作了比較后提出了自己的認(rèn)識(shí)及看法。

【關(guān)鍵詞】滅火系統(tǒng) 涉外工程 應(yīng)用簡介 體會(huì)

0. 概述

近年來，隨著消防標(biāo)準(zhǔn)的提高及國外項(xiàng)目業(yè)主的嚴(yán)格要求，我院在一些涉外工程中按美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)或印度TAC消防規(guī)范進(jìn)行了電廠消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在此以某4′325MW燃油燃?xì)鈾C(jī)組的電廠工程如何按美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作一簡介，并將其與國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定作一簡單對(duì)比后談一點(diǎn)體會(huì)。

1. 設(shè)計(jì)所采用的有關(guān)美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)

NFPA850 ?電廠消防推薦作法（1992版）

NFPA10 ?移動(dòng)式滅火器規(guī)范（1990版）

NFPA12 ?二氧化碳滅火系統(tǒng)規(guī)范（1993版）

NFPA13 ?噴淋系統(tǒng)安裝規(guī)范（1991版）

NFPA14 ?豎管及龍帶系統(tǒng)安裝規(guī)范（1993版）

NFPA15 ?固定水噴霧滅火系統(tǒng)規(guī)范（1990版）

NFPA24 ?專用消防干管及其附件安裝規(guī)范（1992版）

2. 滅火系統(tǒng)類型及設(shè)計(jì)范圍

依據(jù)NFPA 850及業(yè)主的要求，該工程采用的滅火系統(tǒng)有：消火栓系統(tǒng)、水噴淋滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、二氧化碳（CO₂）滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)（業(yè)主方設(shè)計(jì)并供貨）、移動(dòng)式滅火器。

我院的設(shè)計(jì)范圍為汽機(jī)/鍋爐島的消防系統(tǒng)及廠區(qū)室外消防水管網(wǎng)。

在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)各防火分區(qū)的被保護(hù)對(duì)象情況，選配相應(yīng)的滅火系統(tǒng)。汽機(jī)/鍋爐島主要的防火分區(qū)有：汽機(jī)房及除氧間、鍋爐房、單元控制樓各層、柴油發(fā)電機(jī)房、變壓器區(qū)域

3. 滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡介

3.1消火栓系統(tǒng)

3.1.1室外消火栓系統(tǒng)及消防水管網(wǎng)

該工程*大消防用水為燃油罐區(qū)，其消防水量Q=680m³/h，H=1.1MPa，全廠采用獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)，消防水泵即按上述參數(shù)由業(yè)主方選型設(shè)計(jì)，廠區(qū)消防水管網(wǎng)由我院設(shè)計(jì)。

在主廠房周圍和燃油罐區(qū)形成二個(gè)大的環(huán)網(wǎng)，管徑為DN300，其它區(qū)域?yàn)橹罟堋Ｖ档靡惶岬氖牵簩?duì)于泵房出水管及環(huán)網(wǎng)給水管我院均按二根考慮，但業(yè)主堅(jiān)持只要單根管（我們認(rèn)為這失去了環(huán)網(wǎng)的意義，降低了供水的**性）。

由于電廠所在地冬季寒冷，根據(jù)NFPA及合同要求，室外消防水管網(wǎng)埋于冰凍線以下不小于0.3m，采用干筒地上式消火栓。考慮到消防水管網(wǎng)大、保護(hù)區(qū)域多，為減小對(duì)消防供水的影響，在其主管網(wǎng)上設(shè)有分段檢修閥，在每個(gè)消火栓前設(shè)有一閥門。若按國標(biāo)圖集上的作法將消火栓前的閥門設(shè)在閥門井內(nèi)，則所占位置較大，在管道密集地段布置較為困難，因此設(shè)計(jì)采用了在消火栓前設(shè)一柱式開度指示器閥門的方式。

室外消火栓配有足夠數(shù)量的龍帶及設(shè)備，NFPA中指出，可以將龍帶存于龍帶箱中，或設(shè)置龍帶卷盤，或放在具有防風(fēng)雨外殼的龍帶小車中。根據(jù)業(yè)主要求，本工程配備了三臺(tái)小車，每臺(tái)備有口徑為60mm、長80m的龍帶、水槍及管接頭等。

3.1.2室內(nèi)消火栓系統(tǒng)及消防水管網(wǎng)

3.1.2.1系統(tǒng)型式

按美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，系統(tǒng)分為三個(gè)類別：

I類系統(tǒng)：設(shè)有2¹/₂in（63.5mm）的龍帶接口用以供水，由消防部門和經(jīng)過訓(xùn)練的人員使用。

II類系統(tǒng)：設(shè)有1¹/₂in（38.1mm）的消火栓，供建筑物居住者及消防部門初期消防時(shí)使用。

III類系統(tǒng)：設(shè)有1¹/₂in（38.1mm）的消火栓，供建筑物居住者使用。設(shè)有2¹/₂in（63.5mm）的龍帶接口由消防部門和經(jīng)過訓(xùn)練的人員使用。

