對《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的一點(diǎn)意見
提要 根據(jù)有關(guān)計(jì)算公式 ,經(jīng)核算認(rèn)為《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50193 - 93) 中二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)---可燃物物質(zhì)系數(shù)規(guī)定的數(shù)值存在一定誤差。并對此進(jìn)行比較分析。
關(guān)鍵詞 二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 物質(zhì)系數(shù) 計(jì)算
0引言
根據(jù)《中國消耗臭氧層物質(zhì)淘汰國家方案》和《中國消防行業(yè)哈龍整體淘汰計(jì)劃》的要求 ,我國將于 2005 年停止生產(chǎn)鹵代烷 1211 滅火劑 ,2010 年停止生產(chǎn)鹵代烷 1301 滅火劑 ,鹵代烷滅火系統(tǒng)會逐步被淘汰。目前 ,除了二氧化碳以外 ,國內(nèi)尚無有關(guān)惰性氣體和含氫氟烴(HFC) 滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工的國家標(biāo)準(zhǔn)。因此 ,二氧化碳滅火系統(tǒng)以其優(yōu)良的滅火性能 ,必然成為我國消防行業(yè)主要的氣體滅火手段之一。《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50193 93) (以下簡稱“規(guī)范”) 是建設(shè)部發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn) ,其中規(guī)定的計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度將直接影響滅火系統(tǒng)的安全性能。筆者在實(shí)踐中 ,通過查閱參考文獻(xiàn) ,對“規(guī)范”規(guī)定的有關(guān)參數(shù)作了詳細(xì)計(jì)算 , 發(fā)現(xiàn)個別數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確 ,現(xiàn)將計(jì)算所得陳述如下。
1對“規(guī)范”有關(guān)參數(shù)的計(jì)算
“規(guī)范”第 3 23 條規(guī)定 ,二氧化碳的設(shè)計(jì)用量應(yīng)按下式計(jì)算 :
M =Kb ( K1 A + K2 V ) 式中 M ---二氧化碳設(shè)計(jì)用量 ,kg ;
Kb ---物質(zhì)系數(shù) ;
K1 ---面積系數(shù) ,取 0 2 kg/ m2 ; K2 ---體積系數(shù) ;取 0 7 kg/ m3 ;
A ---折算面積 ,m2 ;
V ---防護(hù)區(qū)凈容積 ,m3 。
“規(guī)范”第 3 342 條規(guī)定 ,二氧化碳的單位體積的噴射率應(yīng)按下式計(jì)算 :
qv =Kb(16 - 12 A p/ A t)
式中 qv ---單位體積的噴射率 ,kg/ (min·m3) ; A t ---假定的封閉罩側(cè)面圍封面積 ,m2 ;
A p ---在假定的封閉罩中存在的實(shí)體墻等實(shí)際圍封面的面積 ,m2 。
上述兩個計(jì)算公式中 ,均涉及物質(zhì)系數(shù) Kb 值。為了方便計(jì)算“規(guī)范”附表, A 列出了 61 種可燃物的二氧化碳設(shè)計(jì)滅火體積分?jǐn)?shù) C 值和抑制時間 ,以及物質(zhì)系數(shù) Kb 值。
根據(jù)文獻(xiàn) ,物質(zhì)系數(shù) Kb 是這樣確定的。為了滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便 ,取二氧化碳最小設(shè)計(jì)滅火體積分?jǐn)?shù) 34 %時 ,物質(zhì)系數(shù) Kb = 1 ,制定出反映各物質(zhì)間不同滅火設(shè)計(jì)體積分?jǐn)?shù)的倍數(shù)關(guān)系 ,用下式表示 : b Kb b1= ln(1 b- C) / lnb1(1 - b01342003b2) b b1
式中 C ---某物質(zhì)的二氧化碳滅火設(shè)計(jì)體積分?jǐn)?shù)。
筆者按此公式對“規(guī)范”附表 A 中所列可燃物的 K 值進(jìn)行了計(jì)算 ,發(fā)現(xiàn)所得結(jié)果與“規(guī)范”附表
A 中所列之?dāng)?shù)據(jù)有一定的出入 ,見表 1。
表 1 中 K 為“規(guī)范”附表 A 所列之 K 值 , Kb2 為筆者計(jì)算所得之 K 值 ,誤差值為 K - K 的差
值 ,誤差百分率為誤差值與 K 的百分比。
2討論
從表 1 可以看出 ,丙酮等 12 種可燃物的滅火設(shè)計(jì)體積分?jǐn)?shù)為 34 % ,其物質(zhì)系數(shù) K 值為 1 ,沒有誤差。其余 44 種可燃物均有不同程度的誤差。誤差率最小為 068 % ,最大為 45 %。其中誤差率小于 1 %的有 25種 ,全部為液體與氣體可燃物 ;誤差率大于等于 1 %小于 2 %的有 6 種,主要為液體與氣體可燃物 ;誤差率大于等于 2 %的有 13 種 ,全部為固體類及特種場合可燃物。
總體看來 ,所有數(shù)據(jù)的誤差率均不超過 5 %?,F(xiàn)以“規(guī)范”條文說明第 3 23 條計(jì)算示例為例 ,看
Kb 值誤差對二氧化碳設(shè)計(jì)用量的影響。
給水排水 Vol29 No3 95
表1 可燃物的二氧化碳設(shè)計(jì)滅火體積分?jǐn)?shù)和物質(zhì)系數(shù)
設(shè)計(jì)體積物質(zhì)系 物質(zhì)系誤差百序號 可 燃 物誤差值
分?jǐn)?shù)/ % 數(shù) Kb1 數(shù) Kb2分率/ %
1 丙酮341 001 0000
2 乙炔662 572 60+ 0 031 17
