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)計分為面積法和體積法，這是國際標準和國外先進標準比較一致的分類法。前者適用于著火部位為比較平直的表面情況，后者適用于著火對象是不規(guī)則物體情況，凡當著火部位比較平直，面積法不能做到所有表面被完全覆蓋時，都可采用體積法進行設(shè)計。當著火部位比較平直，用面積法容易做到所有表面被完全覆蓋時，則首先可考慮用面積法進行設(shè)計。為使設(shè)計人員有所選擇，故對面積法采用了“宜”這一要求程度的用詞。
3.3.2 本條根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和參考國際標準和國外先進標準制定的。BS 5306規(guī)定：“二氧化碳總用量的有效液體噴射時間應(yīng)為30s”。ISO 6183、NFPA 12、日本和前蘇聯(lián)有關(guān)標準也都規(guī)定噴射時間為30s。為了與上述標準一致起來，故本規(guī)范規(guī)定噴射時間為0.5min。
燃點溫度低于沸點溫度的可燃液體和可熔化的固體的噴射時間，BS 5306規(guī)定為1.5min，國際標準未規(guī)定具體數(shù)據(jù)，故取英國標準BS 5306的數(shù)據(jù)。
3.3.3 本條說明設(shè)計局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的面積法。
3.3.3.1 由于單個噴頭保護面積是按被保護面的垂直投影方向確定的，所以計算保護面積也需取整體保護表面垂直投影的面積。
3.3.3.2 架空型噴頭設(shè)計流量和相應(yīng)保護面積的試驗方法是參照美國標準NFPA 12確定的。該試驗方法是：把噴頭安裝在盛有70#的正方形油盤上方，使其軸線與液面垂直。液面到油盤緣口的距離為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)滅火的油盤面積定義為噴頭的保護面積，以90％臨界飛濺流量定義為對應(yīng)保護面積的噴頭設(shè)計流量。試驗表明：保護面積和設(shè)計流量都是安裝高度（即噴頭到油盤液面的距離）的函數(shù)，所以在工程設(shè)計時也需根據(jù)噴頭到保護對象表面的距離確定噴頭的保護面積和相應(yīng)的設(shè)計流量。只有這樣，才能使預(yù)定的流量不產(chǎn)生飛濺，預(yù)定的保護面積內(nèi)能可靠地滅火。
槽邊型噴頭的保護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)計流量的函數(shù)，所以槽邊型噴頭的保護面積需根據(jù)選定的噴頭設(shè)計流量確定。
3.3.3.3、3.3.3.4 這兩款等效采用了國際標準和國外先進標準。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。其中油盤緣口至液面距離為150mm，噴頭出口至瞄準點的距離為S。噴頭軸線與液面垂直安裝時（B1噴頭），瞄準點E1在噴頭正方形保護面積的中心。噴頭軸線與液面成45°銳角安裝時（B2噴頭），瞄準點E2偏離噴頭正方型保護面積中心，其距離為0.25Lb（Lb是正方形面積的邊長）；并且，噴頭的設(shè)計流量和保護面積與垂直布置的相等。
3.3.3.5 噴頭保護面積，對架空型噴頭為正方形面積，對糟邊型噴頭為矩形（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)濟合理的觀點提出的。
3.3.3.6 二氧化碳設(shè)計用量等于把全部被保護表面完全覆蓋所用噴頭的設(shè)計流量數(shù)之和與噴射時間的乘積，即：
M＝t∑Qi （1）
當所用噴頭設(shè)計流量相同時，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，還有以滅火強度為依據(jù)確定滅火劑設(shè)計用量的計算方法。
M＝A1·q （3）
式中 q——滅火強度，kg/m2。
這時，噴頭數(shù)量按下式計算：
N＝M/（t·Qi） （4）
日本采用了這種方法，規(guī)定滅火強度取13kg/m2。
我們的試驗表明：噴頭安裝高度不同，滅火強度不同，滅火強度隨噴頭安裝高度的增加而增加。為了安全可靠、經(jīng)濟合理起見，本規(guī)范不采用這種方法。
3.3.4 本條說明設(shè)計局部應(yīng)用系統(tǒng)的體積法。
（1） 本條等效采用國際標準和國外先進標準。
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至少0.6m遠，除非采用了實際的隔墻，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：“一個基本系統(tǒng)的總噴放強度不應(yīng)小于16kg/min·m3；如果假想封閉罩有一個封閉的底，并且已分別為高出火險物至少0.6m的永久連續(xù)的墻所限定（這種墻通常不是火險物的一部分），那么，對于存在這種為實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也作了類似規(guī)定。
（2）本條經(jīng)過了試驗驗證
?、?用火災(zāi)模型進行試驗驗證。火災(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個油盤，油盤里放入 Kb等于1的70#汽油?；馂?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。把水槽四周全部圍起來共需8塊屏風，試驗時根據(jù)預(yù)定Ap/At值決定放置屏風塊數(shù)。二氧化碳噴頭布置在模型上方，滅火時間控制在20s以內(nèi)，求出不同Ap/At值下的二氧化碳流量，計算出不同Ap/At值對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，不同開口方位的試驗。試驗表明：單位體積的噴射率與開口方位無
關(guān)。
接著作了7種不同Ap/At值的滅火實驗，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。
② 用中間試驗進行工程實際驗證。中間試驗的滅火對象為3150kVA油浸變壓器，其外部尺寸為2.5mx2.3mx2.6m，滅火系統(tǒng)設(shè)計采用體積法，計算保護體積為：
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，封閉罩無真實墻，取Ap/At值等于零，單位體積噴射率qv取16kg/min·m3，設(shè)計噴射時間取0.5min，計算滅火劑設(shè)計用量。試驗用汽油引燃變壓器油，預(yù)燃時間30s，試驗結(jié)果，實際滅火時間為15s。由此可見，按本條規(guī)定的體積法進行局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)設(shè)計是安全可靠的。
?。?）需要進一步說明的問題。一般設(shè)備的布置，從方便維護講，都會留出離真實墻0.5m以上的距離，就是說實體墻距火險危險物的距離都會接近0.6m或大于0.6m，這時到底利用實體墻與否應(yīng)通過計算決定。利用了真實墻，體積噴射率qv值變小了，但計算保護體積V1值增大了，如果最終滅火劑設(shè)計用量增加了許多，那么就沒必要利用真實墻。
3.3.5 并入3.1.4A和4.0.9A。
3.3.6 并入4.0.9A。
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