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行業(yè)新聞

高倍數(shù)泡沫發(fā)生器在地下停車場的應(yīng)用

2020-03-20 點(diǎn)擊數(shù):1875
1.1 高倍數(shù)泡沫滅火機(jī)理
    大量的高倍數(shù)泡沫以密集狀態(tài)封閉火災(zāi)區(qū)域,阻止了連續(xù)燃燒所必須的新鮮空氣接近火焰,使火焰窒息;火焰的輻射熱使高倍數(shù)泡沫中的水分蒸發(fā)變成水蒸氣,吸收大量的熱,產(chǎn)生冷卻作用。
1.2  全淹沒式滅火系統(tǒng)
    全淹沒式滅火系統(tǒng)是一種用管道輸送高倍數(shù)泡沫滅火劑和水,并連續(xù)地將高倍數(shù)泡沫噴放到被保護(hù)區(qū)域,充滿其空間,并且在所要求的時(shí)間內(nèi)保持一定泡沫高度,進(jìn)行控火和滅火的固定式滅火系統(tǒng)。《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50196-93)(以下簡稱規(guī)范)中規(guī)定:高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫可用于撲救汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等B類火災(zāi);木材、紙張、橡膠、紡織品等A類火災(zāi)。規(guī)范中還規(guī)定:大范圍的封閉空間可選擇全淹沒式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。
2  全淹沒式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
2.1  工程概況
    星海音樂廳是廣東省文化廳重點(diǎn)工程,位于廣州市二沙島,其主體建筑以東室外地坪為文化廣場,廣場地下一層為停車庫。車庫總建筑面積約4960m2,按建筑防火分區(qū)要求共三個(gè)防護(hù)區(qū),采用全淹沒式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)保護(hù),系統(tǒng)設(shè)計(jì)不考慮三個(gè)防護(hù)區(qū)同時(shí)著火。系統(tǒng)組成原理圖詳見圖1。
2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
   (1)泡沫淹沒深度
    規(guī)范規(guī)定:當(dāng)用于撲救B類火災(zāi)時(shí),汽油、煤油、柴油或苯類火災(zāi)的泡沫淹沒深度應(yīng)高于起火部位2m;當(dāng)用于撲救A類火災(zāi)時(shí),泡沫淹沒深度不應(yīng)小于保護(hù)對象高度的1.1倍,且應(yīng)高于保護(hù)對象以上0.6m。
    汽車庫發(fā)生火災(zāi),開始時(shí)大多是由汽油著火而引起的,但當(dāng)汽車庫著火后,往往汽油燃燒很快結(jié)束,接著是汽車本身的可燃材料如木材、皮革、塑料、棉布、橡膠等繼續(xù)燃燒,因而其火災(zāi)類型可認(rèn)為是A類及B類并發(fā)的混合類火災(zāi)。綜合規(guī)范要求,本工程計(jì)算泡沫淹沒深度取2m。
(2)淹沒體積
      V=S·H-Vg
    式中V——淹沒體積(m3);
        S——防護(hù)區(qū)地面面積(m2);
        H——泡沫淹沒深度(m);
        Vg——固定的機(jī)器設(shè)備等不燃燒物體所占的體積(m3)。
    本工程按一個(gè)外防火分區(qū)計(jì)算得V=4000m3。
    (3)淹沒時(shí)間
    因汽油閃點(diǎn)低于400C,且高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)單獨(dú)使用,根據(jù)規(guī)范要求,本工程計(jì)算淹沒時(shí)間取2min。
    (4)泡沫最小供給速率
         R=(V/T+RS)·CN·CL
    式中R——泡沫最小供給速率(m3/min);
        T——淹沒時(shí)間(min);
        CN——泡沫破裂補(bǔ)償系數(shù)(1.15);
