1、七氟丙烷(HC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范 主编单位:深圳市消防局 天津消防科学研究所 总则 第、0、条为了合理设计七氟丙烷灭火系统,减少火灾危害,保护人身及财产得安全,制定本规范。 第、0、条 本规范适用于工业与民用建筑中新建、改建、扩建工程设置得七氟丙烷全淹没灭火系统。 第1、0、3条 七氟丙烷灭火系统得设计,应做到安全可靠、技术先进、经济合理、第 、0、4条 七氟丙烷灭火系统可用于扑救下列火灾: 1、电气火灾; 、液体火灾或可熔化得固体火灾; 、固体表面火灾;、灭火前应能切断气源得气体火灾. 第、5条 七氟丙烷灭火系统不得用于扑救下列物质得火灾: 、含氧化剂得化学制品及混合物,
2、如硝化纤维、硝酸钠等; 2、活泼金属,如钾、钠、镁、钛、锆、铀等; 3、金属氢化物,如氢化钾、氢化钠等; 4、能自行分解得化学物质,如过氧化氢、联胺等。 第、0、6条 灭火剂七氟丙烷HF22ea得化学分子式为3CHCF ,其质量应符合下列技术指标。 性能 技术指标 纯度 99、(摩尔/摩尔) 酸度 3pm 水含量10ppm 不挥发残留物 0、01% 悬浮或沉淀物不可见 第1、0、条 七氟丙烷灭火系统设计,除执行本规范外,尚应符合现行得有关国家标准得规定。 术语、符号 2、1术语 第 2、1、1条 防护区 能满足七氟丙烷全淹没灭火系统要求得有限封闭空间. 第 2、1、条全淹没灭火系统 在规定得时
3、间内,向防护区喷射一定浓度得七氟丙烷,并使其均匀地充满整个防护区得灭火系统。 第2、1、3条 预制灭火装置 按一定得应用条件,将七氟丙烷储存装置与喷放喷头等部件预先组合成套得灭火装置. 第 2、4条组合分配系统用一套七氟丙烷储存装置保护两个或两个以上防护区得灭火系统 第 2、1、条 灭火浓度 在101a大气压与规定得温度条件下,扑灭某种火灾所需七氟丙烷在空气中得最小体积百分比。 第、1、6条惰化浓度 当引火源加入时,在11Ka大气压与规定得温度条件下,能抑制空气中任意浓度得可燃气体或可燃液体蒸汽得燃烧发生所需得七 氟丙烷在空气中得最小体积百分比。 第 2、7条 浸渍时间 在防护区内维持设计规定
4、得七氟丙烷浓度,使火灾完全熄灭所需得时间。 第 、8条充装率 充装在储存容器中得七氟丙烷质量与容器得容积之比,单位为kg/3。 第 2、1、9条 泄压口 七氟丙烷喷放时,防止防护区过压得开口. 。2 符号 表、 编号 符号单位涵义 2、2、 C七氟丙烷灭火(或惰化)设计浓度 2、2、2 D mm 管道内径2、2、3Fc cm2 喷头孔口面积 2、4Fx m2 泄压口面积 、2、5 m/s2 重力加速度 2、6 H 喷头高度相对“过程中点”时储存容器液面得位差 、2、7 K/海拔高度修正系数 2、8L m计算管段得计算长度 、9 n 个储存容器得数量 、2、10 nd段 管网计算管段数量2、2、
5、11 Ng 个安装在计算支管流程下游得喷头数量 2、2P0 绝压Ma 储存容器额定增压压力 2、2、13 c 绝压MP 喷头工作压力 2、2、4 f a 围护结构承受内压得允许压强 2、2、15 hM 高程压头 2、2、16 Pm 绝压MPa喷放“过程中点”储存容器内压力 2、2、17 QcKg/s 单个喷头得设计流量 2、1 Qg K 支管平均设计流量 2、2、1 p Kg/管道流量 、2、20 Qw Kg/主干管平均设计流量 2、2、21 g/s 七氟丙烷在防护区得平均喷放速率、22 S m3/k 七氟丙烷过热蒸汽在10pa与防护区最低环境温度下得比容 2、2、23 T 温度 2、2、24