參照國內(nèi)電廠所配消火栓型式及對(duì)合同中有關(guān)要求的分析，在本工程中采用了I類系統(tǒng)，分別在汽機(jī)房、鍋爐房、單元控制樓設(shè)置了室內(nèi)消火栓。每套室內(nèi)消火栓包括如下主要器材：，DN65的單閥單出口室內(nèi)消火栓，帶45m龍帶的卷盤，直流或霧化水槍，一具7kgCO2滅火器，一把消防斧、報(bào)警按鈕及箱體等。

依據(jù)消火栓的布置情況，將其分為三種類型：

I型消火栓：為單側(cè)開門，配直流水槍；

II型消火栓：為單側(cè)開門，配霧化水槍；

III型消火栓：為雙側(cè)開門，其單側(cè)門保溫，并配霧化水槍。

3.1.2.2布置

根據(jù)美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)及合同要求，在各有關(guān)建筑物內(nèi)適當(dāng)部位設(shè)置了消火栓，汽機(jī)房內(nèi)消火栓采用霧化水槍。消火栓間距不超過40m，各層消火栓由豎管供水，豎管水源來自主廠房室內(nèi)消防水管，其連接管上均裝有一閘閥。

由于該電廠所在地冬季寒冷，且消防水不易流動(dòng)，因此，對(duì)于汽機(jī)房與鍋爐房之間的露天架空敷設(shè)的消防水管采取了伴熱保溫措施，以防止凍裂管道。

3.1.2.3系統(tǒng)水力計(jì)算

對(duì)于系統(tǒng)的水力計(jì)算，美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)中有如下有關(guān)規(guī)定：

（1） 系統(tǒng)中任一點(diǎn)、任一時(shí)的*大壓力不超過2.41MPa；

（2） 豎管*小管徑對(duì)于I類系統(tǒng)而言至少為4in（102mm）；

（3） 在水力*遠(yuǎn)點(diǎn)的2¹/₂in（63.5mm）龍帶接口的*小剩余壓力為0.69MPa，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)可降低，但不低于0.45MPa；

（4） 龍帶接口的*大壓力：當(dāng)靜壓超過1.21MPa時(shí)，應(yīng)設(shè)調(diào)壓設(shè)備。對(duì)于2¹/₂in（63.5mm）龍帶接口其栓口的靜壓和余壓應(yīng)限制到1.21MPa，對(duì)于1¹/₂in（38.1mm）龍帶接口其栓口的靜壓和余壓應(yīng)限制到0.69MPa；

（5） *小流量：對(duì)于I類系統(tǒng)，水力*遠(yuǎn)處的豎管*小流量為31.55l/s,輔助豎管的*小流量為15.8l/s，總流量不超過78.8l/s。

依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，結(jié)合本工程中消火栓的布置、選用水槍的特性（霧化及直流水槍）以及*大固定水消防系統(tǒng)的用水量對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行了水力計(jì)算，確定了接口參數(shù)。

3.2固定水消防系統(tǒng)

3.2.1系統(tǒng)型式及保護(hù)范圍

工程中采用了水噴霧及自動(dòng)噴水固定消防系統(tǒng)。

水噴霧滅火系統(tǒng)用于保護(hù)主變壓器、廠用變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器以及柴油發(fā)電機(jī)組。主要采用了雨淋閥組、水霧噴頭等。

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用了雨淋噴水系統(tǒng)及預(yù)作用滅火系統(tǒng)二種類型。

雨淋噴水系統(tǒng)用于保護(hù)發(fā)電機(jī)氫密封油裝置及密封油箱、汽機(jī)潤滑油箱及其裝置、汽機(jī)潤滑油管路、透平油箱、鍋爐給水泵、鍋爐爐前（燃燒器區(qū)域）。主要采用了雨淋閥組、開式噴頭等。為節(jié)省費(fèi)用、簡化控制，對(duì)于每臺(tái)機(jī)組配置的三臺(tái)鍋爐給水泵只設(shè)了一套雨淋閥組及供水管。

預(yù)作用滅火系統(tǒng)用于保護(hù)汽機(jī)軸承。主要采用了預(yù)作用閥組、閉式噴頭等。按照美國規(guī)范NFPA 850的規(guī)定，汽機(jī)軸承可采用帶閉式定向噴頭的手動(dòng)或自動(dòng)消防系統(tǒng)，若為手動(dòng)則需設(shè)自動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)。為節(jié)省投資，我們按自動(dòng)噴水（預(yù)作用）滅火系統(tǒng)予以設(shè)計(jì)。

3.2.2系統(tǒng)設(shè)施的布置

固定水消防系統(tǒng)除柴油發(fā)電機(jī)組、空預(yù)器和鍋爐爐前滅火系統(tǒng)的水源取自室外消防水管網(wǎng)外，其余均引自主廠房室內(nèi)消防水管網(wǎng)。各系統(tǒng)控制閥組設(shè)置的位置均距被保護(hù)設(shè)備有一定的距離，以確保**。

在以往工程中，一般重視水消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，卻往往忽略消防排水，因此在本工程設(shè)計(jì)中，著重考慮了消防排水問題，四臺(tái)機(jī)組共配有四臺(tái)消防排水泵，對(duì)于控制閥組泄放裝置設(shè)有專用排水管，將水排入±0.00m層的地溝或集水坑中排出。