        CL——泡沫泄漏補(bǔ)償系數(shù)(1.05---1.2)
        RS——噴水造成的泡沫破泡率(m3/min);
    本工程計(jì)算得R=2415 m3/min
    (5)防護(hù)區(qū)發(fā)生器的設(shè)置數(shù)量
        N=R/r
    式中N——防護(hù)區(qū)泡沫發(fā)生器設(shè)置的計(jì)算數(shù)量(臺(tái));
         r——每臺(tái)泡沫發(fā)生器在設(shè)定的平均進(jìn)口壓力下的發(fā)泡量(m3/min);
    本工程設(shè)計(jì)時(shí),考慮到安裝空間有限,同時(shí)為節(jié)省設(shè)備數(shù)量,在單臺(tái)發(fā)生器發(fā)泡覆蓋范圍滿足要求的基礎(chǔ)上參考發(fā)生器樣本,選定了PFS4型發(fā)生器,設(shè)定平均進(jìn)口壓力為0.8Mpa,以獲得較高的發(fā)泡量。經(jīng)計(jì)算得防護(hù)區(qū)需12臺(tái)PFS4型發(fā)生器,其他防護(hù)區(qū)的發(fā)生器設(shè)置數(shù)量按相同方法計(jì)算。
(6)防護(hù)區(qū)的泡沫混合液流量
       Qh=N·qh
   式中Qh——防護(hù)區(qū)的泡沫混合液流量(L/min);
       qh——每臺(tái)泡沫發(fā)生器在設(shè)定的平均進(jìn)口壓力下的泡沫混合液流量(L/min);
    本工程計(jì)算得Qh=2400L/min。
   (7)防護(hù)區(qū)發(fā)泡用泡沫液流量
        QP=K·Qh
    式中QP——防護(hù)區(qū)發(fā)泡用泡沫液流量(L/min);
        K——混合比
    本工程采用3%混合比,計(jì)算得QP=72L/min。
   (8)防護(hù)區(qū)發(fā)泡用水流量
        QS=(1-K)Qh
        式中QS——防護(hù)區(qū)發(fā)泡用水流量(L/min)。
    本工程計(jì)算得QS=2328L/min。
   (9)泡沫液貯存量
        VP=QP·T
    根據(jù)規(guī)范:全淹沒式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)用于撲滅B類火災(zāi)時(shí),系統(tǒng)泡沫液和水的連續(xù)供應(yīng)時(shí)間應(yīng)超過15min。即VP>72×15=1080L,考慮到系統(tǒng)竣工調(diào)試階段耗用量以及管道殘留量和一定的富余量,本工程取1500L。
2.3 探測、報(bào)警與控制系統(tǒng)介紹
2.3.1 系統(tǒng)組成
    每個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置兩種感溫探測器(差溫和定溫),分兩路經(jīng)報(bào)警模塊送往音樂廳消防控制中心的報(bào)警控制器(即與音樂廳共用一臺(tái)報(bào)警控制器),另外在車庫的管理值班室設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制盤、模塊箱和操作盤。
2.3.2 系統(tǒng)功能
2.3.2.1 火災(zāi)報(bào)警功能
    每一個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)任何一路探測器報(bào)警,本區(qū)的火警電鈴鳴響。
2.3.2.2  聯(lián)動(dòng)控制功能
    聯(lián)動(dòng)控制盤可以選擇自動(dòng)或手動(dòng)工作方式:
    在自動(dòng)方式,任意一個(gè)防護(hù)區(qū)有兩路探測器同時(shí)報(bào)警時(shí),聯(lián)動(dòng)控制盤接收控制模塊的控制信號(hào)控制相應(yīng)的防火卷簾降下,關(guān)閉送排風(fēng)風(fēng)機(jī),開啟比例混合器前(按水流方向)的電動(dòng)蝶閥和發(fā)生火警防護(hù)區(qū)的電動(dòng)蝶閥,啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)水泵和泡沫液泵,將按設(shè)計(jì)比例混合的泡沫混合液輸送至發(fā)生火警防護(hù)區(qū)的若干泡沫發(fā)生器進(jìn)行發(fā)泡噴放。在完成上述聯(lián)動(dòng)控制動(dòng)作的同時(shí)將反饋信號(hào)經(jīng)監(jiān)視模塊送往消防控制中心。在自動(dòng)方式工作狀態(tài)下仍可手動(dòng)控制完成上述工作過程。
