关键词:酒店;消火系统;设计;分析
Abstract: Combined with the engineering example, this paper introduces the main content of the fire protection design, and explores the current problems in the fire protection design.
Keywords: hotel; fire control system; design; analysis
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
问题关系到人民群众生命财产安全,所以建筑设计人员在对待消防设计问题时要尤其谨慎负责,并在最大限度保证高层建筑物的消防安全条件下采用最经济节省的消防设计。酒店建筑应建立以自动喷水灭火系统为主体的灭火体系,设计时要根据技术的可靠性,实际的可操作性,经济的合理性综合考虑。随着消防产品和系统的不断发展更新,作为设计人员我们应注意到系统多样性与相关规范单一性之间的矛盾,必须做到认真严谨, 。
随着我国经济的发展,旅游深受人们的喜爱,随之而来的则是吃、住、行的问题。在城市里,应运而生了各种类型的酒店,其为人们带来便利的住宿条件的同时,也为我们设计带来了新的问题,尤其是消防系统作为人民生命、财产安全的重要保障手段,得到有关部门和相关行业越来越多的重视。
1 工程概况
某酒店周边是农田和一些矮小建筑,项目对面是水厂,供水可靠,水质良好,但水厂仅能提供1条 DN150的进水管 该项目为三层酒店综合楼,总高度 13.80 米;一层为洗浴中心及餐厅,层高 4.5 米;2 层为客房及休闲中心,层高 5.1 米;3 层为商务办公及客房,层高 3.3 米。该建筑为旅馆类建筑,结合《民用建筑设计防火规范》需设自动喷水灭火系统及消火栓系统。
2 消防设计主要内容
2.1 消防水量
2.1.1 消火栓系统:室外:Q1=25L/S 室内:Q2=15L/S2
2.1.2 自动喷淋系统均按中等危险级:
Q3=6L/mim×160m2/60×1.3=21L/S
根据 《民用建筑设计防火规范》, 当建筑物内设有数种消防用水灭火设备时,其室内消防用水量的计算,一般按可能同时开启的下列数种灭火设备的情况确定:
2.1.2.1 消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备。
2.1.2.2 消火栓给水系统加上水幕消防设备或泡沫灭火设备。
2.1.2.3 消火栓给水系统加上水幕消防设备、泡沫灭火设备。
2.1.2.4 消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备、水幕消防设备或泡沫灭火设备。
2.1.2.5 消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备、水幕消防设备、泡沫灭火设备。
根据本工程特征,按以上消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备计列; 同时火灾次数按一次计,总消防水量为 36L/S。
2.2 系统设置
2.2.1 消火栓系统
考虑建筑立面及建筑性质,消防给水系统分区全楼采用稳高压消防给水系统,稳压气压罐及稳压泵设置于屋顶水箱间,消防给水按栓口静压不超过 1.0MPa,系统不分区。消火栓系统室内按二股水柱同时到达任何一点布置室内消火栓,每股充实水柱高度不小于 13 米,每台消火栓箱内配备 DN65 单口消火栓,20m 衬胶水龙带,d19 直流水。消火栓箱设有破玻手动报警按扭,消防管系统设置压力监控系统,采用破玻按扭+压力监控的消防泵启动方式,消防泵出水管设置泄压装置。每根消防立管流量按不小于 15L/S 计。屋面设置检查用的消防栓并设置压力检测器。
2.2.2 自动喷淋系统
根据《高规》要求,各处均设置自动喷淋灭火系统,设置湿式报警阀1组,灭火喷头采用玻璃球闭式喷头,动作温度除厨房为 93℃外,其余均为 68℃,每只喷头最大保护面积不超过 12.5m, 各层配水干管设置水流指示器及监控阀。
2.3 消防水池
消火栓系统用水按火灾延续时间2小时计,自动喷淋灭火系统按1小时计。不考虑室外消防水量,不计火灾时外管补水量。消防水池容积为:V=15l/s×3.6×2+21l/s×3.6×1=183.6m3,有效容积为 185 m3,根据平面布置,水池设置于室外。
2.4 高位水箱
高位水箱储存消防系统前十分钟用水,消防水量按 9m3储存。根据 《民用建筑设计防火规范》消防水箱需设置在建筑的最高部位,该建筑为平屋顶,考虑到该建筑的性质,水箱间设置增压稳压设备。
2.5 消防水泵房
消防水泵房设置于地下水泵间内,分别设置消火栓泵及自动喷淋泵。消火栓泵型号为 XBD3.2/15 -7.5 -HY (Q=15L/S H =32m N=7.5kW)一用一备;喷淋泵型号为XBD4/25-18.5 -HY (Q =25L/S H =40m N=18.5kW) 一用一备。
2.6 灭火器
按规范要求在酒店各层布置干粉灭火器,每处放置点均放置 2具 MF/ABC4 灭火器。
3 有关问题的探讨
3.1消火栓水泵启动方式:
