機房七氟丙烷氣體滅火系統設計規范

機房七氟丙烷氣體滅火系統設計規范

摘要：機房七氟丙烷氣體滅火系統設計應考慮滅火劑的使用、保護區的劃分、設計濃度、浸漬時間、設計用量、充裝率、管道內部容積等。

　　1.滅火劑

　　七氟丙烷HFC227ea的化學式為CF3CHFCF3，其質量應符合相應的安全技術指標。

　　2.保護區

　　保護區的劃分應當符合下列規定。

　　（1）保護區域應劃分為固定的單體封閉空間；當同一地段的頂板和樓板需要同時保護時，可將其組合成一個保護區域。

　　（2）采用管網滅火系統時，一個保護區的面積不宜大于800㎡；體積不宜大于3600m3。

　　（3）采用預制滅火裝置時，一個防護區的面積不宜大于500㎡；體積不宜大于1600m3。

　　（4）保護區內更低 環境溫度不得低于-10℃。

　　（5）防護區內圍護結構和門窗的耐火極限不小于0.5h；吊頂的耐火極限不小于0.25h。

　　（6）保護區圍護結構承受內壓的許用壓力不得低于1.2kPa。

　　（7）在保護區內滅火時，應保持封閉狀態。除泄壓口以外的開口，以及保護區域內使用的通風機和通風管內的防火閥，在噴灑七氟丙烷前應關閉。

　　（8）保護區的泄壓口應設在外墻上，并應設在以下的凈高的2/3以上保護區。

　　泄壓口面積按下式計算：

　　fx=0。L5*Q/(PFx0.5)

　　式中FX--泄壓口面積(mz)；

　　保護區內Q-HFC-117平均噴射率（kg/s）；Pf-外殼在內部壓力下的允許壓力（Pa）。

　　當有外開門的彈性閉門器或彈簧門的保護區域，且其開口面積不小于卸壓口的計算面積時，無需另設卸壓口。

　　（9）對于兩個或兩個以上相鄰保護區，宜采用組合式配電系統。

　　3.設計濃度

　　七氟丙烷的設計濃度應為8%。

　　4.浸漬時間

　　滅火時七氟丙烷的浸漬時間不應少于3分鐘。

　　5.設計金額

　　滅火系統的設計總消耗應為在保護區內滅火

　　設計量與系統中取之不盡的剩余量之和。

　　（1）保護區內滅火設計量按以下公式計算：

　　W=K*(V/S)*C/(100-C)式中W-防護區內七氟丙烷滅火設計量(kg)；C-滅火用氟丙烷設計濃度（%）；在保護區內101kPa和更低 環境溫度下S-七氟丙烷過熱蒸氣的比體積(m3/kg)；V-保護區凈容積(m3)；K-高度修正系數。

　　七氟丙烷在不同溫度下的過熱蒸氣比容應按下式計算:S=K1+K2*T其中T-溫度(C)；K1--0。1269K2-1-0.000513

　　（2）不能噴灑的剩余量應包括儲存容器內的剩余量和管網內的剩余量。

　　1）儲存容器內的剩余量可根據儲存容器內提升管噴嘴以下的容器容積計算。

　　2）平衡管網和僅有一個封閉空間保護區的不平衡管網中的剩余量可以忽略。

　　3）對于保護區內含有兩個或兩個以上封閉空間的不平衡管網，可按管網 支點后每根文件管的長度計算管網中的剩余量，以每根長支管長度與最短文件管長度之差作為計算長度，計算出的每根長文件管端段內部容積應為管網中的容積剩余量。

　　（3）當滅火系統為聯合分配系統時，總設計消耗中與消防滅火設計消耗有關的部分以組合中防護區設計消耗更大 的一個代替防護區。

　　對保護區內需要不間斷保護的滅火系統和8個以上保護區組成的聯合配電系統，應設置七氟丙烷的儲備量，儲備量按 確定。

　　6.七氟丙烷輸送

　　七氟丙烷滅火系統應采用氮氣加壓輸送，氮氣含水量不大于0.006%。額定增壓壓力分為兩級，應符合以下要求：a級2.5±0.125MPa（表壓）；B二級4.2±0.125MPa（表壓）圖片7.充填率七氟丙烷在儲存容器中的填充率不得大于1150kg/m3。這是150/CD/14520標準中規定的容器中七氟丙烷的填充速率，但在系統設計中，為了滿足各項目設計條件下，七氟丙烷填充率很難達到這一上限；這個上限是從系統的安裝角度指定的，而不是設計推薦的應用數據。在選擇儲存容器的裝填率時，建議采用844kg/m3左右。

　　8.管道內容積

　　系統管網內部容積不宜大于系統七氟丙烷加注容積的80%。

　　9.噴灑時間

　　在主機艙保護區域內，不宜大于7s；其他保護面積不得大于10s。

　　10.管道網絡

　　（1）管道。管網管道及其附件應能承受更高 環境溫度下的工作壓力，并應符合下列要求。

　　1）輸送七氟丙烷的管道采用無縫內外鍍鋅鋼管。

　　2）啟動氣輸送管道采用銅管。

　　3）管道公稱直徑小于等于80mm時，宜采用螺紋連接，公稱直徑大于80mm時，宜采用法蘭連接。

　　4）管網布置設計為平衡系統時，各噴嘴應取等量設計流量； 個導流點至各噴嘴的管道阻力損失更大 差值不應大于20%；不能采用四通管件進行導流（七氟丙烷滅火系統的管網布置應盡量采用平衡系統，因為平衡布置可使滅火劑均勻分布在保護區內，有利于滅火；管網中滅火劑的剩余量可忽略不計，以節省滅火劑；此外，它還可以簡化計算管網改造，統一噴嘴規格。）圖片（2）噴頭。噴嘴設計應符合下列要求。

