消防毕业设计论文(1)

消防毕业论文前言对于火灾的扑救，可以有很多种方法。水是其中最常用的，但是在一些情况下不能选用水做灭火剂，于是气体灭火剂就应运而生了。目前，在我国消防产品市场上流行的气体灭火剂有：EBM气溶胶、烟烙尽（INERGEN）、七氟丙烷（FM-200）、二氧化碳（CO2）等。其中用得最为普遍的是CO2灭火系统。由于CO2的窒息作用，使得它不能用于人员较多的场所，故本电视中心不宜采用二氧化碳气体灭火系统。对于EBM气溶胶、烟烙尽和七氟丙烷，三者都能用于对本中心的保护，在进行了价格和性能的比较后，本中心采用七氟丙烷气体灭火系统，依据《新型气体灭火系统设计手册》进行设计。在指导老师高老师和辅导老师刘云浩先生的悉心指导下，本着实用、经济、合理的原则，我按时按量的完成了这次毕业设计。本次设计的大部分材料来自深圳市锦炬消防工程公司，而且得到了该公司工程设计部人员的大力支持。在这向他们表示深切的谢意。由于缺少工程实际经验，再加上本人水平有限，故在设计中难免有考虑不周的地方，恳请各位老师同学指正。黄韬2001年6月深圳市电视中心七氟丙烷气体灭火系统设计（摘要）本文根据深圳市电视中心的具体工程概况，比较了目前在我国推广和应用的气体灭火剂，最后决定采用全淹没式七氟丙烷（FM-200）灭火系统对其进行保护本系统一共包括三个方面：七氟丙烷气体灭火系统设计、火灾自动报警设计、安全疏散设计。【关键词】七氟丙烷全淹没式自动报警安全疏散Fm200aboutshenzhenTv（Abstract）BasedontheanalysisoftheTVcenterofshenzhenstructurecharacter,comparedwithothersysterms,IdecidetoadoptFM-200totalfloodingextinguishessystermstoprotectit.Thissystemincludesthreepointasfollowing:fireprotectionsystemdesignofFM-200,fireantomaticalarm,designofsafetevacuation.keywords:FM-200floodingcompletelysafeevacuationfireautomaticalarm第一章深圳市电视中心工程概况深圳市电视中心高为100米，一共二十五层，属于高层建筑。层高为4米，需要进行气体灭火保护的建筑面积为1736m2,分别为地下一层、四层、十三层，根据其使用性质的要求分别由柴油发电机、低压配电室、变压器室、光盘库、磁带库、资料库、控制室、机房等组成,采用七氟丙烷气体灭火系统进行保护。建筑设计条件：深圳电视中心的耐火等级为一级，危险等级为中危险等级。在光盘库、磁带库、资料库、控制室、机房内安装有吊顶（高0.8米），没有地板，所以工作区高为3.2米气体灭火条件：吊顶内无可燃物，吊顶为不锈钢材料，能够承受一定的压力；钢瓶室面积足够七氟丙烷灭火系统气体用量所需要储瓶和启动瓶空间。第二章七氟丙烷(FM-200)灭火系统1.七氟丙烷气体灭火剂的性能七氟丙烷气体灭火剂(美国商标名称为FM-200)是一种无色、几乎无味、不导电的气体，其化学分子式为CF3CHFCF3，分子量为170，密度大约为空气的6倍，采用高压液化储存。七氟丙烷的毒性较低，对人体产生不良影响的体积浓度临界值为9%，并允许在10.5%的情况下使用1min，因此正常情况下对人体不会产生不良影响，可用于经常有人活动的场所。七氟丙烷灭火剂不会破坏大气臭氧层，在大气中的残留时间也比较短，所以有利于环保。2.七氟丙烷气体灭火剂与其它几种灭火剂的比较国际社会为保护大气臭氧层而签署的《保护臭氧层维也纳公约》将于2005年在我国生效，到时对大气臭氧层具有极强破坏作用的卤代烷（Halon）“1301”和“1211”灭火系统将被禁止使用，开发和推广使用新型气体灭火系统已经迫在眉睫。