《其他自动喷淋系统》PPT课件.ppt

第九章 其他自动喷水灭火系统 1 内 容 9.1雨淋喷水灭火系统 9.2水幕系统 9.3水喷雾灭火系统 2 第一节 雨淋喷水灭火系统 一、系统的组成及工作原理 1、组成：开式喷头、雨淋阀、探测系统、 传动控制组件、管路系统、给水设备 2、工作原理 3 4 工作原理：平时雨淋喷水灭火系统传动管网中，其 压力与进水管压力相同。发生火灾后，火灾探测 器或感温探测元件（闭式喷头、易熔锁封）接到 火灾信号后，通过传动阀门（电磁阀、闭式喷头 ）自动地释放掉传动管网中有压力的水，使传动 系统中的水压骤然降低，由于传动系统与进水管 相连通的d=3mm的小孔阀来不及向传动系统中补 水，于是雨淋阀在进水管水压推动下瞬间自动开 启，压力水便立即充满淋水管网，系统所有开式 喷头同时喷水，实现对保护区的整体灭火或控制 。 5 发生火灾 火灾探测器 消防控制室 雨淋阀开启 开式喷头喷水 自动开泵 压力开关 水力警铃 手动启动 闭式喷头易熔锁封 电磁阀 传动管泄水 6 二、系统的适用范围 1、火灾的水平蔓延速度快，闭式喷头的开 放不能及时使喷水有效覆盖着火区域的场所 2、室内净空高度超过规范规定的采用闭式 系统场所的最大净空高度，且必须迅速扑救初 期火灾的场所 3、火灾危险等级为严重危险级级的场所 7 主要特点 1、雨淋系统反应速度快，灭火效率高。 2、雨淋系统灭火控制面积大，所需消防用水量 也大。 8 三、系统主要组件及设置要求 （一）开式喷头 双臂下垂型 单臂下垂型 双臂直立型 双臂边墙型 1、类型 9 2、开式喷头喷水量的计算 q = K 10P q喷头流量，L/min P喷头工作压力，MPa K喷头流量系数 10 喷头流量特性系数 喷头公称直径/mmKp 10 15 20 57 80 115 11 3、开式喷头的布置 1、平面布置 平面布置：一般按正方形布置，根据每个喷头 的保护面积，决定喷头的布置间距。可按下式 计算确定： S SA1 12 2、竖向布置：一般安装在楼盖突出的下面。充 水式淋水管网的喷头都安装在同一标高上， 且均应向上安装；空管式淋水管网的喷头可 向上或向下安装。 13 喷头在梁底布置时，喷头顶盖于梁底或突出结 构之间的距离不小于0.08m。 喷头的竖向布置 0.08m 梁 板 14 当喷头必须高于梁底设置时，喷头与梁边的水平 距离与喷头顶盖突出梁底的距离有关，见下表 喷头高出梁底时的布置 梁 板 h L 15 喷头与梁、通风管道的距离（m） 喷头溅水盘与梁或通风管道的底 面的最大垂直距离h 喷头与梁或通 风管道的水平 距离L标准喷头其他喷头 00L0.3 0.060.040.3L0.6 0.140.140.6L0.9 0.240.250.9L1.2 0.350.381.2L1.5 0.450.551.5L1.8 0.450.55L=1.8 16 3、在雨淋系统中，闭式喷头作为探测元件，其探 测的服务面积，无爆炸危险房间采用9m2，间距 不超过3.0m，有爆炸危险房间采用6.0m2，喷头 间距不超过2.5m 。 17 雨淋系统与湿式系统的主要差别 内容湿式自动喷水灭火系统雨淋系统 选用报警阀类型湿式报警阀雨淋报警阀 报警阀启动方式闭式喷头开放后启动报警阀有火灾自动报警系统启动电 磁阀使雨淋阀开启 喷头类型闭式喷头开式喷头 配水管平时状态充水、有压空管、无压 启动系统的早期 火灾特征量 高温烟气的温度高温烟气的温度和烟气浓度 一个报警阀控制 的保护区域 若干个房或分区或楼层，其面积可以等 于或数倍于作用面积 不大于也不宜小于作用面积 的一个区域 保护区域的要求平面上可超过一个防火分区 ，竖向上 可不同层。系统中最高与最低位置喷头 高程差不大于50m。