本设计采用了破玻按钮+压力监控启动水泵,在消防系统设置压力监控装置,并与消防稳压设施结合在一起,当系统压力下降到某一设定值时,压力开关动作,该信号与破玻按钮都动作时,消防泵启动。本设计中采用了新型专用消防水泵,该水泵 Q-H 曲线几乎为水平线,可以很好的解决小流量时超压问题。
3.2 火灾报警及联动系统
。火灾自动报警及联动系统改造设计及施工常见的问题如下:
3.2.1 部分小的功能用房如设备间、茶水间、杂物间等房间漏设探测器;
3.2.2 原有系统手动报警按钮、声光报警器、消防广播等未按装修现状结合规范调整,造成了手动报警按钮等保护距离超标;
3.2.3 未复核原有报警系统回路点位的余量,新增设报警及联动点位超过了报警系统回路规定余量,造成了新设备无法正常使用,形同虚设;
3.2.4 装修配电设计完成后,火灾联动控制系统未设计非消防断电联动控制模块,造成火灾时无法切断非消防电源;
3.2.5 由于改建区域设置了背景音乐擅自取消了该区域原有的消防广播或消防广播与增设的背景音乐系统无火灾时强制切换的功能;
3.2.6 新增设的排烟风机未设置多线控制线路至消防控制中心,控制中心多线控制盘无法手动启动排烟风机;
3.2.7 改建区域采用与原有系统不同的报警设备,造成新设系统与原有系统无法兼容,无法实现区域内设备的消防联动功能;
4 结语
由于酒店建筑火灾隐患多,扑救难度大,因此,在建筑设计中应采取防火措施,以防火灾发生和减少火灾对生命财产的危害。建筑防火包括火灾前的预防和火灾时的措施两个方面,前者主要为确定耐火等级和耐火构造,控制可燃物数量及分隔易起火部位等;后者主要为进行防火分区,设置疏散设施及排烟、灭火设备等。。以上是笔者在酒店工程消防设计中某些方面的一些体会,提出来和同行们交流,共同探讨,有不妥之处敬请批评指正。
参考文献:
[1]国家标准《民用建筑设计防火规范》GB50016-2006
[2]国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001
[3]姜文源、张淼等 《建筑给水排水设计手册》中国建筑工业出版社 2008 年 10 月第二版
[4]GB 50084-2005,自动喷水灭火系统设计规范[S].
摘要:本文以印度KMPCL6×600MW电站为例,简明扼要地介绍了印度电站整个消防系统的设计依据和设计方案,并对设计过程中出现的问题进行了简要的分析说明。
关键词:火灾保护,火灾报警,火灾探测,设计
Abstract: This article take the India KMPCL6x 600MW hydropower station as an example, introduced the India power station be concise and to the point of the fire control system design based on and design, the design process and the problems are analyzed and explained briefly.
Key words: fire protection, fire alarm, fire detection, design
0 引言
印度电站工程一般对消防系统的合同约束文字都比较少,系统设计只要符合当地印度保险协会TAC导则和美国NFPA相关标准即可。文字虽然不多,但涵盖的内容却十分完整。。
1 印度消防标准简介
接触过印度电站工程的可能都知道,印度消防系统有一部较为完善的指导性设计标准-TAC导则。这部导则的不断更新过程便是印度消防系统一直在不断改进过程中的一个缩影。印度TAC导则自1930年由消防协会出版第一版,现在应用的是2005年版,期间历经了13次升版。内容仅涵盖了火灾保护手册(FP manual),消防栓系统(fire hydrant system)、高中速水喷雾系统(HVW/MVW spray system)和喷洒水系统(water sprinkler system)等。气体保护(clean agent gas system)、火灾报警和火灾探测(fire alarm and fire detection system)部分等相关内容采用美国标准NFPA-2001-2004,NFPA-72-2002和BS 5839 Part-I / IS 21标准等。
国内电力行业消防系统设计通常采用东北院起草的《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006和会同有关部门修订的《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98。据悉,在编写两部规范的过程中,编者大量参阅了NFPA标准和BS标准,并结合了中国消防设备生产厂家在消防领域的实践,两部规范中的要求更贴切于工程需要。与印度TAC导则及美国NFPA标准相比,国内标准的要求相对更高一些。
2 印度电站消防系统的设计要求
对于电站工程,消防水泵房一般布置在澄清水池附近。消防水池隶属于澄清水池,其间有导流隔墙和手动隔离闸阀。消防水池一般分成完全隔离的两室,用于定期清淤。印度TAC规定,消防水源要有双路水源,以防单路供水出问题的时候影响系统安全运行。KMPCL工程毗邻与澄清水池,也是整个电站的唯一水源。业主要求另外设计一路水源来自机力冷却塔;我方没有同意,因为循环水来自澄清水池,是同一水源,增加毫无意义。经双方在一起共同协商,业主最终同意采用单一水源。
