水喷雾灭火系统技术规范 GB50219-2014

一般规定1.0.1为合理设计水喷雾灭火系统(或简称系统)，保证其施工质量和使用功能，减少火灾隐患，保护人身和财产安全，特制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、扩建和改建工程中安装的水喷雾灭火系统的设计、施工、验收和维护管理。本规范不适用于安装在运输车辆上的移动式喷水灭火装置或喷水灭火系统。1.0.3水喷雾灭火系统可用于扑灭固体材料火灾、丙类液体火灾、饮料和酒精火灾以及电气火灾，并可用于可燃气体和甲、乙、乙类液体生产、储存装置或装卸设施的保护和冷却。1.0.4水喷雾灭火系统不得用于扑灭水的化学反应引起的燃烧和爆炸引起的火灾以及水雾会对被保护对象造成明显损害的火灾。1.0.5水喷雾灭火系统的设计、施工、验收和维护管理除符合本规范的规定外，还应符合现行相关国家标准的规定。文章描述一般规定1.0.1水喷雾灭火系统是在自动水喷雾灭火系统的基础上发展起来的。它主要用于火势蔓延迅速且适合水的地方，但自动喷水灭火系统很难保护。该系统是一个固定式灭火系统，使用细水雾喷嘴在一定水压下将水流分解成细水雾滴，用于灭火或保护性冷却。水喷雾灭火系统不仅能扑灭固体、液体和电气火灾，还能为火灾危险性高、难度大的设施或设备提供保护性冷却，如液化烃储罐。它广泛应用于石化、电力、冶金等行业。近年来，水喷雾灭火系统在酿造行业得到了推广和应用。此次修订增加了酒厂喷水灭火系统的设计内容。另外，水喷雾灭火系统的保护对象包括电力、石化等工业设施和设备，不同于自动水喷雾灭火系统。因此，本次修订补充了相关施工及验收的内容。1.0.2本规范属于固定式灭火系统施工的国家标准。其主要任务是为工程建设中的水喷雾灭火系统的设计提出技术要求。我国现行的国家标准，如建筑设计防火规范 GB 50016、石油天然气工程设计防火规范 GB 50183、石油化工企业设计防火规范 GB 50160、火力发电厂与变电站设计防火规范 GB 50229、钢铁冶金企业设计防火规范 GB 50414、酒厂设计防火规范 GB 50694等相关规范，都规定了喷水灭火系统的安装位置，为喷水灭火系统的应用提供了依据本规范与上述国家标准兼容，适用于各种新建、扩建和改建工程中安装的喷水灭火系统。由于安装在车辆、船舶和其他运输车辆上的喷水装置和移动式喷水装置都执行各自的行业规范或一些相关规定，这些喷水装置通常不属于一个完整的系统。因此，本规范不适用。1.0.3本条是在综合国外相关规范内容和我国多年开展的水喷雾灭火系统试验研究成果的基础上制定的。美国、日本和欧洲的法规将水喷雾灭火系统的保护目的分为四类：灭火、燃烧控制、暴露保护和防火。以下三个类别的概念可以通过保护性冷却来表达。本规范根据国内外应用的具体情况，将水喷雾灭火系统的保护目的分为灭火和保护冷却。此外，美国、日本等国家基本上是根据具体的保护对象来规定适用范围，而本规范基本上是采用防火分区的方式试验条件：试验在高压雾室中进行，室温28 30，湿度85%，大气压0.1兆帕，试验用水的电导率为400s/cm。测试布局：高电压2米2的镀锌钢板。水雾喷嘴、管道、水泵和水箱都用10毫米厚的环氧布板与地面绝缘。试验过程中，交流工频电压146千伏在高压电极上进行处理，水雾喷头离高压电极1米。水雾在不同的水压下喷射到高压电极上。此时，微安计测得的电流值如表1所示。试验结果表明，水雾喷头的工作压力越高，水雾滴直径越小，泄漏电流越小。在相同的工作压力下，小流量规格的细水雾喷头的泄漏电流很小，这也说明所研制的细水雾喷头对于扑灭电气火灾是安全的。