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中华人民共和国国家标准二氧化碳灭火系统设计规范GB50193-93

栏目名:规范标准 发布时间:2009/12/5 23:17:04 发布人:admin 点击量:3775

中华人民共和国国家标准二氧化碳灭火系统设计规范

Code Of design for carbon dioxide fire extinguishing system

GB 50193-93

主编部门:中华人民共和国公安部

批准部门:中华人民共和国建设部

实施日期:1994年8月1日

关于发布国家标准《二氧化碳灭火系统设计规范》的通知

建标[1993] 899号

  根据国家计委计综[1987]2390号文的要求,由公安部会同有关部门共同制订的《二氧化碳灭火系统设计规范》,已经有关部门会审。现批准《二氧化碳灭火系统设计规范》GB 50193 -93为强制性国家标准,自一九九四年八月一日起施行。

  本规范由公安部负责管理,其具体解释等工作由公安部天津消防科学研究所负责。出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。

建设部

一九九三年十二月二十一日

  目次 
 

  1 总则

  2 术语、符号

  2.1 术语

  2.2 符号

  3 系统设计

  3.1 一般规定

  3. 2 全淹没灭火系统

  3.3 局部应用灭火系统

  4 管网计算

  5 系统组件

  5.1 储存装置

  5.2 选择阀与喷头

  5.3 管道及其附件

  6 控制与操作

  7 安全要求

  附录A 可燃物的二氧化碳设计浓度和抑制时间

  附录B 管道附件的当量长度

  附录C 管道压力降

  附录D 二氧化碳的压力系数和密度系统

  附录E 流程高度所引起的压力校正值

  附录F 喷头入口压力与单位面积的喷射率

  附录G 本规范用词说明

  附加说明

  1 总则

  1.0.1 为了合理地设计二氧化碳灭火系统,减少火灾危害, 保护人身和财产安全,制定本规范。

  1.0.2 本规范适用于新建、改建、 扩建工程及生产和储存装置中设置的二氧化碳灭火系统的设计。

  1.0.3 二氧化碳灭火系统的设计,应积极采用新技术、新工艺、新设备,做到安全适用,技术先进,经济合理。

  1.0.4 二氧化碳灭火系统可用于扑救下列火灾:

  1.0.4.1 灭火前可切断气源的气体火灾。

  1.0.4.2 液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾。

  1.0.4.3 固体表面火灾及棉毛、织物、纸张等部分固体深位火灾。

  1.0.4.4 电气火灾。

  1.0.5 二氧化碳灭火系统不得用于扑救下列火灾:

  1.0.5.1 硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾。

  1.0.5.2 钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾。

  1.0.5.3 氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾。

  1.0.6 二氧化碳灭火系统的设计,除执行本规范的规定外, 尚应符合现行的有关国家标准的规定。

  2 术语、符号

  2.1 术语

  2.1.1 全淹没灭火系统 total flooding extinguishing system

  在规定的时间内,向防护区喷射一定浓度的二氧化碳,并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。

  2.1.2 局部应用灭火系统 local application extinguishing system
向保护对象以设计喷射率直接喷射二氧化碳,并持续一定时间的灭火系统。
  2.1.3 防护区 protected area
  能满足二氧化碳全淹没灭火系统要求的有限封闭空间。

  2.1.4 组合分配系统 combined distribution systems
  用一套二氧化碳储存装置保护两个或两个以上防护区或保护对象的灭火系统。

  2.1.5 灭火浓度 flame extinguishing concentration
在101KPa大气压和规定的温度条件下,扑灭某种火灾所需二氧化碳在空气中的最小体积百分比。

  2.1.6 抑制时间 inhibition time
  维持设计规定的二氧化碳浓度使固体深位火灾完全熄灭所需的时间。

  2.1.7 泄压口 pressure relief opening
  设在防护区外墙或顶部用以泄放防护区内部超压的开口。

  2.1.8 等效孔口面积 equivalent orifice area。
  与水流量系数为0.98的标准喷头孔口面积进行换算后的喷头孔口面积。

  2.1.9 充装率 filting ratio

  储存容器中二氧化碳的质量与该容器容积之比。

  2.1.10 物质系数 material factor
  可燃物的二氧化碳设计浓度对34%的二氧化碳浓度的折算系数。

  2. 2 符 号

  符号 表2.2

┌────┬──┬──────┬────────────────┐
│ 编 号│符号│单位 │ 涵 义 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.1 │A │ m^2 │折算面积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.2 │A0 │ m^2 │开口总面积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.3 │AP │ m^2 │在假定的封闭罩中存在的实 │
│ │ │ │体墙等实际围封面的面积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2,2.4 │At │ m^2 │假定的封闭罩侧面围封面积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.5 │Av │ m^2 │防护区的内侧面、底面、顶面 │
│ │ │ │(包括其中的开口)的总面积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.6 │Ax │ m^2 │泄压口面积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.7 │Cp │kJ/(kg.℃)│管道金属材料的比热 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.8 │D │ mm │管道内径 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.9 │F │mm^2 │喷头等效孔口面积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.10│H │kJ/kg │二氧化碳蒸发潜热 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.11│K1 │kg/m^2 │面积系数 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.12│K2 │kg/m^3 │体积系数 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.18│Kb │ │物质系数 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.14│L │ m │管道计算长度 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.15│Lb │ m │单个喷头正方形保护面积的边长 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.16│Lp │ m │瞄准点偏离喷头保护面积中心的距离│
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.17│M │ks │二灭化碳设计用量 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.18│Mc │kg │储存量 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.19│Mg │kg │受热管网的管道质量 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.20│Mv │kg │二氧化碳在管道中的蒸发量 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.21│N │ │喷头数量 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.22│Ng │ │安装在计算支管流程下游的喷头数量│
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.23│Np │ │储存容器数 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.24│Pt │Pa │围护结构的允许压强 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.25│Q │kg/min │管道的设计流量 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.26│Qi │kg/min │单个喷头的设计流量 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.27│Qt │kg/min │二氧化碳喷射率 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.28│q0 │kg/min.mm^2 │等效孔口单位面积的喷射率 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.29│qv │kg/min.m^3 │单位体积的喷射率 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.30│T1 │℃ │二氧化碳喷射前管道的平均温度 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.31│T2 │℃ │二氧化碳平均温度 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.32│t │min │喷射时间 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.33│V │m^3 │防护区的净容积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.34│V1 │m^3 │保护对象的计算体积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.35│V0 │L │单个储存容器的容积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.36│Vg │m^3 │防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体│
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.37│Vv │m^3 │防护区的容积 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.38│Y │MPa.kg/m^3 │压力系数 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.39│Z │ │密度系数 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.40│α │kg/L │充装率 │
├────┼──┼──────┼────────────────┤
│2.2.41│φ │(°) │喷头安装角 │
└────┴──┴──────┴────────────────┘
  3 系统设计

  3.1 一般规定

  3.1.1 二氧化碳灭火系统可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。全淹没灭火系统应用于扑救封闭空间内的火灾;局部应用灭火系统应用于扑救不需封闭空间条件的具体保护对象的非深位火灾。

  3.1.2 采用全淹没灭火系统的防护区。应符合下列规定:

  3.1.2.1 对气体、液体、电气火灾和固体表面火灾,在喷放二氧化碳前不能自动关闭的开口,其面积不应大于防护区总内表面积的3%, 且开口不应设在底面。

  3.1.2.2 对固体深位火灾,除泄压口以外的开口,在喷放二氧化碳前应自动关闭。

  3.1.2.3 防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.50h,吊顶的耐火极限不应低于0.25h;围护结构及门窗的允许压强不宜小于1200Pa。

  3.1.2.4 防护区用的通风机和通风管道中的防火阀,在喷放二氧化碳前应自动关闭。

  3.1.3 采用局部应用灭火系统的保护对象,应符合下列规定:
 
  3.1.3.1 保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s。必要时,应采取挡风措施。

  3.1.3.2 在喷头与保护对象之间,喷头喷射角范围内不应有遮挡物。

  3.1.3.3 当保护对象为可燃液体时, 液面至容器缘口的距离不得小于150mm。

  3.1.4 启动释放二氧化碳之前或同时,必须切断可燃、助燃气体的气源。

  3.1.5 当组合分配系统保护5个及以上的防护区或保护对象时,二氧化碳应有备用量,备用量不应小于系统设计的储存量。备用量的储存容器应与系统管网相连,宜能与主储存容器切换使用。

  3.2 全淹没灭火系统

  3.2.1 二氧化碳设计浓度不应小于灭火浓度的1.7倍,并不得低于34%。

  可燃物的二氧化碳设计浓度可按本规范附录A的规定采用。

  3.2.2 当防护区内存有两种及两种以上可燃物时, 防护区的二氧化碳设计浓度应采用可燃物中最大的二氧化碳设计浓度。

  3.2.3 二氧化碳的设计用量应按下式计算:

  M=Kb(K1A+K2V) (3.2.3-l)

  A=Av+30A0(3.2.3.2)

  V=Vv-Vg (3.2.3.一3)

  式中 M--二氧化碳设计用量(Kg);

  Kb--物质系数;

  K1--面积系数(kg/m^2),取0.2Kg/m^2;

  K2--体积系数(kg/m^3),取0.7kg/m^3;

  A--折算面积(m^2):

  Av--防护区的内侧面、底面、顶面(包括其中的开口)的总面积(m^2);

  A0--开口总面积(m^2);

  V--防护区的净容积(m^3);

  Vv--防护区容积(m^3):

  Vg--防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积(m3);

