水喷雾灭火专业系统设计标准规范.doc

水喷雾灭火系统设计规范
１ 总 则
1.0.1　为了合理地设计水喷雾灭火系统,降低火灾危害,保护人身和财产安全,制订本规范。　　
1.0.2　本规范适适用于新建、扩建、改建工程中生产、储存装置或装卸设施设置水喷雾灭火系统设计；本规范不适适用于运输工具或移动式水喷雾灭火装置设计。　　
1.0.3　水喷雾灭火系统可用于扑救固体火灾，闪点高于60℃ 液体火灾和电气火灾。并可用于可燃气体和甲、乙、丙类液体生产、储存装置或装卸设施防护冷却。
1.0.4　水喷雾灭火系统不得用于扑救遇水发生化学反应造成燃烧、爆炸火灾，和水雾对保护对象造成严重破坏火灾。
1.0.5　水喷雾灭火系统设计，除应实施本规范要求外，尚应符合国家现行相关标准、规范要求。
　　　　　　　　　２ 术语、符号

　　　　　　　　　　　　2.1 术语
2.1.1　水喷雾灭火系统 water spray extinguishing system
由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器和水雾喷头等组成，向保护对象喷射水雾灭火或防护冷却灭火系统。
2.1.2　传动管 transfer pipe
利用闭式喷头探测火灾，并利用气压或水压改变传输信号管道。
2.1.3　响应时间 response time
由火灾自动报警系统发出火警信号起，至系统中最不利点水雾喷头喷出水雾时间。
2.1.4　水雾喷头 spray nozzle
在一定水压下，利用离心或撞击原理将水分解成细小水滴喷头。
2.1.5　水雾喷头有效射程 effective range of spray nozzle
水雾喷头水平喷射时，水雾达成最高点和喷口之间距离。
2.1.6　水雾锥 water spray cone
在水雾喷头有效射程内水雾形成圆锥体。
2.1.7　雨淋阀组 deluge valves unit
由雨淋阀、电磁阀、压力开关、水力警铃、压力表和配套通用阀门组成阀组。
　　　　　　　　　　　　2.2　符 号
条号
符号
单位
涵义
2.2.1
R
m
水雾锥底圆半径
2.2.2
B
m
水雾喷头喷口和保护对象之间距离
2.2.3
θ
。
水雾喷头雾化角
2.2.4
Q
L/min
水雾喷头流量
2.2.5
P
MPa
水雾喷头工作压力
2.2.6
K
——
水雾喷头流量系数
2.2.7
N
——
保护对象水雾喷头计算数量
2.2.8
S
m2
保护对象保护面积
2.2.9
W
L/min•m2
保护对象设计喷雾强度
2.2.10
Qj
L/s
系统计算流量
2.2.11
N
——
系统开启后同时喷雾水雾喷头数量
2.2.12
qi
L/min
水雾喷头实际流量
2.2.13
pi

MPa
水雾喷头实际工作压力
2.2.14
k
——
安全系数
2.2.15
i
MPa/m
管道沿程水头损失
2.2.16
v
m/s
管道内水流速
2.2.17
Dj
m
管道计算内径
2.2.18
hy
MPa
雨淋阀局部水头损失
2.2.19
By
——
雨淋阀比阻值
2.2.20
Q
L/s
雨淋阀流量
2.2.21
H
MPa
系统管道入口或消防水泵计算压力
2.2.22
Σ h
MPa
系统管道沿程水头损失和局部水头损失之和
2.2.23
h0
MPa
最不利点水雾喷头实际工作压力
2.2.24
Z
m
最不利点水雾喷头和系统管道入口或消防水池最低水位时间高程差

　　　　　　　　　　　３ 设计基础参数和喷头部署
　　　　　　　　　　　3.1 设计基础参数
3.1.1　水喷雾灭火系统设计基础参数应依据防护目标和保护对象确定。
3.1.2　设计喷雾强度和连续喷雾时间不应小于表3.1.2要求：
3.1.3　水雾喷头工作压力，当用于灭火时不应小于0.35MPa；用于防护冷却时不应小于0.2MPa。
3.1.4　水喷雾灭火系统响应时间，当用于灭火时不应大于45s；当用于液化气生产、储存装置或装卸设施防护冷却时不应大于60s；用于其它设施防护冷却时不应大于300s。
3.1.5　采取水喷雾灭火系统保护对象，其保护面积应按其外表面面积确定，并应符合下列要求：
3.1.5.1　当保护对象外形不规则时，应按包容保护对象最小规则形体外表面面积确定
3.1.5.2　变压器保护面积除应按扣除底面面积以外变压器外表面面积确定外，尚应包含油枕、冷却器外表面面积和集油坑投影面积；
3.1.5.3　分层敷设电缆保护面积应按整体包容最小规则形体外表面面积确定。
3.1.6　可燃气体和甲、乙、丙类液体灌装间、装卸台、泵房、压缩机房等保护面积应按使用面积确定。
3.1.7　输送机皮带保护面积应按上行皮带上表面面积确定。
3.1.8　开口容器保护面积应按液面面积确定。