在各方或分区，各 楼层配水干管上安装水流指示器 只保护同层区域的一个不超 过作用面积的部位，故不安 装水流指示器 充水时间无充水时间要求充水时间不大于2min 末端试水装置在系统最不利点喷头处设末端试水装置不设 设试验控制阀不设要设 18 （二）雨淋阀类型及工作原理 双圆盘形雨淋阀 1、设置要求 19 隔膜型雨淋阀 20 工作原理 雨淋阀分为、 三室，室与供水管网 相通，室与喷水灭火管 网相连，是与传动管网 相连。平时、三 个室内均充满了水，其中 、两室内压力相同， 室仅充满具有静水压力 的水。 21 在相同水压的作用下 ，雨淋阀平时处于关闭状态。 发生火灾时，通过传动设备自 动地将传动管网中的水压释放 ，即室中的水被放出，由于 直径为的小孔阀来不及 补水，使传动室（C室）中大圆 盘上的压力骤然下降，于是， 雨淋阀在供水管网的水压推动 下自动开启，迅速向喷水灭火 管网内自动供水。 22 2.设置要求 （1）雨淋阀设在室温不低于4度，易于接近，便于操作 ，不妨碍工艺生产的场所 （2）雨淋阀可并联安装，但入口要设置止回阀 （3）雨淋阀组的电磁阀，入口应该设置过滤器 23 雨淋阀的并联 供水 接灭火管网 传动管网 传动管网 24 （三）雨淋管网系统 1.一组雨淋喷水灭火系统中，雨淋阀超过3个时候， 阀前管网布置成环，检修时，关闭的雨淋阀不超过两 个。 2.雨淋阀后的灭火管网，可设计成充水式或干管式 。 3.灭火管网为充水式时，应在给水干管上设置止回 阀或者水封。 4.灭火管网的干、支管布置：每根配水支管负担的 喷头数少于6个，配水干管一侧负担的支管数量不多于 6根。 25 （四）火灾探测传动控制装置 1、手动控制装置 设置条件：火灾危险性小、给水干管管径 小于50mm、经常有人停留 26 2、手动水力控制装置 设置条件：火灾危险性不大、保护面积较 大、给水干管管径等于或大于70mm、经 常有人停留 传动管网 手动开关注水管 27 3、自动控制装置 （1）带火灾探测器的电动控制装置 28 （2）带闭式喷头的传动管控制装置 传动管网 注水管 29 （3）带易熔锁封的钢丝绳控制装置 30 相邻喷水保护区域喷头布置示意图 31 相邻喷水保护区域喷头布置示意图 32 相邻喷水保护区域喷头布置示意图 33 四、系统的设计 （一）设计技术参数 火灾危险险等级级喷喷水强度 L/ min 作用面积积 喷头喷头 工作压压 力 MPa 轻轻危险级险级4 160 0.10 中危险险 级级 级级 6 级级 8 严严重危 险级险级 级级 12260 级级 16 注：系统统最不利点处处工作压压力,不应应低于0.05MPa 34 （二）设计计算要求 1、设计喷水区域的确定 每个雨淋阀控制的喷水区域不应大于 规定的设计作用面积 设有多个雨淋喷水区域时，应按最大 一区作为雨淋系统的设计喷水区域 35 Qs = qi 60 1 i=1 n 2、系统设计秒流量的计算 3、设计计算方法沿途计算法 36 4、传动管网管径的确定 全部采用直径为25mm的管道。 5、雨淋阀水头损失计算（或取0.07MPa） 表9-1 雨淋阀抗阻系数B 雨淋阀 直径（ mm） 雨淋阀 双圆盘 阀 隔膜阀 65 100 150 0.048 0.00634 0.0014 0.0371 0.00664 0.00122 37 6、手动控制旋塞的局部水头损失 38 7、系统入口处所需水压 三）计算 计算步骤同闭式自动喷水灭火系统 39 9.2水幕消防给水系统 水幕系统是利用密集喷洒所形成的水墙或水帘， 对简易防火分隔物进行冷却，提高其耐火性能，或 阻止火焰穿过开口部位，直接用作防火分隔的一种 自动喷水灭火消防系统。 一、系统组成及工作原理 1、组成：由水幕喷头、控制阀、探测系统、报警系 统和管道系统组成的阻火、隔火喷水系统。 