自动消防水炮灭火系统

消防知识 meiying 1年前 (2018-05-29) 5次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

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  时代发展、科技进步是一把双刃剑,不仅向设计师提出了越来越高的要求,同时将建筑师们的大胆设想一一构筑成现实。 自动消防灭火系统便市近期笔者接触的新型产品,解决了大空间建筑的消防难点。

  2003 年,笔者承接了一项体育馆的设计。 在设计中选用了自动消防水炮。 作为设计师必须对业主负责,采用一个新型的产品,必须对产品了解。 在设计过程中设计人员不仅熟读各类消防规范,和规范编写者直接交流,同时还参观了中科大的火灾科学研究试验室,与实验室的教授交流了想法。

  下文中,笔者谈谈设计过程中的一些认识、心得和一些疑问与大家探讨,并向消防设备厂家提一些要求。

  1 概述

  体育馆观众席上方屋顶采用了膜结构。 这种结构造型表现为波澜起伏,外观优美;同时也为大厅提供了较大的内部空间,凝聚了建筑师的时尚理念,深为业主推崇。 但是这一建筑形式向消防设计提出了新的挑战。

  体育馆观众席围绕主赛区设置呈椭圆状,长轴 95 米,短轴 85 米,上方为双层膜结构屋顶,膜下方净空最高达 28.133 米,垂直投影面积约为 5500 时。 支撑膜结构的为钢屋架,横向 8 根、纵向 lO 根弧形主钢构架,支撑间距为 8.5 米,以地面为投影面做正方形搭接,在四个接点间再以两根次钢架搭接,所有钢构件呈弓形,次钢构架外隐于双层膜之间。

  2 灭火系统的选择

  在扩初设计阶段,设计人员就是否设置、如何设置自动喷水灭火系统和当地消防局进行了多次探讨。 根据《自动喷水灭火系统设计规范》:当室内净空超过 8 米,且必须迅速扑救初期火灾,应设雨淋系统。 上海地方规范《民用建筑水灭火系统设计规程》规定:最大净空超过 8 米的大堂、中庭等大空间,当其设有可燃物或无有效的排烟系统时,宣设雨淋系统。

  但是在本工程中设置雨淋系统并不现实。

  首先,设置雨淋,喷头只能设置于主钢架下,因为次钢架隐于双层膜。 如果喷头装在支钢架,喷头必须破膜而出,为了使喷头穿越下层膜,需要进行膜预留孔加工。 雨淋喷头下垂式安装不仅影响了弓形双膜屋顶的美观,同时膜结构的安装和雨淋系统安装必须配合安装,难度极大。

  但是,如果喷头仅设于主钢架,根据计算复核,根本达不到规范要求的喷水强度。 本工程属于中危险 I 级,参见《自动喷水灭火系统设计规范》,喷水强度为 6L/minm2。 如果按正方形布置喷头,雨淋系统的喷头的 K 系数为 115 计算。 则每个喷头的流量:q=K,/loe=115×√10×0.1P=115L/min,根据喷水强度反算正方形边长 a=√115,6=4.37m,小于 8.5 米(主钢屋架的间距),无法满足布置要求。

  经过反复论证,各专业统筹,提高人员疏散以及排烟要求、同时业主保证不在体育馆开办展览、演出等活动的前提下,消防局就“必须迅速扑救初期火灾”这~点上放松了要求,同意观众席可不设自动喷淋灭火系统。

  由于各种原因,该项目延迟到 2005 年 4 月才进行施工图设计。 时隔 2 年,大量新型消防器材运用新技术弥补了人空间消防设计空白点。 2003 年 4 月《固定消防炮灭火系统设计规范》正式发布,2004 年 1 月广东省发布了地方标准《大空间智能主动喷水灭火系统设计规范》。 同时,笔者调研了科太立安公司的自动消防水炮系统。