3.2.3系統(tǒng)的控制

工程中采用了三種控制方式：自動(dòng)、手動(dòng)以及應(yīng)急操作。前二種通過控制雨淋閥或預(yù)作用閥組上的電磁閥來實(shí)現(xiàn)（電控），而后者系人為操作閥組上的快開閥。

對(duì)于水噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警信號(hào)送入集控盤及就地盤，自動(dòng)啟動(dòng)雨淋閥，同時(shí)也可在控制室或就地手動(dòng)按鈕啟動(dòng)雨淋閥。

對(duì)于預(yù)作用系統(tǒng)，采用閉式噴頭，正常時(shí)預(yù)作用閥后管道充滿了有壓空氣（由空壓機(jī)維持壓力），火災(zāi)時(shí)，被保護(hù)區(qū)域內(nèi)探測器送信號(hào)至就地盤自動(dòng)開啟預(yù)作用閥，當(dāng)閉式噴頭破裂后噴水滅火。該系統(tǒng)要求探測器先于閉式噴頭動(dòng)作，從**角度來講，該系統(tǒng)平時(shí)置于手動(dòng)檔，在就地及主控盤上均設(shè)有按鈕啟動(dòng)預(yù)作用閥。

對(duì)于水噴霧滅火系統(tǒng)，采用帶閉式噴頭的充氣傳動(dòng)管間接啟動(dòng)系統(tǒng)。正常時(shí)傳動(dòng)管內(nèi)充滿了有壓空氣，由一臺(tái)小空壓機(jī)維持壓力在0.3MPa，火災(zāi)時(shí)閉式噴頭破裂，傳動(dòng)管壓力下降不能維持，通過壓力開關(guān)給出報(bào)警信號(hào)到就地控制盤自動(dòng)啟動(dòng)雨淋閥（開啟其上的電磁閥），同時(shí)火災(zāi)信號(hào)送入主控盤，在主控盤及就地盤上均有按鈕開啟雨淋閥。

以上各系統(tǒng)均可用控制閥組上的快開閥啟動(dòng)作應(yīng)急措施。

3.2.4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

3.2.4.1設(shè)計(jì)強(qiáng)度

美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的設(shè)計(jì)噴水（霧）強(qiáng)度見表1。

3.2.4.2系統(tǒng)水力計(jì)算

系統(tǒng)管道水力損失計(jì)算采用Hazen和Williams公式：

（bar/m）

式中：Q ?計(jì)算管段的流量和，l/min；

C ?阻力系數(shù)，對(duì)于鍍鋅鋼管C=120；

d?管內(nèi)徑，mm。

管件、閥門的水力損失按其當(dāng)量長度計(jì)算。

水力連接點(diǎn)的壓力平衡計(jì)算：

噴嘴流量計(jì)算公式：

根據(jù)管道及噴頭的布置，按上述公式，從*不利點(diǎn)（噴頭）開始對(duì)逐個(gè)噴頭逐段管道進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，算出每個(gè)噴頭的出流量和壓力、管段的出流量和壓力直至雨淋閥組入口處的總流量及壓力。各系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果詳見表1。從計(jì)算結(jié)果來看與按國標(biāo)計(jì)算值存有一定差異。

表1： 設(shè)計(jì)噴水（霧）強(qiáng)度及各系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果

被保護(hù)區(qū)域/設(shè)備	規(guī)定強(qiáng)度（L/s-m2）	設(shè)計(jì)強(qiáng)度（L/s-m2）	設(shè)計(jì)流量（L/s）	閥組口徑（mm）
發(fā)電機(jī)氫密封油裝置及密封油箱	0.2	0.25	12.4	DN100
汽機(jī)潤滑油箱及其裝置	0.2	0.25	33.1	DN150
汽機(jī)潤滑油管路	0.2	0.25	33.3	DN150
透平油箱	0.2	0.25	25.9	DN100
鍋爐給水泵	0.2	0.2	16.3	DN100
鍋爐爐前（燃燒器區(qū)域）	0.17	0.17	21.7	DN150
汽機(jī)軸承	0.17	0.17	13.3	DN100
主變壓器	0.17/0.1	0.18	58.9	DN200
廠用變壓器	0.17/0.1	0.2	17.6	DN100
啟動(dòng)/備用變壓器	0.17/0.1	0.18	35.2	DN150
柴油發(fā)電機(jī)組	0.17	0.25	39.9	DN150

3.3CO₂滅火系統(tǒng)

3.3.1保護(hù)范圍

CO₂滅火系統(tǒng)保護(hù)的區(qū)域有：單元控制樓內(nèi)的單元控制室、電子設(shè)備間、工程師室及電氣繼電器室、配電器室、配電裝置室、直流配電室及UPS室、電纜夾層及地下電纜間；以及汽機(jī)房內(nèi)的6.6kV 配電裝置室及其電纜夾層、400/230V 配電室及其地下電纜間。

3.3.2系統(tǒng)類別

CO₂滅火系統(tǒng)按其滅火劑不同的貯存方式而分為高壓CO₂系統(tǒng)和低壓CO₂系統(tǒng)，CO₂以常溫貯存于壓力容器內(nèi)的稱為高壓（在21℃氣溫下貯存壓力為5.86MPa），在所控制的低溫條件下將CO₂貯存于壓力容器中的稱為低壓（在-18℃時(shí)貯存壓力為2.07MPa）。二者的CO₂均以液態(tài)貯存于容器中，前者靠壓力使CO₂成液態(tài)，而后者則輔以低溫方式使其液化。