消防水池容积TAC中有明确要求,建筑高度低于60m时,容积不得小于2小时泵的累计出力容量。超过60米,不得小于3小时泵的累计出力容量。
1. 消防栓系统,由于供水最高点低于60米,2小时即可;
2. 水喷雾系统,印度的常规设计依据一般为,高速水喷雾变压器区域40分钟,中速水喷雾输煤皮带及电缆夹层区域60分钟,中速水喷雾油罐区150分钟考虑。
3. 水喷洒系统,各转运站区域按120分钟考虑。
消防水池的设计型式,对消防水泵房土建结构及内部设备的选型影响比较大。通常消防水池设计型式有3种,地上布置、半地上和地下布置。在印度,地上布置不多见,半地上和地下布置比较多。。通过参与印度工程多年来的不断摸索和中方设计人员的设计创新,在印度BALO4×135MW电站工程中,消防水泵房设计采用了地面布置结构,消防水泵房的设计型式改为地上布置。消防水泵的设计型式,也由自灌式改为了前置水箱型式。这一变更,不仅方便了电站工作人员的日常巡检和维护,而且在施工投资方面明显降低了工程成本。
印度消防水泵设计比较受限,仅有4种,137 m³/Hr,171m³/Hr, 273 m³/Hr和410 m³/Hr。电站工程属于一般危险区域。在保持最远端或最高点消防栓压头为3.5 Kg/cm2 (35 MWC)的情况下,通常低于20个消防栓的选用2台一运一备137 m³/Hr,低于55个消防栓高于20个的选用2台一运一备171 m³/Hr,低于100个消防栓高于55个选择2台一运一备273m³/Hr,超过100个消防栓且增加125个消防栓在原基础上增配1台273m³/Hr。本项目共有消防栓690个,实际用水量为1092 m³/Hr。结合这种实际情况,需要选配3台410 m³/Hr。 按照印度设计习惯,采用2台柴油泵和2台电动泵,容量为410 m³/Hr,其中一台为备用。泵的出口压力根据沿程压力损失和最大提升高度确定。
水喷雾系统泵的选择也是基于同样工况,泵的出力选择主要在于系统各覆盖区域单位面积数量(Zones)和各区域不同种型式的覆盖密度(Lpm)确定,KMPCL工程通过计算,在410 m³/Hr以内。印度设计通常配置一运(电动泵)一备(柴油泵)2台。
在泵房内,通常消防栓水管道与水喷雾管道之间有单向互连,自消防栓管道流向水喷雾管道,其间装有过滤器。
系统正常运行无火灾期间,通常设置2台稳压泵(消防栓系统和喷雾系统各一)通过压力开关实现系统保证运行压力。发生火灾时,电动泵起动供水;用水量过大时,第二台电动泵起动。在电源缺失时,起动柴油泵。消防水泵房需要设专人定期检查和不间断巡检,保证系统处于正常运行状态。
气体保护系统主要应用于集控室,电控楼和发电机小室等区域。系统运行压力为300bar。根据TAC导则,气体罐100%备用。
泡沫系统主要应用于油罐区区域。国内一般采用自动报警,手动操作。在印度,采用自动报警,3次以后系统投自动。根据国内设计院多年来的设计经验,系统直接投自动存在一种误报警风险。为了防止误报警破坏储油罐中的燃油品质,带来不必要的损失,我方强烈建议印方在电动阀门前添加了手动阀。
火灾探测和火灾报警,不同区域探头不一样,感温电缆是否需要也不一样。一般皮带机区域,电缆夹层及变压器上方采用感温电缆加多功能感烟探头;油类区域采用石英泡感温探头,油罐上增加感温电缆。其它区域如蓄电池室,控制室和升压站等电气房间采用多功能感温探头。以前的单一功能的探头,业主坚持不同意应用到KMPCL工程中。考虑到增加成本比较小和为业主负责的精神,接受了应用多功能探头的方案。
火灾报警盘共设置在3个位置,集控室和输煤综合楼和燃油泵房。消防站有LCD信号报警显示。火灾报警与暖通防火阀及风机设备联锁,火灾发生时,及时关闭防火阀,风机断电。
3 设计过程中出现的问题及处理
在KMPCL项目DBR审查期间,与业主存在争议的问题主要有,锅炉区域消防栓布置和强制备件问题。。所以,燃烧器以上区域根本不需要设置消防栓,但业主强词,无理要求在75米汽包平台设置消防栓,压头3.5kg/cm2。这无疑增加了消防泵的压头,需要增置4台升压泵。后来,经与厂家沟通,提高了消防水泵压头,在征得业主的同意后,取消了升压泵。
强制备件在TAC中,主要有10%总量的灭火器、沙桶等,还有泡沫罐100%备用等。但在TAC中没有专门指定由客户提供,还是EPC总承包房提供。对于KMPCL项目工程,有着专门的备件合同,并没有涵盖此类。考虑到数量较少,成本不高,总承包商同意提供这些TAC要求的备件。
4 结论
本篇文章借助印度KMPCL6×600MW项目消防专业的设计方案及其设计管理,对印度电站的消防设计进行了简要介绍,对出现的问题及处理进行了总结。该项目的设计是中国执行标准与印度现行规范相互融合的产物。我们从中也获到了许多启示。首先,方案设计一定要恰到好处,不需要设计的就没有必要增加配置。如煤场皮带机的消防,按印度惯例,在皮带上下需要设计有消防喷雾系统。不论印度还是中国,一般都采用消防栓和消防水炮来覆盖这些煤场整个区域包括煤场皮带机。在和印度业主交流后,中印合璧,略去了煤场皮带机消防喷雾系统。其次,印度的经济发展虽然非常迅速,从设计理念上,不再局限于本土的标准,但本土的设计人员由于知识接触面较窄,固执己见会使得最终的结果与设计主旨背道而驰。譬如,在印度BALCO4×300MW项目中,消防水泵房设计在地下-6米。自灌式水系统固然优越于前置水箱型式,但增加了成本投入,对日后的运行维护造成不方便。最后,任何事情都是在不断摸索中健康成长,作为做国际业务的EPC总承包商,对于系统设计,应始终把设计性能放在首位,优化设计冗余,与成本投入做到相得益彰。
