一、概述
氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口,簡稱泄壓口,也稱自動泄壓裝置,是與氣體滅火系統(tǒng)配套的必備設(shè)備,一般安裝在氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)區(qū)外墻或內(nèi)墻的泄壓孔上。
二、 設(shè)置泄壓口的必要性
依據(jù)GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,七氟丙烷滅火系統(tǒng)滅火設(shè)計(jì)濃度一般為8%~10%。當(dāng)七氟丙烷滅火劑釋放到一個(gè)完全密封的防護(hù)區(qū),在20°C標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,驅(qū)動氣體(氮?dú)猓┑尼尫藕推叻闇缁饎┑臍饣狗雷o(hù)區(qū)壓強(qiáng)隨之升高,藥劑吸收大量的熱量,使防護(hù)區(qū)溫度降低,這造成壓強(qiáng)降低值很小。壓強(qiáng)的升高主要與防護(hù)區(qū)的密閉程度和滅火設(shè)計(jì)濃度以及泄壓口(自動泄壓裝置)的密封性有關(guān)。壓力升高值基本上等于防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)體積濃度比,升高值為8~10KPa,這個(gè)壓強(qiáng)值將超過輕型、高層建筑和普通建筑1.2 KPa的6~8倍。
在IG-541混合氣體滅火系統(tǒng)中,滅火設(shè)計(jì)濃度為37.5%~43%;二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)中,滅火設(shè)計(jì)濃度在34%~62%之間。也就是說當(dāng)這兩種滅火劑釋放到完全封閉的防護(hù)區(qū)內(nèi),防護(hù)區(qū)內(nèi)的氣體體積迅速膨脹,防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓強(qiáng)值將超過允許壓強(qiáng)1.2 KPa的25倍以上,足可以摧毀防護(hù)區(qū)內(nèi)整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。某公司在長6m,寬6m,高4m的試驗(yàn)室做IG-541混合氣體試驗(yàn),防護(hù)區(qū)內(nèi)開有直徑Φ200mm的通風(fēng)口,通風(fēng)口上的排風(fēng)扇正常工作,當(dāng)向試驗(yàn)室噴入7瓶組70升IG-541混合氣體時(shí),試驗(yàn)室的門被彈開,排風(fēng)扇會嚴(yán)重變形。
三、泄壓口面積設(shè)計(jì)依據(jù)與計(jì)算
3.1 防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)最高允許壓強(qiáng)
防護(hù)區(qū)內(nèi)門、窗上的玻璃允許壓強(qiáng)不應(yīng)低于建筑物的允許壓強(qiáng)。GB50370-2005標(biāo)準(zhǔn)條文說明中表4的數(shù)據(jù)是參照美國NFPA12B-1980標(biāo)準(zhǔn)中給出的。目前國內(nèi)各設(shè)計(jì)部門防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng),無論建筑物是輕型和高層建筑,還是標(biāo)準(zhǔn)建筑及地下建筑,均設(shè)定為1.2KPa,該值的設(shè)定是依據(jù)GB50370-2005標(biāo)準(zhǔn)中3.2.6條款。若設(shè)計(jì)部門和用戶需提高防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的允許壓強(qiáng),應(yīng)由建筑設(shè)計(jì)部門試驗(yàn)給出。
表4 建筑物的內(nèi)壓允許壓強(qiáng)
建筑物類型 | 允許壓強(qiáng)(Pa) |
輕型和高層建筑 | 1200 |
標(biāo)準(zhǔn)建筑 | 2400 |
重型或地下建筑 | 4800 |
防護(hù)區(qū)泄壓面積參數(shù)表
氣 體 類 型 | 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng) | IG541混合氣體滅火系統(tǒng) | |||
設(shè)計(jì)濃度(%) | 8 | 10 | 37.5 | 42 | |
噴放時(shí)間(S) | 9 | 9 | 55 | 55 | |
藥劑剩余量(%) | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
防 護(hù) 區(qū) 容 積 | 100 | 0.03 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
200 | 0.06 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | |
300 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.13 | |
400 | 0.13 | 0.16 | 0.15 | 0.17 | |
500 | 0.16 | 0.20 | 0.19 | 0.21 | |
600 | 0.19 | 0.25 | 0.23 | 0.25 | |
700 | 0.22 | 0.29 | 0.27 | 0.29 | |
800 | 0.26 | 0.33 | 0.31 | 0.33 | |
900 | 0.29 | 0.37 | 0.35 | 0.38 | |
1000 | 0.32 | 0.41 | 0.38 | 0.42 |
工作原理