二種系統(tǒng)的滅火效果相同，在運(yùn)行管理及維護(hù)上各有所長，在實(shí)際運(yùn)用中究竟選擇哪種貯存方式需結(jié)合工程具體情況予以綜合考慮，如系統(tǒng)造價(jià)、占地等并對(duì)CO₂源要有一定了解。

高壓系統(tǒng)無運(yùn)行費(fèi)用，但因壓力高而限制了貯存容器的貯量，對(duì)于需用量大的系統(tǒng)而言，所需瓶組多，占地面積大，投資亦大。而低壓系統(tǒng)其貯存裝置的貯量可達(dá)數(shù)10噸，相應(yīng)能減少占地面積，節(jié)省投資，維護(hù)量也較小，但因其需配制冷裝置維持低溫而需運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)要求一定的貯存高度。因此有資料表明，用量在5噸以上時(shí)采用低壓系統(tǒng)較為經(jīng)濟(jì)合理。

在確定貯存方式時(shí)需注意貯存裝置間可能占有的位置，是否有足夠的面積布置高壓貯瓶組，是否有足夠的層高設(shè)置低壓貯存裝置。

另外，對(duì)于CO₂源的情況要有一定的了解，一是其品質(zhì)，二是其生產(chǎn)貯運(yùn)等。美國NFPA 12中規(guī)定CO₂源應(yīng)有下列特性：具有不可探測到的氣味或臭味的氣態(tài)CO₂不少于99.5%；液態(tài)CO₂含水率不得超過0.01%，按重量比（露點(diǎn)-34℃）；含油量按重量不得超過10ppm。

對(duì)于CO₂的生產(chǎn)過程及貯運(yùn)方式，我們?cè)儐柌⒆咴L了國內(nèi)幾家生產(chǎn)廠商。據(jù)介紹，CO₂的生產(chǎn)方法有二種，一為高壓法，其原料氣經(jīng)壓縮機(jī)加壓成液態(tài)，經(jīng)簡單的凈化裝置處理加壓充入高壓貯瓶成高壓CO₂源，而經(jīng)一套裝置轉(zhuǎn)換成低溫低壓液態(tài)存入貯罐成低壓CO₂源。該法生產(chǎn)工藝較為簡單，價(jià)格便宜，國內(nèi)普遍采用此法生產(chǎn)，但該法產(chǎn)生的CO₂含水率較大，品質(zhì)不夠高。另一方法為低壓法，原料氣經(jīng)壓縮機(jī)加壓并經(jīng)冷凍機(jī)制冷成低溫低壓液態(tài)CO₂，再經(jīng)凈化裝置處理后，高壓CO₂需經(jīng)壓縮機(jī)加壓后充入高壓貯瓶即可，另可直接存入貯罐作低壓CO₂源。該法產(chǎn)生的CO₂品質(zhì)高，但成本較大，據(jù)稱目前國內(nèi)只有3家廠商用此法生產(chǎn)CO₂。對(duì)于CO₂的貯存罐裝方式各生產(chǎn)廠商均相同，即高壓CO₂通過加壓直接存于氣瓶供給用戶，而低壓CO₂均存于有較大容量的貯罐中，通過槽車送至用戶，用戶也可自帶鋼瓶、槽車到工廠罐裝。

對(duì)于該工程作了高、低壓方案，并進(jìn)行了比較，其結(jié)果認(rèn)為用低壓系統(tǒng)更為合理。為保證此方案可行，專門在當(dāng)?shù)芈鋵?shí)了低壓CO₂源，*終在該工程中采用了低壓CO₂滅火系統(tǒng)。

3.3.3系統(tǒng)型式與總布置

該工程共有四臺(tái)機(jī)組，每二臺(tái)機(jī)組設(shè)一座單元控制樓。CO₂滅火系統(tǒng)采用組合分配式，每座單元控制樓設(shè)一套低壓CO₂貯存裝置用于保護(hù)樓內(nèi)各有關(guān)防護(hù)區(qū)域，每二臺(tái)機(jī)組設(shè)一套低壓CO₂貯存裝置用于保護(hù)汽機(jī)房內(nèi)各有關(guān)防護(hù)區(qū)域，因此汽機(jī)鍋爐島內(nèi)共有四套低壓CO₂組合分配系統(tǒng)。另外，每套單元控制樓的低壓CO₂貯存裝置與相應(yīng)汽機(jī)房內(nèi)的一套低壓CO₂貯存裝置相鄰布置并由一聯(lián)絡(luò)管將二罐相連，以共取備用量。

由于受場地限制，CO₂貯存裝置只能布置在除氧間6.30m層緊鄰控制樓處，其充液管路和氣相平衡管路延伸到±0.00m層，以便充裝CO₂。

3.3.4系統(tǒng)組成

低壓CO₂滅火系統(tǒng)由低壓CO₂貯存裝置、總閥、分配閥、噴頭、滅火劑管網(wǎng)及附件、控制管路及配件、支吊架、有關(guān)監(jiān)控、保護(hù)裝置及儀表以及火災(zāi)報(bào)警控制裝置、警示信號(hào)、標(biāo)志、防火簾及其控制管路等組成。