6、 s 七氟丙烷得喷放时间 2、2、5 V m3 防护区得净容积 2、2、26 V0喷放前全部储存容器内得气相总容积 2、2、27 b m3 储存容器得容量 、2 Vp m 管网得管道内容积 、29 kg防护区七氟丙烷灭火(或惰化)设计用量 2、2、3 Kg m 七氟丙烷液体密度 、2、31 / m3七氟丙烷充装率 、2、32 c /喷头流量系数 2、33PMPa 计算管段阻力损失 防护区 第 3、0、1条 防护区得划分,应符合下列规定: 、防护区宜以固定得单个封闭空间划分;当同一区间得吊顶与地板下需同时保护时,可合为一个防护区; 2、当采用管网灭火系统时,一个防护区得面积不宜大于00m;容积不
7、宜大于000m3; 3、当采用预制灭火装置时,一个防护区得面积不宜大于100m2;容积不宜大于300m3; 第、0、条防护区得最低环境温度不应低于0. 第3、0、3条防护区围护结构及门窗得耐火极限均不应低于0、;吊顶得耐火极限不应低于0、5h; 第3、0、条 防护区围护结构承受内压得允许压强,不宜低于1、2 KPa. 第3、0、条 防护区灭火时应保持封闭条件,除泄压口以外得开口,以及用于该防护区得通风机与通风管道中得防火阀,在喷 放七氟丙烷前,应做到关闭。 第3、0、6条 防护区得泄压口宜设在外墙上,应位于防护区净高得2/3以上。 泄压口面积,按下式计算: Fx=、1Q/(Pf0、5) (3、
8、0、6) 式中x - 泄压口面积(m2) Q-七氟丙烷在防护区得平均喷放速率(kg/s) Pf - 围护结构承受内压得允许压强(Pa) 当设有外开门弹性闭门器或弹簧门得防护区,其开口面积不小于泄压口计算面积得,不须另设泄压口。 第3、0、7条两个或两个以上邻近得防护区,宜采用组合分配系统。 4 七氟丙烷设计用量第一节 一般规定 第4、1、条 采用七氟丙烷灭火系统保护得防护区,其七氟丙烷设计用量,应根据防护区可燃物相应得灭火设计浓度或惰化设 计浓度惊计算确定。 第、1、2条 某物得灭火设计浓度不应小于该物灭火浓度得1、2倍,某物得惰化设计浓度不应小于该物浓度得1、1倍。 有关可燃物得灭火设计浓度
9、,可按附表A中附表A1、附表A-2上所给出得灭火浓度进行确定; 有关可燃物得惰化设计浓度,可按附表中附表-3上所给出得惰化浓度进行确定; 附表中未给出得,应经实验确定。 第4、3条 有爆炸危险得气体、液体类火灾得防护区,应采用惰化设计浓度;无爆炸危险得气体、液体类火灾与固体类火灾得防护区,应采用灭火设计浓度。 第4、条 当几种可燃物共存或混合时,其灭火设计浓度或惰化设计浓度,应按其中最大得灭火浓度或惰化浓度确定。 第4、1、5条 图书、档案、票据与文物资料库等防护区,七氟丙烷得灭火设计浓度宜采用10。 第、1、6条油浸变压器、带油开关得配电室与自备发电机房等防护区,七氟丙烷得灭火设计浓度宜采用
10、8、3. 第4、1、7条通讯机房与电子计算机房等防护区,七氟丙烷得灭火设计浓度宜采用8。 第、1、8条七氟丙烷灭火时得浸渍时间,应符合下列规定: 1、扑救木材、纸张、织物类等固体火灾时,不宜小于20in; 2、扑救通讯机房、电子计算机房等防护区火灾时,不宜小于3min; 、扑救其她固体火灾时,不宜小于in; 、扑救气体与液体火灾时,不宜小于1mi; 第二节 设计用量 第、2、1条 防护区灭火设计用量或惰化设计用量应按下式计算: (4、2、) 式中 W -防护区七氟丙烷灭火(或惰化)设计用量(Kg) C- 七氟丙烷灭火(或惰化)设计浓度() S - 七氟丙烷过热蒸气在101KP 与防护区最低环境
11、温度下得比容(m3/Kg) V - 防护区得净容积(3) - 海拔修正系数,按附录B得规定采用。 第、2、条七氟丙烷在不同温度下得过热蒸气比容,应按下式计算: S=K2 (4、2、2) 式中 T - 温度() K1 - 0、19 K 0、00051第、2、3条系统得设置用量,应为防护区灭火设计用量(或惰化设计用量)与系统中喷放不尽得剩余量之与。喷放不尽得剩余量,应包括储存容器内剩余量与管网内得剩余量。 、储存容器内得剩余量,可按储存容器内引升管管口以下得容器容积计算. 2、均衡管网与只含一个封闭空间得防护区得非均衡管网,其管道内得剩余量,均可不计.防护区中含两个或两个以上封闭空间得非均衡管网,