泄壓口(自動泄壓裝置)安裝在防護(hù)區(qū)外墻或內(nèi)墻泄壓孔內(nèi),平時(shí)處于常閉狀態(tài)。當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),氣體滅火系統(tǒng)在釋放滅火氣體之前,為了保證藥劑濃度、浸漬時(shí)間,保證滅火成功,氣體起火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)的通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)將自動斷電,通風(fēng)管道和門、窗處于密閉狀態(tài)。氣體滅火系統(tǒng)啟動釋放滅火氣體,將會導(dǎo)致防護(hù)區(qū)內(nèi)壓力迅速超過建筑物內(nèi)設(shè)計(jì)的允許壓強(qiáng)。這時(shí),若防護(hù)區(qū)內(nèi)安裝無電源系列結(jié)構(gòu)泄壓口,當(dāng)作用在葉片或蓋板組件上的氣體壓力值達(dá)到設(shè)定壓力值時(shí),壓力調(diào)節(jié)驅(qū)動部件或砝碼驅(qū)動部件立即驅(qū)動葉片或蓋板開啟泄壓;若防護(hù)區(qū)內(nèi)安裝有電源系列結(jié)構(gòu)泄壓口,當(dāng)壓力檢測裝置達(dá)到設(shè)定壓力值時(shí),發(fā)出一個(gè)電訊號給電動驅(qū)動部件,電動驅(qū)動部件迅速開啟葉片或蓋板,泄放出防護(hù)區(qū)內(nèi)超壓氣體,以避免建筑物墻體、門、窗、玻璃等圍護(hù)結(jié)構(gòu)遭受破壞和導(dǎo)致滅火失敗。當(dāng)防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓強(qiáng)降到設(shè)定值以下時(shí),無電源系列和有電源系列泄壓口中的葉片或蓋板將自動關(guān)閉,維持防護(hù)區(qū)內(nèi)滅火劑的滅火濃度,使其達(dá)到一定的滅火浸漬時(shí)間,將火災(zāi)及時(shí)撲滅。
四、泄壓面積
國內(nèi)目前各廠家生產(chǎn)的泄壓口規(guī)格均未統(tǒng)一,故各廠家的泄壓口泄壓面積外形尺寸及泄壓孔大小將不一致,一般泄壓面積在0.04~0.24m2之間。每個(gè)防護(hù)區(qū)泄壓孔面積或安裝泄壓口數(shù)量之和的總泄壓面積,不得小于設(shè)計(jì)院計(jì)算的泄壓面積。泄壓口泄壓面積應(yīng)與防護(hù)區(qū)面積配套。IG-541混合氣體和二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū),應(yīng)配置兩臺或兩臺以上泄壓口,或者將泄壓面積大的單臺泄壓口改為泄壓面積小的兩臺或兩臺以上的泄壓口,否則將不能確保防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑物的安全和不受到破壞。
五、泄壓口的安裝使用
以開孔尺寸810mm×410mm為例,講述安裝要點(diǎn):
1、如圖3,墻體開通口,尺寸為810mm×410mm。
2、按圖3位置在外墻、通口內(nèi)壁鉆直徑8mm 深40mm的圓孔。
3、按圖1、圖2所示用M5x40膨脹螺栓安裝泄壓裝置及百葉窗。
六、泄壓口的注意事項(xiàng)
XK0.12-0.25系列泄壓裝置安裝方便簡單,在實(shí)際施工過程中還需注意以下幾點(diǎn):
1、墻體厚度必須大于等于130mm。
2、墻體開通口應(yīng)保持內(nèi)壁平整,以免損傷泄壓裝置。
3、泄壓裝置側(cè)壁嚴(yán)禁受到擠壓,以保證正常工作。
4、安裝完畢后應(yīng)檢查窗葉是否能正常開啟。
七、泄壓口設(shè)置位置及方法
根據(jù)氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,泄壓口宜設(shè)在外墻上,其高度應(yīng)大于防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上。這是一個(gè)較為通用的規(guī)范條例,但在具體的工程實(shí)例中應(yīng)靈活運(yùn)用。
下面介紹幾種應(yīng)用實(shí)例:
7.1 實(shí)例一如圖1所示,該實(shí)例為氣體滅火系統(tǒng)中最常用的型式。一個(gè)單獨(dú)的房間就作為一個(gè)氣體防護(hù)區(qū),并且有外墻。這種防護(hù)區(qū)需開設(shè)泄壓口時(shí),只須在防護(hù)區(qū)的外墻上開設(shè)即可。
7.2 實(shí)例二如圖2、圖3所示,甲乙二個(gè)相鄰的房間作為一個(gè)氣體防護(hù)區(qū),且兩房間均有外墻,其泄壓口的設(shè)置方法有兩種。方法一如圖2所示,甲乙兩房間分別開設(shè)泄壓口,泄壓口甲大小為甲房間所需的泄壓口面積,泄壓口乙大小為乙房間所需的泄壓口面積。方法二如圖3所示,在甲乙房間公用的墻壁上開沒泄壓口甲,在房間乙的外墻上開設(shè)泄壓口乙,泄壓口甲大小為甲房間所需的泄壓口面積,泄壓口乙大小為甲乙兩房間所共需的泄壓口面積。
若多個(gè)房間設(shè)計(jì)成一個(gè)氣體防護(hù)區(qū),其泄壓口的設(shè)置方法可照此進(jìn)行。
7.3 實(shí)例三如圖4所示,防護(hù)區(qū)沒有外墻,其泄壓口的設(shè)置方法為在防護(hù)區(qū)上部開設(shè)排氣口.排氣口面積與泄壓口面積相等,在外墻的適當(dāng)位置開設(shè)泄壓口,排氣口與泄壓口之間用一單獨(dú)設(shè)置的泄壓管相連,這樣就可以將防護(hù)區(qū)超壓的氣體直接排到建筑物外,真正做到符合消防規(guī)范的要求。
在氣體滅火系統(tǒng)實(shí)際滅火過程中,超壓排放的氣體往往為高溫氣體或含有大量濃煙,故切不可簡簡單單地把泄壓口開在內(nèi)墻上,將氣體直接排向走道或防護(hù)外的吊頂內(nèi),否則會影響人員的疏散,甚至引起火災(zāi)的蔓延。
8、 結(jié)束語
本文淺析了泄壓口在氣體滅火系統(tǒng)中的重要性及其應(yīng)用,旨在提醒消防人員重視泄壓口的作用,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對系統(tǒng)的各種因素考慮周全,切不可隨意忽略泄壓口或圍護(hù)結(jié)構(gòu)等輔助因素,以確保氣體滅火系統(tǒng)的可靠性和安全性
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