超音速灭火设计总结

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1、二、技术创新设计总结超音速干粉灭火系统在卷烟配送库中的应用河北承德市卷烟配送中心工程高架仓库消防设计1工程概况河北省烟草公司承德市公司卷烟配送中心项目联合工房为单层厂房，局部设置有地下停车库。 其中联合工房的仓储区面积为1205m2， 分拣区面积为 2353m2，仓储区建筑物高 23m，分拣区建筑高度为9.5m，仓储区内的货架形式为高架立体库。火灾危险类别为丙类，库房耐火等级为二级。根据根据建筑设计防火规范GB500162006 第 8.5.1 条要求，高架仓库需要设置自动灭火系统。目前国内国际使用的自动灭火系统不外乎一下几大类：水系列、泡沫、干粉和气体（包括已淘汰的卤代烷） 。以上类型的灭火

2、系统各有千秋，适用于不同场所。气体灭火系统速度慢， 且对保护空间的开口面积要求非常严格，一般难以达到。而且因为高架库的体积较大，已经超过气体灭火的适用范围。因此本工程仅选择预作用自动喷水灭火系统、粉灭火系统两个方案进行比较。2方案比较2.1 自动喷水灭火系统根据建筑设计防火规范GB500162006 第 8.5.1 条要求，本建筑需设置自动喷水灭火系统， 且本建筑为烟草仓库， 不允许有水渍损失。 故仓储区内应设置预作用喷淋系统。在预作用阀后的管道内，平时充有0.03MPa 的低压空气，以监测管网的密闭性。 管网内空气的压力平时由压缩空气机组自动维持，当气压降至 0.02MPa 时，低压监测开关

3、动作，发出报警信号。当火灾探测器探测到火灾信号后， 打开预作用阀及排气阀前的电磁阀，系统进水。 这个过程要求在喷头动作前完成， 充水时间不宜大于2 分钟。预作用喷淋灭火系统在管网中充低压空气主要是为监视管网的完好性， 在正常情况下其气压由压力开关、控制器和微型空压机组成的自动充气装置来维持。根据自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001（2005年版） ，联合工房的仓储区采用预作用自动喷水灭火系统，火灾危险等级按照仓库危险等级级考虑，建筑物净空高度为23m， 储物高度 20m，根据自动喷水灭火系统设计规范第 5.0.5 条规定，需在仓储区顶部设置早期抑制快速响应喷头，喷头的流量系数K=3

4、60， 开放喷头个数为 12 个，喷头间距不大于3.0m，最低工作压力为 0.3Mpa，喷头的间距不大于3m。根据自动喷水灭火系统设计规范第5.0.7 条规定，需在货架内设置4 层喷头，喷头的开放个数为14 个，流量系数 K=80，最低工作压力为0.2Mpa，经过计算得仓储区的自动喷水灭火系统总流量Q=152L/s，火灾延续时间为1.5 小时。系统优点：预作用系统综合了火灾自动控测控制技术和自动喷淋灭火技术，它兼容了湿式系统和干式系统的优点。 预作用喷淋系统优点为造价较低， 灭火效果安全可靠。系统缺点：但预作用喷淋系统的灭火介质为水，一旦发生火灾时将产生一定的水渍损失；报警阀前的管道需要做好保

5、温处理；整个系统的管道布置较多， 固定立体库物流堆垛机沿库区纵向运行， 所有管网不允许横向跨越， 对烟叶库的使用将产生影响。高架库采用预作用喷淋系统的流量大，导致主管容积过大， 充水时间容易过长。2.2 燃气型超音速干粉灭火系统超音速干粉灭火系统由三大部分组成，分别是火灾自动报警系统、 联动控制系统、干粉灭火系统。 其控制有自动控制和手动控制二种方式，当采用自动控制时，即某区有火情时， 报警系统报警自动启动该区灭火装置； （控制器在自动位）采用手动控制时， 即某区有火情时， 可通过手动方式不需要延时在现场按下紧急启停按钮而直接启动灭火装置灭火或在控制室用报警控制器启动该区灭火装置灭火， 紧急启

6、动按钮安装在距防护区最近的安全通道内。无论采用何种启动方式，灭火装置均返回信号给自动报警控制器。灭火装置在接到启动信号后，引发器中的药剂经过化学反应产生高压气体，通过燃气发生器转化为高速气流，冲击、挤压、撕裂干粉，使其细化而接近于超细干粉，以气固两相流的状态急速射向火源，火焰在超音速气流的作用下燃烧链被切割，同时被细化的干粉经受热起化学反应，生成多聚磷酸盐覆盖在着火物的表面上，按其使用量形成一定厚度的玻璃层状物，渗透到可燃物的气孔内， 阻止空气与可燃物的接触， 起到防火层的作用。 另外磷酸铵盐分解释放出的氨对火焰也能起到均相互催化作用。 磷酸铵盐还可以使燃烧物表面炭化，这种炭化层可以减缓燃烧过

