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關(guān)于快速響應早期抑制噴頭ESFR系統簡(jiǎn)介
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展,我國將步入一個(gè)高科技、強信息的時(shí)代,各種建筑領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化。建筑的多功能使用替代了過(guò)去的單一使用功能;建筑風(fēng)格的變化,替代了過(guò)去的單調劃一;建筑內部的布置格局多變代替了過(guò)去固定布局設計?傊,現代建筑的不斷涌現,常規的自動(dòng)噴水滅火系統的應用就受到一定局限。如摘要:建筑高度超過(guò)8.0m的現代大型展館、會(huì )展中心、劇場(chǎng)、博物館等;高度超過(guò)8.0m的大型現代生產(chǎn)廠(chǎng)房和現代倉儲物流庫房工程;以及大型高級賓館、寫(xiě)字樓的地下商場(chǎng)、停車(chē)庫、娛樂(lè )設施等對自動(dòng)噴水滅火系統的應用提出更高和不斷更新的要求。尤其隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的發(fā)展、擴大對外交流的需要,大型倉儲物流和高架庫房工程日益增多(主要是沿海港口城市)而我國目前尚無(wú)關(guān)于大型倉儲物流工程建筑防火設計的有關(guān)規范、規定或規程。
筆者參照美國FM標準、美國通用防火規范(UFC)、及美國NFRA-231c有關(guān)章節以及對照我國現行(自噴規范)2001年版的有關(guān)規定,對快速響應早期抑制噴頭系統的設計、安裝要求作科技介紹,供同行們參考。
由于倉庫火災蔓延迅速,不易撲救,易造成重大財產(chǎn)損失,尤其撲救高堆垛高貨架倉庫火災,難度更大。為此,美國花巨資試驗研究.成功地開(kāi)發(fā)了“快速響應早期抑制噴頭”、“大水滴”噴頭等用于撲救高堆垛、高貨架倉庫火災。同時(shí)美國工廠(chǎng)聯(lián)合保險系統,還研究制訂了快速響應早期抑制型噴頭(主要為FSFR噴頭)系統的設計、安裝FM全球操作標準,簡(jiǎn)稱(chēng)FM標準。按美國FM標準生產(chǎn)的FSFR噴頭,主要是針對高堆垛、高貨架之大型倉庫的滅火系統要求而研制開(kāi)發(fā)的一種噴頭,具有以下的特點(diǎn)和功能摘要:
1、ESFR噴頭構造特點(diǎn)摘要:
ESFR噴頭有一個(gè)快速響應熱敏元件,此元件使該噴頭比普通傳統型噴頭反應快得多,這對于保證噴頭能及時(shí)開(kāi)放噴水滅火至關(guān)重要。同時(shí),ESFR噴頭中心有一個(gè)小孔,在高壓作用下、在撲滅貨架上部火災的同時(shí),中心這股水柱可直達貨架底部撲滅貨架下部的火災。因此,在高架倉庫里設置了ESFR噴頭就可以取消各層貨架的分層噴頭,不僅簡(jiǎn)化了系統也節約了投資,但貨架和堆垛應符合本文第6點(diǎn)的要求。噴頭構造見(jiàn)圖7-1。
2、噴頭特性及設計要求摘要:
2-1,ESFR噴頭特性摘要:
q=k(10p)0.5 (l/min)
式中摘要:k——噴頭特性
p——噴頭處最小工作壓力為50psi(0.345MPa)~98psi
。0.68MPa)
每只噴頭出流量(以k=14噴頭為例)摘要:按美國FM標準有關(guān)規定,當庫房?jì)艨崭叨葹?2.2m,堆垛高度10.7m的條件下(見(jiàn)噴頭設計參數表),此時(shí)噴頭處最小工作壓力應不小于0.52MPa,則每只噴頭出流量q=20(10×0.52)0.5=7.6l/s,余下類(lèi)推。此噴頭流量遠大于普通傳統噴頭的出流量。
2-2,噴頭布置及設計要求摘要:
按FM標準要求,表一是噴頭設計的幾個(gè)主要參數摘要:
庫房最大建筑高度(m) 最大貨物存放高度(m) 末端噴頭設計壓力(Mpa) 最大噴頭間距(m) 最小噴頭間距(m) 單一噴頭覆蓋面積(m2) 同時(shí)動(dòng)作噴頭數(個(gè))
最大 最小
9.10 7.60 0.345 3.10 2.40 9.30 7.40 12
12.20 10.70 0.517 3.10 2.40 9.30 7.40 12
13.70 10.70 0.610 3.10 2.40 9.30 7.40 12
表一的規定和我國現行《自噴規范》2001年版的要求是一致的。但我國《自噴規范》5.0.6表注明摘要:僅適用于k=200的快速響應早期抑制性噴頭。美國已生產(chǎn)的ESFR噴頭有k=14(公制201)、k=16.8(公制241)、k=(公制316)。美國工廠(chǎng)聯(lián)合保險系統研究機構對于庫房?jì)艨崭叨瘸^(guò)12.2m(不超過(guò)13.7m)的高架庫房還成功地開(kāi)發(fā)研制了k=25.2(公制361)的早期抑制型噴頭,進(jìn)一步擴展了ESFR噴頭的應用場(chǎng)所。