　　　　　　　　　　　3.2　喷头部署
3.2.1　保护对象水雾喷头数量应依据设计喷雾强度、保护面积和水雾喷头特征按本规范式7.1.1和式7.1.2计算确定，其部署应使水雾直接喷射和覆盖保护对象，当不能满足要求时应增加水雾喷头数量。
3.2.2　水雾喷头、管道和电气设备带电（裸露）部分安全净距应符合国家现行相关标准要求。
3.2.3　水雾喷头和保护对象之间距离不得大于水雾喷头有效射程。
3.2.4　水雾喷头平面部署方法可为矩形或菱形。当按矩形部署时，水雾喷头之间距离不应大于1.4倍水雾喷头水雾锥底圆半径；当按菱形部署时，水雾喷头之间距离不应大于1.7倍水雾喷头水雾锥底圆半径。水雾锥底圆半径应按下式计算：
式中R——水雾锥底圆半径（m）；
B——水雾喷头喷口和保护对象之间距离（m）；
θ——水雾喷头雾化角（°）。θ取值范围为30、45、60、90、120。
3.2.5　当保护对象为油浸式电力变压器时，水雾喷头部署应符合下列要求：
3.2.5.1　水雾喷头应部署在变压器周围，不宜部署在变压器顶部；
3.2.5.2　保护变压器顶部水雾不应直接喷向高压套管；
3.2.5.3　水雾喷头之间水平距离和垂直距离应满足水雾锥相交要求；
3.2.5.4　油枕、冷却器、集油坑应设水雾喷头保护。
3.2.6　当保护对象为可燃气体和甲、乙、丙类液体储罐时，水雾喷头和储罐外壁之间距离不应大于0.7ｍ。
3.2.7　当保护对象为球罐时，水雾喷头部署尚应符合下列要求：
3.2.7.1　水雾喷头喷口应面向球心；
3.2.7.2　水雾锥沿纬线方向应相交，沿经线方向应相接；
3.2.7.3　当球罐容积等于或大于1000m3时，水雾锥沿纬线方向应相交，沿经线方向宜相接，但赤道以上环管之间距离不应大于3.6m；
3.2.7.4　无防护层球罐钢支柱和罐体液位计、阀门等处应设水雾喷头保护。
3.2.8　当保护对象为电缆时，喷雾应完全包围电缆。
3.2.9　当保护对象为输送机皮带时，喷雾应完全包围输送机机头、机尾和上、下行皮带。
　　　　　　　　　　４ 系统组件
4.0.1　水雾喷头、雨淋阀组等必需采取经国家消防产品质量监督测中心检测，并符合现行相关国家标准产品。
4.0.2　水雾喷头选型应符合下列要求：
4.0.2.1 扑救电气火灾应选择离心雾化型水雾喷头；
4.0.2.2 腐蚀性环境应选择防腐型水雾喷头；
4.0.2.3　粉尘场所设置水雾喷头应有防尘罩。
4.0.3 雨淋阀组功效应符合下列要求：
4.0.3.1 接通或关断水喷雾灭火系统供水；
4.0.3.2　接收电控信号可电动开启雨淋阀，接收传动管信号可液动或气动开启雨淋阀；
4.0.3.3　含有手动应急操作阀；
4.0.3.4　显示雨淋阀启、闭状态；
4.0.3.5　驱动水力警铃；
4.0.3.6　监测供水压力；
4.0.3.7　电磁阀前应设过滤器。
4.0.4　雨淋阀组应设在环境温度不低于4℃、并有排水设施室内，其安装位置宜在靠近保护对象并便于操作地点。
4.0.5　雨淋阀前管道应设置过滤器，当水雾喷头无滤网时，雨淋阀后管道亦应设过滤器。过滤器滤网应采取耐腐蚀金属材料，滤网孔径应为4.0～4.7/cm2。
4.0.6　给水管道应符合下列要求：
4.0.6.1 过滤器后管道，应采取内外镀锌钢管，且宜采取丝扣连接；
4.0.6.2 雨淋阀后管道上不应设置其它用水设施；
4.0.6.3 应设泄水阀、排污口。

　　　　　　　　　　　　　　　５ 给 水
5.0.1 水喷雾灭火系统用水可由市政给水管网、工厂消防给水管网、消防水池或天然水源供给，并应确保用水量。
5.0.2 水喷雾灭火系统取水设施应采取预防被杂物堵塞方法，严寒和严寒地域水喷雾灭火系统给水设施应采取防冻方法。