12、其管网内得剩余量,可按管网第支点后各支管得长度,分别取各长支管与最短支管长度得差值为计算长度,计算出得各长支管末段得内容积量,应为管网内得容积剩余量。 第4、2、条 当系统为组合分配系统时,系统设置用量中有关防护区灭火设计用量得部分,应采用该组合中某个防护区设计用量最大者替代。 第4、5条用于需不间断保护得防护区得灭火系统与超过8个防护区组合成得组合分配系统,应设七氟丙烷备用量,备用量按原设置用量得10%确定。 第五章 系统设计与管网计算 5、 系统设计 第5、1、1条 系统设计与管网计算得设计额定温度,应为0。 第5、2条 七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送,氮气得含水量不应大于、6%(m/
13、3)。 额定增压压力分为两级,应符合下列规定: 一级 2、5、5Mpa(表压) 二级 4、2、125Mp(表压) 第、条 储存容器中七氟丙烷得充装率,不应大于11Kg/m3。 第5、1、4条系统管网得管道内容积,不宜大于该系统七氟丙烷充装容积量得80. 第、1、条管网布置设计为均衡系统,应符合下列规定: 、各个喷头,应取相等设计流量; 2、在管网上,从第1分流点至各喷头得管道阻力损失,其相互间得最大差值不应大于20; 第5、1、6条七氟丙烷得喷放时间,在通讯机房与电子计算机房等防护区,不宜大于7s;在其它防护区,不应大于10s.第5、1、7条 在管网上,不应采用四通管件进行分流。 5、 管网计
14、算 第5、1条 管网计算时,各管道中工质得流量,宜采用平均设计流量。 第5、2、2条 管网中主干管得平均设计流量,应按下式计算: Qw=W/t (5、2、2) 式中Q-主干管平均设计流量(Kg/); W-防护区七氟丙烷得灭火(或惰化)设计用量(kg); T-七氟丙烷得喷放时间(S); 第5、2、3条 管网中支管得平均设计流量,应按下式计算: (5、3) 式中 Q-支管平均设计流量(/s); g -安装在计算支管流程下游得喷头数量(个); Qc -单个喷头得设计流量(KgS)。 第5、2、条 宜采用喷放七氟丙烷设计用量5%时得“过程中点容器压力与该点瞬时流量进行管网计算。宜认定该瞬时流量等 于平
15、均设计流量。 第5、2、5条 喷放“过程中点”容器压力,宜按下式计算: (5、2、5) 式中 Pm喷放“过程中点”储存容器内压力(绝压,MP),(绝压表压+0、01Pa); 0-储存容器额定增压压力(绝压,pa); V-喷放前,全部储存容器内得气相总容积(3); W-防护区七氟丙烷灭火(或惰化)设计用量(Kg) -七氟丙烷液体密度(Kg/m3),(20时,为1407); Vp -管网管道得容积(m3). 其中, V 0nVb(1/) (、2、1) 式中 n- 储存容器得数量(个) Vb-储存容器得容量(m3) -七氟丙烷充装率(Kg/m3)第5、2、6条 七氟丙烷管流采用镀锌钢管得阻力损失,可
16、按下式计算,或按图5、2、6确定。 (、2、6) 式中 P- 计算管段阻力损失(Ma)L - 计算管段得计算长度(m) p - 管道流量(g/) - 管道内径() 第5、条初选管径,可按平均设计流量及采用管道阻力损失0、0至0、02 Mpa/m进行计算(见图5、2、)。 第5、2、8条 喷头工作压力,应按下式计算: (5、2、8) 式中 Pc - 喷头工作压力(绝压,MP); Pm喷放“过程中点储存容器内压力(绝压,MPa); -系统流程阻力总损失(MP); Nd- 管网计算管段得数量;P - 高程压头(MPa) 第、2、条 高程压头,应按下式计算: P h16 H (5、2、9) 式中 H-
