水噴霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 GB50219-2014[特選應(yīng)用]

1、1 總則1.0.1 為了合理地設(shè)計(jì)水噴霧滅火系統(tǒng)（或簡稱系統(tǒng)），保障其施工質(zhì)量和使用功能，減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，制定本規(guī)范。1.0.2 本規(guī)范適用于新建、擴(kuò)建和改建工程中設(shè)置的水噴霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及維護(hù)管理。 本規(guī)范不適用于移動(dòng)式水噴霧滅火裝置或交通運(yùn)輸工具中設(shè)置的水噴霧滅火系統(tǒng)。1.0.3 水噴霧滅火系統(tǒng)可用于撲救固體物質(zhì)火災(zāi)、丙類液體火災(zāi)、飲料酒火災(zāi)和電氣火災(zāi)，并可用于可燃?xì)怏w和甲、乙、兩類液體的生產(chǎn)、儲(chǔ)存裝置或裝卸設(shè)施的防護(hù)冷卻。1.0.4 水噴霧滅火系統(tǒng)不得用于撲救遇水能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成燃燒、爆炸的火災(zāi)，以及水霧會(huì)對(duì)保護(hù)對(duì)象造成明顯損害的火災(zāi)。1.0.5 水噴霧

2、滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及維護(hù)管理除應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。條文說明1總則1.0.1 水噴霧滅火系統(tǒng)是在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要用于火災(zāi)蔓延快且適合用水但自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)又難以保護(hù)的場所。該系統(tǒng)是利用水霧噴頭在一定水壓下將水流分解成細(xì)小水霧滴進(jìn)行滅火或防護(hù)冷卻的一種固定式滅火系統(tǒng)。水噴霧滅火系統(tǒng)不僅可撲救固體、液體和電氣火災(zāi)，還可為液化烴儲(chǔ)罐等火災(zāi)危險(xiǎn)性大、撲救難度大的設(shè)施或設(shè)備提供防護(hù)冷卻。其廣泛用于石油化工、電力、冶金等行業(yè)。近年來，水噴霧滅火系統(tǒng)在釀酒行業(yè)得到了推廣應(yīng)用。本次修訂增加了酒廠水噴霧滅火系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容。 另外，水噴霧滅火系統(tǒng)的

3、保護(hù)對(duì)象涵蓋了電力、石油化工等工業(yè)設(shè)施、設(shè)備，有別于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，為此，本次修訂補(bǔ)充了相關(guān)施工、驗(yàn)收的內(nèi)容。1.0.2 本規(guī)范屬于固定滅火系統(tǒng)工程建設(shè)國家規(guī)范，其主要任務(wù)是提出解決工程建設(shè)中設(shè)計(jì)水噴霧滅火系統(tǒng)的技術(shù)要求。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50016、石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50183、石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50160、火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50229, 鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50414、酒廠設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50694等有關(guān)規(guī)范均對(duì)應(yīng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)的場所作了明確規(guī)定，為水噴霧滅火系統(tǒng)的應(yīng)用提供了依據(jù)。本規(guī)范與上述國家標(biāo)準(zhǔn)配套并銜

4、接，適用于各類新建、擴(kuò)建、改建工程中設(shè)姬的水噴霧滅火系統(tǒng)。 由于在車、船等運(yùn)輸工具中設(shè)置的水噴霧裝置及移動(dòng)式水噴霧裝置均執(zhí)行其本行業(yè)規(guī)范或一些相關(guān)規(guī)定，而且這些水噴霧裝置通常不屬于一個(gè)完整的系統(tǒng)。因此，對(duì)于本規(guī)范是不適用的。1.0.3 本條是在綜合國外有關(guān)規(guī)范的內(nèi)容和國內(nèi)多年來開展水噴霧滅火系統(tǒng)試驗(yàn)研究成果的基礎(chǔ)上制訂的。 美國、日本和歐洲的規(guī)范將水噴霧滅火系統(tǒng)的防護(hù)目的劃分為：滅火、控制燃燒、暴露防護(hù)和預(yù)防火災(zāi)四類，其后三類的概念均可由防護(hù)冷卻來表達(dá)。本規(guī)范綜合國外和國內(nèi)應(yīng)用的具體情況將水噴霧滅火系統(tǒng)的防護(hù)目的劃分滅火和防護(hù)冷卻。另外，美國和日本等國基本是以具體的保護(hù)對(duì)象來規(guī)定適用范圍的，而