　　1）緊貼保護區頂面安裝，距頂面更大 距離不大于0.5m。

　　2）噴頭更大 防護高度不應大于5.0，最小防護高度不應小于0.5m。

　　3）當保護區高度h≤1.5m時，噴嘴的保護半徑不宜大于3.5m；當保護區高度h≥1.5m時，噴嘴的保護半徑不宜大于5.0m。

　　4）噴頭應根據其噴淋流量和防護半徑合理配置，以滿足七氟丙烷在防護區內均勻分布的要求。

　　（3）管網的計算。管網計算有兩大難點：一是管道流量，二是管道壓力的確定。

　　由于七氟丙烷滅火系統采用氮氣加壓輸送，氮氣加壓方式采用定容考慮密封壓力儲存方式，七氟丙烷噴射過程中不進行氮氣補充加壓。這種管流計算比較復雜。

　　一般而言，工程上可采用鹵代烷烴滅火系統的通常做法，以平均流量（即噴嘴噴淋流量的50%）為瞬時流量；根據流體力學中計算管流阻力損失的基本公式和阻力平方面積內的Nunlatz公式，計算管道壓力，確定管網各段的管徑。

　　11.儲存裝置

　　儲存裝置應由儲存容器、容器閥、止回閥和歧管組成。預制滅火裝置的貯存裝置應由貯存容器和容器閥門組成。

　　儲存容器或容器閥門上應設置安全泄壓裝置和壓力表。合流配電系統集箱應設置安全泄壓裝置。

　　安全泄壓裝置的工作壓力應符合下列要求：a貯存壓力為2.5MPa時，應為4.8±0.4MPa；B.當貯存壓力為4.2MPa時，應為6.8±0.4MPa。

　　容器閥與集管之間的管道上應設置止回閥。單向閥與容器閥或單向閥與集管應采用軟管連接。儲存容器和集箱應用支架固定。備用量儲存容器與主量儲存容器應連接在同一歧管上，并可切換使用。

　　貯存裝置上應設置耐用的固定標志，標明每個容器的數量、皮重、滅火劑名稱、裝填量、裝填日期和貯存壓力。

　　儲存裝置應放置在專用瓶內

　　靠近保護區的狂怒室。房間耐火等級不應低于二級，室溫為-10℃至-50℃，并應有直接通往室外的出口或疏散走道。

　　存儲裝置的布置應便于操作、維護和防止陽光照射。操作面與墻壁之間或兩操作面之間的距離不得小于lm。

　　12.操作控制

　　設置七氟丙烷滅火系統和預制滅火裝置的保護區，應按照現行 標準《火災自動報警系統設計規范》的規定設置火災自動報警系統，檢測靈敏度為Ⅰ級。

　　滅火系統應配備自動控制、手動控制和機械緊急操作三種啟動方式。設置在保護區內的預制滅火裝置應具有自動控制和手動控制兩種啟動方式。在自動控制程序中，應設置0-30s可調延時噴射環節。延遲時間應根據人員安全情況盡快設定撤離保護區的需要；對于平時無人作業的保護區域，可設置為0-5s。

　　在收到兩個獨立的火災信號后，方可啟動自動控制裝置。手動控制裝置和手動、自動轉換裝置應設在保護區疏散出口外便于操作的地方。機械應急操作裝置應設在儲瓶間或防護區域疏散出口外，便于操作；而且它的運作模式要分兩步完成。

　　滅火系統和預制滅火裝置的操作和控制應包括開閉裝置、通風機和需聯動的防火閥的操作和控制。設有消防控制中心的，應將各防護區域內消防系統的動作信息傳送至消防控制中心。這些信息包括火災信息捕捉、滅火動作、手動和自動轉換、系統故障等。

　　滅火系統和預制滅火裝置的供電應當符合 現行防火標準的規定；確保系統運行和控制所需的壓力和風量。

　　13.人員安全

　　保護區應有足夠寬的疏散通道和出口，以保證人員在30s內撤出保護區。

　　保護區域內的疏散通道和出口應設置應急照明和疏散指示標志。保護區域應設置火災聲報警器，必要時可增設閃光報警器。保護區入口處應設置火災聲光報警器和指示噴灑滅火劑的門燈，并設置七氟丙烷保護的標志保護區。噴霧式門燈表示應保持在保護區內通風，然后手動拆除。

　　保護區的門應向外打開，并能自行關閉；疏散出口門必須從保護區打開。

　　滅火后的保護區域應通風。地下保護區和地上保護區不設窗戶或有固定窗扇的，應設置機械排氣裝置。排氣口應設在保護區的下部，并應直通室外。

　　地下貯瓶間應設置機械排風裝置，排風口下部應直接與外部相連。