17、 喷头高度相对“过程中点”时储存容器液面得位差; - 七氟丙烷液体密度(kg/m3); g 重力加速度(m/s) 第5、2、10条 喷头工作压力得计算结果,应符合下列规定: 1、一般,Pc、8(绝压,MPa),最小,P0、5(绝压,MP); 、PcPm/2(绝压,Pa), 第、2、11条喷头孔口面积,可按下式计算: (5、1) 式中c-喷头孔口面积(cm2) - 喷头设计流量(kg/) - 七氟丙烷液体密度(kg/m3); Pc - 喷头工作压力(表压,MPa); - 喷头流量系数。第5、12条喷头流量系数,由储存容器得充装压力与喷头孔口结构等因素决定,应试验得出。 6 系统组件 6、1 储存
18、装置 第6、条 灭火系统得储存装置应由储存容器、容器阀、单向阀与集流管等组成。 预制灭火装置得储存装置,应由储存容器、容器阀组成。 第6、1、条在储存容器或容器阀上,应设安全泻压装置与压力表。组合分配系统得集流管,应设安全泻压装置。 安全泻压装置得动作压力,应符合下列规定: 、储存压力为2、5 Mp时,应为、80、4 Mpa; 2、储存压力为、2Mp时,应为6、80、4 a; 第6、1、条在容器阀与集流管之间得管道上应设单向阀.单向阀与容器阀或单向阀与集流管之间应采用软管连接。储存容器 与集流管应采用支架固定. 第、1、条 备用量得储存容器与主用量得储存容器应连接在同一集流管上,并能切换使用.
19、 第6、1、5条 在储存装置上应设耐用得固定标牌。标明每个容器得编号、皮重、灭火剂名称、充装量、充装日期与储存压力等。 第、6条 储存装置宜设在靠近防护区得专用储瓶间内。该房间得耐火等级不应低于二级,室温应为5,应有直接通 向室外或疏散走道得出口. 第6、1、条 储存装置得布置,应便于操作、维修及防止阳光照射。操作面距墙面或两操作面之间得距离,不宜小于m。 6、管道部件与管道 第6、2、1条在通向每个防护区得灭火系统主管道上,应设压力讯号器或流量讯号器. 第6、2、2条 在组合分配系统中,相对于每个防护区应设置控制灭火剂流向得选择阀,其公称直径应与该防护区灭火系统得主管道公称直径相等.选择阀得
20、位置应靠近储存容器且便于操作。选择阀宜设有指明其工作防护区得标牌。 第6、2、条 喷头宜贴近防护区顶面安装,距顶面得最大距离不应大于0、5m。 喷头得保护高度与保护半径,应符合下列规定: 、最大保护高度,不宜大于5、; 2、最小保护高度,不宜小于0、m; 3、当防护区高度h1、5m时,喷头得保护半径,不应大于、5m; 4、当防护区高度h1、m时,喷头得保护半径,不应大于5、m; 第6、2、条喷头应以其喷射流量与保护半径进行合理配置,满足七氟丙烷在防护区均匀分布得要求。 第、2、5条喷头应有表示其型号、规格得永久性标志。设置在有粉尘得防护区得喷头,应增设在喷射时自行脱落得防尘罩. 第、2、6条
21、管网管道及管道附件应能承受最高环境温度下得工作压力,并应符合下列规定: 、输送七氟丙烷得管道应采用无缝钢管。其质量应符号现行国家标准冷拔或冷扎精密无缝钢管与无缝钢管等得规定. 无缝钢管内外应镀锌。 2、输送七氟丙烷得管道安装在有腐蚀镀锌层得场所,宜采用不锈钢管.其质量应符合现行国家标准不锈钢无缝钢管得规定. 3、输送启动气体得管道,宜采用铜管,其质量应符合国家标准拉制铜管得规定。 4、管道得连接,当公称直径小于或等于80mm时,宜采用螺纹连接年;大于m时,宜采用法兰连接.钢制管道附件应内外镀锌。在有腐蚀镀锌层介质得场所,应采用铜合金或不锈钢得管道附件。 7 操作与控制 第7、0、条 采用七氟丙
22、烷灭火系统与预制灭火装置得防护区,应按现行国家标准火灾自动报警系统设计规范得规定设置火灾自动报警系统。探测得灵敏度宜采用一级。第、0、2条 灭火系统应设自动控制、手动控制与机械应急操作三种启动方式。设置在防护区内得预制灭火装置应有自动控制与手动控制两种启动方式。在自动控制程序中,应安排03s 可调得延迟喷射得环节.延迟时间得设置,应根据人员安全尽快撤离防护区得需要;对于平时无人工作得防护区,可设为0。在灭火设计浓度大于9%得防护区,应增设手动与自动控制得转换装置,当有人进入防护区时,将灭火系统转换到手动控制位;当人离开时,恢复到自动控制位. 第7、3条自动控制装置应在接到两个独立得火灾信号后才