其中每套低壓CO₂貯存裝置包括貯罐本體及保溫隔熱層、制冷裝置、貯罐控制盤、充液管路和氣相平衡管路、稱重裝置、支座以及各種閥門、表計(jì)等。

3.3.5系統(tǒng)的控制

CO₂滅火系統(tǒng)可自動(dòng)、手動(dòng)及機(jī)械應(yīng)急操作。

火災(zāi)時(shí)，探測信號(hào)同時(shí)送入?yún)^(qū)域報(bào)警控制盤及單元控制室內(nèi)的主控盤，聲光報(bào)警，自動(dòng)關(guān)閉門、窗、停止通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)，并在設(shè)置的延遲時(shí)間后開啟相應(yīng)的分配閥及總閥。

在區(qū)域控制盤及主控盤上均設(shè)有人工操作按鈕控制系統(tǒng)的啟停，在每一防護(hù)區(qū)外均設(shè)有緊急啟停按鈕，控制閥也有機(jī)械應(yīng)急操作措施。系統(tǒng)啟動(dòng)后有相應(yīng)的反饋信號(hào)送出至區(qū)域控制盤及主控盤，同時(shí)發(fā)出噴放指示信號(hào)等。

各防護(hù)區(qū)的門均裝有閉門器能自動(dòng)關(guān)閉，對(duì)于設(shè)手動(dòng)推拉窗和手動(dòng)百葉窗之處，均設(shè)有防火簾。防火簾采用氣控，由CO₂貯罐供給控制氣源，受火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)控制。

低壓CO₂貯存裝置自帶一控制盤，根據(jù)罐內(nèi)壓力控制制冷機(jī)的運(yùn)行，并有相應(yīng)的信號(hào)輸出至主控盤對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。

3.3.6低壓CO₂滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

3.3.6.1設(shè)計(jì)計(jì)算原則

除單元控制室采用局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)外，各防護(hù)區(qū)均采用全淹沒滅火系統(tǒng)。

按照美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)，尚有如下規(guī)定被采用：各防護(hù)區(qū)的火災(zāi)均按深位火災(zāi)考慮，其設(shè)計(jì)濃度為50％，對(duì)于體積為0～56.63m³的防護(hù)區(qū)，其淹沒系數(shù)為1.6kgCO₂/m³；而對(duì)于體積大于56.63m³的防護(hù)區(qū)，其淹沒系數(shù)為1.33kgCO₂/m³。對(duì)于撲救深位火災(zāi)，其CO₂噴放時(shí)間應(yīng)在7min內(nèi)，且應(yīng)在前2min內(nèi)使CO₂濃度達(dá)30％。對(duì)于低壓滅火系統(tǒng)，按噴放時(shí)平均貯存壓力2.068MPa下的流量進(jìn)行管路計(jì)算，且噴口壓力不低于1.034MPa。

3.3.6.2CO₂用量計(jì)算

根據(jù)上述原則以及防護(hù)區(qū)體積計(jì)算各防護(hù)區(qū)所需CO₂用量，再按*大一防護(hù)區(qū)的設(shè)計(jì)用量并考慮低壓CO₂貯罐的充裝密度選擇貯罐規(guī)格。其結(jié)果單元控制樓的CO₂滅火系統(tǒng)配6.5噸的貯存裝置，汽機(jī)房的CO₂滅火系統(tǒng)配8.5噸的貯存裝置（考慮了貯存單元控制樓滅火所需的備用量）。

3.3.6.3管網(wǎng)計(jì)算

各防護(hù)區(qū)管路及噴頭對(duì)稱布置，按美國NFPA12上的計(jì)算公式、圖表逐點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，主要計(jì)算步驟為：

a.根據(jù)設(shè)計(jì)用量及噴放時(shí)間確定計(jì)算流量；

b.假定管徑；

c.確定管段計(jì)算長度（為管道實(shí)長與管件等效管長之和）；

d.計(jì)算管路壓力降；依據(jù)公式：

式中：Q ?計(jì)算流量，L/min；

D?管內(nèi)徑，mm；

L?管段計(jì)算長度，m；

Y，Z ?取決于貯存及管路壓力的系數(shù)。

若采用計(jì)算法，則需計(jì)算出各點(diǎn)的Y，Z值，查有關(guān)表格，得出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力值直至推算到終點(diǎn)。

若采用圖表法則需根據(jù)Q/D²、L/D^1.25查圖確定對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓力值直至終點(diǎn)。