  最终,通过比较设汁人员采用了自动消防水炮系统。

  3 系统的比较在系统

  选定的过程中,设计人员比较了多种大空间灭火系统,筛选}}{适合于本工程的系统。

  1.首先,《大空间智能主动喷水灭火系统设计规范》中推广的大空问智能主动喷水灭火系统的三种喷头设置的最大净空高度不能用于本工程 28.133 米的净空高度(见表一)。 同时大空间大流量喷头和高空水炮的为吊顶式安装方式,不适合本工程的双层膜屋顶,虽然扫描射水喷头除了吊顶式安装方式外也口丁以采用边墙式安装方式,但是它的保护半径仅为 6 米,仪从是否能全覆盖满足本上程火跨度形式的大空问的角度来看,该系统已不适用于本工程。

  2.固定消防炮最早用于码头等室外场所,近年来逐渐运用于室内。 它是一种高强度,高射程的非自动的灭火系统(介质为水、泡沫、干粉,本文主要探讨水炮)。 上海浦东特种消防装备厂的消防水炮流量有 20L/s~2001,/s 多种规格,相应入口工作压力为 0.8Mpa~1.4Mpa,射程为 48~120 米。 固定消防炮分为手动式、远控式、自摆炮几种形式。 从字而上容易误解远撺式、自摆炮为自动喷水灭火系统。 远控实际是指存离控制柜 150 米范围内用遥控器控制消防炮的瞄准和发射水柱。 而自摆式仅指事前设置角度,一旦开启,按照设置范围均匀摇摆。 灭火过程中固定消防炮系统水泵的启动靠火警联动,但是水柱对准火源和开启喷嘴必须依靠值班人员和专业消防人员手动操作。 采用固定消防水炮,如果合理考虑射程与建筑物空间之间关系,设置能满足观众席任意一点同时有两股水柱到达。 但是,设计的本意是寻找自动喷淋的替代设施,固定消防炮无法满足自动喷水的要求,该系统不适用于本工程。

  3,自动消防水炮系统包括了探测报警及自动消防水炮两大板块。 探测报警包括前端红外线探测、控制中心、消防联动。 自动消防水炮的炮体流量有 201。 /s~40L/s 几种规格,相应入口工作压力 0.8Mpa~0.9Mpa,射程 50~70 米。 自动消防水炮可以侧装,安装于建筑物的 2/3 处高度,喷射轨迹为抛物线,。 自动消防水炮系统的炮体构造与固定消防炮的参数基本是一致的,但是它可以接入自动定位系统,火灾发生时自动指向火源点,定点扑救。 具备了自动扫描射水高空水炮主动完成灭火的优点。 根据它的设计参数,体育馆观众席选用了四门 301。 /s,射程为 65 米的水炮,以射程为服务半径,使观众席任意一点同时有两股水柱到达。

  储罐压力式空气泡沫比例混合装置,由比例混合器、泡沫罐、进水阀、出液阀、排放阀、排气阀、自动消防水炮、泡沫灭火剂、智能疏散等组成。 当消防水沿供水管道进入比例混合器时,大部分压力水经喷嘴向扩散管喷出,由于喷嘴的直径缩小,水经喷嘴后流速增加压力降低,在喷嘴出口和扩散管入口之间形成一个低压混合区。 同时,一小部分压力水通过进水管进入泡沫罐壳壁和橡胶囊之间。 囊内泡沫也在囊外压力水的挤压下,通过集液管,出液管及流量孔板进入混合区,使水和泡沫液按一定比例(3%或 6%)进行自动混合,形成泡沫混合液,经扩散管后,输送给空气泡沫产生和喷水设备进行灭火。

  一.使用

  比例混合器至消防泵之间管道上平时充满稳压水时,比例混合器进口阀处于常闭位置。 压力水通过比例混合器进口阀(常开)及进水阀(常开)进入罐壳和胶囊之间,打开胶囊,罐壳排气阀,放掉囊内及罐壳内的气体后关闭排气阀。 此时,囊内泡沫液处于压缩状态。 使用时,打开混合器出口阀,观察进水管上压力表指针,当其压力上升到比例混合器进口端压力表的压力时,立即开启出液阀,即可输出泡沫混合液。

