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电子厂房喷淋设计的探讨分析

发布于:2015-08-13 03:38:13 来自:给排水工程/建筑消防给水 [复制转发]
    近几年随着经济的发展,外商在华投资项目日益增多,工程设计中对消防系统的要求也越来越高。尤其是当外商将在华投资项目投保于境外的保险公司时,消防设计要求更加严格,除了执行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001 (以下简称《喷规》)外,还应符合美国工厂联合保险系统标准(FM)等国外相应的标准和规范。

  下面以具体的工程作为例子加以说明。

  一、工程概况

  某一南方城市的电子厂房,总建筑面积约为31700M3,其中包含一栋单层厂房、两层员工中心、两层办公楼和一层设备中心;生产产品是电脑芯片,属丙类工业建筑。

  二、系统设计参数

  根据《喷规》:员工中心、办公楼和设备中心的层高均小于8米,属中危险级;其中员工中心、办公楼是Ⅰ级,喷水强度6L/min.m2,作用面积160M2,可采用68/74℃温级、15mm、K=80闭式喷头;设备中心是Ⅱ级,喷水强度8L/min.m2,作用面积160M2,可采用68/74℃温级、20mm、K=116闭式喷头。

  厂房包括进、出货仓库、两个生产车间、设备走廊和办公区等,建筑设计为斜屋顶,屋顶高度13M,檐口高度10M,屋顶坡度5%。在生产车间和出货仓库之间设有两层设备走廊,在一、二号出货仓库之间和一、二号生产车间之间设有办公区。由于办公区和设备层的层高也均小于8米,同样可采用68/74℃温级、15mm、K=80闭式喷头。

  仓库是整个厂房最危险的地方,局部超过12M的屋顶设有防火天花,天花离地12.2M。根据《喷规》:本仓库属仓库危险级Ⅱ级,由于仓库货品堆积高度大于3.5M考虑采用快速响应早期抑制喷头(ESFR喷头),查仓库采用快速响应早期抑制喷头的系统设计参数表得,喷头的最低工作压力0.50Mpa,作用面积内开放的喷头数12只;喷头采用68℃温级、20mm、K=200(英制14)的ESFR喷头。流量计算如下:

  最不利喷头的流量:q=K(10P)0.5=200(10x0.5)0.5=447l/min=7.45l/s

  作用面积内12只喷头的流量:Q=12q=12x7.45=89.4l/s=322M3/h

  考虑到产品的包装有可能采用发泡材料,而货品的堆积高度又超过7.5M时,需增加货架喷头;还有宽度大于0.6M的风机下需增加喷头。FM标准要求叠加这部分喷头的流量。

  为此作用面积内喷头的流量:Q=322+218=540M3/H=150l/s

  根据国内规范,电子厂房生产车间不用设喷淋,但本生产车间面积大(超过了防火分区允许的最大面积,而由于生产的需要又没设防火墙分隔),加上流水线设备多且昂贵,FM要求车间内也需设喷淋系统。生产车间屋顶高度小于12M,檐口高度10M;属中危险级Ⅰ级。不能采用K=80的普通闭式喷头灭火,为此我们做了如下三种分析:

  第一种:根据喷规4.2.5条第2点—室内净空高度超过8M的民用建筑和工业厂房,必须迅速扑救初期火灾时应采用雨淋系统。而每个雨淋阀控制的喷水面积不宜大于160M2,根据一、二生产车间的面积15400M2,设四个防火分区;总共需设96个雨淋阀,每个防火分区设24个阀;雨淋系统流量按同时开启这24个阀的流量计算,系统流量大、管道多、控制复杂,加上本厂房的生产产品是电脑芯片,车间不属于燃烧速度快的场所。为此采用雨淋系统不太经济。

  第二种:采用大空间自动扫描定位灭火装置,ZSDM-S03-ⅢA中悬式自动扫描定位喷水装置可扑救半径10M,保护高度13M,工作压力0.8MPa,喷射流量4.25L/S。这种系统流量不大、管道小、控制比较简单。但经分析了解,生产车间虽然层高高,但设备管道特别多,占空间大;设备管道层占用了6M的净空,管道最底处离地只有3.8M;其中最大的管道是车间送风管,直径≤1.2M。这些设备管道防碍了灭火装置探测火情的准确度,影响了灭火速度。为此在车间布置大空间自动扫描定位灭火装置也不可行。

  第三种:最后经过与FM代表和当地消防大队的开会讨论,决定采用ELO大口径喷头,系统喷头的最低工作压力0.17Mpa,作用面积280M2;作用面积内开放的喷头数25只;喷头采用74℃温级、20mm、K=160(英制11.2)的ELO喷头。流量计算如下:

  最不利喷头的流量:q=K(10P)0.5=160(10x0.17)0.5=209l/min=3.48l/s

  作用面积内25只喷头的流量:Q=25q=25x3.48=87l/s=313M3/H

  三、湿式报警阀的设置

  根据FM标准,在厂区中单个湿式阀允许最大保护面积为3700M2(40000平方尺),这主要是考虑到报警阀后管网容积和管段长度的限制。

  进货仓库的面积5300M2,出货仓库的面积2376M2,生产车间的面积15400M2。考虑到日后的维护管理,经与FM和当地消防大队的沟通,最后决定:进、出货仓库均分别由一组湿式报警阀控制;一、二号生产车间由四组湿式报警阀控制。除此之外,在报警阀室内的DN300环型供水加压管上预留两个DN250的接口,以备日后增设控制货架内喷头的湿式报警阀时使用。

  四、管网的布置

  1、仓库ESFR喷头布置:进、出仓库内DN200的喷淋配水管分别沿着仓库四周成环,以提高ESFR喷淋系统的安全性。由于配水管成环,每根配水支管安装最多喷头数可适当超过6只。喷头间距大于2.4m,小于3.3m。  

2、车间ELO喷头布置:一、二号车间的火灾危险性比仓库低,考虑分别用四根DN200的喷淋配水管枝状供水。由于车间屋顶的桁架结构比较复杂,车间的柱网横向和纵向跨度分别是7.5M和6.0M。喷头间距采用:横向2.5m,纵向3.0m。(ELO喷头安装如下图二),此安装方法不同于其他普通喷头的安装。其一为了保持喷头周边300mm范围内没有任何障碍物;其二保证在管网冲洗过程中,杂物不致堵塞喷头。

  3、每根喷淋配水管末端均设试水阀,并用DN65的钢管靠墙壁引至离地1.2M处,以便冲洗管网时方便操作。

  五、总结

  由于仓库火灾蔓延迅速,不易扑救,易造成重大财产损失,尤其扑救高堆垛高货架仓库火灾,难度更大。为此,美国花巨资试验研究.成功地开发了“快速响应早期抑制喷头”、“大口径”喷头等用于扑救高堆垛、高货架仓库火灾。同时美国工厂联合保险系统,还研究制订了快速响应早期抑制型喷头(主要为ESFR喷头)系统的设计、安装FM全球操作标准,简称FM标准。

  综上所述,在外商投资的设计项目中,自动喷淋系统设计所采取的措施,应兼顾国内外规范的要求,使设计合理完善。

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只看楼主 我来说两句
  • tiop0804
    tiop0804 沙发
    确实做的不错,值得学习。
    2015-11-11 07:19:11

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    赞同0
  • szg169
    szg169 板凳
    学习了,感谢分享!!!
    2015-11-04 12:58:04

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    赞同0
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这个家伙什么也没有留下。。。

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