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　　摘要: 介紹二氧化碳滅火機(jī)理，根據(jù) GB 50193 －93( 2010 年版) 《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求，結(jié)合某鋼管廠連鑄后部液壓站設(shè)置高壓二氧化碳全淹沒滅火系統(tǒng)的設(shè)計，闡述了包括系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)控制和注意事項(xiàng)等內(nèi)容。

　　關(guān)鍵詞: 二氧化碳滅火系統(tǒng);連鑄后部液壓站;系統(tǒng)設(shè)計

　　1 概述

　　二氧化碳是一種能夠用于撲救多種類型火災(zāi)的滅火劑，它的滅火作用主要是相對減少空氣中的氧氣含量，降低燃燒物的溫度，使火焰熄滅。目前，在國際上已廣泛地用于許多具有火災(zāi)危險的重要場所。我國從 20 世紀(jì) 50 年代開始應(yīng)用二氧化碳滅火系統(tǒng)，現(xiàn)在廣泛用于許多行業(yè)具有火災(zāi)危險的重要場所。二氧化碳滅火系統(tǒng)可用于電子計算機(jī)房、通訊機(jī)房、變配電室、控制室、圖書館、檔案室等重要場所。

　　某鋼管廠煉鋼連鑄主廠房內(nèi)設(shè)有電爐、LF 爐、RH 和連鑄機(jī)，根據(jù) GB 50193 － 93( 2010 年版) 《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》( 以下簡稱 GB 50193 － 93) 的有關(guān)規(guī)定，在連鑄后部液壓站設(shè)置高壓二氧化碳全淹沒滅火系統(tǒng)。具體設(shè)計如下:

　　2 二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計

　　二氧化碳滅火系統(tǒng)可分為全淹沒滅火系統(tǒng)和局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)。全淹沒滅火系統(tǒng)應(yīng)用于撲救封閉空間內(nèi)的火災(zāi); 局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)應(yīng)用于撲救不需封閉空間條件的具體保護(hù)對象的非深位火災(zāi)。本工程設(shè)計采取為全淹沒滅火系統(tǒng)。

　　2. 1 物質(zhì)系數(shù)

　　二氧化碳設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的 1. 7 倍，并不得低于 34% 。根據(jù)消防設(shè)備廠家提供資料，液壓

　　站的物質(zhì)系數(shù) Kb = 1. 20。

　　2. 2 二氧化碳的設(shè)計用量 M

　　連鑄后部液壓站大小為 21 × 15. 5 × 4. 8 m，位于地下。二 氧 化 碳 的 設(shè) 計 用 量 根 據(jù) GB 50193 － 93 中

　　3. 2. 3 條的計算公式計算。

　　M = Kb( K1A + K2V)

　　A = Av + 30A0

　　V = Vv － Vg

　　式中: M---二氧化碳設(shè)計用量，kg;

　　Kb---物質(zhì)系數(shù);

　　K1---面積系數(shù)，kg /m2，取 0. 2kg /m2; K2---體積系數(shù)，kg /m3，取 0. 7kg /m3;

　　A---折算面積，m2;

　　Av---防護(hù)區(qū)的內(nèi)側(cè)面、底面、頂面( 包括其中的開口) 的總面積，m2;

　　A0---開口總面積，m2;

　　V---防護(hù)區(qū)的凈容積，m3;

　　Vv---防護(hù)區(qū)容積，m3;

　　Vg---防 護(hù) 區(qū) 內(nèi) 非 燃 燒 體 和 難 燃 燒 體 的 總 體積，m3。

　　開口總面積為 2. 1 m2。經(jīng)計算，二氧化碳的設(shè)計

　　用量 M 為 1 567. 8 kg。

　　2. 3 二氧化碳儲存量 Mx

　　高壓二氧化碳儲存量按 GB 50193 － 93 式 4. 0. 9A － 1 計算。高壓二氧化碳儲存量由設(shè)計用量、在管道中蒸發(fā)量、儲存容器內(nèi)的二氧化碳剩余量和管道內(nèi)的二氧化碳剩余量 4 部分組成。

　　其中: 二氧化碳在管道中蒸發(fā)量取 0; 儲存容器內(nèi)的二氧化碳剩余量根據(jù)設(shè)備廠家資料按 4% 考慮; 管道內(nèi)的二氧化碳剩余量取 0。

　　該液 壓 站 位 于 地 下，防 護(hù) 區(qū) 的 環(huán) 境 溫 度 高 于－ 20℃ ，低于 100℃ ，二氧化碳的設(shè)計用量不用增減。得出: Mx = 1 567. 8 + 1 567. 8 × 4% = 1 630. 5( kg) 。

　　2. 4 儲存容積數(shù)量

　　高 壓 系 統(tǒng) 儲 存 數(shù) 量 按 GB 50193 － 93 式 4. 0. 9A － 1計算為 1 630. 5 kg。單個儲存容器的容積按 70 L 高壓二氧化碳鋼瓶考慮，單瓶儲存 45 kg 二氧化碳，儲存容積數(shù)量為 40 瓶。選用 40 瓶 70 L 高壓二氧化碳鋼瓶。總計二氧化碳實(shí)際儲存量為 1 800 kg。