對(duì)于管道布置中高程的變化，計(jì)算時(shí)需進(jìn)行壓力修正，其修正值可查表獲得，并計(jì)入對(duì)應(yīng)點(diǎn)的計(jì)算壓力中。

e.根據(jù)計(jì)算終點(diǎn)壓力值查表得出相應(yīng)的噴射強(qiáng)度（kg/min.m²），再以此強(qiáng)度值、計(jì)算流量和噴嘴數(shù)量計(jì)算出單個(gè)噴嘴的等效孔口面積，查表選出噴嘴型號(hào)；

f.當(dāng)計(jì)算出的終點(diǎn)壓力小于1.068MPa時(shí)，應(yīng)調(diào)整管徑重新進(jìn)行計(jì)算。

本工程中各防護(hù)區(qū)CO₂滅火系統(tǒng)的主要計(jì)算結(jié)果詳見表2。

表2： 各防護(hù)區(qū)CO₂滅火系統(tǒng)的主要計(jì)算結(jié)果

編號(hào)	防護(hù)區(qū)域名稱	防護(hù)區(qū)體積（m³）	CO₂設(shè)計(jì)用量（kg）	主管管徑（mm）
1.	單元控制樓
1.1	單元控制室		60	DN20
1.1	電子設(shè)備間、電氣繼電器室、工程師室	2563	3409	DN70
1.2	配電器室	432	575	DN32
1.3	9.8m層電纜夾層	3930	5227	DN80
1.4	直流配電室、UPS室	950	1264	DN40
1.5	3.8m層電纜夾層	2320	3086	DN50
1.6	配電室	3024	4022	DN70
1.7	地下電纜間	2268	3016	DN70
2.	汽機(jī)房
2.1	1,3#機(jī)組6.6KV配電裝置室	735	978	DN40
2.2	1,3#機(jī)組6.6KV配電裝置室下電纜夾層	691	919	DN32
2.3	2,4#機(jī)組6.6KV配電裝置室	826	1099	DN32
2.4	2,4#機(jī)組6.6KV配電裝置室下電纜夾層	1469	1954	DN40
2.5	6.6KV公用段	735	978	DN32
2.6	1,3#機(jī)組400/230V配電室	486	646	DN32
2.7	1,3#機(jī)組400/230V配電室下電纜夾層	243	323	DN25
2.8	2,4#機(jī)組400/230V配電室	486	646	DN25
2.9	2,4#機(jī)組400/230V配電室下電纜夾層	243	323	DN20

3.4 移動(dòng)式滅火器的配置

3.4.1 配置場所的危險(xiǎn)等級(jí)及火災(zāi)種類的劃分

按照美國NFPA10，配置場所的危險(xiǎn)等級(jí)劃分為三級(jí)，即輕危險(xiǎn)級(jí)、中危險(xiǎn)級(jí)及嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)。

依據(jù)可燃物質(zhì)及其燃燒特性，美國NFPA10中又將火災(zāi)分為如下種類：

A類火災(zāi)：普通可燃材料的火災(zāi)，如木材、棉毛、紙、橡膠及多種塑料；

B類火災(zāi)：易燃液體，油、油脂、焦油、油基油漆、天然漆及易燃?xì)怏w的火 災(zāi)；

C類火災(zāi)：針對(duì)電氣設(shè)備的火災(zāi)，滅火介質(zhì)的電絕緣性是很重要的，當(dāng)設(shè)備

不帶電時(shí)，用于A、B類火災(zāi)的滅火器也可以**使用；

D類火災(zāi)：可燃金屬的火災(zāi)，如鎂、鈦、鋯、鈉、鋰、鉀。

根據(jù)上述規(guī)定，在該工程的滅火器配置中對(duì)各配置場所進(jìn)行了危險(xiǎn)等級(jí)的劃分及火災(zāi)分類。

3.4.2 滅火器的選擇

按美國NFPA規(guī)范中的規(guī)定，滅火器選擇的類型應(yīng)符合：

（1） 對(duì)于滅A類火災(zāi)應(yīng)選擇水型、多功能干粉滅火器；

（2） 對(duì)于滅B類火災(zāi)應(yīng)選擇泡沫、CO₂、干粉及鹵代烷滅火器；

（3） 對(duì)于滅C類火災(zāi)應(yīng)選擇CO₂、干粉及鹵代烷滅火器。

依據(jù)該工程主廠房及單元控制樓的火災(zāi)類型，考慮采用了CO₂及磷酸銨鹽干粉滅火器。

3.4.3 滅火器的配置

美國NFPA10中規(guī)定的A類火災(zāi)滅火器配置基準(zhǔn)見表3，B類火災(zāi)滅火器配置基準(zhǔn)見表4，對(duì)于C類火災(zāi)按帶電設(shè)備自身的火災(zāi)類別A或B類選配滅火器。

表3： A類火災(zāi)滅火器配置基準(zhǔn)

危險(xiǎn)等級(jí)	輕危險(xiǎn)等級(jí)	中危險(xiǎn)等級(jí)	重危險(xiǎn)等級(jí)
*每具滅火器的小級(jí)別**	2-A	2-A	4-A
每A保護(hù)的*大樓層面積（m²）	278.7	139.35	92.9
*滅火器保護(hù)的大樓層面積（**m²）	1045	1045	1045
*滅火器大保護(hù)距離（**m）	22.9	22.9	22.9

表4： B類火災(zāi)滅火器配置基準(zhǔn)

危險(xiǎn)等級(jí)	*滅火器小滅火級(jí)別**	*滅火器大保護(hù)距離（**m）
輕危險(xiǎn)等級(jí)	5-B 10-B	9.15 15.25
中危險(xiǎn)等級(jí)	10-B 20-B	9.15 15.25
重危險(xiǎn)等級(jí)	40-B 80-B	9.15 15.25