23、能启动。手动控制装置与手动与自动转换装置应设在防护区疏散出口得门外便于操作得地方。机械应急操作装置应设在储瓶间内或防护区疏散出口门外便于操作得地方;并且,其操作方式应经两步完成。 第7、0、4条 灭火系统与预制灭火装置得操作与控制,应包括对需联动得开口封闭装置、通风机与防火阀等设备得操作与控制。设有消防控制中心得场所,各防护区灭火控制系统得动作信息,应传送给消防控制中心。这些信息包括火灾信息捕 获灭火动作、手动与自动转换与系统故障等。 第7、0、5条 灭火系统与预制灭火装置得供电,应符合现行国家防火标准得规定;采用气动力源时应保证系统操作与控制需要得压力与气量。 安全要求 第8、1条防护区应有
24、足够宽得疏散通道与出口,保证人员在30S内能撤出防护区. 第、2条 经常有人工作得防护区,当人员不能在内撤出时,防护区七氟丙烷得灭火设计浓度必须不大与9. 第8、0、3条 防护区得疏散通道及出口,应设应急照明与疏散指示标志。防护区内应设火灾声报警器,必要时,可增设闪光报警器.防护区得入口处应设火灾声、光报警器与灭火剂喷放指示得门灯,以及防护区采用了七氟丙烷保护得标志牌。喷放门灯指示,应保持到防护区通风换气后手动去除。 第8、条防护区得门应向外开启,并能自行关闭;疏散出口得门,必须能从防护区内打开. 第8、条灭火后得防护区应通风换气,地下防护区与无窗或设固定窗扇得地上防护区,应设机械排风装置,排
25、风口宜设在防护区得下部并应直通室外。 第8、条 地下储瓶间应设机械排风装置,排风口应设下部直通室外。 第8、0、7条 凡经过有爆炸危险得场所得管网系统,应设防静电接地。 第8、0、8条 设有七氟丙烷灭火系统得建筑物,宜配置空气或氧气呼吸器. 附录A可燃物得七氟丙烷FC 2e灭火浓度与惰化浓度 可燃物得七氟丙烷HFC 7e灭火浓度 附表A- 可燃物 灭火浓度% 可燃物 灭火浓度 丙酮 、 P-4、 乙腈 、7 J- 6、6 AV汽油 6、7 甲烷6、2 丁醇 7、1 甲醇 10、2丁基醋酸脂 6、6 甲乙酮 6、7 环戊酮 6、7 甲基异丁酮 6、6 号柴油 6、7 吗啉 7、 乙烷 7、 硝基
26、甲烷10、 乙醇 8、 丙烷 6、3 乙基醋酸脂 、6pyroliie 7、0 乙二醇 7、8 四氢呋喃 7、2 汽油(无铅,7、乙醇)、5 甲苯 5、8 庚烷 、8 变压器油 6、9 1号水力流体 5、8涡轮液压油5、1 异丙醇7、3 二甲苯 5、3 A类危险物表面火灾得七氟丙烷HFC-227ea灭火浓度附表A2 火灾灭火浓度 类危险物表面火灾 5、8 可燃物得七氟丙烷F22e惰化浓度附表A3 可燃物 灭火浓度% 1-丁烷 1、3氯、1二氟乙烷 2、6 、1-二氟乙烷 8、 二氯甲烷 、5 乙烯氧化物 1、 甲烷 、0 戊烷 1、 丙烷 11、6 附录 海拔高度修正系数 海拔高度修正系数 附
27、表B海拔高度 修正系数 100、130 1、0 00 0、885 1500 0、830 200、7 00 0、35 3000 、690 350 、650 400 0、610 50 0、5 附录C 本规范用词说明 第C、1条 执行本规范条文时,对要求严格程度得用词作如下规定,以便执行时区别对待. 、表示很严格,非这样不可得用词: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 、表示严格,在正常情况下均应这样做得用词: 正面词采用“应”; 反面词采用“不应或“不得. 、表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做得用词: 正面词采用“宜或“可”; 反面词采用“不宜。 第C、0、 条 条文中规定应按指定得标准,规范执行时,写法为“应符合、得规定或“应按、执行”。