3 航空燃料 115 # / 145 #361 061 07+ 0 010 94
4 粗苯(安息油、偏蘇油) 、苯371 101 11+ 0 010 91
5 丁二烯411 261 27+ 0 010 80
6 丁烷341 001 0000
7 丁烯 + 1371 101 11+ 0 010 91
8 二硫化碳723 033 06+ 0 031 00
9 一氧化碳642 432 46+ 0 031 23
10 煤氣或天然氣371 101 11+ 0 010 91
11 環(huán)丙烷371 101 11+ 0 010 91
12 柴油341 001 0000
13 二甲醚401 221 23+ 0 010 82
14 二苯與其氧化物的混合物461 471 48+ 0 010 68
15 乙烷401 221 23+ 0 010 82
16 乙醇(酒精)431 341 35+ 0 010 75
17 乙醚461 471 48+ 0 010 68
18 乙烯491 601 62+ 0 021 25
19 二氯乙烯341 001 0000
20 環(huán)氧乙烷531 801 82+ 0 021 11
21 汽油341 001 0000
22 己烷351 031 04+ 0 010 97
23 正庚烷351 031 04+ 0 010 97
24 氫753 303 34+ 0 041 21
25 硫化氫361 061 07+ 0 010 94
26 異丁烷361 061 07+ 0 010 94
27 異丁烯341 001 0000
28 甲酸異丁酯341 001 0000
29 航空煤油 JP - 4361 061 07+ 0 010 94
30 煤油341 001 0000
31 甲烷341 001 0000
32 醋酸甲酯351 031 04+ 0 010 97
33 甲醇401 221 23+ 0 010 82
34 甲基丁烯 - 1361 061 07+ 0 010 94
35 甲基乙基酮(丁酮)401 221 23+ 0 010 82
36 甲酸甲酯391 181 19+ 0 010 85
37 戊烷351 031 04+ 0 010 97
38 正辛烷351 031 04+ 0 010 97
39 丙烷361 061 07+ 0 010 94
40 丙烯361 061 07+ 0 010 94
41 淬火油(滅弧油) 、潤滑油341 001 0000
42 纖維材料622 252 33+ 0 083 56
43 棉花582 002 09+ 0 094 50
44 紙張622 252 33+ 0 083 56
45 塑料(顆粒)582 002 09+ 0 094 50
46 聚苯乙烯341 001 0000
47 聚氨基甲酸甲酯(硬)341 001 0000
48 電纜間和電纜溝471 501 53+ 0 032 00
49 數(shù)據(jù)儲存間622 252 33+ 0 083 56
50 電子計(jì)算機(jī)房471 501 53+ 0 032 00
51 電器開關(guān)和配電室401 201 23+ 0 032 50
52 帶冷卻系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)582 002 09+ 0 094 50
53 油浸變壓器582 002 09+ 0 094 50
54 數(shù)據(jù)打印設(shè)備間622 252 33+ 0 083 56
55 油漆間和干燥設(shè)備401 201 23+ 0 032 50
56 紡織機(jī)582 002 09+ 0 09450
96 給水排水 Vol 29 No3 2003
該計(jì)算示例中 ,防護(hù)區(qū)為一側(cè)墻上有 2m ×1m 開口(不關(guān)閉) 的散裝乙醇庫 ,實(shí)際尺寸為長 16 m , 寬 10 m ,高 3 5 m。二氧化碳設(shè)計(jì)用量按公式 M = Kb (0 2 A + 0 7 V ) 計(jì)算。根據(jù)給定數(shù)據(jù)計(jì)算得出 A = 562 m2 , V = 560 m3 ,則 M = 504 4 Kb 。采用表 1 所列之 Kb 值 ,當(dāng) Kb = 1 34 時 , M = 675 90 kg ; 當(dāng) Kb = 1 35 時 , M = 680 94 kg ,差值為 5 kg。
假定該防護(hù)區(qū)為一塑料 (顆粒) 庫房 ,二氧化碳設(shè)計(jì)用量即為 M = 504 4 Kb 。按表 1 ,當(dāng) Kb = 2 00
3 蔣永琨 ,等. 高層建筑消防設(shè)計(jì)手冊1 . 上海1 :同濟(jì)大學(xué)出版社 ,19951 時 ,M = 1 008 8kg ;當(dāng) Kb = 2 09 時 , M = 1 054 2 kg ,差值為 45 40 kg。
可以看出可燃物的物質(zhì)系數(shù) Kb 值 ,在誤差率小于 5 %的情況下亦對二氧化碳設(shè)計(jì)用量的計(jì)算存在一定的影響。
3結(jié)語
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可見“規(guī)范”附表,A 中所列之可燃物物質(zhì)系數(shù) Kb 值 ,存在一定的誤差 ,對二氧化碳設(shè)計(jì)用量的計(jì)算具有一定的影響。筆者認(rèn)為 , “規(guī)范”作為國家標(biāo)準(zhǔn) ,是國內(nèi)所有設(shè)計(jì)人員必須遵循的技術(shù)準(zhǔn)則 ,其所規(guī)定的設(shè)計(jì)計(jì)算公式和數(shù)據(jù)應(yīng)該在條件許可的范圍內(nèi) ,力求科學(xué)、正確 ,以便設(shè)計(jì)人員據(jù)以設(shè)計(jì)的系統(tǒng)更趨合理、更加安全。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步“規(guī)范”也會不斷完善。, 本文表 1 中所列之 Kb2值 ,僅為筆者根據(jù)有關(guān)參考文獻(xiàn)所載之公式計(jì)算所得 ,供有關(guān)專家在修訂規(guī)范時參考。
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