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電子廠房的噴淋設(shè)計(jì)
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•簡(jiǎn)介:近幾年隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,外商在華投資項(xiàng)目日益增多,工程設(shè)計(jì)中對(duì)消防系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。尤其是當(dāng)外商將在華投資項(xiàng)目投保于境外的保險(xiǎn)公司時(shí),消防設(shè)計(jì)要求更加嚴(yán)格,除了執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2001 (以下簡(jiǎn)稱《噴規(guī)》)外,還應(yīng)符合美國(guó)工廠聯(lián)合保險(xiǎn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(FM)等國(guó)外相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
•關(guān)鍵字:噴頭,最低工作壓力,流量,作用面積,報(bào)警閥,間距
一、工程概況
某一南方城市的電子廠房,總建筑面積約為31700M3,其中包含一棟單層廠房、兩層員工中心、兩層辦公樓和一層設(shè)備中心;生產(chǎn)產(chǎn)品是電腦芯片,屬丙類工業(yè)建筑。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)
根據(jù)《噴規(guī)》:?jiǎn)T工中心、辦公樓和設(shè)備中心的層高均小于8米,屬中危險(xiǎn)級(jí);其中員工中心、辦公樓是Ⅰ級(jí),噴水強(qiáng)度6L/min.m2,作用面積160M2,可采用68/74℃溫級(jí)、15mm、K=80閉式噴頭;設(shè)備中心是Ⅱ級(jí),噴水強(qiáng)度8L/min.m2,作用面積160M2,可采用68/74℃溫級(jí)、20mm、K=116閉式噴頭。
廠房包括進(jìn)、出貨倉(cāng)庫(kù)、兩個(gè)生產(chǎn)車間、設(shè)備走廊和辦公區(qū)等,建筑設(shè)計(jì)為斜屋頂,屋頂高度13M,檐口高度10M,屋頂坡度5%。在生產(chǎn)車間和出貨倉(cāng)庫(kù)之間設(shè)有兩層設(shè)備走廊,在一、二號(hào)出貨倉(cāng)庫(kù)之間和一、二號(hào)生產(chǎn)車間之間設(shè)有辦公區(qū)。由于辦公區(qū)和設(shè)備層的層高也均小于8米,同樣可采用68/74℃溫級(jí)、15mm、K=80閉式噴頭。
倉(cāng)庫(kù)是整個(gè)廠房最危險(xiǎn)的地方,局部超過(guò)12M的屋頂設(shè)有防火天花,天花離地12.2M。根據(jù)《噴規(guī)》:本倉(cāng)庫(kù)屬倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí),由于倉(cāng)庫(kù)貨品堆積高度大于3.5M考慮采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭(ESFR噴頭),查倉(cāng)庫(kù)采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭的系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)表得,噴頭的最低工作壓力0.50Mpa,作用面積內(nèi)開(kāi)放的噴頭數(shù)12只;噴頭采用68℃溫級(jí)、20mm、K=200(英制14)的ESFR噴頭。流量計(jì)算如下:
最不利噴頭的流量:q=K(10P)0.5=200(10x0.5)0.5=447l/min=7.45l/s
作用面積內(nèi)12只噴頭的流量:Q=12q=12x7.45=89.4l/s=322M3/h
考慮到產(chǎn)品的包裝有可能采用發(fā)泡材料,而貨品的堆積高度又超過(guò)7.5M時(shí),需增加貨架噴頭;還有寬度大于0.6M的風(fēng)機(jī)下需增加噴頭。FM標(biāo)準(zhǔn)要求疊加這部分噴頭的流量。
為此作用面積內(nèi)噴頭的流量:Q=322+218=540M3/H=150l/s
根據(jù)國(guó)內(nèi)規(guī)范,電子廠房生產(chǎn)車間不用設(shè) 噴淋 ,但本生產(chǎn)車間面積大(超過(guò)了防火分區(qū)允許的最大面積,而由于生產(chǎn)的需要又沒(méi)設(shè)防火墻分隔),加上流水線設(shè)備多且昂貴,F(xiàn)M要求車間內(nèi)也需設(shè) 噴淋 系統(tǒng)。生產(chǎn)車間屋頂高度小于12M,檐口高度10M;屬中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)。不能采用K=80的普通閉式噴頭滅火,為此我們做了如下三種分析:
第一種:根據(jù)噴規(guī)4.2.5條第2點(diǎn)—室內(nèi)凈空高度超過(guò)8M的民用建筑和工業(yè)廠房,必須迅速撲救初期火災(zāi)時(shí)應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)。而每個(gè)雨淋閥控制的噴水面積不宜大于160M2,根據(jù)一、二生產(chǎn)車間的面積15400M2,設(shè)四個(gè)防火分區(qū);總共需設(shè)96個(gè)雨淋閥,每個(gè)防火分區(qū)設(shè)24個(gè)閥;雨淋系統(tǒng)流量按同時(shí)開(kāi)啟這24個(gè)閥的流量計(jì)算,系統(tǒng)流量大、管道多、控制復(fù)雜,加上本廠房的生產(chǎn)產(chǎn)品是電腦芯片,車間不屬于燃燒速度快的場(chǎng)所。為此采用雨淋系統(tǒng)不太經(jīng)濟(jì)。
