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惰性氣體滅火系統泄壓口設置應用

時間:2017-11-16 08:15:32 來源:未知

惰性氣體滅火系統

惰性氣體滅火系統是目前工程應用中廣泛使用的一種滅火方式。惰性氣體平時以高壓方式儲存在鋼瓶中,在氣體滅火過程中,大量的惰性氣體被釋放到保護區內。而保護區是一個相對密閉的空間,隨著氣體體積的增多,保護區內壓力將會升高。如果保護區維護結構(如墻體、門、窗)的強度不夠,可能會因壓力的升高而造成損壞。為了防止因為超壓而引起的保護區維護結構的損壞,則要求保護區設置泄壓口。

惰性氣體系統的泄壓口可以采用很多形式,包括:自由泄壓至室外大氣中,通過通風管道泄壓,經過其他被保護的/未保護的房間泄壓,經泄壓閥或百葉窗泄壓。

惰性氣體系統泄壓口的設計、計算方式和惰性氣體滅火系統噴放管道系統基本相同。兩類系統的氣體都會通過一些有流量限制的開口設備,如泄壓系統中的百葉窗、節氣閥、天窗、防鳥網,滅火系統中的減壓孔板、噴頭等。氣體通過這些設備時會造成一定的壓力損失,同時還有管道造成的沿程壓力損失,所以在進行泄壓口設計和計算的時候,也要考慮這些因素。同時泄壓系統需要考慮保護空間及設備所受壓力不能大于50lb/ft2(2400Pa),如果超過該值,則氣體增壓會對保護區維護結構及其內部設備造成一定的損失。


 

中國規范和美國規范對惰性氣體滅火系統的泄壓口面積都有計算要求,計算方式不盡相同。但總體來說泄壓口面積與氣體的噴放流速和保護區維護結構的承壓強度有關。
 

泄壓口面積與惰性氣體的噴放流速成正比,而與保護區維護結構的承壓強度成反比。即惰性氣體噴放速度越快,需要設置的泄壓口面積越大;保護區維護結構的承壓強度越小,則需要設置的泄壓口面積越大。惰性氣體噴放速度一般可以由氣體總噴放量和噴放強度計算得出,而保護區維護結構的承壓強度一般需要由業主方或建筑設計方提供。

隨著現代的建筑方法日新月異,在建筑結構中,要求建筑側面墻的承壓要弱于整體結構等,所以建筑結構的承壓等級不是一個單一的數值。因此NFPA規范的也不是一成不變的。如果設計人員無法確定,則安素推薦使用5lb/ft2(240Pa),中國標準規范要求數值為1200pa,這兩個數值都是一個保守估算值,由此計算得出的泄壓口面積一般會大于實際需求值,但并不會影響惰性氣體滅火系統的滅火效果。

工程中一般使用以下類型的泄壓設備或方法:

  • 自然泄壓/可用開口:利用保護區內已有的開口,如天窗,門縫,通風管道開口,或墻體開孔等,作為自然的泄壓口。該方法只適用于當計算出的泄壓面積小于通過Door fan 測試系統測試出的泄露面積當量時。

  • 重力/靜態:泄壓閥安裝在墻體上,當保護區內增加到最低要求壓力時(一般要求500-600Pa),必須打開。該類型設備不能保持墻的防火等級,造價最低。這種是目前國內應用最多的泄壓設備。

  • 電動控制:泄壓閥安裝在墻體上,通過電動打開。或者是平時供電,當切斷電源時,打開泄壓閥。該類型設備設計的時候必須確保泄壓閥在藥劑噴放之前打開,否則泄壓閥將不起作用。同時該類設備設計相對復雜、安裝費用也較高、不能使用機械手動啟動裝置啟動系統。

  • 氣動控制:泄壓閥安裝在墻體上,通過氣壓聯動打開閥門。該類設備和電動控制方式設備的特點基本相似。

  • 壓力控制:泄壓閥必須在設定的壓力值下打開。可以廣泛應用在不同的情況下,但是需要在釋放之前做校準測試。

泄壓設備的動作設置:

由于惰性氣體釋放后的前幾秒鐘,惰性氣體的流速最大,保護區內的增壓也達到最大值。如果當保護區內壓力升高,而泄壓設備沒有完全打開,泄壓設備則可能會被重新關閉,所以泄壓設備必須在惰性氣體釋放之前完全打開。惰性氣體通常會設置延時釋放,一般可以設置泄壓設備在惰性氣體滅火系統延時階段聯動開啟。如果需要保持保護區內的惰性氣體濃度,則須在氣體噴放完畢后聯動關閉泄壓設備來阻止藥劑流失。

泄壓閥的位置設置:

由于惰性氣體比空氣略重一些,釋放后藥劑將會下沉,為防止滅火藥劑的耗損,泄壓口最好設置在保護區維護結構的頂部或2/3高度以上。泄壓口可以設置多個,但要求他們安裝在同一個高度上,以防止高度不一致,引起對流導致滅火藥劑的損失。同時也盡可能的遠離噴頭位置。

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