5、本規(guī)范基本采用我國消防規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)火災(zāi)類型的劃分方式規(guī)定了水噴霧滅火系統(tǒng)的適用范圍。 我國從1982年開始，由公安部天津消防研究所對(duì)水噴霧滅火系統(tǒng)的應(yīng)用和適用范圍進(jìn)行了深入研究，不僅對(duì)各種固體火災(zāi)（如木材、紙張等）及液體火災(zāi)進(jìn)行了各種滅火試驗(yàn)，取得了較好的滅火效果，而且對(duì)水噴霧的電絕緣性能進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。現(xiàn)主要對(duì)水噴霧電絕緣試驗(yàn)介紹如下。 （1）試驗(yàn)1。公安部天津消防研究所委托天津電力試驗(yàn)所對(duì)該所研制的水霧噴頭進(jìn)行了電絕緣性能試驗(yàn)。試驗(yàn)布置如圖1所示。圖1電絕緣性能試驗(yàn)布置圖 試驗(yàn)條件：試驗(yàn)在高壓霧室內(nèi)進(jìn)行，室溫2830，濕度85%，大氣壓0.1MPa，試驗(yàn)所用水的電導(dǎo)率為400s/cm。 試

6、驗(yàn)布置：高壓電極為2m2m的鍍鋅鋼板，水霧噴頭、管路、水泵、水箱全部用10mm厚的環(huán)氧布板與地面絕緣。試驗(yàn)時(shí)高壓電極上加工交流工頻電壓146kV，水霧噴頭距離高壓電極1m，在不同水壓下向高壓電極噴射水霧，此時(shí)通過微安表測得的電流數(shù)值如表1所示。 試驗(yàn)結(jié)果：水霧噴頭工作壓力越高，水霧滴直徑越小，泄漏電流也越??；在工作壓力相同的條件下，流量規(guī)格小的水霧噴頭的泄漏電流小，同時(shí)也說明研制的水霧噴頭用于電氣火災(zāi)的撲救是安全的。表1微安表測得的電流數(shù)值 （2）試驗(yàn)2。1991年4月，公安部天部消防研究所會(huì)內(nèi)有關(guān)單位，在大港電廠利用大港地區(qū)深井消防用水進(jìn)行了水噴霧帶電噴淋時(shí)的絕緣程度試驗(yàn)，試驗(yàn)情況如下： 試

7、驗(yàn)條件：試驗(yàn)在室外進(jìn)行，東南風(fēng)三級(jí)，環(huán)境溫度18，試驗(yàn)用水屬鹽堿性水，電導(dǎo)率為1700s/cm。 試驗(yàn)布置：兩個(gè)報(bào)廢的110kV絕緣子直立相連，上部頂端放置高壓電極，下部底座放置接地極，瓷瓶側(cè)面放置直立方向按地極。根據(jù)實(shí)際需要可以改變高壓極與直立方向接地極的距離。兩只噴頭同時(shí)同向噴水，噴頭距電極2.3m，噴霧直接噴向高壓電極，噴頭和絕緣瓷瓶夾角為45及90，噴頭處水壓為0.4MPa。噴頭型號(hào)為ZSTWB-80-120。 試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)結(jié)果見表2。試驗(yàn)時(shí)霧滴直徑基本為0.2mm，供給強(qiáng)度為25L/（min），帶電噴淋1min。表2試驗(yàn)數(shù)據(jù) 上述兩項(xiàng)試驗(yàn)表明，水噴霧具有良好的電絕緣性，直線噴向帶電

