全自動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)
在廣州地鐵二號(hào)線首期工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
摘要: 介紹廣州地鐵二號(hào)線首期工程全自動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況, 包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)組成、操作方式等。
1 工程概況
廣州地鐵二號(hào)線首期工程?hào)|起琶洲站, 北至江夏站, 全線長(zhǎng)231265 公里。全線共設(shè)車站20 座, 其中地面站1 座, 高架站3 座; 沿線還設(shè)有車輛段、綜合基地、主變電站、集中冷站、控制中心(與一號(hào)線控制中心的土建工程合建) 以及相配套的設(shè)施和設(shè)備。
廣州地鐵二號(hào)線采用煙烙盡( Inergen) 氣體滅火系統(tǒng), 用于撲救忌水場(chǎng)合和設(shè)備的火災(zāi), 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用組合分配式氣體滅火系統(tǒng), 實(shí)行全淹沒(méi)滅火方式。
2 系統(tǒng)執(zhí)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)是依據(jù)以下的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝及驗(yàn)收的:
(1) 美國(guó)消防協(xié)會(huì)N FPA 2001 標(biāo)準(zhǔn)(即潔凈藥劑
滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)) (2000 年版) ;
(2)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116298;
(3)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB
50166292;
( 4)《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 502632
97;
(5)《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB
50235297;
(6)《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50157292。
3 系統(tǒng)的保護(hù)范圍
(1) 全線車站站內(nèi)的通信設(shè)備室(含通信電源室) , 信號(hào)設(shè)備室(含信號(hào)電源室) , 降壓變電所和牽引降壓混合變電所的控制室、高壓室( 33 kV 開關(guān)柜室、1500 V 直流開關(guān)柜室)、低壓室( 動(dòng)力變壓器室、014 kV 開關(guān)柜室)、整流變壓器室, 環(huán)控電控室, 屏蔽門控制室。
(2) 集中冷站內(nèi)的變壓器室、控制室、開關(guān)柜室。
(3) 一號(hào)線控制中心大樓內(nèi)為二號(hào)線首期工程預(yù)留的信號(hào)機(jī)械室、信號(hào)電池室。
(4) 主變電站的主變室、控制室、33 kV 濾波裝置室、33 kV 配電裝置室及電纜夾層等。
(5) 車輛段控制中心的通信聯(lián)合機(jī)械室(含通信電源室)、信號(hào)機(jī)械室(含信號(hào)電源室) , 牽引降壓混合變電所的控制室、高壓室、低壓室、整流變壓器室, 跟隨所的控制室、高壓室、低壓室。
4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
411 系統(tǒng)功能
煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)平時(shí)是由探測(cè)報(bào)警部分來(lái)監(jiān)視防護(hù)區(qū)的狀態(tài)的, 在火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)報(bào)警并按預(yù)先設(shè)定的控制方式啟動(dòng)滅火裝置釋放滅火劑, 迅速撲滅火災(zāi), 以保證地鐵的正常運(yùn)營(yíng)。
412 設(shè)計(jì)參數(shù)
假定所有保護(hù)區(qū)域內(nèi)的可能出現(xiàn)的最低溫度約為16℃, 極端最高溫度約為32℃, 而在通常情況下正常溫度約為21℃。
煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)的最小設(shè)計(jì)滅火濃度為3715% (16℃時(shí)) , 最大設(shè)計(jì)滅火濃度為4218% (32℃ 時(shí)) , 滅火時(shí)間限于1 分鐘內(nèi)。
413 計(jì)算公式
4. 3. 1 滅火劑設(shè)計(jì)用量的計(jì)算
M = 2. 303 V s.S× log (100.100 - C) ×V S = 0. 65799 + 0. 00239T
式中:M ——滅火劑設(shè)計(jì)用量(m 3)
S ——煙烙盡氣體過(guò)熱蒸氣比容(m 3.kg)
T ——保護(hù)區(qū)內(nèi)預(yù)期最低環(huán)境溫度(℃)
C ——滅火劑設(shè)計(jì)濃度。
V ——保護(hù)區(qū)凈容積(m 3)
V s——20℃時(shí)滅火劑比容, 取01707 m 3.kg。
4. 3. 2 泄壓口最小面積的計(jì)算