  3.2.4 当防护区的环境温度超过100℃时 二氧化碳的设计用量应在本规范第3.2.3条计算值的基础上每超过5℃增加2%。

  3.2.5 当防护区的环境温度低于-20℃时 二氧化碳的设计用量应在本规范第3.2.3条计算值的基础上每降低1℃增加2%。

  3.2.6 防护区应设置泄压口,并宜设在外墙上, 其高度应大于防护区净高的2/3。当防护区设有防爆泄压孔时,可不单独设置泄压口。

  3.2.7 泄压口的面积可按下式计算:

  Ax=0.0076Qt/√Pt (3.2.7)

  式中 Ax--泄压口面积(m^2);

  Qt--二氧化碳喷射率(Kg/min) ;

  Pt--围护结构的允许压强(Pa);

  3.2.8 全淹没灭火系统二氧化碳的喷放时间不应大于1min。当扑救固体深位火灾时,喷放时间不应大于7min,并应在前2min内使二氧化碳的浓度达到30%。

  3.2.9 二氧化碳扑救固体深位火灾的抑制时间应按本规范附录A的规定采用。

  3.2.10 二氧化碳的储存量应为设计用量与残余量之和。残余量可按设计用量的8%计算。组合分配系统的二氧化碳储存量, 不应小于所需储存量最大的一个防护区的储存量。

  3.3 局部应用灭火系统

  3.3.1 局部应用灭火系统的设计可采用面积法或体积法。 当保护对象的着火部位是比较平直的表面时,宜采用面积法;当着火对象为不规则物体时,应采用体积法。

  3.3.2 局部应用灭火系统的二氧化碳喷射时间不应小于0.5min。对于燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体的火灾,二氧化碳的喷射时间不应小于1.5min。

  3.3.3 当采用面积法设计时,应符合下列规定:

  3.3.3.1 保护对象计算面积应取被保护表面整体的垂直投影面积。

  3.3.3.2 架空型喷头应以喷头的出口至保护对象表面的距离确定设计流量和相应的正方形保护面积;槽边型喷头保护面积应由设计选定的喷头设计流量确定。

  3.3.3.3 架空型喷头的布置宜垂直于保护对象的表面,其瞄准点应是喷头保护面积的中心。当确需非垂直布置时,喷头的安装角不应小于45°。其瞄准点应偏向喷头安装位置的一方(图3.3.3),喷头偏离保护面积中心的距离可按表3.3.3确定

  表3.3.3

┌─────┬────────────────┐
│喷头安装角│喷头偏离保护面积中心的距离(m) │
├─────┼────────────────┤
│45°~60°│0.25Lb │
│60°~75°│0.25Lb~0.125Lb │
│75°~90°│0.125Lb~0 │
└─────┴────────────────┘
  图3. 3.3架空型喷头布置方法

  B1、B2--喷头布置位置;

  E1、E2--喷头瞄准点;
 
  S--喷头出口至瞄准点的距离(m);

  Lb--单个喷头正方形保护面积的边长(m)

  Lψ--瞄准点偏离喷头保护面积中心的距离(m)

  ψ--喷头安装角(°)。

  喷头偏离保护面积中心的距离 表3.3.3

  注:Lψ为单个喷头正方形保护面积的边长。

  3.3.3.4 喷头非垂直布置时的设计流量和保护面积应与垂直布置的相同。

  3.3.3.5 喷头宜等距布置,以喷头正方形保护面积组合排列,并应完全覆盖保护对象。

  3.3.3.6 二氧化碳的设计用量应按下式计算:

  M=N?Q?t(3.3?3)

  式中 M--二氧化碳设计用量(Kg);

  N--喷头数量;

  Q1--单个喷头的设计流量(Kg/min);

  t--喷射时间(min)。

  3.3.4 当采用体积法设计时,应符合下列规定:

  3.3.4.1 保护对象的计算体积应采用假定的封闭罩的体积。封闭罩的底应是保护对象的实际底面;封闭罩的侧面及顶部当无实际围封结构时,它们至保护对象外缘的距离不应小于0.6m。

  3.3.4.2 二氧化碳的单位体积的喷射率应按下式计算:

  qv=kb(16-12Ap/At) (3. 3.4-1)

  式中qv--单位体积的喷射率Kg/(min.m^2) ;

  At--假定的封闭罩侧面围封面面积(m^2);

  Ap――在假定的封闭罩中存在的实体墙等实际围封面的面积(m^2)。

  3.3.4.3 二氧化碳设计用量应按下式计算:

  M=V1×qv?t (3.3.4.2)

  式中V1一一保护对象的计算体积(m^3)。

  3.3.4.4 喷头的布置与数量应使喷射的二氧化碳分布均匀,并满足单位体积的喷射率和设计用量的要求。

  3.3.5 二氧化碳储存量,应取设计用量的1.4倍与管道蒸发量之和。 组 合分配系统的二氧化碳储存量,不应小于所需储存量最大的一个保护对象的储存量。

  3.3.6 当管道敷设在环境温度超过45℃的场所且无绝热层保护时, 应计算二氧化碳在管道中的蒸发量,蒸发量可按下式计算:

  Mv=Mg.Cp(T1-T2)/H (3.3.6)

  式中 Mv――二氧化碳在管道中的蒸发量(kg)t;

  M――受热管网的管道质量(Kg);

  Cq――管道金属材料的比热「KJ/(kg?℃),

  钢管可取0.46KJ/(Kg .℃);

  T1――二氧化碳喷射前管道的平均温度(℃),可取环境平均温度;

  T2――二氧化碳平均温度(℃),可取15.6℃;

  H――二氧化碳蒸发潜热(KJ/kg),可取150.7KJ/kg。


  4 管网计算

  4.0.1 输送二氧化碳管网的管道内径应根据管道设计流量和喷头入口压力通过计算确定。

  4.0.2 管网中干管的设计流量应按下式计算;

  Q=M/t(4.0.2)

  式中 Q――管道的设计流量(Kg/min)。

  4.0.3 管网中支管的设计流量应按下式计算:

  Q=∑1,NgQ1 (4. 0. 3)

  式中Ng--安装在计算支管流程下游的喷头数量

  Q1--单个喷头的设计流量(Kg/min)。

  4.0.4 管段的计算长度应为管道的实际长度与管道附件当量长度之和。

  管道附件的当量长度可按本规范附录B采用。

  4.0.5 管道压力降可按下式换算或按本规范附录C采用。

  0.8725?10^(-4)?D^5.25?Y

  Q^2=---------------------------- (4.0.5)

  L+(0.04319?D1.25?Z)

  式中 D――管道内径(min);

  L――管段计算长度(m)

  Y――压力系数(MPa?Kg/m^3),应按本规范附录D采用;

  Z――密度系数,应按本规范附录D采用。

  4.0.6 管道内流程高度所引起的压力校正值,可按本规范附录E采用,并应计入该管段的终点压力。终点高度低于起点的取正值,终点高度高于起点的取负值。

  4.0.7 喷头入口压力计算值不应小于1.4MPa(绝对压力)。

  4.0.8 喷头等效孔口面积应按下式计算:

  F=Q1/q0(1.0.8)

  式中 F――喷头等效孔口面积(mm^2);

  q0――等效孔口单位面积的喷射率[kg/(min?mm^2)〕, 按本规范附录F选取。

  4.0.9 喷头规格应根据等效孔口面积确定。
 
  4.0.10 储存容器的数量可按下式计算:

  Np=Mc/(α?v0) (4.0.10)

  式中 Np――储存容器数;

  Mc――储存量(Kg);

  α――充装率(Kg/L)

  V0――单个储存容器的容积(L)。

  5.1 储存装置

  5.1.1 储存装置宜由储存容器、容器阀、单向阀和集流管等组成。

  5.1.2 储存容器中充装的二氧化碳应符合现行国家标准《二氧化碳灭火剂》的规定。

  5.1.3储存容器中二氧化碳的充装率应为0.6~0.67Kg/L; 当储存容器工作压力不小于20MPa时,其充装率可为0.75Kg/L。

  5.1.4 储存装置应设称重检漏装置。 当储存容器中充装的二氧化碳量损失10%时,应及时补充。

  5.1.5 储存容器的工作压力不应小于15MPa。储存容器阀上应设泄压装置,其泄压动作压力应为19±0.95MPa。

  5.1.6 储存装置的布置应方便检查和维护,并应避免阳光直射。

  5.1.7 储存装置宜设在专用的储存容器间内。 局部应用灭火系统的储存装置可设置在固定的安全围栏内。专用的储存容器间的设置应符合下列规定:

  5.1.7.1 应靠近防护区,出口应直接通向室外或疏散走道。

  5.1.7.2 耐火等级不应低于二级。

  5.1.7.3 室内温度应为0-49℃,并应保持干燥和良好通风。

  5.1.7.4 设在地下的储存容器间应设机械排风装置,排风口应通向室外。

  5.2 选择阀与喷头

  5.2.1 在组合分配系统中,每个防护区或保护对象应设一个选择阀。 选择阀的位置宜靠近储存容器,并应便于手动操作,方便检查维护。选择阀上应设有标明防护区的铭牌。

  5.2.2 选择阀可采用电动、气动或机械操作方式。 阀的工作压力不应小于12MPa。

  5.2.3 系统启动时,选择阀应在容器阀动作之前或同时打开。

  5.2.4 设置在粉尘场所的喷头应增设不影响喷射效果的防尘罩。

  5.3 管道及其附件

  5.3.1 管道及其附件应能承受最高环境温度下二氧化碳的储存压力, 并应符合下列规定:

  5.3.1.1 管道应采用符合现行国家标准《冷拨或冷轧精密无缝钢管》中规定的无缝钢管,并应内外镀锌。

  5.3.1.2 对镀锌层有腐蚀的环境,管道可采用不锈钢管、铜管或其它抗腐蚀的材料。

  5.3.1.3 挠性连接的软管必须能承受系统的工作压力,并宜采用符合现行国家标准《不锈钢软管》中规定的不锈钢软管。

  5.3.2 管道可采用螺纹连接、 法兰连接或焊接。 公称直径等于或小于80mm的管道,宜采用螺纹连接;公称直径大于80mm的管道,宜采用法兰连接。

  5.3.3 集流管的工作压力不应小于12MPa,并应设置泄压装置,其泄压动作压力应为15±0.75MPa。

  6 控制与操作

  6.0.1 二氧化碳灭火系统应设有自动控制、 手动控制和机械应急操作三种启动方式;当局部应用灭火系统用于经常有人的保护场所时可不设自动控制。

  6.0.2 当采用火灾探测器时, 灭火系统的自动控制应在接收到两个独立的火灾信号后才能启动。根据人员疏散要求,宜延迟启动,但延迟时间不应大于30s。

  6.0.3 手动操作装置应设在防护区外便于操作的地方,并应能在一处完成系统启动的全部操作。局部应用灭火系统手动操作装置应设在保护对象附近。

  6.0.4 二氧化碳灭火系统的供电与自动控制应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定。当采用气动动力源时,应保护系统操作与控制所需要的压力和用气量。

  7 安全要求

  7.0.1 防护区内应设火灾声报警器,必要时,可增设光报警器。 防护区的人口处应设光报警器。报警时间不宜小于灭火过程所需的时间,并应能手动切除报警信号。

  7.0.2 防护区应有能在30s内使该区人员疏散完毕的走道与出口。在疏散走道与出口处,应设火灾事故照明和疏散指示标志。

  7.0.3 防护区入口处应设灭火系统防护标志和二氧化碳喷放指示灯。

  7.0.4 当系统管道设置在可燃气体、 蒸气或有爆炸危险粉尘的场所时,应设防静电接地。

  7.0.5 地下防护区和无窗或固定窗扇的地上防护区,应设机械排风装置。

  7.0.6 防护区的门应向疏散方向开启,并能自动关闭; 在任何情况下均应能从防护区内打开。

  7.0.7 设置灭火系统的场所应配备专用的空气呼吸器或氧气呼吸器。

  附录A 可燃物的二氧化碳设计

  浓度和抑制时间
┌─────────────┬────┬────┬────┐
│可燃物 │物质系数│设计浓度│抑制时间│
│ │ Kb │ (%)│(min) │
├─────────────┼────┼────┼────┤
│丙酮 │1.00 │34 │ │
│乙炔 │2.57 │66 │ │
│航空燃料115#/45# │1.05 │36 │ │
│粗苯(安息油、偏苏油)、苯│1.10 │37 │ │
│丁二烯 │1.26 │41 │ │
│丁烷 │1.00 │34 │ │
│丁稀 -- 1 │1.10 │37 │ │
│二硫化碳 │3.03 │72 │ │
│一氧化碳 │2.43 │64 │ │
│煤气或天然气 │1.10 │37 │ │
│环丙烷 │1.10 │27 │ │
│柴油 │1.00 │34 │ │
│二乙基醚 │1.22 │40 │ │
│二甲醚 │1.22 │40 │ │
│二苯与其氧化物的混合物 │1.47 │46 │ │
│乙烷 │1.22 │40 │ │
│乙醇(酒精) │1.34 │43 │ │
│乙醚 │1.47 │46 │ │
│乙烯 │1.60 │49 │ │
│二氧乙烯 │1.00 │34 │ │
│环氧乙烷 │1.80 │53 │ │
│汽油 │1.00 │34 │ │
│己烷 │1.03 │35 │ │
│正庚烷 │1.03 │35 │ │
│正辛烷 │1.03 │35 │ │
│氢 │3.30 │73 │ │
│硫化氢 │1.06 │26 │ │
│异丁烷 │1.06 │36 │ │
│异丁烯 │1.00 │34 │ │
│甲酸异丁酯 │1.00 │34 │ │
│航空煤油JP -- 4 │1.06 │36 │ │
│煤油 │1.00 │34 │ │
│甲烷 │1.00 │34 │ │
│醋酸甲酯 │1.03 │35 │ │
│甲醇 │1.22 │40 │ │
│甲基丁烯 -- 1 │1.06 │26 │ │
│甲基乙基酮(丁酮) │1.22 │40 │ │
│甲酸甲酯 │1.18 │39 │ │
│戊烷 │1.03 │35 │ │
│石脑油 │1.00 │24 │ │
│丙烷 │1.06 │36 │ │
│丙烯 │1.06 │36 │ │
│淬火油(灭弧油)、润滑油 │1.00 │34 │ │
│纤维材料 │2.25 │62 │20 │
│棉花 │2.00 │58 │20 │
│纸张 │2.25 │62 │20 │
│塑料(颗粒) │2.00 │58 │20 │
│聚苯乙稀 │1.00 │34 │ │
│聚氨基甲酸甲酯(硬) │1.00 │34 │ │
│电缆间和电缆沟 │1.50 │47 │10 │
│数据储存间 │2.25 │62 │20 │
│电子计算机房 │1.50 │47 │10 │
│电气开关和发电室 │1.20 │40 │10 │
│带冷却系统的发电机 │2.00 │58 │至停转止│
│油浸变压器 │2.00 │58 │ │
│数据打印设备间 │2.25 │62 │20 │
│油浸间和干燥设备 │1.20 │40 │ │
│纺织机 │2.00 │58 │ │
│电气绝缘材料 │1.50 │47 │10 │
│皮毛储存间 │3.30 │75 │20 │
│吸尘装置 │3.30 │75 │20 │
└─────────────┴────┴────┴────┘
  注:附表A中未列出的可燃物,其灭火浓度应通过试验确定。

  附录B 管道附件的当量长度
┌────┬───────────┬───────────┐
│管道公称│ 螺纹连接 │ 焊接 │
│ 直径 ├───┬───┬───┼───┬───┬───┤
│(min) │ 90°│三通的│三通的│ 90°│三通的│三通的│
│ │ 弯 │直通部│侧通部│ 弯 │直通部│侧通部│
│ │ 头 │分 │分 │ 头 │分 │分 │
│ │(m) │(m) │(m) │(m) │(m) │(m) │
├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│15 │0.52 │0.3 │1.04 │0.24 │0.21 │0.64 │
│20 │0.67 │0.43 │1.37 │0.33 │0.27 │1.85 │
│25 │0.85 │0.55 │1.74 │0.43 │0.34 │1.07 │
│32 │1.13 │0.7 │2.29 │0.55 │0.46 │1.4 │
│40 │1.31 │1.82 │2.65 │0.64 │0.52 │1.65 │
│50 │1.68 │1.07 │3.42 │0.85 │0.67 │2.1 │
│65 │2.01 │1.25 │4.09 │1.01 │0.82 │2.5 │
│80 │2.50 │1.56 │5.06 │1.25 │1.01 │3.11 │
│100 │ │ │ │1.65 │1.34 │4.09 │
│125 │ │ │ │2.04 │1.68 │5.12 │
│150 │ │ │ │2.47 │2.01 │6.16 │
└────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
附录C 管道压力降
附录D 二氧化碳的压力系数和密度系数
┌──────┬────────┬───┐
│压力(MPa) │(MPa.kg/m^3) │ Z │
├──────┼────────┼───┤
│5.17 │0 │0 │
│5.10 │55.4 │0.0035│
│5.05 │97.2 │0.0600│
│5.00 │132.5 │0.0825│
│4.75 │303.7 │0.210 │
│4.50 │461.6 │0.330 │
│4.25 │612.9 │0.427 │
│4.00 │725.6 │0.570 │
│3.75 │828.3 │0.700 │
│3.50 │927.7 │0.830 │
│3.25 │1005.0 │0.950 │
│3.00 │1082.3 │1.086 │
│2.75 │1150.7 │1.240 │
│2.50 │1219.3 │1.430 │
│2.25 │1250.2 │1.620 │
│2.00 │1285.5 │1.840 │
│1.75 │1318.7 │2.140 │
│1.40 │1340.8 │2.590 │
└──────┴────────┴───┘
  附录E 流程高度所引起的压力校正值
┌──────────┬───────────────────┐
│管道平均压力(MPa) │流程高度所引起的压力校正值(MPa/m) │
├──────────┼───────────────────┤
│5.17 │0.0080 │
│4.83 │0.0068 │
│4.48 │0.0058 │
│4.14 │0.0049 │
│8.79 │0.0040 │
│3.45 │0.0036 │
│3.10 │0.0028 │
│2.76 │0.0024 │
│2.41 │0.0019 │
│2.07 │0.0016 │
│1.72 │0.0012 │
│1.40 │0.0010 │
└──────────┴───────────────────┘
  附录F 喷头入口压力与单位面积的喷射率
┌──────────┬─────────────┐
│喷头入口压力(MPa) │喷射率[kg(min?mm^2)] │
├──────────┼─────────────┤
│5.17 │3.255 │
│5.00 │2.703 │
│4.83 │2.401 │
│4.65 │2.172 │
│4.48 │1.993 │
│4.31 │1.839 │
│4.14 │1.705 │
│3.96 │1.589 │
│3.79 │1.487 │
│3.62 │1.396 │
│2.45 │1.308 │
│8.28 │1.223 │
│3.10 │1.139 │
│2.93 │1.062 │
│2.76 │0.9843 │
│2.59 │0.9070 │
│2.41 │0.8296 │
│2.24 │0.7593 │
│2.07 │0.6890 │
│1.72 │0.5484 │
│1.40 │0.4833 │
└──────────┴─────────────┘
  附录G 本规范用词说明

  G.0.1 执行本规范条文时,对要求严格程度的用词作如下规定, 以便执行时区别对待。

  (1)表示很严格,非这样做不可的用词:
 