8、的高壓電極時(shí)，漏電電流十分微小，且不會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象。因此，水噴霧滅火系統(tǒng)用于電氣火災(zāi)的撲救是安全的。 近年來，我國有關(guān)單位用水噴霧滅火系統(tǒng)對(duì)飲料酒火災(zāi)進(jìn)行了滅火試驗(yàn)研究，取得了較好效果，并將水噴霧滅火系統(tǒng)在國內(nèi)部分酒廠進(jìn)行了推廣應(yīng)用。因此，本次修訂在適用范圍內(nèi)增加了飲料酒火災(zāi)。1.0.4 水噴霧滅火系統(tǒng)的不適用范圍包指兩部分內(nèi)容： 第一部分是不適宜用水撲救的物質(zhì)，可劃分為兩類。第一類為過氧化物，如：過氧化鉀、過氧化鈉、過氧化鋇、過氧化鎂，這些物質(zhì)遇水后會(huì)發(fā)生劇烈分解反應(yīng)。第二類為遇水燃燒物質(zhì)，這類物質(zhì)遇水能使水分解，奪取水中的氧與之化合，并放出熱量和產(chǎn)生可燃?xì)怏w造成燃燒或爆炸。這類物質(zhì)主要有：

9、金屬鉀、金屬鈉、碳化鈣（電石）、碳化鋁、碳化鈉、碳化鉀等。 第二部分為使用水霧會(huì)造成爆炸或破壞的場所，主要指以下幾種情況：一是高溫密閉的容器內(nèi)或空間內(nèi)，當(dāng)水霧噴入時(shí)，由于水霧的急劇汽化使容器或空間內(nèi)的壓力急劇升高，容易造成破壞或爆炸。二是對(duì)于表面溫度經(jīng)常處于高溫狀態(tài)的可燃液體，當(dāng)水霧噴射至其表面時(shí)會(huì)造成可燃液體的飛濺，致使火災(zāi)蔓延。2 術(shù)語和符號(hào)2.1 術(shù)語2.1.1 水噴霧滅火系統(tǒng) water spray fire protection system 由水源、供水設(shè)備、管道、雨淋報(bào)警閥（或電動(dòng)控制閥、氣動(dòng)控制閥）、過濾器和水霧噴頭等組成，向保護(hù)對(duì)象噴射水霧進(jìn)行滅火或防護(hù)冷卻的系統(tǒng)。2.1.2

10、 傳動(dòng)管 transfer pipe 利用閉式噴頭探測火災(zāi)，并利用氣壓或水壓的變化傳輸信號(hào)的的管道。2.1.3 供給強(qiáng)度 application density 系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向單位保護(hù)面積噴灑的水量。2.1.4 響應(yīng)時(shí)間 response time 自啟動(dòng)系統(tǒng)供水設(shè)施起，至系統(tǒng)中最不利點(diǎn)水霧噴頭噴出水霧的時(shí)間。2.1.5 水霧噴頭 spray nozzle 在一定壓力作用下，在設(shè)定區(qū)域內(nèi)能將水流分解為直徑1mm以下的水滴，并按設(shè)計(jì)的灑水形狀噴出的噴頭。2.1.6 有效射程 effective range 噴頭水平噴灑時(shí)，水霧達(dá)到的最高點(diǎn)與噴口所在垂直于噴頭軸心線的平面的水平距離。2.1.7

11、 水霧錐 water spray cone 在水霧噴頭有效射程內(nèi)水霧形成的圓錐體。2.1.8 雨淋報(bào)警閥組 deluge alarm valves unit 由雨淋報(bào)警閥、電磁閥、壓力開關(guān)、水力警鈴、壓力表以及配套的通用閥門組成的裝置。2.2 符號(hào) B水霧噴頭的噴口與保護(hù)對(duì)象之間的距離； Ch海澄-威廉系數(shù)； dj管道的計(jì)算內(nèi)徑； dg節(jié)流管的計(jì)算內(nèi)徑； g重力加速度； H消防水泵的揚(yáng)程或系統(tǒng)入口的供給壓力； Hk減壓孔板的水頭損失； Hg節(jié)流管的水頭損失； hz最不利點(diǎn)水霧噴頭與系統(tǒng)管道入口或消防水池最低水位之間的高程差； h系統(tǒng)管道沿程水頭損失與局部水頭損失之和； i管道的單位長度水頭損失