参考文献:
[1] 印度电力局导则The guideline of Center Electricity Authority 2008 draft(above 500MW)
[2] 印度TAC导则2005版,TAC 2005 regulation
[3] 印度KMPCL6×600MW项目消防系统初步设计报告 王爱东编
[4] 《GB50229-2006火力发电厂与变电站设计防火规范》
[5] 美国国家消防保护协会标准NFPA-2001-2004,NFPA-72-2002
关键词:NFPA ;国外火力发电厂;消防
中图分类号:D035.36文献标识码: A
前言
火力发电厂的消防系统设计主要涵盖电厂的主厂房、集控楼、变压器区、油罐区、辅助车间、附属建筑及煤场的室内外消防。。
Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations)。
其他设计中常用的NFPA(美国消防协会规范)如下:
NFPA15-《水喷雾灭火系统规范》(Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection)
NFPA14-《消防立管、自备消火栓及水龙带系统安装标准》(Standard for the installation of Standpipe and Hose systems)
NFPA13-《自动喷水灭火系统安装规定》(Standard for the installation of sprinkler systems)
NFPA 2001-《洁净气体灭火系统规范》(Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems)
NFPA 10-《便携式灭火器标准》 (Standard for Portable Fire Extinguishers)
NFPA 11-《泡沫灭火系统规范》(Standard for Low-,Medium-,and High-Expansion Foam)
下面分别对电厂内各主要消防系统及消防措施进行介绍。
1.消防水量计算
NFPA850要求消防系统的设备及设施均需消防专用。消防供水系统必须满足(1)和(2)二个小时的用水量,其中(1)最大固定消防设施的用水量或一次火灾中同时使用的相关固定消防设施;(2)消火栓水量不小于500 gpm(10L/min=31.5L/s)。
《电厂防火规范》规定:厂区内消防给水水量应按同一时间内发生火灾次数及一次最大灭火用水量计算。建筑物一次灭火用水量应为室外和室内消防用水量之和。
二者的区别:第一,NFPA850规定供水系统是按二个小时的供水能力设计,国内规范对各个不同用途的消防用水要求的灭火时间不尽相同,具体以各系统规范为准。例如:《水喷雾灭火系统设计规范》规定对于变压器本体水喷雾的火灾延续时间为0.4h,设计喷雾强度20(L/min)/m2;而NFPA15则定义设计喷雾强度10.2(L/min)/m2。第二,对于消火栓的用水量国内规范区别不同等级、类型的建筑物有不同的用水标准,而NFPA850则设定最小值,相对简单。
2 .消防水泵及消防水池
NFPA850中对于消防水泵要求如下:因根据火灾的风险,设置不同类型的水泵并考虑备用;消防水泵自动启动,手动关闭。对于消防水池,如果有双重用途应有措施保证消防水量不被挪用。这些要求与《电厂防火规范》的规定是一致。
对于水池的补水时间:《电厂防火规范》及《建筑设计防火规范》的规定不宜超过48h:而NFPA850则要求8h内完成补水。
3 .消火栓系统
3.1 室外消火栓系统
NFPA850中对于室外消火栓系统的要求主要如下:主厂房周围的消火栓间距不应大于300 ft (91.4 m)。较偏远的区域,如媒场,消火栓间距不应大于500 ft (152.4 m)。主厂房周围的消防管道应成环布置。室外消防环状管网上应设置带阀位显示装置的隔绝阀门。室外消火栓与消防管道连接的支管上应安装有阀门。室内成环设置的消防管道,应至少有两路进水,且每个进水管道上均应设有阀门,室内环状管网上也应设有合适数量的隔绝阀。
以上要求,根据《电厂防火规范》的规定均能满足要求,而且“室外消火栓布置间距,在主厂房及其它建筑物周围不大于80米”,标准高于NFPA850的规定。
3.2室内消火栓系统
对于室内消火栓系统,NFPA850将保护区域分为三级,分别就室内消火栓的布置、流量和压力进行要求,具体参见NFPA14的要求及分类。相比较国标要求的设置“室内消火栓的布置应保证每一个防火分区有两支水的充实水柱同时到达任何部位”,NFPA14要求设置消火栓的位置较多,而且消防用水量和压力要求也高,因此在确定消防水泵扬程的时,应注意遵照NFPA14的规定进行。
4 .输煤系统的消防措施
在输煤系统,NFPA850与《电厂防火规范》相同的规定如下:输煤系统的消防范围包括有碎煤机室、输煤栈桥、主厂房煤仓间等,防护区内设有自动喷水或水喷雾灭火系统,并配备移动灭火器。煤斗设置CO2气体灭火系统,推荐采用低压CO2气体灭火系统,以便完成灭火和8小时的惰化。