  正面词采用“必须”;

  反面词采用“严禁”。

  (2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:

  正面词采用“应”;

  反面词采用“不应”或“不得”。

  (3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:

  正面词采用“宜”或“可”;

  反面词采用“不宜”。

  G.0.2 条文中应按指定的标准、规范执行时, 写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。

  附加说明

  本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单

  主编单位:公安部天津消防科学研究所

  参加单位:机械工业部设计研究院

  上海船舶设计研究院

  江苏省公安厅

  主要起草人:徐炳耀 谢德隆 宋旭东 刘俐娜

  冯修远 刘天牧 钱国泰 罗德安

  马少奎 马 恒

  中华人民共和国国家标准

  二氧化碳灭火系统设计规范

  GB50193―93

  条文说明

  制订说明

  本规范是根据原因家计委计综(1987)2390号文下达的编制《二氧化碳灭火系统设计规范》的任务,由公安部天津消防科学研究所会同机械工业部设计研究院等单位共同编制的。

  在编制过程中,编制组遵照国家基本建设的有关方针政策和“预防为主、防消结合”的消防工作方针,对我国二氧化碳灭火系统的研究、设计、生产和使用情况进行了较全面的调查研究,开展了试验验证工作,尤其对局部应用灭火方式进行了系统的专项试验,论证了各项设计参数数据,在总结已有科研成果和工程实践经验的基础上,参考了国际有关标准和国外先进标准而编制的;并广泛征求了有关单位和专家的意见,经反复讨论修改,最后经有关部门会审定稿。

  本规范共有七章和七个附录,包括总则、术语、符号、系统设计、管网计算、系统组件、控制与操作、安全要求等内容。

  各单位在执行过程中,请结合工程实践注意总结经验、积累资料,发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄公安部天津消防科学研究所,以便今后修订时参考。

中华人民共和国公安部

1993年9月

  1 总则

  1. 0. 1 本条阐明了编制本规范的目的,即为了合理地设计 二氧化碳灭火系统,使之有效地保护人身和财产的安全。

  二氧化碳是一种能够用于扑救多种类型火灾的灭火剂。它的灭火作用主要是相对地减少空气中的氧气含量,降低燃烧物的温度,使火焰熄灭。

  二氧化碳是一种惰性气体, 对绝大多数物质没有破坏作用,灭火后能很快散逸,不留痕迹,又没有毒害。它适用于扑救各种可燃、易燃液体和那些受到水、泡沫、干粉灭火剂的沾污而容易损坏的固体物质的火灾。另外,二氧化碳是一种不导电的物质,可用于扑救带电设备的火灾。目前,在国际上已广泛地应用于许多具有火灾危险的重要场所。国际标准化组织和美国、英国、日本、前苏联等工业发达国家都已制定了有关二氧化碳灭火系统的设计规范或标准。使用二氧化碳灭火系统可保护图书、档案、美术、文物等珍贵资料库房,散装液体库房,电子计算机房,通讯机房,变配电室等场所。也可用于保护贵重仪器、设备。

  我国从50年代即开始应用二氧化碳灭火系统。80年代以来,根据我国社会主义建设发展的需要,在现行国家标准《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中对于应设置二氧化碳灭火系统的场所作出了明确规定,这对于我国二氧化碳灭火系统的推广应用起到了积极的促进作用。

  近年来,随着国标上对卤代烷的使用限制越来越严,二氧化碳灭火系统的应用将会不断增加。二氧化碳灭火系统能否有效地保护防护区人员生命和财产的安全,首要条件是系统的设计是否合理。因此,建立一个统一的设计标准是至关重要的。

  本规范了编制,是在对国外先进标准和国内研究成果进行综合分析并在广泛征求专家意见的基础上完成的。它为二氧化碳灭火系统的设计提供了一个统一的技术要求,使系统的设计做到正确、合理、有效地达到预期的保护目的。本规范也可以作为消防管理部门对二氧化碳灭火系统工程设计进行监督审查的依据。
 
  1.0.2 本条规定了本规范的适用范围。

  本规范所涉及的二氧化碳灭火系统,既包括全淹没灭火系统,也包括局部应用灭火系统,主要适用于新建、改建、扩建工程及生产和储存装置的火灾防护。本规范的主要任务是解决工程建设中的消防问题。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》及其它有关标准规范对设置二氧化碳灭火系统的场所都作出了相应规定。

  1.0.3 本条系根据我国的具体情况规定了二氧化碳灭火系统工程设计所应遵守的基本原则和应达到的要求。

  二氧化碳灭火系统的工程设计,必须根据防护区或保护对象的具体情况,选择合理的设计方案。首先,应根据工程的防火要求和二氧化碳灭火系统的应用特点,合理地划分防护区,制定合理的总体设计方案。在制定总体方案时,要把防护区及其所处的同一建筑物或建筑物的消防问题作为一个整体考虑,要考虑到其它各种消防力量和辅助消防设施的配置情况,正确处理局部和全局的关系。
 
  第二,

  应根据防护区或保护对象的具体情况,如防护区或保护对象的位置、大小、几何形状,防护区内可燃物质的种类、性质、数量和分布等情况,可能发生火灾的类型、起火源和起火部位以及防护区内人员的分布,针对上述情况合理地选择采用不同结构形式的灭火系统,进而确定设计灭火剂用量、系统组件的型号和布置以及系统的操作控制形式。

  二氧化碳灭火系统设计上应达到的总要求是“安全适用、技术先进、经济合理”。“安全适用”是要求所设计的灭火系统在平时应处于良好的运行状态,无火灾时不得发生误动作,且不得妨碍防护区内人员的正常活动与生产的进行;在需要灭火时,系统应能立即启动并施放出必需量的灭火剂,把火灾扑灭在初期。

  灭火系统本身做到便于维护、保养和操作。“技术先进”则要求系统设计时尽可能采用新的成熟的先进设备和科学的设计、计算方法。“经济合理”则要求在保证安全可靠、技术先进的前提下,尽可能考虑到节省工程的投资费用。

  1.0.4 本条规定了二氧化碳灭火系统可用来扑救的火灾种类:气体火灾,液体或可熔化的固体火灾,固体表面火灾及部分固体深位火灾,电气火灾。
 
  制定本条的依据:

  (1)二氧化碳灭火系统在我国已应用一段时间并做过一些专项试验。 其结果表明,二氧化碳灭火系统扑救上述几类火灾是有效的。

  (2)参照或沿用了国际和国外先进标准。

  ①国际标准ISO6183规定:“二氧化碳适合扑救以下类型的火灾:液体或可熔化的固体火灾;气体火灾,但如灭火后由于继续逸出气体而可能引起爆炸情况的除外;某些条件下的固体物质火灾,它们通常可能是正常燃烧产生炽热余烬的有机物质;带电设备的火灾。”

  ②英国标准BS5306规定:“二氧化碳可扑救BS4547标准中所定义的A 类火灾和B类火灾;并且也可扑救C类火灾,但灭火后存在爆炸危险的应慎重考虑。此外,二氧化碳还适用于扑救包含日常电器在内的电气火灾。”

  ③美国标准NFPAI2规定:“适用于二氧化碳保护的火灾危险和设备有:可燃液体(因为用二氧化碳扑救室内气体火灾有产生爆炸的危险,故不予推荐。如果用来扑救气体火灾时,要注意使用方法,通常应切断气源……);电气火灾,如变压器、油开关与断路器、旋转设备、电子设备;使用汽油或其它液体燃料的内燃机;普通易燃物,如纸张、木材、纤维制品;易燃固体。”

  需要说明的两点是:

  (1)对扑救气体火灾的限制。 本条文规定:二氧化碳灭火系统可用于扑救灭火之前能切断气源的气体火灾。这一规定同样见于ISO、BS及NFPA标准。 这样规定的原因是:尽管二氧化碳灭气体火灾是有效的,但由于二氧化碳的冷却作用较小,火虽然能扑灭,但难于在短时间内使火场环境温度包括其中设置物的温度降至燃气的燃点以下。如果气源不能关闭,则气体会继续逸出,当逸出量在空间里达到或高过燃烧下限浓度,即有产生爆炸的危险。故强调灭火前必须能切断气源,否则不能采用。

  (2)对扑救固体深位火灾的限制。条文规定:可用于扑救棉毛、织物、 纸张等部分固体深位火灾。其中所指“部分”的含义,即是本规范附录A 中可燃物项所列举出的有关内容。换言之,凡未列出者,未经试验认定之前不应作为“部分”之内。如遇有“部分”之外的情况,则需要做专项试验,明确它的可行性以及可供应用的设计数据。

  1.0.5 本条规定了不可用二氧化碳灭火系统扑救的物质对象, 概括为三大类:含氧化剂的化学制品,活泼金属,金属氢化物。

  制定本条内容的依据,主要是参照了国际和国外先进标准。

  (1)国际标准ISO 6183规定:“二氧化碳不适合扑救下列物质的火灾:自身供氧的化学制品,如硝化纤维,活泼金属和它们的氢化物(如钠、钾、镁、钛、锆等)。”

  (2)英国标准BS 5306规定:“二氧化碳对金属氢化韧,钾、钠、镁、钛、锆之类的活泼金属,以及化学制品含氧能助燃的纤维素等物质的灭火无效。”

  (3)美国标准NFPAI2规定:“在燃烧过程中, 有下列物质的则不能用二氧化碳灭火:

  ①自身含氧的化学制品,如硝化纤维;

  ②活泼金属,如钠、钾、镁、钛、锆;

  ③金属氢化物。”
 
  1.0.6 本条规定中所指的“现行的国家有关标准”, 除在本规范中已指明的以外,还包括以下几个方面的标准:

  (1)防火基础标准与有关的安全基础标准;