12、； K水霧噴頭的流量系數(shù)； k安全系數(shù)； L節(jié)流管的長度； N保護(hù)對(duì)象所需水霧噴頭的計(jì)算數(shù)量； n系統(tǒng)啟動(dòng)后同時(shí)噴霧的水霧噴頭的數(shù)量； P水霧噴頭的工作壓力； P0最不利點(diǎn)水霧噴頭的工作壓力； Q雨淋報(bào)警閥的流量； q水霧噴頭的流量； qi水霧噴頭的實(shí)際流量； qg管道內(nèi)水的流量； Qj系統(tǒng)的計(jì)算流量； Qz系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量； R水霧錐底圓半徑； S保護(hù)對(duì)象的保護(hù)面積； V管道內(nèi)水的流速； Vk減壓孔板后管道內(nèi)水的平均流速； Vg節(jié)流管內(nèi)水的平均流速； W保護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)供給強(qiáng)度； 水霧噴頭的霧化角； 減壓孔板的局部阻力系數(shù)； 節(jié)流管中漸縮管與漸擴(kuò)管的局部阻力系數(shù)之和。3 基本設(shè)計(jì)參數(shù)和噴頭布置3

13、.1 基本設(shè)計(jì)參數(shù)3.1.1 系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)防護(hù)目的和保護(hù)對(duì)象確定。3.1.2 系統(tǒng)的供給強(qiáng)度和持續(xù)供給時(shí)間不應(yīng)小于表3.1.2的規(guī)定，響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于表3.1.2的規(guī)定。表3.1.2系統(tǒng)的供給強(qiáng)度、持續(xù)供給時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間3.1.3 水霧噴頭的工作壓力，當(dāng)用于滅火時(shí)不應(yīng)小于0.35MPa；當(dāng)用于防護(hù)冷卻時(shí)不應(yīng)小于0.2MPa，但對(duì)于甲B、乙、丙類液體儲(chǔ)罐不應(yīng)小于0.15MPa。3.1.4 保護(hù)對(duì)象的保護(hù)面積除本規(guī)范另有規(guī)定外，應(yīng)按其外表面面積確定，并應(yīng)符合下列要求： 1 當(dāng)保護(hù)對(duì)象外形不規(guī)則時(shí)，應(yīng)按包容保護(hù)對(duì)象的最小規(guī)則形體的外表面面積確定。 2 變壓器的保護(hù)面積除應(yīng)按扣除底面面積以

14、外的變壓器油箱外表面面積確定外，尚應(yīng)包括散熱器的外表面面積和油枕及集油坑的投影面積。 3 分層敷設(shè)的電纜的保護(hù)面積應(yīng)按整體包容電纜的最小規(guī)則形體的外表面面積確定。3.1.5 液化石油氣灌瓶間的保護(hù)面積應(yīng)按其使用面積確定，液化石油氣瓶庫、陶壇或桶裝酒庫的保護(hù)面積應(yīng)按防火分區(qū)的建筑面積確定。3.1.6 輸送機(jī)皮帶的保護(hù)面積應(yīng)按上行皮帶的上表面面積確定；長距離的皮帶宜實(shí)施分段保護(hù)，但每段長度不宜小于100m。3.1.7 開口容器的保護(hù)面積應(yīng)按其液面面積確定。3.1.8 甲、乙類液體泵，可燃?xì)怏w壓縮機(jī)及其他相關(guān)設(shè)備，其保護(hù)面積應(yīng)按相應(yīng)設(shè)備的投影面積確定，且水霧應(yīng)包絡(luò)密封面和其他關(guān)鍵部位。3.1.9 系