3、ESFR噴頭的安裝要求摘要:
8-1,噴頭與頂板的間距摘要:
噴頭與頂板的相對位置是影響噴頭動(dòng)作速度的主要因素。有研究表明如果噴頭感溫元件太靠近頂板,會(huì )使初期火災產(chǎn)生的熱氣流在噴頭下流動(dòng),從而延誤了噴頭的動(dòng)作;如果離頂板太遠,則初期火災產(chǎn)生的熱氣流會(huì )在噴頭上方流動(dòng),同樣會(huì )延誤噴頭動(dòng)作。
正確的安裝應使感溫元件的中線(xiàn)處在頂板下102mm-330mm,或噴頭的濺水盤(pán)處在頂板下127m—356mm之間。
美國FM標準推薦噴頭濺水盤(pán)距天花板下的距離為14in(358mm)和6in(152mm)之間,我國<自圓規范>第7.1.4條規定;下垂型噴頭濺水盤(pán)與頂板的距離不應小于150mm,不應大于360mm。
FM研究機構的試驗表明k=25.2(公制361)的下垂式壓制型噴頭濺水盤(pán)應處在頂板下457mm效果最佳。
說(shuō)明摘要:目前使用的ESFR噴頭主要為下垂型,直立型極少使用。
3-2,噴頭與墻的距離為噴頭間距的一半。
3-3,噴頭濺水盤(pán)與下部被保護堆垛的距離至少應保持36in(914m)。
3-4,噴頭與梁的距離(m)見(jiàn)表二
表二
噴頭濺水盤(pán)與梁底面的最大垂直距離(mm) 噴頭濺水盤(pán)與梁邊水平距離(mm)
12.5 150
25 220
40 300
60 400
80 500
100 600
3-5;噴頭與其下方障礙物的距離;
處于噴頭下方的障礙物雖不會(huì )對噴頭的布水形狀形成干擾,但會(huì )造成“陰影區”并減小那個(gè)區域噴頭出水的動(dòng)量,導致那個(gè)區域的火既無(wú)法被控制也無(wú)法被壓制。
對于噴頭下方障礙物寬度>19mm,<51mm,濺水盤(pán)離障礙物最近的邊緣的水平距離至少為305mm或障礙物應處在低于濺水盤(pán)至少610mm的距離。
寬度>51mm,<305mm的連續障礙物,則濺水盤(pán)離障礙物最近的邊緣的水平距離至少為305mm。
寬度>305mm,且小于610mm的連續障礙物,則濺水盤(pán)離障礙物最近的邊緣的水平距離至少為610mm。
寬度>610mm的噴頭下面障礙物如是連續扁平,水平的實(shí)體應在障礙物下安裝一排噴頭,噴頭的感溫元件離障礙物最大距離為330mm,噴頭間距最大為2.43m(指所補噴頭與上方正常布置噴頭之間水平距離)。
當障礙物是連續的但不是扁平(如圓形風(fēng)管)或不是實(shí)體(如一組電纜),應在障礙物下方安裝一個(gè)檔板,擋板定不小于障礙物寬度,然后在擋板下增設噴頭。
當屋面板下結構實(shí)體部件高度小于305mm時(shí),噴頭可直接布置在這些實(shí)體底部。例如摘要:高度小于305mm的“Z”型檁條鋼屋面及高度小于305的T型梁。
當庫房上方有屋頂排煙口或通風(fēng)器時(shí),噴頭不應直接布置在排煙口或通風(fēng)器下方,應在其下加設擋板,把噴頭安裝在擋板下,擋板的位置及尺寸應能保證噴頭處空氣流速不超過(guò)1.52m/s。
4、系統設計摘要:
ESFR噴頭系統的工作壓力應滿(mǎn)足最不利處噴頭的最小工作壓力要求,噴頭的最小工作壓力應符合表一的規定,此規定與我國現行<自噴規范>第5.0.6條的規定是一致的。系統水力計算摘要:按美國FM標準要求及我國現行<自噴規范>2001年版的規定摘要:系統的設計應按最不利區域內三根支管上各四只噴頭同時(shí)動(dòng)作進(jìn)行水力計算,當每根支管上的噴頭數不足四只時(shí),則支管上所有噴頭都考慮為動(dòng)作噴頭并考慮相鄰支管上的噴頭為動(dòng)作噴頭,以便使動(dòng)作噴頭總數達到12只。
當動(dòng)作噴頭區域內有補償性噴頭(如風(fēng)管、電纜、橋架下補設的噴頭)時(shí),應增加設計動(dòng)作區域內補償性噴頭同時(shí)開(kāi)啟的流量。
單個(gè)系統允許最大保護面積為3716m2(4D,000尺2)。
5.ESFR噴頭系統的適用條件摘要:
5-1,ESFR噴頭系統適用于凈空高度大于8.0m,小于13.7m的倉儲庫房和高架庫房;5—2,ESFR噴頭僅適用于濕式噴水滅火系統,不適用于于式系統和預作用系統;
5-3,保護場(chǎng)所室內溫度不應高于66℃;如室內溫度短時(shí)或長(cháng)期高于38℃者,應選用中溫式噴頭(79℃或107℃溫度級噴頭),通常選用
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