区别在于,NFPA850要求“设计喷水强度不应小于0.25 gpm/ft2 (10.2 mm/m2),最大保护面积2500 ft2 (232 m2)”;国标要求:设计喷水强度不应小于12(L/min)/m2,最大保护面积260 m2。水力计算时要加以区分。
5. 主厂房区域消防措施
在主厂房区域,NFPA850与《电厂防火规范》相同的要求如下:在主厂房各运转层设置室内消火栓系统,并配备移动灭火器。对主厂房的主油箱、贮油箱、氢密封油装置、线及小油箱、锅炉燃烧器、磨煤机油箱等采用水喷雾消防系统。主厂房的控制室、计算机房、通讯机房及电缆夹层设置自动喷水或全淹没气体灭火系统。变压器设置水喷雾消防或泡沫-水联合消防。
在此区域,《电厂防火规范》未作要求,而NFPA850有特殊要求的消防设置如下:
1)汽轮机-发电机轴承应设置闭式自喷消防保护系统,采用定向喷头,推荐采用自动启动方式,设计喷水强度0.25 gpm/ft2 (10.2 mm/min),保护范围为所有轴承。。业主根据配置的消防措施并考虑到设备的安全性,最终同意了我们提供的消防方案。
2)励磁小室内设置全淹没二氧化碳消防系统。在土耳其E项目中,由于励磁小室位置靠近A排与其他电控室距离较远,且房间较小,单独设置气体消防。
3)电除尘器的整流变压器采用自喷/水喷雾保护或者设置防火墙从空间上隔开。整流变压器常规布置在电除尘的顶部,无法设置防火墙隔开,因此需设置自喷/水喷雾进行保护,考虑和主变消防系统的一致性并兼顾防冻的因素,推荐采用自喷系统。
6.结语
综上所述,NFPA850只是根据电厂内不同建筑物的用途,给出消防措施或建议,不区分机组容量的大小;而《电厂防火规范》消防措施的选用上,则根据机组容量的大小,区别对待。本文的比较是基于《电厂防火规范》中对于300MW及以上的燃煤电厂的设置要求进行的。
应用NFPA进行电厂消防系统的设计核心是系统类型的选择、消防给水压力和用水量的确定,而这些也是NFPA标准与国内对应标准差别最大的地方。从已经完成的土E项目消防设计实践证明:掌握并运用好这几个要素,就能很好的将已熟悉的国内火电厂消防设计转化到国外项目的设计中,从而达到促进项目建设顺利开展的目的。
参考文献:
关键词:NFPA ;国外火力发电厂;消防
中图分类号: TM62 文献标识码: A
前言
火力发电厂的消防系统设计主要涵盖电厂的主厂房、集控楼、变压器区、油罐区、辅助车间、附属建筑及煤场的室内外消防。。
Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations)。
其他设计中常用的NFPA(美国消防协会规范)如下:
NFPA15-《水喷雾灭火系统规范》(Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection)
NFPA14-《消防立管、自备消火栓及水龙带系统安装标准》(Standard for the installation of Standpipe and Hose systems)
NFPA13-《自动喷水灭火系统安装规定》(Standard for the installation of sprinkler systems)
NFPA 2001-《洁净气体灭火系统规范》(Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems)
NFPA 10-《便携式灭火器标准》 (Standard for Portable Fire Extinguishers)
NFPA 11-《泡沫灭火系统规范》(Standard for Low-,Medium-,and High-Expansion Foam)
下面分别对电厂内各主要消防系统及消防措施进行介绍。
一 消防水量计算
NFPA850要求消防系统的设备及设施均需消防专用。消防供水系统必须满足(1)和(2)二个小时的用水量,其中(1)最大固定消防设施的用水量或一次火灾中同时使用的相关固定消防设施; 消火栓水量不小于500 gpm(10L/min=31.5L/s)。
《电厂防火规范》规定:厂区内消防给水水量应按同一时间内发生火灾次数及一次最大灭火用水量计算。建筑物一次灭火用水量应为室外和室内消防用水量之和。
二者的区别:第一,NFPA850规定供水系统是按二个小时的供水能力设计,国内规范对各个不同用途的消防用水要求的灭火时间不尽相同,具体以各系统规范为准。第二,对于消火栓的用水量国内规范区别不同等级、类型的建筑物有不同的用水标准,而NFPA850则设定最小值,相对简单。
二 消防水泵及消防水池
NFPA850中对于消防水泵要求如下:因根据火灾的风险,设置不同类型的水泵并考虑备用;消防水泵自动启动,手动关闭。对于消防水池,如果有双重用途应有措施保证消防水量不被挪用。这些要求与《电厂防火规范》的规定是一致。
对于水池的补水时间:《电厂防火规范》及《建筑设计防火规范》的规定不宜超过48h:而NFPA850则要求8h内完成补水。
三 消火栓系统
3.1 室外消火栓系统