  1.比例混合器至消防泵之间管道上平时无压力水时,混合器出口阀可处于常开位置。 使用时,压力水通过比例混合器进口阀及进水阀进入泡沫罐内;打开罐壳和胶囊排气阀,排净气体后立刻关闭,同时,观察进水管上压力表指针,当其压力上升到比例混合器进口端压力表的压力时,立刻打开出液阀,泡沫混合液即可输出。

  2.使用结束时,分别关闭出液阀和进口阀,打开放水阀放水,待进水管上压力表指针回到零位时,打开罐壳和胶囊排气阀,将罐壳内的水放净,然后关闭排水阀,打开检漏法,若检漏阀口无泡沫液流出,说明胶囊完好,然后关闭检漏阀,否则,说明胶囊已损坏。

  二、性能试验

  1.将泡沫液充满泡沫罐。 在泡沫液用量不足的情况下允许减少泡沫液的填充量,但不得少于 500L。

  2.按使用中 1,2 的操作方法进行试验。

  三、重新填充泡沫液

  在每次使用或性能试验后,应重新填充泡沫液,待下次使用。

  其填充步骤:

  关闭所有阀门,开启两个排气阀,打开进水阀往胶囊与储罐壁之间充入约容积 50%的水,打开球阀,用一寸橡胶管自球阀插入至罐底,向罐内注入泡沫灭火剂,在充装过程中打开排水阀以泡沫充装相近的速度进行排水,充装完毕后关闭球阀及排水阀,打开进水阀,再次往胶囊与储罐壁之间缓慢充水至排气口有液体流出,关闭排气阀及进水阀,最后用清水冲刷掉散落在装置外部的灭火剂。

  四、维护、保养

  1.每月至少进行一次外观检查,各阀件及各连接处应无泄漏。

  2.每年至少进行一次泡沫液液位检查和胶囊泄漏检查,液位应保持原有高度。 否则应填充泡沫液。

  五、注意事项

  1.所选用的泡沫液的混合比应与本装置所著的混合比相同。

  2.在填充泡沫液时,应使液面达到泡沫罐顶部的排气口高度(试验时除外),否则会延长泡沫混合液输出的时间,影响系统功能。

  3.不得再超出工作压力和混合液流量的条件下工作,否则不能保证设定的混合比,降低空气泡沫的产生和喷射性能,影响灭火效果。

  4.每次从加液口填充泡沫后,应把加液盖用螺栓禁锢在法兰上,以免工作时发生渗漏现象。

  5.在罐壳有水压的情况下,不能打开液位记控制阀,以免泡沫液从液位计喷出。 在罐壳内的水放尽的情况下,才能打开液位计,否则不能正确反映罐内的泡沫液的实际高度。

  6.为了便于自动排气,可在手动排气阀后安装自动排气阀。 此时手动排气阀必须处于常开位置。 使用时,自动排气阀能自动排除罐壳、胶囊内的气体,排尽气体后能在液体的浮力的作用下自动关闭,无需进行手动开闭罐壳、胶囊排气阀的操作。 使用中发现自动排气阀密封失效时,则应按无自动排气阀的操作方法进行操作。 更换或修理自动排气阀时,先应关闭手动排气阀,更换后时手动排气阀处于常开位置。

  7.使用注液泵时,需按注液泵使用说明书进行操作,使用后,应用清水把泵清洗干净,以防泡沫液的腐蚀。

  六、填充泡沫剂

  1.打开加液盖

  2.慢慢的把泡沫液从加液口填入罐内,当泡沫液从胶囊排气阀口溢出时,关阀胶囊、罐壳排气阀及加液盖。

  注液泵填充

  1.把注液泵的出液管和泵注液口用螺纹连接,把注液泵吸液管末端放入泡沫桶的底部。

  2.打开泵注液阀,开启注液泵,向罐内填充泡沫液。 当泡沫液从胶囊排气口溢出时,依次关闭注液泵、泵注液阀、胶囊排气阀、罐壳排气阀。


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