表1微安计测量的电流值(2)测试2。1991年4月，公安部消防研究所有关单位利用大港地区深井消防水在大港发电厂进行了绝缘度试验。测试结果如下：试验条件：试验在室外进行，东南风3级，环境温度18，试验用水为盐碱水，电导率1700s/cm。测试布局：两个报废的110千伏绝缘子垂直连接，上部顶部设有高压电极，底部底座设有接地电极，瓷绝缘子侧面垂直方向设有接地电极。根据实际需要，高压极和接地极在垂直方向上的距离可以改变。两个喷嘴同时向同一个方向喷水，喷嘴距电极2.3m，直接喷向高压电极，喷嘴与绝缘瓷瓶的夹角为45 90，喷嘴处的水压为0.4兆帕，喷嘴型号为ZSTWB-80-120。测试结果：测试结果见表2。在试验过程中，液滴直径基本为0.2毫米，供给强度为25L/(min )，荷电喷雾进行1分钟。表2测试数据上述两项试验表明，该水雾具有良好的电绝缘性。当它直接喷到带电的高压电极上时，泄漏电流很小，不会发生闪络。因此，使用喷水灭火系统扑灭电气火灾是安全的。近年来，我国有关单位利用喷水灭火系统对饮料和酒精火灾进行了灭火实验和研究，取得了良好的效果。喷水灭火系统已在我国部分酒厂推广应用。因此，本修正案在适用范围内增加了饮料和酒精的火。1.0.4水喷雾灭火系统的不适用范围包括两部分：第一部分是不适合与水作战的物质，可分为两类。第一类是过氧化物，如过氧化钾、过氧化钠、过氧化钡和过氧化镁，它们在暴露于水时会发生剧烈的分解反应。第二种是遇水燃烧的物质。这种物质遇水分解水，从水中带走氧气并与之结合，释放热量并产生可燃气体，引起燃烧或爆炸。这类物质主要包括：金属钾、金属钠、电石(电石)、碳化铝、碳化钠、碳化钾等。第二部分是使用水雾会引起爆炸或损坏的地方。主要指以下情况：第一，当水雾被注入高温密封的容器或空间时，由于水雾的快速汽化，容器或空间内的压力会急剧上升，容易造成损坏或爆炸。第二，对于表面温度经常处于高温状态的易燃液体，当水雾喷到其表面时，会造成易燃液体飞溅，导致火势蔓延。术语和符号2.1术语2.1.1水喷雾消防系统它由水源、供水设备、管道、雨淋报警阀(或电控阀和气动控制阀)、过滤器和水雾喷头等组成。这是一个喷雾系统2.1.6有效范围当喷嘴水平喷射时，水雾到达的最高点和喷嘴所在的垂直于喷嘴轴线的平面之间的水平距离。喷水锥水雾喷嘴有效范围内的水雾形成的圆锥体。2.1.8雨淋报警阀组雨淋报警阀组该装置由雨淋报警阀、电磁阀、压力开关、液压报警铃、压力表和配套的通用阀门组成。2.2符号B细水雾喷头喷头与保护对象之间的距离；Ch海城-威廉系数；Dj管道的计算内径；dg节流管的计算内径；G重力加速度；H消防泵压头或系统入口处的供应压力；Hk泄压孔板的水头损失；Hg节流管的水头损失；hz最不利点的细水雾喷头与系统管道入口或消防水池最低水位的高差；h管道水头损失和局部水头损失之和；i管道单位长度水头损失；K细水雾喷头的流量系数；K安全系数；L节流管长度；N保护物体所需的水雾喷嘴数量；N系统启动后同时喷射的水雾喷嘴数量；P细水雾喷头的工作压力；P0最不利点水雾喷头工作压力；Q雨淋报警阀流量；Q细水雾喷头的流量；qi细水雾喷头的实际流量；Qg管道中水的流量；Qj系统的计算流程；Qz系统的设计流程；R细水雾锥底圆半径；S保护对象的保护区域；V管道中水的流速；Vk减压孔板后管道中水的平均流量；Vg节流管中水的平均流量；W设计受保护对象的供应强度；细水雾喷嘴的雾化角；减压孔板的局部阻力系数；节流管中减压器和减压器的局部阻力系数之和。