A f = 0. 0135Q.P1.2
式中: A f ——泄壓口面積(m 2)
Q ——防護(hù)區(qū)內(nèi)氣體的峰值流量(m 3.min) ,Q = K ×M 0.t
, 其中K = 217,M 0 (m 3) 為滅火劑的實(shí)際充裝量, t (m in) 為噴射時(shí)間。
P ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)
4. 4 滅火機(jī)理煙烙盡氣體對(duì)撲滅A、B、C 類火災(zāi)是一種有效的藥劑, 而作為滅火藥劑的煙烙盡氣體, 是由52% 的氮?dú)狻?0% 的氬氣和8% 的二氧化碳這三種自然存在于大氣中的惰性氣體組成。當(dāng)煙烙盡氣體依規(guī)定的設(shè)計(jì)滅火濃度噴放于需要保護(hù)的區(qū)域中時(shí), 可以在1 分鐘之內(nèi)將區(qū)域內(nèi)的氧氣迅速降至1215% , 而使燃燒無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。同時(shí), 在這樣低的氧氣濃度下, 由于保護(hù)區(qū)域中的二氧化碳濃度已從自然狀態(tài)下的低于1% 提高到4% , 促使人的呼吸速率比平時(shí)加快, 可以在單位時(shí)間內(nèi)吸入更多的氧氣以維持正常的生命所需。至于其中的氬氣, 還具有加強(qiáng)煙烙盡氣體在所保護(hù)區(qū)域中的流動(dòng)性、進(jìn)一步提高滅火效率的作用。
415 系統(tǒng)的滅火過(guò)程
每個(gè)防護(hù)區(qū)域內(nèi)的探測(cè)器都被分成兩個(gè)獨(dú)立的報(bào)警回路。發(fā)生火災(zāi)時(shí), 其中單一回路報(bào)警后, 設(shè)在該保護(hù)區(qū)域內(nèi)的警鈴將動(dòng)作, 而當(dāng)兩個(gè)回路都報(bào)警后, 設(shè)在該保護(hù)區(qū)域內(nèi)外的蜂鳴器及閃燈將動(dòng)作, 在延時(shí)階段控制盤將完成相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)。經(jīng)過(guò)30 秒延時(shí), 控制盤便啟動(dòng)煙烙盡氣體鋼瓶組上釋放閥的電磁啟動(dòng)器和對(duì)應(yīng)保護(hù)區(qū)域的選擇閥, 使煙烙盡氣體沿管道和噴頭輸送到對(duì)應(yīng)的保護(hù)區(qū)域滅火。
如值班人員先于火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情, 當(dāng)用手提式滅火器或其它移動(dòng)式滅火設(shè)備無(wú)法撲滅火災(zāi)時(shí), 可直接拉動(dòng)手拉啟動(dòng)器或在氣瓶間通過(guò)緊急機(jī)械啟動(dòng)器直接啟動(dòng)鋼瓶和選擇閥。
在廣州地鐵二號(hào)線首期工程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
摘要: 介紹廣州地鐵二號(hào)線首期工程全自動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況, 包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)組成、操作方式等。
1 工程概況
廣州地鐵二號(hào)線首期工程?hào)|起琶洲站, 北至江夏站, 全線長(zhǎng)231265 公里。全線共設(shè)車站20 座, 其中地面站1 座, 高架站3 座; 沿線還設(shè)有車輛段、綜合基地、主變電站、集中冷站、控制中心(與一號(hào)線控制中心的土建工程合建) 以及相配套的設(shè)施和設(shè)備。
廣州地鐵二號(hào)線采用煙烙盡( Inergen) 氣體滅火系統(tǒng), 用于撲救忌水場(chǎng)合和設(shè)備的火災(zāi), 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用組合分配式氣體滅火系統(tǒng), 實(shí)行全淹沒(méi)滅火方式。
2 系統(tǒng)執(zhí)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)是依據(jù)以下的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝及驗(yàn)收的:
(1) 美國(guó)消防協(xié)會(huì)N FPA 2001 標(biāo)準(zhǔn)(即潔凈藥劑
滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)) (2000 年版) ;
(2)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116298;
(3)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB
50166292;
( 4)《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 502632
97;
(5)《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB
50235297;
(6)《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50157292。
3 系統(tǒng)的保護(hù)范圍