7、程， 起到冷却和降温的作用。 同时燃烧物周围的氧含量又在粉雾的作用下大大降低。 以上一系列的过程， 均在极短的时间内发生， 其综合作用使得燃烧物的链式反应彻底中断。超音速干粉灭火系统不受空间容积大小限制，小空间可以采用全淹没式形式，大空间可以采用局部保护的方式。不需要另外设防火分隔措施，不受防火区域开口面积限制， 在室外风速不大于2m/s 的情况下， 可以正常发挥其灭火效能，1 秒针内完成灭火。其灭火原理为装置喷发瞬间产生大量燃气，通过超音速燃气产生器转化成超音速气流， 高速惰性气流能够在瞬间将干粉喷洒到6m 以外的距离，实现高速高效灭火。明火在瞬间扑灭后，喷射出的干粉能够绕过码垛，弥漫在空中

8、，通过隔绝氧气和覆盖的方式，达到灭火效果。在火灾形成初期，探测系统及时发现火情， 并反馈到控制系统， 启动相应单元的灭火系统， 火情就能够被完全控制和熄灭。系统优点：干粉属于环保型灭火剂，不存在二次污染的问题，易于清理。超音速干粉灭火系统无管网、 无内压，施工简便。 适用于新建设施消防工程和改造的消防工程。超音速干粉灭火系统的启动采用DC24V 电桥式引发，电压等级低，安全可靠，可以与任何一种自动控制系统对接，构成全自动消防灭火系统。系统缺点：造价较预作用喷淋系统高；对表面火灾的扑灭效果好，但对内部火灾的扑灭效果欠佳。 对火灾的扑灭往往是一次性作用，如果万一未能有效扑灭的话，无法进行持续的扑灭

9、。两种灭火系统优劣比较表对比内容预作用喷淋系统超音速灭火系统灭火速度慢快控制方式自动自动、手动安全性安全安全一次性造价低较高使用成本低较低输送方式管网无管网使用年限15 年5 年根据比较及建设方意见，本工程选用超音速干粉灭火系统。3、超音速干粉灭火系统的设计本工程库房净高度为22m，储存物资属 A 类易燃厌水贵重物资。根据库房结构并结合实际需要， 采用固定式燃气型超音速干粉自动灭火系统，采用局部保护方式，每个灭火单元面积不大于500m2。顶部的灭火装置保护面积为10m2，货架内的灭火装置需根据货架结构进行配置，同时应该选用阶梯喷射方式控制灭火装置,使其自上而下顺次喷发。各灭火装置的启动时间间隔

10、不小于0.2s，不大于 0.6s，同一灭火单元内同时启动灭火装置数量不得多于2 台。根据 DB 61/349-2005固定式燃气型超音速干粉灭火系统设计、施工、验收规范要求，在物流中心设灭火装置， 灭火装置从上至下分四层布置采用阶梯喷射方式，这样从上向下的各层物资都可以得到保护。同时在库房门口设置紧急启停按钮、放气指示灯、声光报警器等用来对物资进行保护。超音速干粉自动灭火系统是由多套FZXA/C 型固定式燃气型超音速干粉自动灭火装置组合使用通过控制接口(延时分配器 )与各种火灾自动报警控制系统联合使用，达到自动报警启动灭火。超音速干粉灭火系统可以与任何一种自控系超音速干粉灭火系统可与任何一个系

11、统对接，构成全自动消防灭火系统。控制方式及工作原理： 超音速干粉灭火系统的控制可以实现自动控制和手动控制二种启动方式。3.1 灭火系统采用自动控制时，即某区有火情时，报警系统报警自动启动该区灭火装置。（控制器在自动位时）3.2 灭火系统采用手动方式时，即某区有火情时，可通过手动方式在现场按下紧急启停按钮而直接启动灭火装置灭火或在控制室用报警控制器启动该区灭火装置实施灭火。无论何种启动方式，灭火装置动作后均返回信号给自动报警控制器。库房内有人作业或有人值班的情况下应设在手动控制位置，无人时可将控制器切换到自动位置。具体的设计见设计图纸。4、结论和建议4.1 在高架立体库以及所储存水渍损失大的物质时超音速干粉灭火是一种很好替代水喷淋的手段，存在很大的发展前景。4.2 超音速干粉灭火在确保灭火的有效性和安全性反面需要有所改进。4.3 干粉灭火器的更换周期为5 年，更换周期过短， 可考虑通过对灭火介质的改进，达到延长更换周期，节省运行费用的效果。