  (2)有关的工业与民用建筑防火标准、规范;

  (3)有关的火灾自动报警系统标准、规范;

  (4)有关的二氧化碳灭火剂标准;

  (5)其它有关的标准。

  3 系统设计

  3.1 一般规定

  3.1.1 本条包含两部分内容,其一是规定二氧化碳灭火系统分两种类型,即全淹没灭火系统和局部应用灭火系统;其二是规定两种系统的不同应用条件(范围),全淹没灭火系统只能应用在封闭的空间里,而局部应用灭火系统可以应用在开敞的空间。

  关于全淹没灭火系统、局部应用灭火系统的应用条件,BS5306规定的非常清楚:“全淹没灭火系统有一个固定的二氧化碳供给源永久地连向装有喷头的管道,用喷头将二氧化碳喷放到封闭的空间里,使得封闭空间内产生足以灭火的二氧化碳浓度”;“局部应用灭火系统……喷头的布置应是直接向指定区域内发生的火灾喷射二氧化碳,这指定区域是无封闭物包围的,或仅有部分被包围着,无需在整个存放被保护物的容积内形成灭火浓度”。此外,ISO6183和NFPA12 中都有与上述内容大致相同的规定。

  3.1.2 本条规定了全淹没灭火系统的应用条件。

  3.1.2.1 本款参照ISO6183、BS5306和NFPA 12等标准,规定了全淹没系统防护区的封闭条件。

  条文中规定对于表面火灾在灭火过程中不能自行关闭的开口面积不应大于防护区总表面积的3%,而且3%的开口不能开在底面。

  开口面积的大小,等效采用ISO6183规定:“当比值A0/Av。大于0.03 时,系统应设计成局部应用灭火系统;但并不是说,比值小于0.03 时就不能应用局部应用灭火系统”。提出开口不能开在底部的原因是:二氧化碳的密度比空气的密度约大50%,即二氧化碳比空气重,最容易在底面扩散流失,影响灭火效果。

  3.1.2.2 在本款中规定,对深位火灾,除泄压口外,在灭火过程中不能存在不能自动关闭的开口,是根据以下情况确定的。

  采用全淹没方式灭深位火灾时,必须是封闭的空间才能建立起规定的设计浓度,并能保持住一定的抑制时间,使燃烧彻底熄灭,不再复燃。否则,就无法达到这一目的。

  关于深位火灾防护区开口的规定,参考了下述国际和国外先进标准:

  ISO 6183规定:“当需要一定抑制时间时,不允许存在开口,除非在规定的抑制时间内,另行增加二氧化碳供给量,以维持所要求的浓度”。NFPA 12规定:
 
  “对于深位火灾要求二氧化碳喷放空间是封闭的。在设计浓度达到之后,其浓度必须维持不小于20min的时间”。BS5306 规定:“深位火灾的系统设计以适度的不透气的封闭物为基础,就是说应安装能自行关闭的挡板和门,这些挡板和门平时可以开着,但发生火灾时应自行关闭。这种系统和围护物应设计成使二氧化碳设计浓度保持时间不小于20min。”

  3.1.2.3 本款规定的全淹没灭火系统防护区的建筑构件最低耐火极限,是参照国家标准《建筑设计防火规范》对非燃烧体及吊顶的耐火极限要求,并考虑下述情况提出的:

  (1)为了保证采用二氧化碳全淹没灭火系统能完全将建筑物内的火灾扑灭,防护区的建筑构件应该有足够的耐火极限,以保证完全灭火所需时间。完全灭火所需要的时间一般包括火灾探测时间、探测出火灾后到施放二氧化碳之前的延时时间、施放二氧化碳时间和二氧化碳的抑制时间。这几段时间中二氧化碳的抑制时间是最长的一段,固体深位火灾的抑制时间一般需20min左右。 若防护区的建筑构件的耐火极限低于上述时间要求,则有可能在火灾尚未完全熄灭之前就被烧坏,使防护区的封闭性受到破坏,造成二氧化碳大量流失而导致复燃。

  (2)二氧化碳全淹没灭火系统适用于封闭空间的防护区, 也就是只能扑救围护结构内部的可燃物火灾。对围护结构本身的火灾是难以起到保护作用的。为了防止防护区外发生的火灾蔓延到防护区内,因此要求防护区的围护构件、门、窗、吊顶等,应有一定的耐火极限。

  关于防护区围护结构耐火极限的规定,同时也参考了国际和国外先进标准的有关规定,如:ISO6183 规定:“利用全淹没二氧化碳灭火系统保护的建筑结构应使二氧化碳不易流散出去。房屋的墙和门窗应该有足够的耐火时间,使得在抑制时间内,二氧化碳能维持在预定的浓度。”BS5306规定:“被保护容积应该用耐火构件封闭,该耐火构件按BS476第八部分进行试验,耐火时间不小于30min。”

  3.1. 2.4 本款规定防护区的通风系统在喷放二氧化碳之前应自动关闭,是根据下述情况提出的:

  向一个正在通风的防护区施放二氧化碳,二氧化碳随着排出的空气很快流出室外,使防护区内达不到二氧化碳设计浓度,影响灭火;另外,火灾有可能通过风道蔓延。

  本款的提出参考了国际和国外先进标准规定:

  ISO6183规定:“开口和通风系统,在喷放二氧化碳之前, 至少在喷放的同时,能够自动断电并关闭”。BS 5306规定:“在有强制通风系统的地方, 在开始喷射二氧化碳之前或喷射的同时,应该把通风系统的电源断掉,或把通风孔关闭”。NFPA I2规定:“在装有空调系统的地方,在喷放二氧化碳之前或同时,把空调系统切断或关闭,或既切断又关闭,或提供附加的补偿气体。”

  3.1.3 本条规定了局部应用灭火系统的应用条件。

  3.1.3.1 二氧化碳灭火剂属于气体灭火剂,易受风的影响,为了保证灭火效果,必须把风的因素考虑进去。为此,曾经在室外做过喷射试验,发现在风速小于3m/s时,喷射效果较好,风对灭火效果影响不大, 仍然满足设计要求。

  依此,规定了保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s的要求。 为了对环境风速条件不宜限制过死,有利于设计和应用,故又规定了当风速大于3m/S;时,可考虑采取挡风措施的做法。

  国外有关标准也提到了风的影响,但对风速规定不具体。如BS 5306规定:“喷射二氧化碳一定不能让强风或空气流吹跑。”

  3.1.3.2 局部应用系统是将二氧化碳直接喷射到被保护对象表面而灭火的,所以在射流的沿程是不允许有障碍物的,否则会影响灭火效果。

  3.1.3.3 当被保护对象为可燃液体时,流速很高的液态二氧化碳具有很大的动能,当二氧化碳射流喷到可燃液体表面时,可能引起可燃液体的飞溅,造成流淌火或更大的火灾危险。为了避免这种飞溅的出现,可以在射流速度方面作出限制,同时对容器缘口到液面的距离作出规定。为了和局部应用喷头设计数据的试验条件相一致,故作出液面到容器缘口的距离不得小于150mm的规定。
 
  国际标准和国外先进标准也都是这样规定的。如ISO 6183规定:对于深层可燃液体火灾,其容器缘口至少应高于液面150mm;NFPA 12中规定:当保护深层可燃液体灭火时,必须保证油盘缘口要高出液面至少6in(150mm)。

  3.1.4 喷射二氧化碳前切断可燃、助燃气体气源的目的是防止引起爆炸。

  同时,也为防止淡化二氧化碳浓度,影响灭火。

  3.1.5 本条规定了备用量的设置条件、数量和方法。

  (1)备用量的设置条件。 组合分配系统中各防护区或保护对象虽然不会同时发生火灾,但保护对象数目增多,发生火灾的概率就增大,可能发生火灾的时间间隔就缩短。为防备主设备因检修、泄漏或喷射释放等原因造成保护中断期间发生火灾,所以要考虑设置备用量。至于多少个保护对象的组合分配系统应设备用量,在国际标准和国外先进标准中规定也未明确。仅前联邦德国在DIN 14492中规定:“如果灭火装置保护多达5个保护区(保护对象)时, 则必须按其中最大灭火剂用量考虑100%备用量。”工程实际中, 二氧化碳灭火系统多用于生产作业的火灾危险场所,并且超过4 个保护对象或防护区的组合分配系统也不多,故本规范规定4个以上的就应设备用量。

  (2)备用量的数量。备用量是为了保证系统保护的连续性, 同时也包含了扑救2次火灾的考虑。因此备用量不应小于设计用量关于备用量的数量。ISO6183规定:“在有些情况下,二氧化碳灭火系统保护一个或多个区域的地方,要求有100%的备用量”。

  (3)备用量的设置方法。 本条规定备用量的储存容器应与主储存容器切换使用,其目的是为了起到连续保护作用。无论是主储存容器已释放或发生泄漏或是其它原因造成主储存容器不能使用时,备用储存容器则应能立即投入使用。关于备用量的设置方法,ISO 6183 规定:“备用量的供给永久地与系统相连”;BS 5306也规定:“每一组备用附加钢瓶应与最初储备的相等, 并预先连到固定管网”; NFPAI2 规定:“固定储存系统的基本瓶组与备用瓶组应永久地接向管网。”

  3.2 全淹没灭火系统

  3.2.1 本条中“二氧化碳设计浓度不应小于灭火浓度的1.7 倍”的规定是等效采用国际和国外先进标准。ISO6183规定:“设计浓度取1.7 倍的灭火浓度值”。其它一些国家标准也有相同的规定。

  本条还规定了设计浓度不得低于34%,这是说,实验得出的灭火浓度乘以1.7以后的值,若小于34%时,也应取34%为设计浓度。这与国际、 国外先进标准规定相同。ISO 6183、NFPA 12、BS5306标准都有此规定。