目前在我国市场上大力推广和使用的哈龙替代灭火剂有：EBM气溶胶、烟烙尽（INERGEN）、七氟丙烷（FM-200）、二氧化碳（CO2）等。由于CO2的窒息作用，使得它不能用于人员较多的场所，故本电视中心不宜采用二氧化碳气体灭火系统。对于EBM气溶胶、烟烙尽和七氟丙烷，由于本中心人员来往较多，七氟丙烷相对来说比较适用于人员较多的地方，再加上目前为止中国只有七氟丙烷有一个正规的设计规范，故本中心采用七氟丙烷气体灭火系统。3.七氟丙烷灭火剂的应用范围1）七氟丙烷灭火剂可以扑救的火灾：A.可燃气体火灾；B.甲、乙、丙类液体火灾；C.可燃固体表面火灾；D.电气火灾。2）七氟丙烷灭火剂不适用于如下材料所发生的火灾：A.无空气仍能迅速氧化的化学物质的火灾；B.活泼金属的火灾；C.金属氢化物、强氧化剂、能自燃的物质的火灾；D.能自行分解的化学物质的火灾。4.七氟丙烷灭火机理1）化学作用七氟丙烷的化学灭火机理为抑制化学链反应。它能够吸收火焰中的热量抑制燃烧，同时，其分解产物能够中断燃烧过程中化学连锁反应的链传递。所以，它是对火焰发生物理变化及通过化学抑制终止燃烧反应达到灭火的目的。2）物理作用七氟丙烷灭火的物理作用在于降低燃烧区中氧的浓度。以上两种作用同时进行，其中，化学作用是主要的。5。七氟丙烷灭火系统的分类1）全淹没灭火系统：在规定的时间内，向防护区喷放一定浓度的七氟丙烷，并使其均匀地充满整个防护区。2）预制灭火系统：按照一定的应用条件，将七氟丙烷储存装置和喷放喷头等部件预先组装成套；3）组合分配系统：用一套七氟丙烷储存装置保护两个或两个以上的防护区。6.七氟丙烷灭火系统的程序控制图火灾火情火灾探测器目视火灾报警控制器电气手动灭火控制器机械应急手动设备联动（关门窗、开事故照明，通讯广播）延时30秒火警显示（声光报警）开启容器阀，选择阀开启灭火剂储瓶喷放灭火剂喷放显示灭火通风换气第三章七氟丙烷灭火系统设计1．防护区的划分1.1灭火方式的选择本系统采用全淹没式组合分配系统，既节省经济费用又能达到有效保护防护区；全淹没灭火系统是在规定的时间内，向防护区喷射一定浓度的七氟丙烷，并使其用量均匀地充满整个防护区的灭火系统。组合分配系统的优点是减少灭火剂的用量，提高灭火剂的利用率。1.2防护区的划分根据规范，保护区面积不应大于500m2，保护区容积不应大于2000m3，所以一共划分了十一个防护区：（1）地下一层划为四个分区：A、低压配电室、变压室一区B、低压配电室、变压室二区S=252m2，V=1008m3S=255m2，V=1020m3C、备用柴油发电机房D、高压配电室S=64.5m2，V=258m3S=96.5m2，V=386m3（2）四层划为四个分区：A、磁带库一区B、磁带库二区S=253m2，V=1012m3S=253m2，V=1012m3C、光盘库D、资料库S=236m2，V=944m3S=147m2，V=588m3（3）十三层划为三个分区：A、计算机主机房B、控制室S=250m2，V=1000m3S=108m2，V=432m3C、电话机房S=74m2，V=296m32.管网系统情况2.1管网布置本系统采用均衡管网系统,并且符合下面三个条件:A、各个喷头设计流量相等；B、管网上从第一分流点至各喷头的管道阻力损失，其相互间的最大差值不大于20%；C、系统管网的管道内容积，不大于本系统七氟丙烷充装容积量的80%。2.2管网灭火系统组成灭火系统由储存装置（灭火剂贮瓶、单向阀、集流管等）、管道系统（送气管路，选择阀、喷头等）、增压系统（氮气储瓶、瓶头阀、氮气管路等）、自控系统（灭火控制盘、手动控制盒、自动报警系统）四部分组成。2.3增压方式本系统采用贮气瓶式灭火系统，贮气瓶式灭火系统是系统中增压气体N2与七氟丙烷灭火剂分开贮存，当施放灭火剂时，增压气体即通过减压阀进入灭火剂贮存容器而将灭火剂压出。这种方式的优点是：保持恒定的喷嘴压力，便于计算；可提高灭火剂储存量。2.4过程中点七氟丙烷设计用量喷放50%。