　　2. 5 管網(wǎng)計算輸送二氧化碳管網(wǎng)的管道內(nèi)徑應(yīng)根據(jù)管道設(shè)計流

　　12 張 堃: 二氧化碳滅火系統(tǒng)在連鑄后部液壓站的應(yīng)用 2012 年第 4 期

　　量和噴頭入口壓力通過計算確定。

　　( 1) 管網(wǎng)中干管的設(shè)計流量。管網(wǎng)中干管的設(shè)計流量按 GB 50193 － 93 式 4. 0. 2 計算。全淹沒滅火系統(tǒng)二氧化碳的噴放時間不應(yīng)大于 1 min，噴放時間按

　　1 min考慮，干管的設(shè)計流量為 1 728 kg /min。

　　( 2) 管網(wǎng)中支管的設(shè)計流量。管網(wǎng)中支管的設(shè)計流量按式 4. 0. 3 計算。噴頭數(shù)量為 16 個，單個噴頭的設(shè)計流量為 108 kg /min。

　　( 3) 管道內(nèi)徑。管道內(nèi)徑按式 4. 0. 3A 計算，管徑系數(shù) Kd 取 2. 90，經(jīng)計算管道直徑 D = 120. 6 mm，選取管道總管徑為 DN125。

　　3 系統(tǒng)組成

　　二氧化碳滅火系統(tǒng)由貯存裝置、分配系統(tǒng)及管網(wǎng)、噴頭、自動探測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等組成。二氧化碳自動滅火系統(tǒng)主要由: 氣體滅火報警控制系統(tǒng)、火災(zāi)探測系統(tǒng)、滅火劑貯存瓶、容器閥、選擇閥、單向閥、氣路控制閥、壓力開關(guān)、噴嘴、管路等主要設(shè)備組成。

　　儲存鋼瓶安裝在鋼瓶架上，用來儲存二氧化碳滅火藥劑。容器閥用來封存二氧化碳滅火藥劑，并能在發(fā)生火災(zāi)時由控制器、人員自動、手動打開容器閥向保護(hù)區(qū)釋放二氧化碳滅火劑的裝置。瓶頭閥含安全閥、虹吸管、氣驅(qū)動器、機(jī)械驅(qū)動裝置等。

　　高壓軟管安裝在儲存瓶組與液體單向閥之間的柔性連接。液流單向閥安裝于集流管與高壓軟管之間，用于防止滅火時集流管中的二氧化碳滅火藥劑流向儲存瓶組的止回裝置。

　　稱重檢漏裝置安裝在鋼瓶架上，用來檢測二氧化碳滅火劑泄露并能發(fā)出泄露報警信號的裝置。集流管安裝在鋼瓶架上，用來匯集保護(hù)區(qū)所需各儲存瓶組的二氧化碳滅火藥劑。安全泄壓閥安裝在集流管上，用以實(shí)現(xiàn)集流管的超壓泄放功能。選擇閥安裝在集流管上用于實(shí)現(xiàn)組合分配的功能，選擇閥含氣啟動裝置。該部件僅用于組合分配系統(tǒng)中。壓力信號發(fā)生器安裝在選擇閥的出口部位( 單元獨(dú)立系統(tǒng)，安裝在集流管上) 。當(dāng)選擇閥開啟釋放藥劑時，壓力信號發(fā)生器動作送出工作信號給滅火控制系統(tǒng)。藥劑噴放管路及管配件噴放管路安裝在鋼瓶間至保護(hù)區(qū)噴頭之間，用于實(shí)現(xiàn)藥劑噴放的功能。

　　噴嘴安裝在滅火系統(tǒng)管網(wǎng)末端，按設(shè)計要求將滅火劑噴灑到被保護(hù)區(qū)域內(nèi)，或者直接噴灑到被保護(hù)的物質(zhì)表面上，將火災(zāi)撲滅。啟動氣瓶用以儲存啟動氣體，提供打開容器閥和選擇閥的氣體壓力。啟動釋放控制箱主要由啟動氣瓶、電磁閥、安全閥、操作手柄、壓力表等組成。

　　4 系統(tǒng)控制

　　4. 1 自動控制方式

　　自動控制方式: 本滅火控制器配有感煙火災(zāi)探測器和感溫火災(zāi)探測器。當(dāng)兩種探測器同時發(fā)出火災(zāi)信號時，控制器發(fā)出火災(zāi)聲、光信號，通知有火災(zāi)發(fā)生，有關(guān)人員應(yīng)撤離現(xiàn)場，并發(fā)出聯(lián)動指令，關(guān)閉風(fēng)機(jī)、防火閥等聯(lián)動設(shè)備，經(jīng)過一段時間延時后，即發(fā)出滅火指令，打開電磁閥，啟動氣體打開容器閥，釋放滅火劑，實(shí)施滅火。

　　4. 2 手動控制方式

　　手動控制方式: 將控制器上的控制方式選擇鎖置于“手動”位置時，滅火控制器處于手動控制狀態(tài)。這時，當(dāng)火災(zāi)探測器發(fā)出火警信號時，控制器即發(fā)出火災(zāi)聲、光報警信號，而不啟動滅火裝置，需經(jīng)人員觀察，確認(rèn)火災(zāi)已發(fā)生時，可按下保護(hù)區(qū)外或控制器操作面板上的“緊急啟動按鈕”，即可啟動滅火裝置，釋放滅火劑，實(shí)施滅火。但報警信號仍存在。

　　無論裝置處于自動或手動狀態(tài)，按下任何緊急啟動按扭，都可啟動滅火裝置，釋放滅火劑，實(shí)施滅火。

　　同時控制器立即進(jìn)入滅火報警狀態(tài)。