  在本规范附录A中已经给出多种可燃物的二氧化碳设计浓度。附录A中没有给出的可燃物的设计浓度,应通过试验确定。

  3.2.2 本条规定了在一个防护区内,如果同时存放着几种不同物质, 在选取该防护区二氧化碳设计浓度时,应选各种物质当中设计浓度最大的作为该防护区的设计浓度。只有这样,才能保证灭火条件。在国际标准和国外先进标准中也有同样的规定。

  3.2.3 本条给出了设计用量的计算公式。该公式等效采用ISO 6183 中的二氧化碳设计用量公式。其中常数30是考虑到开口流失的补偿系数。

  该式计算示例:

  侧墙上有2m×lm开口(不关闭)的散装乙醇储存库(查附录A,Kb=1.3),实际尺寸:长=16m,宽=10m,高=3.5m。

  防护区容积:Vv=16X10X3.5=560m^3

  可扣除体积:Vg=0m^3

  防护区的净容积:V=Vv-Vg=560-0=560m^3

  总表面积:

  Av=(16X10X2)+(16X3.5X2)+(10X3.5X2)

  =502m^2

  所有开口的总面积:

  A0=2X1=2m^2

  折算面积:

  A=Av+30A0=502+60=562m^2

  设计用量:

  M=Kb(0.2A+0.7V)

  =1.3(0.2X562+0.7X560)

  =655.7kg

  3.2.4、3.2.5这两条规定了当防护区环境温度超出所规定温度时,二氧化碳设计用量的补偿方法。
 
  当防护区的环境温度在-20~100℃之间时,无须进行二氧化碳用量的补偿。

  当上限超出100℃时,如105℃时,对超出的5℃就需要增加2%的二氧化碳设计用量。一般能超出 100℃以上的异常环境温度的防护区,如烘漆间。当环境温度低于-20℃时,对其低于的部分,每1℃需增加2%的二氧化碳设计用量。如-22℃时,对低于的2℃需增加4%的二氧化碳设计用量。

  本条等效果用了国外先进标准的规定:BS 5306规定:“(1)围护物常态温度在100℃以上的地方,对100℃以上的部分,每5℃增加2%的二氧化碳设计用量:

  (2)围护物常态温度低于一20C的地方,对-20℃以下的部分,每1℃增加2%的二氧化碳设计用量”。NFPA12也有相同的规定。

  3.2.6 本条规定泄压口宜设在外墙上,其位置应距室内地面2/3 以上的净高处。因为二氧化碳比空气重,容易在空气下面扩散。所以为了防止防护区因设置泄压口而造成过多的二氧化碳流失,泄压口的位置应开在防护区的上部。
 
  国际和国外先进标准对防护区内的泄压口也作了类似规定。ISO6183
规定:“对封闭的房屋,必须在其最高点设置自动泄压口,否则当放进二化碳时将会导致增加压力的危险”。BS5306规定:“封闭空间可燃蒸气的泄放和由于喷射二氧化碳引起的超压的泄放,应该予以考虑,在必要的地方,应作泄放口。”

  在执行本条规定时应注意:采用全淹没灭火系统保护的大多数防护区,都不是完全封闭的,有门、窗的防护区一般都有缝隙存在;通过门窗四周缝隙所泄漏的二氧化碳,可防止空间内压力过量升高,这种防护区一般不需要再开泄压口。

  此外,已设有防爆泄压口的防护区,也不需要再设泄压口。

  3.2.7 本条规定的计算泄压口面积公式由ISO6183中的公式经单位变换得到。公式中最低允许压强值的确定,可参照美国NFPA12标准给出的数据(见表l):

  建筑物的最低允许压强 表1

┌────┬─────────┐
│ 类 型 │最低允许压强(Pa)│
├────┼─────────┤
│高层建筑│1200 │
├────┼─────────┤
│一般建筑│2400 │
├────┼─────────┤
│地下建筑│4800 │
└────┴─────────┘
  3. 2. 8 本条对二氧化碳设计用量的喷射时间作了具体规定。 该规定等效采用了国际和国外先进标准。ISO 6183规定:“二氧化碳设计用量的喷射时间应在1min以内。 对于要求抑制时间的固体物质火灾, 其设计用量的喷射时间应在7min以内。但是,其喷放速率要求不得小于在2min内达到 30 %的体积浓度”。

  BS5306也作了同样规定。

  3.2.9 本条规定的扑救固体深位火灾的抑制时间,等效采用了ISO6183的规定。

  3.2.10 本条规定了二氧化碳储存量应包括设计用量与残余量两部分。同时又规定了组合分配系统储存量的确定原则。

  (1)残余量的规定是根据我国现行采用的40 L二氧化碳储存容器试验结果得出的。40L钢瓶充装量为25kg,喷放后测得残余量为1.5-2kg,占充装量的6%~8%,故选取残余量为设计用量的8%。

  (2 )组合分配系统是由一套二氧化碳储存装置同时保护多个防护区或保护对象的灭火系统。各防护区同时着火的概率很小,不需考虑同时向各个防护区释放二氧化碳灭火剂。在同一组合分配系统中,每个防护区的容积大小、所需设计浓度、开口情况各不相同,其中必定有一个设计用量最多的防护区,应将该防护区的设计用量及所需残余量作为组合分配系统的二氧化碳储存量。因为在某些情况下,容积最大的防护区,其设计用量不一定最大,设计时一定要按设计用量最大的考虑。

  3.3 局部应用灭火系统

  3.3.1 局部应用灭火系统的设计方法分为面积法和体积法, 这是国际标准和国外先进标准比较一致的分类法。前者适用于着火部位为比较平直的表面情况,后者适用于着火对象是不规则物体情况。凡当着火对象形状不规则,用面积法不能做到所有表面被完全覆盖时,都可采用体积法进行设计。当着火部位比较平直,用面积法容易做到所有表面被完全覆盖时,则首先可考虑用面积法进行设计。为使设计人员有所选择,故对面积法采用了“宜”这一要求程度的用词。

  3.3.2 本条是根据试验数据和参考国际标准和国外先进标准制定的。

  BS5306规定:“二氧化碳总用量的有效液体喷射时间应为30s”。ISO 6183、NFPA12、日本和前苏联有关标准也都规定喷射时间为30s。为了与上述标准一致起来,故本规范规定喷射时间为0.5min。 燃点温度低于沸点温度的可燃液体和可熔化的固体的喷射时间,BS5306规定
为1.5min,国际标准未规定具体数据,故取英国标准BS5306的数据。

  3.3.3 本条说明设计局部应用灭火系统的面积法。

  3.3.3.1 由于单个喷头的保护面积是按被保护面的垂直投影方向确定的,所以计算保护面积也需取整体保护表面垂直投影的面积。

  3.3.3.2 架空型喷头设计流量和相应保护面积的试验方法是参照美国标准NFPA 12确定的。该试验方法是:把喷头安装在盛有70#汽油的正方形油盘上方,使其轴线与液面垂直。液面到油盘缘口的距离为150mm, 喷射二氧化碳使其产生临界飞溅的流量,该流量称为临界飞溅流量(也称最大允许流量)。以75%临界飞溅流量在20s以内灭火的油盘面积定义为喷头的保护面积,以90%临界飞溅流量定义为对应保护面积的喷头设计流量。试验表明:保护面积和设计流量都是安装高度(即喷头到油盘液面的距离)的函数,所以在工程设计时也需根据喷头到保护对象表面的距离确定喷头的保护面积和相应的设计流量。只有这样,才能使预定的流量不产生飞溅,预定的保护面积内能可靠地灭火。

  槽边型喷头的保护面积是其喷射宽度与射程的函数,喷射宽度和射程是喷头设计流量的函数,所以槽边型喷头的保护面积需根据选定的喷头设计流量确定。

  3.3.3.3、3.3. 3 . 4 这两款等效采用了国际标准和国外先进标准。ISO6183、NFPA 12和BS5306都作了同样规定。

  图3.3.3表示了喷头轴线与液面垂直和喷头轴线与液面成45 °锐角两种安装方式。其中油盘缘口至液面距离为150mm,喷头出口至瞄准点的距离为S。喷头轴线与液面垂直安装时(B1喷头),瞄准点E1在喷头正方形保护面积的中心。喷头轴线与液面成45°锐角安装时(B2喷头),瞄准点E2偏离喷头正方形保护面积中心,其距离为0.25Lb(Lb是正方形面积的边长);并且,喷头的设计流量和保护面积与垂直布置的相等。

  3.3.3.5 喷头的保护面积,对架空型喷头为正方形面积,对槽边型喷头为矩形(或正方形)面积。为了保证可靠灭火,喷头的布置必须使保护面积被完全覆盖,即按不留空白原则布置喷头。至于等距布置原则,这是从安全可靠、经济合理的观点提出的。

  3.3. 3.6 二氧化碳设计用量等于把全部被保护表面完全覆盖所用喷头的设计流量数之和与喷射时间的乘积,即:

  M=t∑Qi, (1)

  当所用喷头设计流量相同时,则:

  ∑Qi=N.Qi (2)

  把公式(2)代入公式(1)即得出公式(3.3.3)。
 
  上述确定喷头数量和设计用量的方法,也是ISO 6183、NFPA12和BS5306 等规定的方法。
 
  除此之外,还有以灭火强度为依据确定灭火剂设计用量的计算方法。

  M=A1.q(3)

  式中q一一灭火强度(kg/m^2)。

  这时,喷头数量按下式计算:

  N=M/(t?0i) (4)