40 2、工作原理 与雨淋喷水灭火给水系统原理相同。 水幕系统不能直接用来扑灭火灾，而是 防火卷 帘、防火幕配合使用，对他们进行冷却和提 高其耐火性能，阻止火势蔓延。 41 信 号 输 出 火灾报警控制箱 火灾探测器 水幕喷头 供水管 总闸阀 控制阀（雨淋阀） 水幕系统组成示意图 42 二、系统适用范围 1、设置在防火卷帘或防火幕等简易防火分隔物的上部 。 2、应设防火墙但由于工艺需要而无法设置的开口部位 。 3、 相邻建筑物之间的防火间距不能满足要求时，建筑 物外墙上的门、窗、洞口处。 4、大型剧院、会堂、礼堂的舞台以及与舞台相连的侧 台、后台的门窗洞口。 5、石油化工企业内的防火分区内或生产装置设备之间 。 43 三、设置原则与设置部位 符合下列条件的建筑物及部位应设置水幕系统 1）超过1500个座位的剧院舞台及与舞台相连的侧台、 后台的门窗洞口，以及按剧院建筑设计规范要 求设置防火幕有困难的其他部位 2）超过2000个座位的会堂、礼堂的舞台口 3）应设防火墙等防火分隔物而无法设置的开口部位 44 4）防火幕或不测背火面温度的防火分隔卷帘的上部 5）高层民用建筑内超过800个座位的剧院、礼堂的 舞台口和设有防火卷帘、防火幕的部位 6）人防工程内：大于800个座位的电影院和礼堂的 观众厅，且吊顶下表面至观众席地坪高度不大于 8m时，舞台使用面积大于200m2时，观众厅与舞 台之间的台口 45 四、类型 防护冷却水幕系统：主要起冷却保护作用 ，一般是通过喷水冷却简易防火分隔物 ，延长这些防火分隔物的耐火等级 防火分隔水幕系统：用来对较大空间进行 防火分隔，以阻止火势蔓延扩大，起着 防火墙的作用。 46 五、主要组件及设计要求 1、水幕喷头 1）类型：是一种开式喷头，将水喷洒成水帘状， 成组布置时可形成一道水幕。 按构造和用途：幕帘式、窗口式、檐口式 口径：6、8、10、12.7、16、19mm六种规格， 2）喷头流量 q=K（10P）1/2 q水幕喷头的流量，L/s； K水幕喷头特性系数 P水幕喷头出口工作压力MPa 47 水幕喷头的特性系数 水幕喷头口径 d/mm 流量特性系数喷头特性系数 KL/(sPa1/2) 6 8 10 12.7 16 19 0.95 0.119 0.210 0.329 0.535 0.847 1.190 48 不同水压下水幕喷头的流量 喷头工 作压力 /MPa 水幕喷头流量/（L/s） 水幕喷 头口径 6mm 水幕喷 头口径 8mm 水幕喷 头口径 10mm 水幕喷 头口径 12.7mm 水幕喷 头口径 16mm 水幕喷 头口径 19mm 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.21 0.24 0.27 0.29 0.32 0.34 0.36 0.38 0.36 0.42 0.47 0.51 0.56 0.59 0.63 0.66 0.57 0.66 0.74 0.81 0.87 0.93 0.99 1.04 0.57 0.66 0.74 0.81 0.87 0.93 0.99 1.04 1.47 1.70 1.90 2.08 2.25 2.40 2.55 2.69 2.06 2.37 2.66 2.91 3.15 3.36 3.56 3.75 49 3）喷头选型 防火分隔水幕：采用开式洒水喷头或水幕喷 头 防护冷却水幕：采用水幕喷头 50 4）喷头布置： a.根据设计喷水强度的要求均匀布置，不出现空白点， 以防火焰穿过被保护部位。 b.作防护冷却时，喷头应设在防火卷帘、防火幕或其他 保护对象的上方，成单排布置，并应保证水流均匀地 喷向防火卷帘或防火幕等保护对象。 c.用于窗口上方的水幕喷头，应设在窗口顶上50mm处， 与窗口玻璃的水平距离见图。 d.