七氟丙烷灭火系统课程设计

武汉科技大学

《防火防爆安全技术》

课程设计

课题名称: 某银行二三层七氟丙烷灭火消防系统设计 专业名称: 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:

目 录

1 前言 ...................................................................................................................................................... 1 2某银行七氟丙烷灭火系统简介 ........................................................................................................... 1 3该灭火系统的相关计算 ....................................................................................................................... 2 3.1房间慨况 ....................................................................................................................................... 3 3.2防护区设计药剂用量 ................................................................................................................... 3 3.3气瓶选型及七氟丙烷配置用量 ................................................................................................... 3 3.4泄压口 ........................................................................................................................................... 3 3.5主干网的平均设计流量 ............................................................................................................... 3 3.6设计参数汇总 ............................................................................................................................... 4 3.7管径初选 ....................................................................................................................................... 4 3.8校核管网 ....................................................................................................................................... 4 3.9管网阻力损失计算 ....................................................................................................................... 6 3.10喷头等效空口面积计算及选型 ................................................................................................. 7 3.11设备材料清单汇总 ..................................................................................................................... 8 4小结 ....................................................................................................................................................... 9 参考文献 .................................................................................................................................................. 9

一．前言

卤代烷灭火剂灭火效率高、用量省、易汽化、空间淹没性好、洁净、不导电，对对扑灭高压电火灾尤佳，对油类、有机溶剂、精密仪器、文件档案等火灾的火灾扑灭均有效。

但是由于卤代烷灭火剂灭火过程中要产生卤素原子，释放到大气中的卤代烷灭火剂，在太阳的紫外线辐射作用下，也能分离出卤素原子，对大气臭氧层有破坏作用，所以为了减少这一破坏作用，1987年，英美等国家签署了《蒙特利尔条约》，明确规定停止生产和使用卤代烷灭火剂，我国在1994年签署该条约。常见的卤代烷灭火剂有七氟丙烷灭火剂。

二．某银行七氟丙烷灭火系统简介

1．本设计采用了外贮式七氟丙烷灭火系统即备压式七氟丙烷灭火系统。其

特点是将七氟丙烷灭火剂和作为动力气体的氮气分别贮存在不同的容器内。系统启动时，高压贮存的动力气体经减压阀减压后进入灭火剂瓶组，使其内的压力迅速升高，并在灭火剂喷放期间维持一相对稳定的压力，推动灭火剂快速流向喷嘴，实施喷放灭火。这种方式可根据管网的容积来确定氮气的贮存量，以保证灭火剂喷放期间喷头的喷放压力。 2．此方式可大大减少管道内气、液双相流现象的发生，使灭火剂大部分处

于液相流动，改善了灭火剂的流动性能，能够是通径较小的管道输送较多的灭火剂。以前的同类产品的孔板式减压仅具有静态减压的作用，灭火剂的输送距离一般在150m左右，本系统采用了具有缓慢开启功能的减压阀，灭火剂的输送距离可达200m左右。

3． 本设计的保护区分为：办公室1、办公室2、办公室3、办公室4、办公

室5、办公室6、办公室7、办公区，设一套备压式七氟丙烷灭火系统。系统采用自动、手动及机械应急启动三种控制方式。保护区均设二路独立探测回路，当第一路探测器发出火灾信号时，发出警报，指示火灾发生的部位，提醒工作人员注意；当第二路探测器亦发出火灾信号后，自动灭火控制器开始进入延时阶段（0-30s可调），此阶段用于疏散人员（声

光报警器等动作）和联动设备的动作（关闭通风空调、防火卷帘门等）；延时过后，向该保护区的驱动瓶发出灭火指令，电磁启动器动作打开启动瓶组，释放启动气体，通过启动管路打开相应的选择阀和灭火剂瓶组，释放灭火剂灭火。当报警控制器处于手动状态时，报警控制器只发出报警信号，不输出动作信号，由值班人员确认火警后，按下报警控制面板上的应急启动按钮或保护区门口处的紧急启停按钮，即可启动系统喷放七氟丙烷灭火剂。

4．本设计采用全淹没管网备压系统，储瓶的增压压力（减压阀出口压力）

为4.2MPa(表压)。

5．防护区围护结构及门窗的耐火极限不应低于0.5h，围护结构及门窗的允

许压强不宜小于1200pa.储瓶间耐火等级不应低于二级，储瓶间应有单独的通道，通道应直接通向疏散通道。

6. 设计中每个防护区的管道独立，连接至气瓶间，喷头布置尽量保证各喷

头处的压力均衡，类似于游泳池进水管的布置。

7.本系统分有管网系统和柜式七氟丙烷灭火系统，对于办公室1-7和办公区

用有管网七氟丙烷灭火系统。对于剩下的3个办公区

三.该灭火系统的相关计算

1.房间概况

最大房间面积A=10.8*6=64.8m2 房间高度B=3.6m

房间容积V=A*B=232.28 m3 房间维护允许内压Pf=1200 Pa 海拔修正系数k=1

七氟丙烷过热蒸汽在101kpa大气压和防护区最低环境温度下比容s=0.1269+0.000513*T=0.1269+0.000513*20=0.13716 m3/kg T---防护区最低环境温度，这里取20℃

防护区灭火设计剂浓度C1，考虑建筑物防火等级，参考《GB50370-2005》，该系统选用10%

2.防护区设计药剂用量 W=k*v*C1/s(100-C1)=188.9kg 对于柜式七氟丙烷灭火系统有：

办公区1：w= k*v*C1/s(100-C1)=68.24kg 对于办公区2：w= k*v*C1/s(100-C1)=148.7kg 对于办公区3：w= k*v*C1/s(100-C1)=50.7kg

3.气瓶选型，七氟丙烷配置用量

参照广东胜捷消防公司气体灭火产品技术资料选用MJP-150（150L）型钢瓶3个，每个瓶子装70kg，每个瓶子药剂剩余量综合管网剩余量按5 kg计算，故本系统灭火剂用量

W0=188.9+3*5=203.9 kg

4.泄压口

泄压口面积Fx(m2)=0.15Qx/Pf1/2=0.15*18.89/12001/2 =0.082m2

Qx—— 灭火剂在防护区的平均喷放速率(kg/s)；这里的Qx

=188.9/10=18.89 kg/s

5.主干网的平均设计流量 Qw =w/t=188.9/10=18.89 kg/s

t---灭火剂喷放时间，本系统按10s计算；w---防护区灭火设计药剂用量

6.设计参数汇总

表1 设计主要参数

系统 防护区 面积高度（m2） （m） 设计浓度% 设计喷放时间s 10 设七氟丙计烷设计抑用量kg 制时间min 20 126 七氟丙烷实际用量kg 使用的储瓶数（不含备用）个 3 每瓶充装量kg 70 储泄压瓶口面容积m2 积L 办公室7 43.2 3.6 10 210 150 0.065

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