NFPA850中对于室外消火栓系统的要求主要如下:主厂房周围的消火栓间距不应大于300 ft (91.4 m)。较偏远的区域,如媒场,消火栓间距不应大于500 ft (152.4 m)。室外消防环状管网上应设置带阀位显示装置的隔绝阀门。室外消火栓与消防管道连接的支管上应安装有阀门。室内成环设置的消防管道,应至少有两路进水,且每个进水管道上均应设有阀门,室内环状管网上也应设有合适数量的隔绝阀。
以上要求,根据《电厂防火规范》的规定均能满足要求,而且“室外消火栓布置间距,在主厂房及其它建筑物周围不大于80米”,标准高于NFPA850的规定。
3.2室内消火栓系统
对于室内消火栓系统,NFPA850将保护区域分为三级,分别就室内消火栓的布置、流量和压力进行要求,具体参见NFPA14的要求及分类。相比较国标要求的设置“室内消火栓的布置应保证每一个防火分区有两支水的充实水柱同时到达任何部位”,NFPA14要求设置消火栓的位置较多,因此在确定消防水泵扬程的时,应注意遵照NFPA14的规定进行。
四 输煤系统的消防措施
在输煤系统,NFPA850与《电厂防火规范》相同的规定如下:输煤系统的消防范围包括有碎煤机室、输煤栈桥、主厂房煤仓间等,防护区内设有自动喷水或水喷雾灭火系统,并配备移动灭火器。煤斗设置CO2气体灭火系统,推荐采用低压CO2气体灭火系统,以便完成灭火和8小时的惰化。
区别在于,NFPA850要求“设计喷水强度不应小于0.25 gpm/ft2 (10.2 mm/m2),最大保护面积2500 ft2 (232 m2)”;国标要求:设计喷水强度不应小于12(L/min)/m2,最大保护面积260 m2。水力计算时要加以区分。
五 主厂房区域消防措施
在主厂房区域,NFPA850与《电厂防火规范》相同的要求如下:在主厂房各运转层设置室内消火栓系统,并配备移动灭火器。主厂房的控制室、计算机房、通讯机房及电缆夹层设置自动喷水或全淹没气体灭火系统。
在此区域,《电厂防火规范》未作要求,而NFPA850有特殊要求的消防设置如下:
1)汽轮机-发电机轴承应设置闭式自喷消防保护系统,采用定向喷头,推荐采用自动启动方式,设计喷水强度0.25 gpm/ft2 (10.2 mm/min),保护范围为所有轴承。。业主根据配置的消防措施并考虑到设备的安全性,最终同意了我们提供的消防方案。
2)励磁小室内设置全淹没二氧化碳消防系统。在土耳其E项目中,由于励磁小室位置靠近A排与其他电控室距离较远,且房间较小,单独设置气体消防。
3)开展系统功能试验
设备管理部门、专业技术班组或专门服务中介队伍,根据国家和地方有关消防管理规定,结合特殊消防系统的管理要求,开展火灾探测报警系统维护试验,确实保证系统供电畅通、主备电源自动切换、管理与值守有专人,操作人员经过专门培训,报警控制器运行功能正常,手自动触发器件有效工作,声光报警和应急广播系统正常工作,火灾探测器定期进行响应阈值及其他必要功能试验。
火灾自动报警系统联动控制定期试验,包括进行火灾探测报警功能试验;火灾报警控制器功能试验,包括火灾报警设备的报警功能、自检功能、消音复位功能、故障报警功能、报警信号优先功能、报警记忆功能、抗辐射电磁场干扰功能等试验;进行公用扬声器强行切换试验及消防通讯设备通话试验;火灾警报装置启动试验;消防联动控制设备启动停止控制,包括自动水消防控制设施中消火栓系统及喷水(喷雾)灭火系统联动试验;气体灭火系统控制设施联动试验及泡沫灭火系统控制设施联动试验等。
自动水消防系统的自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统的模拟启动试验和实际喷水试验。开展气体灭火系统进行模拟启动试验和模拟喷气试验。通过开展系统功能试验,保证各系统设施齐全、功能完整、运行正常、工作有效、监控到位,实现安全生产。
结语
综上所述,NFPA850只是根据电厂内不同建筑物的用途,给出消防措施或建议,不区分机组容量的大小;而《电厂防火规范》消防措施的选用上,则根据机组容量的大小,区别对待。本文的比较是基于《电厂防火规范》中对于300MW及以上的燃煤电厂的设置要求进行的。
应用NFPA进行电厂消防系统的设计核心是系统类型的选择、消防给水压力和用水量的确定,而这些也是NFPA标准与国内对应标准差别最大的地方。从已经完成的土E项目消防设计实践证明:掌握并运用好这几个要素,就能很好的将已熟悉的国内火电厂消防设计转化到国外项目的设计中,从而达到促进项目建设顺利开展的目的。
参考文献:
【关键词】大型油库 消防系统
自油库消防发展伊始至今,已经实现了从纯手动操作到如今运用先进控制技术,如,自动报警、自动淋喷冷却灭火等系列转变,这对于大型油库消防水平的提高具有非常重要的意义。但是随着近年来油库储量即规模的不断增大,不仅给管理运行过程带来相当大的难度而且增加了安全风险。因此,对于大型油库的消防工作来说,应急保障能力的提高是值得我们高度重视的。
1 大型油库的火灾危险性分析1.1 大型油库的属性简介
油库的大型化趋势不仅是国家石油战略发展和提高原油的加工处理能力的需要,而且也是顺应原油运输油轮的大型化发展的需要。;其次,油罐堆放密集且容积大;再次,工艺复杂同时管道错综且管径大;最后,具有高的自动化程度和齐全的配备设施。
1.2 大型油库的火灾危险性浅析
1.2.1 油品性质分析