檐口上方的水幕喷头，设在顶层窗口或檐口下约20mm 处 。 51 e.建筑物转角处水幕喷头布置。 f.舞台口上方和孔洞面积大于3m2的开口部位设置水幕喷 头时，应双排布置，两排之间的距离宜为0.60.8m， 喷头之间的间距应根据水幕喷头的流量和设计喷水强 度计算确定。 g.防火分隔水幕喷头的布置，应保证水幕的宽度不小于 6m，采用水幕喷头，喷头不应少于3排，采用开式洒 水喷头，不应少于两排。防护冷却水幕的喷头宜布置 成单排。 h.每组水幕系统的安装喷头数不宜超过72个。 i.同一配水支管上布置相同口径的水幕喷头。 52 2、控制阀及开启装置 1）控制阀：手动闸阀、电磁阀、雨淋阀或感温雨淋阀 2）开启装置：手动或自动 3、管网系统 1）同一给水系统内消防水幕超过3组时，控制阀前的供 水管网应布置成环状，且应用阀门分成若干独立段。 2）设置在舞台口上方的防火分隔水幕系统，根据消防 水源设置情况，其阀后管网供水方式可采用单管单侧 供水、单管双侧供水、双管双侧供水. 53 六、系统的设计 1、设计数据 包括设计喷水强度、喷头工作压力、喷水点 高度、水幕带长度 水幕系统的设计基本参数 水幕 系统 喷水点高度（m） 喷水强度（ L/sm） 喷头工作压 力（MPa） 防火分 隔系统 122 0.1 防护冷 却系统 40.5 注：防护冷却水幕的喷水点高度每增加1m，喷水强度应增加0.1L/sm，但超过9m时 喷水强度仍采用1.0L/sm。 54 2、设计计算要求 1）水幕喷头设置数量及布置间距 设置数量 N=qL/q N水幕喷头的设置数量，个； L需要进行防火隔断或水幕保护的开口部位长度或周 长,m； q每个喷头的流量，L/s； q设计喷头强度，L/sm； 布置间距 S=Mq/ q S每排水幕喷头的布置间距，m； M水幕喷头排数，排； 55 2）水幕系统设计喷水区域的确定 应根据具体情况，确定需要同时开启的水幕组数，设计 喷水区域即为需要同时开启的水幕数组 3）系统设计秒流量的确定 按设计喷水区域内的全部水幕喷头同时开启喷水计算 Qs=qi 56 4）管网水流速度的确定 为防止管网中水流速度太大产生水锤和管网晃动，水 幕系统控制阀前供水管网的水流速度不应大于 2.5m/s，控制阀后供水管网中的水流速度不应大于 5m/s。 5）管径确定 可按管道所安装水幕喷头最大数进行估算P181 6）系统入口的供水压力计算 57 9.3 水喷雾灭火系统 水喷雾灭火系统是利用水雾喷头在较高的水压 力作用下，将水流分离成直径为0.22mm甚至更小的 细小水雾滴，喷向保护对象，通过表面冷却、窒息或 冲击乳化、稀释等作用，达到灭火或防护冷却的目的 。 一、系统概述 1、系统组成及工作原理 1）组成：水雾喷头、管网、雨淋阀组、给水设备、消 防水源以及火灾自动探测控制设备、过滤器等组成 2）工作原理：同雨淋系统 58 组成 水喷雾 灭火系统 水雾 喷头 管网 雨淋 阀组 给水 设备 消防 水源 火灾自 动探测 控制设备 过滤器 59 2、系统适用范围 水喷雾灭火系统的防护目的有灭火和防护冷却两种 灭火系统具体适用范围： 1）扑救固体火灾 2）闪点高于60的液体火灾 3）电气火灾 防护冷却适用范围：一般应用于可燃气体和甲、乙、丙 类液体储罐及装卸设施的冷却，且在冷却的同时，可 有效地稀释泄漏的气体或液体。 60 3、系统设置原则 1、单台容量在40MVA及以上的厂矿企业可燃油油浸 电力变压器、单台容量在90MVA及以上可燃油油 浸电厂电力变压器或单台容量在125MVA及以上的 独立变电所可燃油油浸电力变压器（缺水或寒冷 地区应采用固定灭火系统） 2、低层建筑的燃油燃气锅炉房。 3、高层建筑内的可燃油油浸电力变压器室、充可 燃油的高压容器室和多油开关室、自备发电机房 以及燃油、燃气的锅炉房。 