3.3 局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)
3.3.1 局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為面積法和體積法，這是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)比較一致的分類(lèi)法。前者適用于著火部位為比較平直的表面情況，后者適用于著火對(duì)象是不規(guī)則物體情況，凡當(dāng)著火部位比較平直，面積法不能做到所有表面被完全覆蓋時(shí)，都可采用體積法進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)著火部位比較平直，用面積法容易做到所有表面被完全覆蓋時(shí)，則首先可考慮用面積法進(jìn)行設(shè)計(jì)。為使設(shè)計(jì)人員有所選擇，故對(duì)面積法采用了“宜”這一要求程度的用詞。
3.3.2 本條根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定的。BS 5306規(guī)定：“二氧化碳總用量的有效液體噴射時(shí)間應(yīng)為30s”。ISO 6183、NFPA 12、日本和前蘇聯(lián)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也都規(guī)定噴射時(shí)間為30s。為了與上述標(biāo)準(zhǔn)一致起來(lái)，故本規(guī)范規(guī)定噴射時(shí)間為0.5min。
燃點(diǎn)溫度低于沸點(diǎn)溫度的可燃液體和可熔化的固體的噴射時(shí)間，BS 5306規(guī)定為1.5min，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定具體數(shù)據(jù)，故取英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 5306的數(shù)據(jù)。
3.3.3 本條說(shuō)明設(shè)計(jì)局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的面積法。
3.3.3.1 由于單個(gè)噴頭保護(hù)面積是按被保護(hù)面的垂直投影方向確定的，所以計(jì)算保護(hù)面積也需取整體保護(hù)表面垂直投影的面積。
3.3.3.2 架空型噴頭設(shè)計(jì)流量和相應(yīng)保護(hù)面積的試驗(yàn)方法是參照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NFPA 12確定的。該試驗(yàn)方法是：把噴頭安裝在盛有70#的正方形油盤(pán)上方，使其軸線與液面垂直。液面到油盤(pán)緣口的距離為150mm，噴射二氧化碳使其產(chǎn)生臨界飛濺的流量，該流量稱為臨界飛濺流量（也稱最大允許流量）。以75％臨界飛濺流量在20s以內(nèi)滅火的油盤(pán)面積定義為噴頭的保護(hù)面積，以90％臨界飛濺流量定義為對(duì)應(yīng)保護(hù)面積的噴頭設(shè)計(jì)流量。試驗(yàn)表明：保護(hù)面積和設(shè)計(jì)流量都是安裝高度（即噴頭到油盤(pán)液面的距離）的函數(shù)，所以在工程設(shè)計(jì)時(shí)也需根據(jù)噴頭到保護(hù)對(duì)象表面的距離確定噴頭的保護(hù)面積和相應(yīng)的設(shè)計(jì)流量。只有這樣，才能使預(yù)定的流量不產(chǎn)生飛濺，預(yù)定的保護(hù)面積內(nèi)能可靠地滅火。
槽邊型噴頭的保護(hù)面積是其噴射寬度與射程的函數(shù)，噴射寬度和射程是噴頭設(shè)計(jì)流量的函數(shù)，所以槽邊型噴頭的保護(hù)面積需根據(jù)選定的噴頭設(shè)計(jì)流量確定。
3.3.3.3、3.3.3.4 這兩款等效采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。ISO 6183、NFPA 12和BS 5306都作了同樣規(guī)定。
圖3.3.3表示了噴頭軸線與液面垂直和噴頭軸線與液面成45°銳角兩種安裝方式。其中油盤(pán)緣口至液面距離為150mm，噴頭出口至瞄準(zhǔn)點(diǎn)的距離為S。噴頭軸線與液面垂直安裝時(shí)（B1噴頭），瞄準(zhǔn)點(diǎn)E1在噴頭正方形保護(hù)面積的中心。噴頭軸線與液面成45°銳角安裝時(shí)（B2噴頭），瞄準(zhǔn)點(diǎn)E2偏離噴頭正方型保護(hù)面積中心，其距離為0.25Lb（Lb是正方形面積的邊長(zhǎng)）；并且，噴頭的設(shè)計(jì)流量和保護(hù)面積與垂直布置的相等。
3.3.3.5 噴頭保護(hù)面積，對(duì)架空型噴頭為正方形面積，對(duì)糟邊型噴頭為矩形（或正方形）面積。為了保證可靠滅火，噴頭的布置必須使保護(hù)面積被完全覆蓋，即按不留空白原則布置噴頭，至于等距布置原則，這是從安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的觀點(diǎn)提出的。
3.3.3.6 二氧化碳設(shè)計(jì)用量等于把全部被保護(hù)表面完全覆蓋所用噴頭的設(shè)計(jì)流量數(shù)之和與噴射時(shí)間的乘積，即：
M＝t∑Qi （1）
當(dāng)所用噴頭設(shè)計(jì)流量相同時(shí)，則：
∑Qi ＝N·Qi （2）
把公式（2）代入公式（1）即得出公式（3.3.3）。