15、統(tǒng)用于冷卻甲B、乙、丙類液體儲(chǔ)罐時(shí)，其冷卻范圍及保護(hù)面積應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 著火的地上固定頂儲(chǔ)罐及距著火儲(chǔ)罐罐璧1.5倍著火罐直徑范圍內(nèi)的相鄰地上儲(chǔ)罐應(yīng)同時(shí)冷卻，當(dāng)相鄰地上儲(chǔ)罐超過3座時(shí)，可按3座較大的相鄰儲(chǔ)鍛計(jì)算消防冷卻水用量。 2 著火的浮頂罐應(yīng)冷卻，其相鄰儲(chǔ)罐可不冷卻。 3 著火罐的保護(hù)面積應(yīng)按罐壁外表面面積計(jì)算，相鄰罐的保護(hù)面積可按實(shí)際需要冷卻部位的外表面面面積計(jì)算，但不得小于罐壁外表面面積的1/2。3.1.10 系統(tǒng)用于冷卻全壓力式及半冷凍式液化烴或類似液體儲(chǔ)罐時(shí)，其冷卻范圍及保護(hù)面積應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 著火罐及距著火罐罐驟1.5倍著火罐直徑范圍內(nèi)的相鄰罐應(yīng)同時(shí)冷卻；當(dāng)相鄰罐超過

16、3座時(shí)，可按3座較大的相鄰罐計(jì)算消防冷卻水用量。 2 著火罐保護(hù)面積應(yīng)按其罐體外表面面積計(jì)算，相鄰罐保護(hù)面積應(yīng)按其罐體外表面面積的1/2計(jì)算。3.1.11 系統(tǒng)用于冷卻全冷凍式液化烴或類似液體儲(chǔ)罐時(shí)，其冷卻范圍及保護(hù)面積應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 采用鋼制外壁的單容罐，著火罐及距著火罐罐壁1.5倍著火罐直徑范圍內(nèi)的相鄰罐應(yīng)同時(shí)冷卻。著火罐保護(hù)面面積應(yīng)按其罐體外表面面積計(jì)算，相鄰罐保護(hù)面積應(yīng)按罐壁外表面面積的1/2及灌頂外表面面積之和計(jì)算。 2 混凝土外壁與儲(chǔ)罐間無填充材料的雙容罐。著火罐的罐壁與罐頂及距著火罐罐壁1.5倍著火罐直徑范圍內(nèi)的相鄰罐罐頂應(yīng)同時(shí)冷卻。 3 混凝土外壁與儲(chǔ)罐間有保溫材料填充的

17、雙容罐，著火罐的罐頂及距著火罐罐壁1.5倍著火罐直徑范圍內(nèi)的相鄰罐罐頂應(yīng)同時(shí)冷卻。 4 采用混凝土外壁的全容罐，當(dāng)管道進(jìn)出口在罐頂時(shí)，冷卻范圍應(yīng)包括罐頂泵平臺(tái)，且宜包括管帶和鋼梯。條文說明3.1基本設(shè)計(jì)參數(shù)3.1.1 基本設(shè)計(jì)參數(shù)包括設(shè)計(jì)供給強(qiáng)度、持續(xù)噴霧時(shí)間、保護(hù)面積、水霧噴頭的工作壓力和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間?；驹O(shè)計(jì)參數(shù)需要根據(jù)水噴霧滅火系統(tǒng)的防護(hù)目的與保護(hù)對(duì)象的類別來選取。3.1.2 水噴霧滅火系統(tǒng)的供給強(qiáng)度、響應(yīng)時(shí)間和持續(xù)噴霧時(shí)間是保證滅火或防護(hù)冷卻效果的基本設(shè)計(jì)參數(shù)。本條按防護(hù)目的，針對(duì)不同保護(hù)對(duì)象規(guī)定了各自的供給強(qiáng)度、持續(xù)噴霧時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間。 （1）關(guān)于保護(hù)對(duì)象的防護(hù)目的 1）油浸變壓器的