;其次,原油的燃烧伴随着热播的产生,属性为宽沸程油品,这就带来了燃烧过程中沸溢的可能;另外,原油灌的非真空可能导致气化原油和空气瞬时混合而发生爆炸,这种情况下的爆炸强度通常规律为,随着爆炸极限范围的增大,爆炸下限降低,爆炸强度越大;再次,原油粘度的变化范围较宽,在粘度较低的范围内,原油发生渗漏及扩散的几率会加大;最后,电阻率在1×1012Ω。伴随着电阻率的升高,静电荷的累积能力加强,会增大摩擦引燃的概率。
1.2.2 储油形式及分类
油品的储存形式繁多,通常来说应该根据所选库址、工期及投资预算进行综合考虑,另外,要符合防变质能力高、便于接受及储存等要求。
对于地上型储罐来说,通常所选的材料为钢板,这是由其耗资少、建设周期短及维护方便等特点决定的。但是地上储罐存在所占面积大及油品易蒸发带来损耗及危险性的缺点。
对于地下/半地下型储罐来说,通常所选的材料为钢筋混凝土,并且伴随涂有防渗材料(或薄钢衬底)的内壁。这种储罐具有的明显优点为,由油品的蒸发而引起的损耗小,因此引发火灾的危险系数小。但是它也存在系列隐蔽的缺点如,耗资高、建设周期长及维护困难等,另外,对于地下水位高的地区并不适用。
对于水下除油来说,目的是为了方便海上的石油开采,因此安放位置为水下,主要用于海上原油的接收与转运。
按照罐顶结构,地上型储罐可分为固定顶、浮顶两种。其中,固定顶的储罐不适宜大量油品的储存,这是由于油蒸汽与空气会在油品的液面以上发生混合,容易引发瞬间爆炸。浮顶储罐可分为内浮顶和外浮顶油罐两种。其中,内浮顶油罐空间密闭性良好,对于有油蒸汽的减少和安全系数的提高均十分有利,因此可以用于大量和挥发性高的油品储存;外浮顶油罐内由于不会存在油蒸汽,因此避免了蒸发损耗,适于大量原油的储存。按照危险等级排序,外浮顶储罐的安全系数最高,其次为内浮顶储罐,而固定顶储罐相对来说最低。
1.3 大型油库的火灾发生原因
可引起大型油库火灾的原因众多,直接原因有雷电、焊接、明火及静电等。有调查结果表明:油库年均着火率为0.448‰,在这其中,绝大多数火灾都是由于操作不当而引起的。如,大连新港一期工程中的原油爆炸事故发生原因是脱硫剂施加过程不当。;其次,必要的安全技术及定期的设备检修及维护是十分必要的。
2 大型油库的消防系统设计
2.1 储罐的布置形式
从防止油品散流以致火灾的角度考虑,应在每个储罐设置防火隔堤,防火隔堤的容积由最大浮顶储罐二分之一的容积和消防给水总量的总和进行确定,高度应高于储罐大约0.2米,以便有效防止油品的漫溢,另外强度应按照动压强进行考虑。
2.2 消防系统的设计
消防系统的设计主要包括消防水池、泡沫罐、消防泵站、消防自动控制系统及事故排水系统的设计。根据有关规定,泡沫混合液及消防冷却水的最小供给时间应满足扑灭火灾的需要,消防水池及泡沫罐均应将容积设置在规范量的两倍之上。消防泵站应发挥应有的作用,使得供电系统正常工作而及时捕捉扑救时机。消防自动控制系统应该采用全自动的报警控制灭火系统,自动探测火灾信号、自动检测温度及启动喷淋装置。而事故排水系统则应分别设置清洁雨水及含油污水系统,做好灌区、管涵防身工作。针对临海的大型油品储存区,要考虑到地势高低之差,实现整体合理布局,确保事故的污水排放不会对海水造成污染。
3 总结
有效提高大型油库的安全等级系数对于防止火灾事故的发生具有重要作用。我们应该根据大型油库的具体情况全面设计储罐布置、消防系统的设计及排水系统。加强库区道路的宽度、防火堤设置、事故缓冲池及消防泵的动力源设置等建设。
参考文献
[1] 张振华,李萍,赵杉林,等.硫化亚铁引发储油罐火灾危险性的研究[J].中全科学学报,2009 (11)
[2] 陈雪梅,宋义伟,郝瑞梅,等.大型油库储油罐区安全设计[J].油气田地面工程,2011(08)
关键词:智能楼宇 消防系统 自动控制 系统设计
中图分类号:D035.36 文献标识码: A
正文:
智能楼宇消防自动控制系统既需要包括对火警的报警,更重要的是能够自动的实现火警的扑灭,并能够通过控制智能楼宇的相关设施和安防设备,有效地控制火势的蔓延,将智能楼宇中的火灾危害控制在最小,同时有效地对智能楼宇中的人员进行疏导,对智能楼宇中的财产进行科学合理的保护,充分体现智能楼宇中的自动化控制效能。
1 智能楼宇消防系统的组成
为了满足智能楼宇的消防应用需求,本文研究的智能楼宇消防系统组成结构比传统的消防组成结构要复杂,其除了包括对火警的检测和报警之外,还包含了其他消防管制火灾扑灭安全逃生等多种辅助的子系统。 智能楼宇的消防系统组成结构如图一所示。
图 1 智能楼宇消防系统组成结构
从图一可以看出,组成智能楼宇消防系统的上层的核心为控制计算机,由控制计算机连接了若干台监控终端,用户可以通过监控终端对整个智能楼宇中的消防系统进行巡视,这也是智能楼宇消防系统日常运行过程中,用户与智能楼宇的消防系统进行交互的环境。 并通过监控终端让用户及时的了解和掌握智能楼宇中的消防系统运行状况。 通过控制计算机连接的各应用子系统是智能楼宇消防系统的核心部分。
。 其中传感器探测系统主要是探测智能楼宇中各种火情火警信息,是整个智能楼宇消防系统的最基础的部分,在本文设计的智能楼宇消防系统中,能够支持的火情探测类型主要包括烟雾探测、温度探测、火焰探测和可燃气体探测。