3基本设计参数和喷嘴布置3.1基本设计参数3.1.1系统的基本设计参数应根据保护目的和保护对象确定。3.1.2系统的供应强度和连续供应时间应不小于表3.1.2中规定的强度和时间，响应时间不应大于表3.1.2中规定的时间。表3.1.2系统的供应强度、持续供应时间和响应时间3.1.3细水雾喷头的工作压力不得小于0.35兆帕；当用于灭火时。用于保护性冷却时，不得小于0.2兆帕，但对于甲、乙、丙类液体储罐，不得小于0.15兆帕。3.1.4除非本规范另有规定，受保护对象的保护面积应根据其外表面面积确定，并应符合下列要求：1当受保护对象的形状不规则时，应根据包含受保护对象的最小规则形状的外表面面积来确定。2变压器的保护区域应包括散热器的外表面区域、储油柜和油槽的投影区域以及变压器油箱的外表面区域(不包括底部表面区域)。3.分层敷设电缆的保护面积应根据完全包含电缆的最小规则体的外表面面积来确定。3.1.5液化石油气充装室的保护区应根据其使用面积确定，液化石油气瓶库、陶罐库或桶酒库的保护区应根据防火区的建筑面积确定。3.1.6输送带的保护面积应根据上升带的上表面面积来确定。长距离皮带应分段保护，但每段长度不应小于100米3.1.7敞口容器的保护面积应根据液体表面积确定。3.1.8甲、乙类液体泵、可燃气体压缩机及其他相关设备的保护区域应根据相应设备的投影面积来确定，并在密封面及其他关键部位包裹水雾。3.1.9当系统用于冷却甲、乙、丙类液体储罐时，其冷却范围和保护区域应符合下列要求：1在轨3燃烧罐的保护面积应根据罐壁的外表面面积计算。相邻罐的保护面积可根据实际需要的冷却部分的外表面面积计算，但不得小于罐壁外表面面积的1/2。3.1.10当该系统用于冷却全压力和半冻结的液化烃或类似液体储罐时，其冷却范围和保护区域应符合下列要求：1点火罐和点火罐直径1.5倍以内的相邻罐应同时冷却。当相邻储罐超过3个时，消防冷却水量可按相邻3个较大的储罐计算。2点火罐的保护面积按罐外表面积计算，相邻罐的保护面积按罐外表面积的1/2计算。3.1.11当系统用于冷却完全冻结的液化烃或类似液体储罐时，其冷却范围和保护区域应符合下列要求：应使用钢制外壁的单容器储罐。点火罐和点火罐直径1.5倍以内的相邻罐应同时冷却。点火罐的保护表面积按罐的外表面积计算，相邻罐的保护面积按罐壁外表面积和面层外表面积之和的1/2计算。2混凝土外墙和储罐之间没有填充材料的双罐。点火罐的罐壁和罐顶以及点火罐直径1.5倍以内的相邻罐顶应同时冷却。3混凝土外墙和储罐之间有一个填充保温材料的双罐。点火罐的罐顶和点火罐直径1.5倍以内的相邻罐顶应同时冷却。4应采用混凝土外墙满容量储罐。当管道的入口和出口在罐顶时，冷却范围应包括罐顶上的泵平台，并应包括管带和钢梯。文章描述3.1基本设计参数3.1.1基本设计参数包括设计供给强度、连续喷洒时间、保护面积、细水雾喷头工作压力和系统响应时间。需要根据水喷雾灭火系统的保护目的和保护对象的类型选择基本设计参数。3.1.2水喷雾灭火系统的供给强度、响应时间和连续喷雾时间是保证灭火或保护冷却效果的基本设计参数。根据防护目的，本文规定了不同防护对象各自的供给强度、连续喷洒时间和响应时间。(1)受保护对象的保护目的1)油浸式变压器的喷水保护变压器是一种烃类液体混合物，主要由从原油中提取的环烃组成。其初馏点大于300，闪点一般在140以上。变压器油经过长时间的工作后，由于高压电解和局部高温裂解，会产生少量的氢气和轻烃。这些气态可燃物质容易爆炸。本规范编写小组对油浸式变压器火灾进行了专项研究，收集了国内几起变压器火灾案例。通过案例分析可知，变压