  日本来用了这种方法,规定灭火强度取13kg/m^2。

  我们的试验表明:喷头安装高度不同,灭火强度不同,灭火强度随喷头安装高度的增加而增加。为了安全可靠、经济合理起见,本规范不采用这种方法。

  3.3.4 本条说明设计局部应用系统的体积法。

  (1)本条等效采用国际标准和国外先进标准。

  ISO 6183 规定:“系统的总喷放速率以假想的围绕火灾危险区的完全封闭罩的容积为基础。这种假想的封闭罩的墙和天花板距火险至少0.6m远, 除非采用了实际的隔墙,而且这墙能封闭一切可能的泄漏、飞溅或外溢。该容积内的物体所占体积不能被扣除。”

  ISO 6183又规定:“一个基本系统的总喷放强度不应小于16kg/min。 m^3;

  如果假想封闭罩有一个封闭的底,并且已分别为高出火险物至少0.6m的永久连续的墙所限定(这种墙通常不是火险物的一部分),那么,对于存在这种为实际墙完全包围的封闭罩,其喷放速率可以成比例地减少,但不得低于4kg/min.m^3。”

  NVPA12和BS5306也作了类似规定。

  (2)本条经过了试验验证。

  ①用火灾模型进行试验验证。火灾模型为0.8m×0.8mX1.4
m的钢架,用Φ18圆钢焊制,钢架分为三层,距底分别为0.4m、0.9m和  1.4m。

  各层分别放5个油盘,油盘里放入Kb等于1的70#汽油。火灾模型放在外部尺寸为2.08mX2.08mX0.3m的水槽中间,水槽外围竖放高为2.08m,宽为1.04m的钢制屏封。把水槽四周全部围起来共需8块屏封,试验时根据预定Ap/At 值决定放置屏风块数。二氧化碳喷头布置在模型上方,灭火时间控制在20s以内,求出不同Aρ/At值下的二氧化碳流量,计算出不同Aρ/At 值时的二氧化碳单位体积的喷射率qv值。

  首先作了同-Ap/At值下,不同开口方位的试验。试验表明:单位体积的喷射率与开口方位无关。

  接着作了7种不同Aρ/At值的灭火实验,每种重复3次,经数据处理得:

  qv=15.95-11.92X(Ap/At)

  该结果与公式(3.3.4-1)非常接近。

  ②用中间试验进行工程实际验证。中间试验的灭火对象为3150KVA 油浸变压器,其外部尺寸为2.5mX2.3mX2.6m,灭火系统设计采用体积法, 计算保护体积为:

  V1=(2.5+0.6X2)(2.3+0.6X2)(2.6+0.6)=41.44m^3环绕变压器四周,沿假想封闭罩分两层设置环状支管。支管上布置喷头,封闭罩无真实墙,取Ap/A,值等于零,单位体积喷射率q。取16kg/min?m^3, 设计喷射时间取0.5min 计算灭火剂设计用量。试验用汽油引燃变压器油,预燃时间30s,试验结果,实际灭火时间为15s。由此可见,按本条规定的体积法进行局部应用灭火系统设计是安全可靠的。

  (3)需要进一步说明的问题。一般设备的布置,从方便维护讲, 都会留出离真实墙0.5m以上的距离,就是说实体墙距火险危险物的距离都会接近0.6m或大于0.6m,这时到底利用实体墙与否应通过计算决定。利用了真实墙, 体积喷射率qv值变小了,但计算保护体积V1值增大了,如果最终灭火剂设计用量增加了许多,那么就没必要利用真实墙。

  3.3.5 局部应用灭火系统是将二氧化碳直接喷射到保护对象表面而灭火。试验表明:只有液态的二氧化碳才能有效地灭火,按正常充装密度充装的高压储瓶,以液态形式喷出的二氧化碳量仅为充装量的70%-75%。根据试验结果,并参照国际标准和国外先进标准取储存量为设计量的1.4倍。 lSO 6183规定:“对于高压储存系统,二氧化碳的设计用量应增加40 %,
以确定容器的名义储存能力。这是因为,只有喷出的液体部分才是有效的。”NFPA 12和BS5306也作了同样规定。

  3.3.6 本条等效采用国际标准和国外先进标准。ISO 6183、NFPA 12 和BS5306都作了同样规定。需要指出的是:有绝热层保护的管敷在环境温度超过45℃的场所时,如果做到管壁的温度不超过45℃,那么可以不计算二氧化碳管道蒸发量。对实际的环境温度超过45℃的场所,到底采用绝热技术还是追补管道蒸发量,应由经济性决定。

  4 管网计算

  4.0.1 本条规定了管网计算的总原则:管道直径应满足输送设计流量要求,同时,管道最终端压力也应满足喷头入口压力不低于喷头最低工作压力的要求。这是水力计算中的一般要求。二氧化碳流属随机二相流,其水力计算较复杂,所以本规定不限制具体的计算方法,只从原则上作规定,只要满足这两条基本原则即可。

  4.0.2、4.0.3 这两条规定了计算管道流量的方法,为管网计算提供管道流量的数据。仍需指出:计算流量的方法应灵活使用,如对局部应用的面积法,也可先求出支管流量,然后由支管流量相加得干管流量。又如全淹没系统的管网,可按总流量的比例分配支管流量,如对称分配的支管流量即为总流量的1/2。

  4.0.4 这是一般水力计算中确定管段计算长度的常规原则。

  4.0.5 本条等效采用了国际标准和国外先进标准。ISO 6183、NFPA 12和BS5306都作了同样规定。

  我国通过灭油浸变压器火中间试验验证了这种方法,故等效采用。

  4.0.6 正常敷管坡度引起的管段两端的水头差是可以忽略的, 但对管段两端显著高程差所引起的水头是不能忽略的,应计人管段终点压力。水头是高度和密度的函数,二氧化碳的密度是随压力变化的,在计算水头时,应取管段两端压力的平均值。水头是重力作用的结果,方向永远向下,所以当二氧化碳向上流动时应减去该水头,当向下流动时应加上该水头。

  本条规定是参照国际标准和国外先进标准制定, 其中附录 E 系等效采用了ISO6183中的表B6。执行这一条时应注意两点:管段平均压力是管段两端压力的平均值;高程是管段两端的高度差(位差),不是管段的长度。

  4.0.7 本规定等效采用国际标准规定,并经试验验证。

  lSO 6183规定:对高压系统,喷嘴入口最低压力取1.4MPa。

  试验表明:对高压储存系统,只要喷头人口压力不低于1.4MPa, 就能保证液相喷射,无论对全淹没灭火系统还是对局部应用灭火系统均能保证灭火效果。

  4.0.8、4.0.9 这两条规定系参考国际标准和国外先进标准制定。

  ISO 6183规定:“喷嘴开口的截面积计算应按附录B进行。”lS06183中附录B6中指出:“对高压系统,通过等效孔口的喷射强度应以表 B8中给出的值为依据。”

  NFPA 12 规定:“喷嘴所要求的当量孔口面积等于总流量除以喷射率”。

  BS5306中也作了同样规定。

  本规范附录F系等采用ISO 6183中表B8。

  4.0.10 目前我国使用的二氧化碳钢瓶容积为40L,充装量为25 kg,但考虑到以后的发展,储存容器的规格还会增多,所以提出用公式(4.0.10)来计算不同规格储存容器的个数。

  执行这一条规定时应注意,钢瓶充装率必须根据各种规格产品的充装率确定。

  5 系统组件

  5.1 储存装置

  5.l.1 本条规定了二氧化碳灭火系统储存装置的组成。 储存容器是用以贮存二氧化碳灭火剂的,容器阀是用以控制灭火剂的施放的,单向阀起防止灭火剂回流的作用,集流管是汇集从各储存容器放出的灭火剂再送入管网的。
 
  5.1.2 本条规定了灭火剂的质量应符合国家标准的规定。

  5.1.3 本条中规定的充装率是根据我国《气瓶安全监查规程》中有关条款确定的。

  5.1.4 设置称重检漏装置是为了检查储存容器内灭火剂的泄漏情况, 避免因泄漏过多在火灾发生时影响灭火效果。并规定了储存容器内灭火剂泄漏量达到10%时应及时补充或更换。

  NFPA 12规定:“如果在某个时候,容器内灭火剂损失超过净重的10%, 必须重新灌装或替换。”

  5.1.5 在储存容器或容器阀上设置安全泄压装置, 是为了防止由于意外情况出现时,储存容器的压力超过允许的最高压力而引起事故,以确保设备和人身安全。

  目前应用的储瓶设计压力为15MPa,强度试验压力为22.5MPa, 因此规定泄压装置的动作压力应为19±0.95MPa。

  5.1.6 储存容器避免阳光直射,是为了防止容器温度过高, 以确保容器安全。

  5.1.7 储存装置设置在专用的储存容器间内, 是为了便于管理及安全。局部应用系统的储存装置往往就设置在保护对象的附近,为了安全也应将储存装置设置在固定的围栏内,围栏应是防火材料制成。

  5.1.7.1 储存间靠近防护区,可减少管道长度、减少压力损失。为了值班人员、工作人员的安全,要求出口应直接通向室外或疏散通道。

  5.1.7.2 储存间的耐火等级不应低于二级的防火要求,与《建筑设计防火规范》对消防水泵房的要求等同。

  5.1.7.3 储存间的温度范围系参照国外同类标准的有关规定制定的。ISO 6183规定:“高压储存温度范围从O-50℃, 在这中间对变化的流速不需特殊的补偿方法”。储存容积间保持干燥,可避免容器、管道及电气仪表等因潮湿而锈蚀。通风良好则可避免因检修或灭火剂泄漏造成储存间内浓度过高而对人身造成危害。

  5.1.7.4 对只能设在地下室的储存间,只有设置机械排风装置才能达到上述要求。

  5.2 选择阀与喷头

  5.2.1 在组合分配系统中, 每个防护区或保护对象的管道上应设一个选择阀。在火灾发生时,可以有选择地打开出现火情的防护区或保护对象的管道上的选择阀喷射灭火剂灭火。选择阀上设标明防护区或保护对象的铭牌是防止操作
时出现差错。