第二種:采用大空間自動(dòng)掃描定位滅火裝置,ZSDM-S03-ⅢA中懸式自動(dòng)掃描定位噴水裝置可撲救半徑10M,保護(hù)高度13M,工作壓力0.8MPa,噴射流量4.25L/S。這種系統(tǒng)流量不大、管道小、控制比較簡(jiǎn)單。但經(jīng)分析了解,生產(chǎn)車間雖然層高高,但設(shè)備管道特別多,占空間大;設(shè)備管道層占用了6M的凈空,管道最底處離地只有3.8M;其中最大的管道是車間送風(fēng)管,直徑≤1.2M。這些設(shè)備管道防礙了滅火裝置探測(cè)火情的準(zhǔn)確度,影響了滅火速度。為此在車間布置大空間自動(dòng)掃描定位滅火裝置也不可行。
第三種:最后經(jīng)過(guò)與FM代表和當(dāng)?shù)叵来箨?duì)的開(kāi)會(huì)討論,決定采用ELO大口徑噴頭,系統(tǒng)噴頭的最低工作壓力0.17Mpa,作用面積280M2;作用面積內(nèi)開(kāi)放的噴頭數(shù)25只;噴頭采用74℃溫級(jí)、20mm、K=160(英制11.2)的ELO噴頭。流量計(jì)算如下:
最不利噴頭的流量:q=K(10P)0.5=160(10x0.17)0.5=209l/min=3.48l/s
作用面積內(nèi)25只噴頭的流量:Q=25q=25x3.48=87l/s=313M3/H
三、濕式報(bào)警閥的設(shè)置
根據(jù)FM標(biāo)準(zhǔn),在廠區(qū)中單個(gè)濕式閥允許最大保護(hù)面積為3700M2(40000平方尺),這主要是考慮到報(bào)警閥后管網(wǎng)容積和管段長(zhǎng)度的限制。
進(jìn)貨倉(cāng)庫(kù)的面積5300M2,出貨倉(cāng)庫(kù)的面積2376M2,生產(chǎn)車間的面積15400M2??紤]到日后的維護(hù)管理,經(jīng)與FM和當(dāng)?shù)叵来箨?duì)的溝通,最后決定:進(jìn)、出貨倉(cāng)庫(kù)均分別由一組濕式報(bào)警閥控制;一、二號(hào)生產(chǎn)車間由四組濕式報(bào)警閥控制。除此之外,在報(bào)警閥室內(nèi)的DN300環(huán)型供水加壓管上預(yù)留兩個(gè)DN250的接口,以備日后增設(shè)控制貨架內(nèi)噴頭的濕式報(bào)警閥時(shí)使用。
四、管網(wǎng)的布置
1、倉(cāng)庫(kù)ESFR噴頭布置:進(jìn)、出倉(cāng)庫(kù)內(nèi)DN200的 噴淋 配水管分別沿著倉(cāng)庫(kù)四周成環(huán),以提高ESFR 噴淋 系統(tǒng)的安全性。由于配水管成環(huán),每根配水支管安裝最多噴頭數(shù)可適當(dāng)超過(guò)6只。噴頭間距大于2.4m,小于3.3m。(ESFP噴頭安裝如下圖一)
2、車間ELO噴頭布置:一、二號(hào)車間的火災(zāi)危險(xiǎn)性比倉(cāng)庫(kù)低,考慮分別用四根DN200的 噴淋 配水管枝狀供水。由于車間屋頂?shù)蔫旒芙Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,車間的柱網(wǎng)橫向和縱向跨度分別是7.5M和6.0M。噴頭間距采用:橫向2.5m,縱向3.0m。(ELO噴頭安裝如下圖二),此安裝方法不同于其他普通噴頭的安裝。其一為了保持噴頭周邊300mm范圍內(nèi)沒(méi)有任何障礙物;其二保證在管網(wǎng)沖洗過(guò)程中,雜物不致堵塞噴頭。
3、每根 噴淋 配水管末端均設(shè)試水閥,并用DN65的鋼管靠墻壁引至離地1.2M處,以便沖洗管網(wǎng)時(shí)方便操作。
五、總結(jié)
由于倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)蔓延迅速,不易撲救,易造成重大財(cái)產(chǎn)損失,尤其撲救高堆垛高貨架倉(cāng)庫(kù)火災(zāi),難度更大。為此,美國(guó)花巨資試驗(yàn)研究.成功地開(kāi)發(fā)了“快速響應(yīng)早期抑制噴頭”、“大口徑”噴頭等用于撲救高堆垛、高貨架倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)。同時(shí)美國(guó)工廠聯(lián)合保險(xiǎn)系統(tǒng),還研究制訂了快速響應(yīng)早期抑制型噴頭(主要為ESFR噴頭)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝FM全球操作標(biāo)準(zhǔn),簡(jiǎn)稱FM標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,在外商投資的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,自動(dòng) 噴淋 系統(tǒng)設(shè)計(jì)所采取的措施,應(yīng)兼顧國(guó)內(nèi)外規(guī)范的要求,使設(shè)計(jì)合理完善。
參考文獻(xiàn):
[1]《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2001
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