18、水噴霧防護(hù) 變壓器是從原油中提煉出的以環(huán)烴為主的烴類液體混合物，初餾點(diǎn)大于300，閃點(diǎn)一般在140以上，變壓器油經(jīng)過較長時(shí)間工作后，因高壓電解、局部高溫裂解，會(huì)產(chǎn)生少量的氫和輕烴，這些氣態(tài)可燃物質(zhì)很容易發(fā)生爆炸。 本規(guī)范編制組針對(duì)油浸變壓器火災(zāi)進(jìn)行了專門研究，搜集了國內(nèi)若干變壓器火災(zāi)案例，由案例分析得知，變壓器的火災(zāi)模式主要有三種：初期絕緣子根部爆裂火災(zāi)、油箱局部爆裂火災(zāi)、油箱整體爆裂火災(zāi)。其中以初期絕緣子根部爆裂火災(zāi)為主，油箱局部爆裂火災(zāi)多由絕緣子根部爆裂火災(zāi)發(fā)展而成。從三種火災(zāi)模式來看，固定滅火系統(tǒng)能夠撲救的火災(zāi)為絕緣子根部爆裂火災(zāi)與變壓器油沿油箱外避流向集油池的變壓器油箱局部爆裂火災(zāi)，油

19、箱整體爆裂火災(zāi)是各種固定滅火系統(tǒng)無法保護(hù)的。所以，水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定立足于撲救絕緣子根部爆裂火災(zāi)與變壓器油沿油箱外壁流向集油池的變壓器油箱局部爆裂火災(zāi)。 對(duì)此，公安部天津消防研究所會(huì)同有關(guān)單位，在2009年5月6月進(jìn)行了多次變壓器火災(zāi)模擬試驗(yàn)，變壓器模型用鋼板焊制而成，長2500mm、寬1600mm、高1500mm，在變壓器模型的兩個(gè)斜面上各開有3個(gè)460的圓孔，用來模擬變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí)沿絕緣子開裂的情形，圓孔均勻布置。每次試驗(yàn)變壓器模型的的開孔情況如下：試驗(yàn)1 和試驗(yàn)2所有孔全開；試驗(yàn)3為3個(gè)開孔，開孔位于變壓器模型的同一側(cè)；試驗(yàn)4為4個(gè)開孔，變壓器一側(cè)開3孔，另一側(cè)中間開孔；試驗(yàn)

20、5為2個(gè)開孔，一側(cè)中間開孔，一側(cè)邊上開孔；試驗(yàn)6為3個(gè)開孔，一側(cè)兩邊開孔，一側(cè)中間開孔。主要試驗(yàn)結(jié)果見表3。表3試驗(yàn)結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果表明，水噴霧災(zāi)變壓器火災(zāi)時(shí)，水霧蒸發(fā)形成的水蒸氣的窒息作用明顯，可以較快控制火災(zāi)，在變壓器開孔較少時(shí)，變壓器內(nèi)部和外部未形成良好通風(fēng)條件，火災(zāi)規(guī)模小，水噴霧可以成功滅火；而在變壓器開孔較多時(shí)，內(nèi)、外部易形成良好通風(fēng)條件，火災(zāi)規(guī)模大，較大的噴霧強(qiáng)度也難以滅火。般情況下，變壓器初期火災(zāi)規(guī)模較小，可能會(huì)只有個(gè)別絕緣套管爆裂，此時(shí)若水噴霧滅火系統(tǒng)及時(shí)啟動(dòng)，則可有效撲滅火災(zāi)，但若火災(zāi)發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，如多個(gè)絕緣套管同時(shí)爆裂或油箱炸裂時(shí)，且水噴霧難以滅火，但此時(shí)靠水霧的冷卻、窒