3.系统设计与管网计算3.1地下一层(1)低压配电室、变压室一区1）按照规范，变压室、配电室的灭火浓度C=8.3%，灭火时间t=10S。保护空间实际容积为：V=1008m32）计算灭火剂设计用量。根据公式：W=（KV/S）C/（100-C）W：防护区七氟丙烷设计用量（kg）；S:七氟丙烷过热蒸汽在101Kpa和防护区最低温度下的比容(m3/kg)；V：防护区净容积（m3）；K：海拔高度修正系数，取K=1；其中：S=K1+K2TK1=0.1269K2=0.000513T—温度（OC）所以：S=0.1269+0.00051320(OC)=0.13716(m3/kg)。在这对V的选取有一点需要特别说明的地方：在确定储瓶间钢瓶数量以及灭火剂计用量时，应该考虑两个因素，A、各分区气体设计用量；B、各分区的阻力损失。灭火剂设计用量必须要满足用量最大的那个防护区，但是同时喷头的工作压力还必须满足规范的要求（喷头的工作压力跟钢瓶的数量成正比）。地下一层的灭火剂设计用量无疑应该按照低压配电室、变压室二区进行确定，但是如果钢瓶数量也按照该区进行确定，那么低压配电室、变压室一区的喷头工作压力将不能保证一定满足要求，因为一区的管路损失比二区的大。在经过计算和比较后我采用了一个能同时达到两个要求又不浪费钢瓶和灭火剂的方法，灭火剂设计用量按照二区来取，但是在验算喷头工作压力时按照一区来算，这样设计用量得到了保证，喷头工作压力也得到了保证。所以该处的V取1020m3。所以，W=(1020/0.13716)8.3/(100-8.3)=674(kg)3)选定灭火剂储瓶规格及数量。根据W=674kg，选用JP-120储瓶9只，储瓶增压压力为4.2MP（绝对压力）。4）喷头布置与数量。选用JP型喷头，其保护半径R=5m，选用七个喷头，并按保护区平面均匀喷洒布置喷头，具体布置见气施1。5)绘出系统管网计算图，见附图A。6）计算管道平均设计流量。①主干管：Q2-3=W/t=674/10=67.4(kg/s)②支管：Q3-4=67.44/7=38.5(kg/s)Q3-7=67.43/7=28.9(kg/s)Q4-5=38.5/2=19.25(kg/s)Q5-6=19.25/2=9.63(kg/s)Q7-8=28.62/3=19.26(kg/s)Q8-9=19.31/2=9.63(kg/s)Q7-10=28.91/3=9.63(kg/s)③储瓶出流管:Q1-2=W/nt=674/910=7.49(kg/s)7)估算管网管道直径。根据管道平均设计流量，查附录一，得各管段管径，将结果标在管网计算图上,见附图A。8）计算充装密度：系统设置用量：Ws=W+W1+W2储瓶内剩余量：W1管网内剩余量：W2W1+W2=W8%=6748%=53.92（kg）Ws=674+53.92=727.92(kg)η=Ws/Vbn=727.92/90.12=674(kg/m3)9)计算管网内容积:依据管网计算图,查附录二得各管段的单位长度的容积Vp=8.33(0.68+0.4+0.25+1.8+0.5+3.3+2.6+14.5+11+4.96)+4.98.9+3.42(6.3+1.5+2)+1.19(72+0.24+4.3+0.2+2+2.6+2.1+20.2)=345.778+43.61+33.516+31.416=449.489dm3≈0.450m310)计算管网内全部储瓶气相总容积V0=nVb(1-η/r)其中：Vb：储存容器的容量（m3）；η：充装率；r：七氟丙烷液体密度，常温下为1407kg/m3。V0=90.12(1-674/1407)=0.5626m311)计算“过程中点”储瓶压力,根据公式Pm=P0V0/(V0+W/2r+Vp)其中：Pm：喷放“过程中点”储存容器内绝对压力(MPa)；P0：储存容器额定增压的绝对压力(MPa)。=(4.20.5626)/(0.5626+674/21407+0.45)≈1.