在具体实施的时候,这些探测器将采用分布式的方式部署在整个智能楼宇中的各个角落,实施地监控智能楼宇中的各种火情信息。自动喷水系统是对整个智能楼宇消防灭火的一个关键子系统。 也是一旦在智能楼宇中发生火灾之后,及时控制和扑灭火灾的重要系统。 整个自动喷水子系统通过大量的喷水终端部署在智能楼宇的各个消防位置,一旦智能楼宇中发生火灾之后,自动喷水系统将在控制计算机的控制下,自动喷射水源,扑灭火灾。 门禁系统是智能楼宇消防系统中的一个重要的辅助部分,一旦发生火灾之后,智能楼宇中的火势很容易在各个房间各个楼层之间迅速蔓延,为了提高智能楼宇的防火安全性,在楼宇建设过程中设置了一定数量的安全防火门,一旦出现火情,智能楼宇的消防系统将根据对火情的监控情况制定防火的隔离措施,并关闭相应的防火隔离门,使得火情能够被控制在有限的范围之内。 除此之外,门禁系统还控制着另外一个通道,即安全逃生通道,一旦发生火灾之后,控制计算机将根据发生火灾的位置及蔓延的区域,及时地打开相应的安全通道,使得智能楼宇中的人员能够进行逃生。
水源供应系统是对智能楼宇中的消防用水进行监测,在平时运转过程中,主要监测智能楼宇中的消防用水供应是否正常,一旦出现火灾,水源供应系统将在计算机的控制下对供应的水源进行合理地调配,使得发生火灾的区域的供水能够得到最大化的满足。
。 电力控制系统也是配合消防系统进行对智能楼宇中的用电安全情况进行监测,即负责管理智能楼宇内部的用电安全,同时当出现火灾之后,有选择性的切断相应的危险电源。 而对于消防系统必须依赖的电源系统,则给予足够的保障,维护其正常运行。
生命探测系统则是智能楼宇消防系统中的另一个重要补充,一旦在智能楼宇中发生火灾,现场往往十分混乱,这给消防救援带来很大的困难,通过智能楼宇内部的生命探测系统可以实时地掌握智能楼宇中哪些区域哪些位置还有没有及时逃生的人员,有助于引导消防人员对智能楼宇中的被困人员开展施救。
2 自动控制系统设计方案
通过分析智能楼宇中的消防系统的组成结构,可以知道在智能楼宇中消防系统事实上并不是一个单纯的系统,而是一个由多个子系统所组成的综合应用系统。 而且在该系统中,有些子系统具有相对明确的规则,可以通过预先制定决策规则进行管理,比如对水源的控制,对门禁系统的控制,其控制规则相对明确,然而有些问题则难以用比较明确的规则进行控制,比如在智能楼宇中一旦出现火灾,多种探测器都将探测到各种不同的火情信息,那么此时智能楼宇中的消防系统如何对这些信息进行处理,究竟应该将哪些区域判定为更严重的火情,则并没有十分明确地规则。 而且在形成消防灭火方案的时候,如何对智能楼宇中发生的多种火情进行科学的调度,如何控制智能楼宇消防系统中的电力控制系统、水源供应系统以及生命探测系统等多种辅助子系统的功能,使得智能楼宇在发生火灾的情况下能够采用最科学最合理的方式对火情进行处理。
为了解决这些问题,本文通过深入研究智能楼宇中的消防系统,根据该消防系统中的组成部分以及各子系统所具备的功能,研究设计了如图二所示的智能楼宇消防自动控制系统组成结构图。
图 2 智能楼宇消防自动控制系统
从该图中可以看出,在智能楼宇消防系统设计的时候,根据智能楼宇消防子系统所具备的功能,将智能楼宇消防控制系统分为两部分所组成,一部分是基于模糊 PID 的智能楼宇消防前端控制系统,另一部分是基于决策树的智能楼宇后端控制系统。
其中,基于模糊 PID 的前端消防子系统,主要通过对智能楼宇中各传感器采集的参数进行模糊处理,判别当前在智能楼宇中是否存在火情和火警,而后端的基于决策树的后端消防处理系统,则主要通过对智能楼宇中的楼层信息、房间分布、水管布线图、电力的布线图以及各种通道的分布图进行综合分析,在智能楼宇发生火灾的时候,制定出科学合理的消防救灾方案,及时地将火情控制在有限的范围之内,并及时地将其扑灭。由于在智能楼宇中,对火灾的处理更多的工作是集中在对火情的监测与预警,因此基于模糊 PID 的前端火情预警系统,是整个智能楼宇消防系统的核心部分,通过前端的预警系统能够准确的掌握智能楼宇中当前是否存在火警,然而,对智能楼宇各种火情预警传感器所得到的数据进行判别时,往往不能够采用简单地规则进行判断,比如智能楼宇中的温度传感器,一旦探测到高于可燃点的温度,则可能会发出火情的预警。
然而,如果仅仅以此作为预警的条件,则在火情预警的过程中,很容易出现误报,因为在智能楼宇中哪怕是正常的超出可燃点的温度时,都有可能会触发整个智能楼宇的预警动作。 而且如果在前端产生虚假的预警信息,则可能会导致消防系统的后端处理系统做出进一步的错误的动作,如自动打开喷水系统、自动启动消防系统的应急预案等。 因此针对本文设计的智能楼宇消防系统自动控制设计方案中,对基于模糊PID 的前端消防控制系统是关键。
3 总结
消防系统是智能楼宇中的非常重要的安防系统,提高智能楼宇中消防系统智能化程度,能够有效地提高智能楼宇的安全性。 目前智能楼宇中安防系统的研究和实现还更多地是集中在传统的监测及响应的阶段,即通过监测智能楼宇中存在的火情火险,然后再按照预先设定的规则,启动相应的消防措施。 这种简单地监测与响应的规则,智能化程度不高,在实际应用过程中,往往不能够最科学合理地制定火情控制方案,也不能够最有效地对智能楼宇中的人员和财产进行保护。 本文通过研究和实现基于模糊 PID 的智能楼宇的智能消防系统,具有控制效率高,响应速度快的优点,对提高智能楼宇的安全程度和自动化程度,都有着十分重要的意义。 这也是未来智能楼宇研究和建设的一个重要发展方向。
[参 考 文 献]
[1]高晓峰。系统在智能化楼宇中的应用[J]。 智能建筑与城市信息,2010( 4) : 20 -22。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容