4、人防工程内的油浸变压器室等。 61 二、系统主要组件及设置要求 1、水雾喷头 是将具有一定压力的水，通过离心作用、机械撞击作用 或机械强化作用，使其形成雾状喷向保护对象的一种 开式喷头 1）类型： 中速水雾喷头：属撞击雾化喷头，主要用于冷却保护 高速水雾喷头：属离心雾化喷头，主要用于扑救设备火 灾和闪点在60以上的可燃液体火灾，也可对液体储 罐进行冷却保护。 62 2）主要性能参数 工作压力： 用于灭火：0.350.8MPa； 用于防护可冷却：0.200.6MPa 水雾锥和雾化角：30、60、90、120、140、180度 有效射程：是指喷头水平喷射时，水雾达到的最高点 与喷头之间的水平距离。 水雾滴的平均直径：0.32mm范围内。 63 3）喷头的选择 保护对象为固体可燃物选用中速水雾喷头； 保护对象为可燃液体或电气设备选用高速水雾喷头。 设置在腐蚀性环境中的水雾喷头，选用防腐性水雾喷 头 设置在散发粉尘场所的水雾喷头应装不影响喷射效果 的防尘罩 64 4）流量 q水雾喷头的流量，L/s； K水雾喷头特性系数（由生产厂家提供） P水雾喷头出工作压力MPa 65 5）水雾喷头的布置 保护液化石油气罐装间、实瓶库和危险品仓库、汽车库 采用矩形或菱形 矩形 菱形 S水雾喷头的布置间距m； R水雾锥底圆半径m； R=Ltg(/2） 保护油浸式电力变压器 保护液化气储罐 保护电缆 保护输送机皮带的喷头布置 66 2）保护油浸式电力变压器是雾喷头的布置： （1）水雾喷头应布置在变压器的周围，不宜布置 在变压器顶部； （2）保护变压器顶部的水雾喷头不应直接喷向高 压套管； （3）水雾喷头之间的水平距离与垂直距离应满足 水雾锥相交的要求； （4）油枕、冷却器、集油坑应设水雾喷头保护； （5）喷头与变压器表面的距离应满足表7-6 的规 定 67 表7-6水雾喷头与高压电气设备带电（裸露）部分的最小安全距离 额定电压/kV 最高电压/kV设计基本绝缘水平 /kV 最小安全距离/m 13.814.51100.178 2324.31500.254 34.536.52000.330 4648.32500.432 6972.53500.635 1151215501.067 1381456501.270 1611697501.473 2302429001.930 10502.134 34536210502.134 13002.642 50055015003.150 18003.658 76580020504.242 68 3）保护液化气储罐 （1）喷头与储罐外壁之间的距离不应大于0.7m ； （2）储罐为球形储罐时，管路分几层环绕罐体 ，喷头均匀布置在每层水平环管上； （3）储罐为卧式储罐时，管路沿储罐轴线布置 ，喷头均匀布置在管路上。 69 4）保护电缆 （1）水平敷设电缆，喷头布置在上方， 垂直敷设电缆，喷头沿其侧面布置； （2）多层水平或垂直敷设电缆，其层间 没有装设耐火隔板，喷头采用包围式布 置；电缆支架阻挡水雾时，在该部位处 增设喷头。 70 5）保护输送机皮带的喷头布置 喷头应采用包围式布置在输送机的机头、 机尾和上、下行皮带。 71 2、雨淋阀组 1）应具备的功能 a.接通或关闭水源 b.接收电控信号可电动启动雨淋阀，接收传动管信号可 液动或气动开启雨淋阀 c.具有手动应急操作阀 d.显示雨淋阀启、闭状态 e.驱动水力警铃 f.监测供水压力 72 2）设置位置 设在环境温度不低于4，并设有排水设置的室 内或专用阀室；其阀室宜设在靠近保护对象 并便于人员操作的安全地点。 73 3、管路系统 1）组成：配水干管、主管道和供水管组成 配水干管：直接安装水雾喷头，可采用枝状或环状管 主管道：从雨淋阀后到配水干管间的管道，一般敷设在