21、息作用可以有效控制火災(zāi)，可為采取其他消防措施贏得時(shí)間。 2）液化烴儲(chǔ)罐或類似液體儲(chǔ)罐的水噴霧防護(hù) 常溫下為氣態(tài)的烴類氣體（C1C4）經(jīng)過加壓或（和）降溫呈液態(tài)后即稱為液化烴，其他類似液體是指理化性能和液化烴相似的液體，如環(huán)氧乙烷、二甲醚、液氨等。對(duì)于液化烴儲(chǔ)罐或類似液體儲(chǔ)罐，設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)的目的主要是對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行冷卻降溫，防止發(fā)生沸液蒸汽爆炸。如LPG儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏后，過熱液體會(huì)迅速汽化，形成LPG蒸汽云，蒸汽云遇火源發(fā)生爆炸后，會(huì)回火點(diǎn)燃泄漏源，形成噴射火，使儲(chǔ)罐暴露于火焰中，若此時(shí)不能對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行有效的冷卻，罐內(nèi)液體會(huì)急速膨脹、沸騰，液面以上的罐壁（干壁）溫度將迅速升高，強(qiáng)度下降。同時(shí)，蒸汽

22、壓會(huì)出現(xiàn)異常的升高，一定時(shí)間后，干壁將產(chǎn)生熱塑性破口，罐內(nèi)壓力急劇下降，液體處于深過熱狀態(tài)，迅速膨脹氣化產(chǎn)生大量蒸汽，從而引發(fā)沸液蒸汽爆炸。發(fā)生沸液蒸汽爆炸將會(huì)導(dǎo)致重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，其后果是災(zāi)難性的。據(jù)火災(zāi)案例及相關(guān)研究，一個(gè)9000kg的LPG儲(chǔ)罐發(fā)生。沸液蒸汽爆炸，其沖擊波將致使半徑115m范圍內(nèi)露天人員死亡或整幢建筑破壞的概率可能高達(dá)100%，影響半徑達(dá)235m，如若考慮高速容器碎塊拋射物造成的傷害，影響范圍可達(dá)300m600m，甚至達(dá)到800m以上。因此，這類儲(chǔ)罐設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)的主要目的就是對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行冷卻降溫，防止形成沸液蒸汽爆炸。 （2）供給強(qiáng)度和持續(xù)噴霧時(shí)間 1）國外相關(guān)

23、規(guī)范對(duì)噴霧強(qiáng)度的規(guī)定 按防護(hù)目的規(guī)定見表4。表4國外規(guī)范對(duì)水噴霧滅火系統(tǒng)噴霧強(qiáng)度的規(guī)定 按保護(hù)對(duì)象的規(guī)定見表5。表5國外規(guī)范對(duì)水噴霧滅火系統(tǒng)噴霧強(qiáng)度的規(guī)定 2）國外相關(guān)規(guī)范對(duì)持續(xù)噴霧時(shí)間的規(guī)定 美國NFPA15和API 2030對(duì)水噴霧滅火系統(tǒng)的持續(xù)噴霧時(shí)間作為一個(gè)工程判斷問題處理，對(duì)防護(hù)冷卻系統(tǒng)要求能持續(xù)噴霧數(shù)小時(shí)不中斷。 日本保險(xiǎn)協(xié)會(huì)規(guī)定水噴霧滅火系統(tǒng)的持續(xù)噴霧時(shí)間不應(yīng)小于90min。日本消防法、日本液化石油氣保安規(guī)則對(duì)具體保護(hù)對(duì)象的持續(xù)噴霧時(shí)間規(guī)定如下：通信機(jī)房和儲(chǔ)存可燃物的場所，汽車庫和停車場要求水源保證不小于持續(xù)噴霧20min的水量。 prEN14816對(duì)水噴霧的各類保護(hù)對(duì)象規(guī)定了噴

24、霧時(shí)間，最短的30min，最長的120min。 3）國內(nèi)規(guī)范的規(guī)定 現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50084中規(guī)定嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)建構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為12L/（min）16L/（min），消防用水量按火災(zāi)延續(xù)時(shí)間不小于1h計(jì)算。 現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50160中規(guī)定全壓力式液化烴儲(chǔ)罐的消防冷卻水供給強(qiáng)度為9L/（min），火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按6h計(jì)算；對(duì)于甲B、乙、丙類液體儲(chǔ)罐，固定頂儲(chǔ)罐的消防冷卻水供給強(qiáng)度為2.5L/（min），浮頂罐和相鄰罐為2.0L/（min），冷卻水延續(xù)時(shí)間，直徑不超過20m的按4h計(jì)算，直徑超過20m的按6h計(jì)算?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油天然氣工程