上述確定噴頭數(shù)量和設(shè)計(jì)用量的方法，是ISO 6183、NFPA 12和BS 5306等規(guī)定的方法。
除此之外，還有以滅火強(qiáng)度為依據(jù)確定滅火劑設(shè)計(jì)用量的計(jì)算方法。
M＝A1·q （3）
式中 q——滅火強(qiáng)度，kg/m2。
這時(shí)，噴頭數(shù)量按下式計(jì)算：
N＝M/（t·Qi） （4）
日本采用了這種方法，規(guī)定滅火強(qiáng)度取13kg/m2。
我們的試驗(yàn)表明：噴頭安裝高度不同，滅火強(qiáng)度不同，滅火強(qiáng)度隨噴頭安裝高度的增加而增加。為了安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理起見(jiàn)，本規(guī)范不采用這種方法。
3.3.4 本條說(shuō)明設(shè)計(jì)局部應(yīng)用系統(tǒng)的體積法。
?。?） 本條等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。
ISO 6183規(guī)定：“系統(tǒng)的總噴放速率以假想的圍繞火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)的完全封閉罩的容積積為基礎(chǔ)。這種假想的封閉罩的墻和天花板距火險(xiǎn)至少0.6m遠(yuǎn)，除非采用了實(shí)際的隔墻，而且這墻能封閉一切可能的泄漏，飛濺或外溢。該容積內(nèi)的物體所占體積不能被扣除?！?/span>
ISO 6183又規(guī)定：“一個(gè)基本系統(tǒng)的總噴放強(qiáng)度不應(yīng)小于16kg/min·m3；如果假想封閉罩有一個(gè)封閉的底，并且已分別為高出火險(xiǎn)物至少0.6m的永久連續(xù)的墻所限定（這種墻通常不是火險(xiǎn)物的一部分），那么，對(duì)于存在這種為實(shí)際墻完全包圍的封閉罩，其噴放速率可以成比例地減少，但不得低于4kg/min·m3。
NFPA 12和BS 5306也作了類(lèi)似規(guī)定。
?。?）本條經(jīng)過(guò)了試驗(yàn)驗(yàn)證
?、?用火災(zāi)模型進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證?；馂?zāi)模型為0.8mx 0.8mx1.4m的鋼架，用?18圓鋼焊制，鋼架分為三層，距底分別是為0.4m、0.9m和1.4m。各層分別放5個(gè)油盤(pán)，油盤(pán)里放入 Kb等于1的70#汽油。火災(zāi)模型放在外部尺寸為2.08mx2.08mx0.3m的水槽中間，水槽外圍豎放高為2.08m，寬為1.04m的鋼制屏風(fēng)。把水槽四周全部圍起來(lái)共需8塊屏風(fēng)，試驗(yàn)時(shí)根據(jù)預(yù)定Ap/At值決定放置屏風(fēng)塊數(shù)。二氧化碳噴頭布置在模型上方，滅火時(shí)間控制在20s以內(nèi)，求出不同Ap/At值下的二氧化碳流量，計(jì)算出不同Ap/At值對(duì)的二氧化碳單位體積的噴射率qv值。
首先作了同一Ap/At值下，不同開(kāi)口方位的試驗(yàn)。試驗(yàn)表明：?jiǎn)挝惑w積的噴射率與開(kāi)口方位無(wú)
關(guān)。
接著作了7種不同Ap/At值的滅火實(shí)驗(yàn)，每種重復(fù)3次，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得：
qv=15.95-11.92×（Ap/At） （5）
該結(jié)果與公式（3.3.4-1）非常接近。
?、?用中間試驗(yàn)進(jìn)行工程實(shí)際驗(yàn)證。中間試驗(yàn)的滅火對(duì)象為3150kVA油浸變壓器，其外部尺寸為2.5mx2.3mx2.6m，滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用體積法，計(jì)算保護(hù)體積為：
V1=（2.5+0.6×2）（2.3+0.6×2）（2.6+0.6）＝41.44m3
環(huán)繞變壓器四周，沿假想封閉罩分兩層設(shè)置環(huán)狀支管。支管上布置噴頭，封閉罩無(wú)真實(shí)墻，取Ap/At值等于零，單位體積噴射率qv取16kg/min·m3，設(shè)計(jì)噴射時(shí)間取0.5min，計(jì)算滅火劑設(shè)計(jì)用量。試驗(yàn)用汽油引燃變壓器油，預(yù)燃時(shí)間30s，試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)際滅火時(shí)間為15s。由此可見(jiàn)，按本條規(guī)定的體積法進(jìn)行局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)是安全可靠的。
?。?）需要進(jìn)一步說(shuō)明的問(wèn)題。一般設(shè)備的布置，從方便維護(hù)講，都會(huì)留出離真實(shí)墻0.5m以上的距離，就是說(shuō)實(shí)體墻距火險(xiǎn)危險(xiǎn)物的距離都會(huì)接近0.6m或大于0.6m，這時(shí)到底利用實(shí)體墻與否應(yīng)通過(guò)計(jì)算決定。利用了真實(shí)墻，體積噴射率qv值變小了，但計(jì)算保護(hù)體積V1值增大了，如果最終滅火劑設(shè)計(jì)用量增加了許多，那么就沒(méi)必要利用真實(shí)墻。
3.3.5 并入3.1.4A和4.0.9A。
3.3.6 并入4.0.9A。
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