3.4.4 滅火器的設(shè)置及計(jì)算

按照上述滅火器配置原則，我們對(duì)該工程的主廠房及單元控制樓進(jìn)行了滅火器配置計(jì)算，計(jì)算中采用了0.5的折減系數(shù)（考慮既有消火栓滅火系統(tǒng)又有固定滅火系統(tǒng)），并按上述*大保護(hù)距離的要求確定設(shè)置點(diǎn)及滅火器規(guī)格、數(shù)量。從結(jié)果來看，用美國NFPA標(biāo)準(zhǔn)配置的滅火器數(shù)量較之按國標(biāo)所配數(shù)量少。

4. 比較及體會(huì)

通過工程應(yīng)用，現(xiàn)就本工程所涉及到的美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)之間在某些方面存在差異的對(duì)比情況及體會(huì)簡述于下：

4.1 消防給水系統(tǒng)

4.1.1 供水

NFPA850標(biāo)準(zhǔn)建議對(duì)長久性消防設(shè)施的供水應(yīng)能滿足*大固定滅火系統(tǒng)需水量或可能同時(shí)使用的固定滅火系統(tǒng)二者之大值，與消火栓需水量（不小于31.5 l/s）之和、持續(xù)2小時(shí)的水量；而國家標(biāo)準(zhǔn)則以建構(gòu)筑物類別、滅火系統(tǒng)型式來確定消防需水量和火災(zāi)延續(xù)時(shí)間。

4.1.2 閥門

美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所有控制閥門應(yīng)是指示型的，但在國家標(biāo)準(zhǔn)中未有明確規(guī)定；對(duì)于分區(qū)閥門，美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)設(shè)供檢修或擴(kuò)建時(shí)將系統(tǒng)分開的閥門，但未規(guī)定每區(qū)段設(shè)置的消火栓數(shù)量，而國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每區(qū)段的消火栓數(shù)量不宜超過5個(gè)。

4.1.3 消火栓系統(tǒng)

（1） 美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建議在每一消火栓與管網(wǎng)連接的管段上裝設(shè)關(guān)斷閥，而國標(biāo)未予提及；

（2） 美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將室內(nèi)消火栓系統(tǒng)分為三類（如前所述），而國標(biāo)未予分類；

（3） 美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同的室內(nèi)消火栓栓口口徑而確定了不同的靜壓和余壓值：2¹/₂in（63.5mm）龍帶接口其栓口的靜壓和余壓應(yīng)限制到1.21MPa，對(duì)于1¹/₂in（38.1mm）龍帶接口其栓口的靜壓和余壓應(yīng)限制到0.69MPa，而國家標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了一個(gè)值：消火栓栓口靜壓不超過0.8MPa；

（4） 關(guān)于室內(nèi)消火栓的布置間距，美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)按不同口徑的消火栓確定其間距：當(dāng)建筑物內(nèi)有噴淋系統(tǒng)時(shí)，2¹/₂in（63.5mm）口徑消火栓的布置間距大于1¹/₂in（38.1mm）消火栓的布置間距；對(duì)于2¹/₂in（63.5mm）口徑的消火栓，無噴淋系統(tǒng)的布置間距小于有噴淋系統(tǒng)時(shí)。而對(duì)于電廠，國家標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性的大小而將消火栓的*大布置間距分為二種。總體比較，美國NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)允許的消火栓*大布置間距大于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值；

（5） 龍帶水槍NFPA850標(biāo)準(zhǔn)建議在電氣設(shè)備附近的龍帶上裝設(shè)可關(guān)斷的噴霧水槍，而國家標(biāo)準(zhǔn)無明確規(guī)定，只要求在同一建筑物內(nèi)應(yīng)采用統(tǒng)一規(guī)格的消火栓、龍帶及水槍。

4.2 固定滅火系統(tǒng)

將美國NFPA850-92與國家標(biāo)準(zhǔn)GB50229-96《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》作一對(duì)比，前者建議電廠采用的固定滅火系統(tǒng)與國標(biāo)的規(guī)定存有差異，詳見表5。