    在手動(dòng)方式,只能由人控制滅火過程,探測器只能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警功能,不能自動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)作。當(dāng)人工控制滅火系統(tǒng)時(shí),聯(lián)動(dòng)控制盤可強(qiáng)制啟動(dòng)水泵和泡沫滅火系統(tǒng)。
3 總結(jié)
3.1供水設(shè)備
    本工程三個(gè)防護(hù)區(qū)面積不一,各區(qū)計(jì)算泡沫混合液流量也各不相同,而提供發(fā)泡用水的供水設(shè)備是按防護(hù)區(qū)所需流量揚(yáng)程確定并與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用的,其工作流量及壓力均是恒定的,造成面積較小的防護(hù)區(qū)系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生過流超壓現(xiàn)象,解決方法可考慮在供水設(shè)備出口設(shè)泄壓閥。
3.2  泡沫液的選擇
    由于火場內(nèi)熱煙氣對泡沫有破壞作用,影響發(fā)泡倍數(shù),因而在封閉空間利用火場熱煙氣發(fā)泡時(shí),應(yīng)使用耐溫耐煙型泡沫液。本工程中的防護(hù)區(qū)屬于相對封閉的地下空間,所以在泡沫液選型時(shí)考慮上述因素選用耐溫耐煙型泡沫液。
3.3 設(shè)備管材的選用
    高倍數(shù)泡沫液有一定腐蝕性,由于系統(tǒng)安裝驗(yàn)收后,可能幾年甚至更長時(shí)間不發(fā)生火災(zāi),這就要求設(shè)備管材自身的防止銹蝕能力要比較強(qiáng)。
    本工程中,比例混合器之前(按水流方向)的泡沫液濕式管道采用不銹鋼管,比例混合器之后(按水流方向)的干式管道,考慮到造價(jià)因素采用熱浸鍍鋅鋼管。泡沫液泵選用耐腐蝕的不銹鋼水泵,泡沫液泵進(jìn)出口管道上的閥門均選用不銹鋼閥。
3.4 泡沫混合液管網(wǎng)布置
    本工程在設(shè)計(jì)安裝過程中,為了避開先前已安裝完畢的風(fēng)機(jī)風(fēng)管,管網(wǎng)布置不得已作了調(diào)整,到系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn),同一防護(hù)區(qū)內(nèi)靠近管網(wǎng)末端的泡沫發(fā)生器的發(fā)泡量明顯不及近端的泡沫發(fā)生器,因此筆者認(rèn)為,在高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)中管網(wǎng)布置應(yīng)盡可能作到均衡,使各泡沫發(fā)生器進(jìn)口的流量壓力一致,確保防護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)泡均勻。
3.5 閥門控制
    本系統(tǒng)的流量壓力較大,相應(yīng)水錘的危害也較大,因而在設(shè)計(jì)中把比例混合器前(按水流方向)的電動(dòng)蝶閥控制在主泵停泵后延時(shí)關(guān)閉,以防水錘沖擊。
3.6 其他
    (1)各防護(hù)區(qū)支管末端設(shè)泄水閥,局部下彎管段也需設(shè)泄水閥,以便定期沖洗排水。
    (2)消防時(shí),為便于操作人員根據(jù)火場情況而隨時(shí)控制泡沫滅火系統(tǒng),本工程設(shè)計(jì)在地下車庫通向室外地坪的出入口處設(shè)置停止按鈕,以便操作人員在泡沫噴放過程中觀察火場滅火情況的同時(shí)可以隨時(shí)停止泡沫噴放。
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