(1) 全線車站站內(nèi)的通信設(shè)備室(含通信電源室) , 信號(hào)設(shè)備室(含信號(hào)電源室) , 降壓變電所和牽引降壓混合變電所的控制室、高壓室( 33 kV 開關(guān)柜室、1500 V 直流開關(guān)柜室)、低壓室( 動(dòng)力變壓器室、014 kV 開關(guān)柜室)、整流變壓器室, 環(huán)控電控室, 屏蔽門控制室。
(2) 集中冷站內(nèi)的變壓器室、控制室、開關(guān)柜室。
(3) 一號(hào)線控制中心大樓內(nèi)為二號(hào)線首期工程預(yù)留的信號(hào)機(jī)械室、信號(hào)電池室。
(4) 主變電站的主變室、控制室、33 kV 濾波裝置室、33 kV 配電裝置室及電纜夾層等。
(5) 車輛段控制中心的通信聯(lián)合機(jī)械室(含通信電源室)、信號(hào)機(jī)械室(含信號(hào)電源室) , 牽引降壓混合變電所的控制室、高壓室、低壓室、整流變壓器室, 跟隨所的控制室、高壓室、低壓室。
4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
411 系統(tǒng)功能
煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)平時(shí)是由探測(cè)報(bào)警部分來(lái)監(jiān)視防護(hù)區(qū)的狀態(tài)的, 在火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)報(bào)警并按預(yù)先設(shè)定的控制方式啟動(dòng)滅火裝置釋放滅火劑, 迅速撲滅火災(zāi), 以保證地鐵的正常運(yùn)營(yíng)。
412 設(shè)計(jì)參數(shù)
假定所有保護(hù)區(qū)域內(nèi)的可能出現(xiàn)的最低溫度約為16℃, 極端最高溫度約為32℃, 而在通常情況下正常溫度約為21℃。
煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)的最小設(shè)計(jì)滅火濃度為3715% (16℃時(shí)) , 最大設(shè)計(jì)滅火濃度為4218% (32℃ 時(shí)) , 滅火時(shí)間限于1 分鐘內(nèi)。
413 計(jì)算公式
4. 3. 1 滅火劑設(shè)計(jì)用量的計(jì)算
M = 2. 303 V s.S× log (100.100 - C) ×V S = 0. 65799 + 0. 00239T
式中:M ——滅火劑設(shè)計(jì)用量(m 3)
S ——煙烙盡氣體過(guò)熱蒸氣比容(m 3.kg)
T ——保護(hù)區(qū)內(nèi)預(yù)期最低環(huán)境溫度(℃)
C ——滅火劑設(shè)計(jì)濃度。
V ——保護(hù)區(qū)凈容積(m 3)
V s——20℃時(shí)滅火劑比容, 取01707 m 3.kg。
4. 3. 2 泄壓口最小面積的計(jì)算
A f = 0. 0135Q.P1.2
式中: A f ——泄壓口面積(m 2)
Q ——防護(hù)區(qū)內(nèi)氣體的峰值流量(m 3.min) ,Q = K ×M 0.t
, 其中K = 217,M 0 (m 3) 為滅火劑的實(shí)際充裝量, t (m in) 為噴射時(shí)間。
P ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)
4. 4 滅火機(jī)理煙烙盡氣體對(duì)撲滅A、B、C 類火災(zāi)是一種有效的藥劑, 而作為滅火藥劑的煙烙盡氣體, 是由52% 的氮?dú)狻?0% 的氬氣和8% 的二氧化碳這三種自然存在于大氣中的惰性氣體組成。當(dāng)煙烙盡氣體依規(guī)定的設(shè)計(jì)滅火濃度噴放于需要保護(hù)的區(qū)域中時(shí), 可以在1 分鐘之內(nèi)將區(qū)域內(nèi)的氧氣迅速降至1215% , 而使燃燒無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。同時(shí), 在這樣低的氧氣濃度下, 由于保護(hù)區(qū)域中的二氧化碳濃度已從自然狀態(tài)下的低于1% 提高到4% , 促使人的呼吸速率比平時(shí)加快, 可以在單位時(shí)間內(nèi)吸入更多的氧氣以維持正常的生命所需。至于其中的氬氣, 還具有加強(qiáng)煙烙盡氣體在所保護(hù)區(qū)域中的流動(dòng)性、進(jìn)一步提高滅火效率的作用。
415 系統(tǒng)的滅火過(guò)程
每個(gè)防護(hù)區(qū)域內(nèi)的探測(cè)器都被分成兩個(gè)獨(dú)立的報(bào)警回路。發(fā)生火災(zāi)時(shí), 其中單一回路報(bào)警后, 設(shè)在該保護(hù)區(qū)域內(nèi)的警鈴將動(dòng)作, 而當(dāng)兩個(gè)回路都報(bào)警后, 設(shè)在該保護(hù)區(qū)域內(nèi)外的蜂鳴器及閃燈將動(dòng)作, 在延時(shí)階段控制盤將完成相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)。經(jīng)過(guò)30 秒延時(shí), 控制盤便啟動(dòng)煙烙盡氣體鋼瓶組上釋放閥的電磁啟動(dòng)器和對(duì)應(yīng)保護(hù)區(qū)域的選擇閥, 使煙烙盡氣體沿管道和噴頭輸送到對(duì)應(yīng)的保護(hù)區(qū)域滅火。
如值班人員先于火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情, 當(dāng)用手提式滅火器或其它移動(dòng)式滅火設(shè)備無(wú)法撲滅火災(zāi)時(shí), 可直接拉動(dòng)手拉啟動(dòng)器或在氣瓶間通過(guò)緊急機(jī)械啟動(dòng)器直接啟動(dòng)鋼瓶和選擇閥。