　　　　　　　　　　　　　　６ 操作和控制
6.0.1　水喷雾灭火系统应设有自动控制、手动控制和应急操作三控制方法。当响应时间大于60s时，可采取手动控制和应急操作两种控制方法。
6.0.2　火灾探测和报警应按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》相关要求实施。
6.0.3　火灾探测器可采取缆式线型定温火灾探测器、空气管式感温火灾探测器或闭式喷头。当采取闭式喷头时，应采取传动管传输火灾信号。
6.0.4　传动管长度不宜大于300m，公称直径宜为15～25mm。传动管上闭式喷头之间距离不宜大于2.5m。
6.0.5　当保护对象保护面积较大或保护对象数量较多时，水喷雾灭火系统宜设置多台雨淋阀，并利用雨淋阀控制同时喷雾水雾喷头数量。
6.0.6　保护液化气储罐水喷雾灭火系统控制，除应能开启直接收火罐雨淋阀外，尚应能开启距离直接收火罐1.5倍罐径范围内邻近罐雨淋阀。
6.0.7　分段保护皮带输送机水喷雾灭火系统，除应能开启起火区段雨淋阀外，尚应能开启起火区段下游相邻区段雨淋阀，并应能同时切断皮带输送机电源。
6.0.8　水喷雾灭火系统控制设备应含有下列功效：
6.0.8.1 选择控制方法；
6.0.8.2 反复显示保护对象状态；
6.0.8.3 监控消防水泵启、停状态；
6.0.8.4 监控雨淋阀启、闭状态；
6.0.8.5 监控主、备用电源自动切换。

　　　　　　　　　　　　　　　　７水力计算
　　　　　　　　　　　7.1 系统设计流量
7.1.1 水雾喷头流量应按下式计算：

式中ｑ——水雾喷头流量（Ｌ/ｍｉｎ）；
Ｐ——水雾喷头工作压力（ＭＰａ）；
Ｋ——水雾喷头流量系数，取值由生产厂提供。
7.1.2 保护对象水雾喷头计算数量应按下式计算：

式中Ｎ——保护对象水雾喷头计算数量；
Ｓ——保护对象保护面积（m2）；
Ｗ——保护对象设计喷雾强度（L/min·m2）。
7.1.3 系统计算流量应按下式计算：

式中Qj——系统计算流量（Ｌ/ｓ）；
ｎ——系统开启后同时喷雾水雾喷头数量；
qi——水雾喷头实际流量（L/min），应按水雾喷头实际工作压力Pi(MPa)计算。
7.1.4 当采取雨淋阀控制同时喷雾水雾喷头数量时，水喷雾灭
火系统计算流量应按系统中同时喷雾水雾喷头最大用水量确定。
7.1.5 系统设计流量应按下式计算：

式中Qs——系统设计流量（Ｌ/ｓ）；
ｋ——安全系数，应取1.05～1.10。

　　　　　　　　　　　7.2 管道水力计算
7.2.1 钢管管道沿程水头损失应按下式计算：

式中ｉ——管道沿程水头损失（MPa/m）；
υ——管道内水流速（ｍ/ｓ），宜取υ≤５m/s；
Ｄj——管道计算内径（ｍ）。
7.2.2 管道局部水头损失宜采取当量长度法计算，或按管道沿程水头损失20～30计算。
7.2.3 雨淋阀局部水头损失应按下式计算：

式中hr——雨淋阀局部水头损失（MPa）；
BR——雨淋阀比阻值，取值由生产厂提供；
Ｑ——雨淋阀流量（Ｌ/ｓ）。
7.2.4 系统管道入口或消防水泵计算压力应按下式计算：

式中H——系统管道入口或消防水泵计算压力MPa）；
∑h——系统管道沿程水头损失和局部水头损失之和（ＭＰａ）；
ｈ0——最不利点水雾喷头实际工作压力（ＭＰａ）；
Ｚ——最不利点水雾喷头和系统管道入口或消防水池最低水位之间高程差，当系统管道入口或消防水池最低水位高于最不利点水雾喷头时，Ｚ应取负值（ｍ）。

　　　　　　　　　　　　　　　7.3 管道减压方法
7.3.1 管道采取减压孔板时宜采取圆缺型孔板。减压孔板圆缺孔应在管道底部，减压孔板前水平直管段长度不应小于该段管道公称直径2倍。
7.3.2 管道采取节流管时，节流管内水流速不应大于20m/s，长度不宜小于1.0m，其公称直径宜按表7.3.2要求确定。
　　　　　　　　附录A 本规范用词说明
A.0.1 为便于在实施本规范条文时区分对待，对要求严格程度不一样用词说明以下：
(1) 表示很严格，非这么做不可：
正面词采取“必需”；
反面词采取“严禁”。
(2)表示严格，在正常情况下均应这么做：
正面词采取“应”；
反面词采取“不应”或“不得”。
(3)表示许可稍有选择，在条件许可时首先应这么做：
正面词采取“宜”或“可”；
反面词采取“不宜”。
A.0.2 条文中指定应按其它相关标准、规范实施时，写法为“应符合……要求”或“应按……实施”