表5 火力發(fā)電廠固定滅火系統(tǒng)設(shè)置一覽表

	采用系統(tǒng)		設(shè)計(jì)強(qiáng)度(l/min.-m²)		保護(hù)范圍
建筑物/設(shè)備	NFPA850	GB50229	NFPA850	GB	NFPA850	GB
室內(nèi)燃油泵或其加熱設(shè)施或二者同時(shí)	水噴淋、水噴霧		10.2
重要輸煤構(gòu)筑物	水噴淋、水噴霧		10.2		232m²
輸煤皮帶	水噴霧、水噴淋	自動(dòng)噴水	10.2	10	186m²	300m²
鍋爐本體燃燒器區(qū)	水噴霧、水噴淋、泡沫、泡沫-噴淋	雨淋噴水	10.2	10	燃燒器、點(diǎn)火器、鄰近油管路和電纜及其各層6.1m范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和走道
鍋爐給水泵	水噴淋、水噴霧、泡沫-噴淋	雨淋噴水
汽動(dòng)風(fēng)機(jī)潤滑油系統(tǒng)	水噴霧		10.2
汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)層下	水噴淋	雨淋噴水	12	10	464m²
汽機(jī)軸承	閉式定向噴頭水噴淋系統(tǒng)		10.2
運(yùn)轉(zhuǎn)層上油管路	水噴淋		12		易積油區(qū)
汽機(jī)潤滑油箱及油處理裝置	水噴淋、水噴霧泡沫-噴淋	水噴霧	12
主控制室	氣體系統(tǒng)	鹵代烷系統(tǒng)			活動(dòng)地板下、昂貴/重要設(shè)備、盤柜
計(jì)算機(jī)房	預(yù)作用噴淋/氣體	鹵代烷系統(tǒng)
通訊機(jī)房	預(yù)作用噴淋/氣體
電纜夾層	水噴淋、水噴霧、氣體	自動(dòng)噴水	噴淋：12	10	噴淋：232m²	300m²
電纜隧道	水噴淋、水噴霧、氣體		12		30m,￡232m²
繼電器室及電子設(shè)備間		鹵代烷系統(tǒng)
油浸變壓器	水噴霧、泡沫-噴霧	水噴霧	10.2/6	20/6	主變、廠變、啟動(dòng)變	容量39萬kVA
柴油發(fā)電機(jī)	水噴淋、水噴霧泡沫-噴淋、氣體	自動(dòng)噴水	水：10.2	10
柴油驅(qū)動(dòng)消防泵	水噴淋、水噴霧		10.2

注：1) 國家標(biāo)準(zhǔn)為300MW及以上機(jī)組的設(shè)置要求；2) 美國NFPA850標(biāo)準(zhǔn)所提均為推薦作法，而非強(qiáng)制要求。

4.3 移動(dòng)式滅火器的配置

比較NFPA10-90和GBJ140-90（1997版〕《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》，二者之間存有一些差異，簡介如下。

4.3.1 火災(zāi)種類劃分不同

B類火災(zāi)：NFPA10中包括易燃?xì)怏w燃燒的火災(zāi)，而GBJ140只為甲、乙、丙類液體燃燒的火災(zāi)；

C類火災(zāi)：NFPA10中指帶電火災(zāi)，GBJ140只為易燃?xì)怏w燃燒的火災(zāi)。

4.3.2 配置基準(zhǔn)不同

A類火災(zāi): a. 每具滅火器*小配置滅火級(jí)別不同；

b.每A保護(hù)面積不同；

c.*大保護(hù)距離不同。

B類火災(zāi): a. 每具滅火器*小配置滅火級(jí)別不同；

b.國家標(biāo)準(zhǔn)有每B保護(hù)面積的規(guī)定，而NFPA有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中則無此規(guī) 定；

c. *大保護(hù)距離不同。

以上比較詳見表6、表7。

表6： A類火災(zāi)滅火器配置基準(zhǔn)比較

危險(xiǎn)等級(jí)	輕危險(xiǎn)等級(jí)		中危險(xiǎn)等級(jí)		重危險(xiǎn)等級(jí)
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范代號(hào)	NFPA10	GBJ14	NFPA10	GBJ14	NFPA10	GBJ14
*每具滅火器的小級(jí)別**	2-A	3-A	2-A	5-A	4-A	5-A
每A保護(hù)的*大樓層面積（m²）	278.7	20	139.35	15	92.9	10
*滅火器保護(hù)的大樓層面積（**m²）	1045		1045		1045
*滅火器大保護(hù)距離（**m）	22.9		22.9		22.9

表7： B類火災(zāi)滅火器配置基準(zhǔn)比較

危險(xiǎn)等級(jí)	*滅火器小滅火級(jí)別**		*滅火器大保護(hù)距離（**m）
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范代號(hào)	NFPA10	GBJ14	NFPA10	GBJ14
輕危險(xiǎn)等級(jí)	5-B 10-B	1-B	9.15 15.25	10
中危險(xiǎn)等級(jí)	10-B 20-B	4-B	9.15 15.25	7.5
重危險(xiǎn)等級(jí)	40-B 80-B	8-B	9.15 15.25	5

4.4 體會(huì)

（1） 對(duì)于火電廠獨(dú)立消防給水系統(tǒng)而言，其室內(nèi)消火栓栓口處允許的*大靜壓值可予以提高，以0.9～1.0MPa為宜。

（2） 對(duì)于室外消防環(huán)網(wǎng)分段檢修閥間消火栓的數(shù)量應(yīng)根據(jù)實(shí)際布置情況而定，當(dāng)室外消火栓前設(shè)有關(guān)斷閥時(shí)，可不受每段不超過5個(gè)消火栓的限制。

（3） 對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范GB50229－96中針對(duì)300MW及以上機(jī)組所規(guī)定采用的固定滅火系統(tǒng)型式我以為存有不合時(shí)宜、不盡合理之處，在移動(dòng)式滅火器的配置設(shè)計(jì)方面，因?qū)﹄姀S滅火器配置場所的危險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)掌握不準(zhǔn)等原因而顯得滅火器的實(shí)際配置數(shù)量偏多,期待作更深入的工作以對(duì)該規(guī)范予以改進(jìn)和完善。

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注：本文刊登在《給水排水》雜志的2000年第11期上。
轉(zhuǎn)載于88消防

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