  5.2.2 选择阀的工作压力不应小于12MPa,与集流管的工作压力一致。

  5.2.3 在灭火系统动作时, 如果选择阀滞后打开就会引起选择阀和集流管承受水锤作用而出现超压,所以明确规定选择阀在容器阀动作前或同时打开。

  5.2.4 在国外同类标准中也有类似的规定。如ISO6183规定:“必要时针对影响喷头功能的外部污染,对喷头加以保护。”

  5.3 管道及其附件

  5.3.1 二氧化碳在储存容器中的压力随温度升高而增加。为了安全, 本条规定了管道及其附件应能承受最高环境温度下的储存压力。

  5.3.1.1 符合国家标准GB3639《冷拔和冷轧精密无缝钢管》中的无缝钢管可以承受设计要求的压力。为了减缓管道的锈蚀,要求管道内外镀锌。

  5.3.1.2 当防护区内有腐蚀锌层的气体、蒸气或粉尘时,应采取抗腐蚀的材料,如《不锈钢管》、《挤压钢管》、《拉制铜管》中的不锈钢管或铜管。

  5.3.1.3 软管采用不锈钢软管免于锈蚀,可保证软管安全承受要求的压力。

  5.3.2 本条规定了管道的连接方式,对于公称直径不大于80mm 的管道,可采用螺纹连接;对于公称直径超过80mm的管道可采用法兰连接,这主要是考虑强度要求和安装与维修的方便。

  对于法兰连接,其法兰可按《对焊钢法兰》的标准执行。

  采用不锈钢管或铜管并用焊接连接时,可按国家标准《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》的要求施工。

  5.3.3 本条系参照国际和国外先进标准制定的。ISO6183规定:“在系统中,在阀的布置导致封闭管段的地方,应设置压力泄放装置”。BS5306规定:“在管道中有可能积聚二氧化碳液体的地方,如阀门之间,应加装适宜的超压泄放装置。……对高压系统,这样的装置应设计成在15±0.75MPa时动作”。故本条规定集流管工作压力不应小于12MPa,泄压动作压力为15±0.75MPa。

  6 控制与操作

  6.0.1.6.0.3 二氧化碳灭火系统的防护区或保护对象大多是消防保卫的重点要害部位或是有可能无人在场的部位。即使经常有人,但不易发现大型密闭空间深位处的火灾。所以一般应有自动控制,以保证一旦失火便能迅速将其扑灭。但自动控制有可能失灵,故要求系统同时应有手动控制。手动控制应不受火灾影响,一般在防护区外面或远离保护对象的地方进行。为了能迅速启动灭火系统,要求以一个控制动作就能使整个系统动作。考虑到自动控制和手动控制万一同时失灵(包括停电),系统应有应急手动启动方式。应急操作装置通常是机械的,如储存容器瓶头阀上的按钮或操作杆等。应急操作可以是直接手动操作,也可以利用系统压力或钢索装置等进行操作。手动操作的推、拉力不应大于178N。

  考虑到二氧化碳对人体可能产生的危害。在设有自动控制的全淹没防护区外面,必须设有自动/手动转换开关。有人进入防护区时,转换开关处于手动位置,防止灭火剂自动喷放,只有当所有人都离开防护区时,转换开关才转换到自动位置,系统恢复自动控制状态。局部应用灭火系统保护场所情况多种多样。所谓“经常有人”,系指人员不间断的情况,这种情况不宜也不需要设置自动控制。对于“不常有人”的场所,可视火灾危险情况来决定是否需要设自动控制。

  6.0.2 本条规定了二氧化碳灭火系统采用火灾探测器进行自动控制时的具体要求。

  不论哪种类型的探测器,由于本身的质量和环境的影响,在长期工作中不可避免地将出现误报动作的可能。系统的误动作不仅会损失灭火剂,而且会造成停工、停产,带来不必要的经济损失。为了尽或能减少甚至避免探测器误报引起系统的误动作,通常设置两种类型或两组同一类型的探器进行复合探测。本条规定的“以接收两个独立的火灾信号后才能启动”,是指只有当两种不同类型或两组同一类型的火灾探测器均检测出保护场所存在火灾时,才能发出施放灭火剂的指令。

  6.0.4 二氧化碳灭火系统的施放机构可以是电动、气动、 机械或它们的复合形式,要保证系统在正常时处于良好的工作状态,在火灾时能迅速可靠地启动,首先必须保证可靠的动力源。电源应符合《火灾自动报警系统设计规范》中的有关规定。当采用气动动力源时,气源除了保证足够的设计压力以外,还必须保证用气量,必要时,控制气瓶的数量不少于2只。

  7 安全要求

  7.0.1 本条规定在每个防护区内设置火灾报警信号, 其目的在于提醒防护区的人员迅速撤离防护区,以免受到火灾或灭火剂的危害。

  二氧化碳灭火系统施放灭火剂有一个延时时间,在火灾报警信号和灭火系统施放之间一般有20-30s的时间间隔, 这给防护区内的人员提供了撤离的时间以及判断防护区的火灾是否可以用手提式灭火器扑灭,而不必启动二氧化碳灭火系统。如果防护区内的人员发现火灾很小,就没有必要启动灭火系统,可将灭火系统启动控制部分切断。

  在特殊场所增设光报警器,如环境噪音在80dB以上,人们不易分辨出报警声信号的场所。

  本条规定必须有手动切除报警信号的操作机构,是为了防止误报,也是为了在人们已获知火灾信号或已投入扑救火灾时,无需报警信号,特别是声报警信号的情况下应能手动切除。

  7.0.2 本条是从保证人员的安全角度出发而制定的。 规定了人员撤离防护区的时间和迅速撒离的安全措施。

  实际上,全淹没灭火系统所使用的二氧化碳设计浓度应为34%或更高一些,在局部灭火系统喷嘴处也可能遇到这样高的浓度。这种浓度对人是非常危险的。
 
  一般来讲,采用二氧化碳灭火系统的防护区一旦发生火灾报警讯号,人员应立即开始撤离,到发出施放灭火剂的报警时,人员应全部撤出。这一段预报警时间也就是人员疏散时间,与防护区面积大小、人员疏散距离有关。防护区面积大,人员疏散距离远,则预报警时间应长。反之则预报警时间可短。这一时间是人为规定的,可根据防护区的具体情况确定,但不应大于30s。 当防护区内经常无人时,应取消预报警时间。

  疏散通道与出入口处设置事故照明及疏散路线标志是为了给疏散人员指示疏散方向,所用照明电源应为火灾时专用电源。

  7.0.3 防护区入口设置二氧化碳喷射指示灯, 目的在于提醒人们注意防护区内已施放灭火剂,不要进入里面去,以免受到火灾或灭火剂的危害。也有提醒防护区的人员迅速撤离防护区的作用。

  7.0.4 本条规定是为了防止由于静电而引起爆炸事故。

  《工业安全技术手册》中对气态物料的静电有如下的论述:纯净的气体是几乎不带静电的,这主要是因为气体分子的间距比液体或固体大得多。但如在气体中含有少量液滴或固体颗粒就会明显带电,这是在管道和喷嘴上摩擦而产生的。通常的高压气体、水蒸气、液化气以及气流输送和滤尘系统都能产生静电。接地是消除导体上静电的最简单有效的方法,但不能消除绝缘体上的静电。在原理上即使1MΩ的接地电阻,静电仍容易很快泄漏, 在实用上接地导线和接地极的总电阻在100Ω以下即可,接地线必须连接可靠,并有足够的强度。因而,设置在有爆炸危险的可燃气体、蒸气或粉尘场所内的管道系统应设防静电接地装置。

  《灭火剂》(前东德H.M.施莱别尔、P.鲍尔斯特著)一书,对静电荷也有如下论述:如果二氧化碳以很高的速度通过管道,就会发生静电放电现象。可以确定,1kg二氧化碳的电荷可达0.01-30μV就有形成着火甚至爆炸的危险。 作为安全措施,建议把所有喷头的金属部件互相连接起来并接地。这时要特别注意不能让连接处断开。

  7.0.5 一旦发生火灾,防护区内施放了二氧化碳灭火剂, 这时人员是不能进入防护区的。为了尽快排出防护区内的有害气体,使人员能进入里面清扫和整理火灾现场,恢复正常工作条件,本条规定防护区应进行通风换气。

  由于二氧化碳比空气重,往往聚集在防护区低处,无窗和固定窗扇的地上防护区以及地下防护区难以采用自然通风的方法将二氧化碳排走。因此,应采用机械排风装置,并且排风扇的人口应设在防护区的下部。建议参照NFPA12标准要求排风扇入口设在离地面高度46cm以内。排风量应使防护区每小时换气4次以上。7.0.6 防护区出口处应设置向疏散方向开启,且能自动关闭的门。 其目的是防止门打不开,影响人员疏散。人员疏散后要求门自动关闭,以利于防护区二氧化碳灭火剂保持设计浓度,并防止二氧化碳流向防护区以外地区,污染其它环境。自动关闭门应设计成关闭后在任何情况下都能从防护区内打开,以防因某种原因,有个别人员未能脱离防护区,而门从内部打不开,造成人身伤亡事故发生。

  7.0.7 当防护区内一旦发生火灾而施放二氧化碳灭火剂, 防护区内的二氧化碳会对人员产生危害。此时人员不应留在或进入防护区。但是,由于各种特 殊原因,人员必须进去抢救被困在里面的人员或去查看灭火情况,因此,为了保 证人员安全,本条关于设置专用的空气呼吸器或氧气呼吸器是完全必要的。