25、設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50183的規(guī)定和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50160類似。 4）國內(nèi)外有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù) 英網(wǎng)消防研究所皮內(nèi)斯發(fā)表的論文水噴霧應(yīng)用于易燃液體火災(zāi)時(shí)的性能中的有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 高閃點(diǎn)油火災(zāi)：滅火要求的供給強(qiáng)度為9.6L/（min）60L/（min）； 水溶性易燃液體火災(zāi)；滅火要求的供給強(qiáng)度為9.6L/（min）18L/（min）； 變壓器火災(zāi)：滅火要求的供給強(qiáng)度為9.6L/（min）60L/（min）； 液化石油氣儲(chǔ)轍火災(zāi)：防護(hù)冷卻要求的供給強(qiáng)度為9.6L/（min ）。 英國消防協(xié)會(huì)G布雷發(fā)表的論文液化氣儲(chǔ)罐的水噴霧保護(hù)中指出：只有以10L/（min）的供給強(qiáng)度

26、向儲(chǔ)罐噴射水霧才能為被火焰包圍的儲(chǔ)罐提供安全保護(hù)。 美國石油協(xié)會(huì)（API）和日本工業(yè)技術(shù)院資源技術(shù)試驗(yàn)所分別在20世紀(jì)50年代和60年代進(jìn)行了液化氣儲(chǔ)罐水噴霧保護(hù)的試驗(yàn)，結(jié)果均表明對(duì)液化石油氣儲(chǔ)罐的供給強(qiáng)度大于6L/（min ）即是安全的，采用10L/（min ）的供給強(qiáng)度是可靠的。 20世紀(jì)80年代，公安部天津消防研究所對(duì)柴油、煤油、變壓器油等液體進(jìn)行了滅火試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表6，可以看到在12.8L/（min ）的供給強(qiáng)度下，水噴霧可較快滅火。表6試驗(yàn)數(shù)據(jù)表 公安部天金消防研究所于1982年至1984年進(jìn)行了液化石油氣儲(chǔ)罐受火災(zāi)加熱時(shí)噴霧冷卻試驗(yàn)，對(duì)一個(gè)被火焰包圍的球面罐壁進(jìn)行噴霧冷卻，獲得

27、了與美、英、日等國同類試驗(yàn)基本一致的結(jié)論，即6L/（min ）供給強(qiáng)度是接近控制壁溫，防止儲(chǔ)罐干壁強(qiáng)度下降的臨界值，10L/（min ）供給強(qiáng)度可獲得露天有風(fēng)條件下保護(hù)儲(chǔ)罐干壁的滿意效果。 公安部、石油部、商業(yè)部，1966年在公安部天津消防研究所進(jìn)行泡沫滅火試驗(yàn)時(shí)，對(duì)100m3敞口汽油儲(chǔ)罐采用固定式冷卻，測得冷卻水強(qiáng)度最低為0.49L/（sm），最高為0.82 L/（sm）。1000m3油罐采用固定式冷卻，測得冷卻水強(qiáng)度為1.2L/（sm）1.5（L/sm）。上述試驗(yàn)，冷卻效果較好，試驗(yàn)油罐溫度控制在200325之間，僅發(fā)現(xiàn)罐壁部分出現(xiàn)焦黑，罐體未發(fā)生變形。當(dāng)時(shí)認(rèn)為：固定式冷卻水供給強(qiáng)度可采用

28、0.5L/（sm），并且由于設(shè)計(jì)時(shí)不能確定哪是著火罐、哪是相鄰罐，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范TJ 16-74與石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ 74-84最先規(guī)定著火罐和相鄰罐固定式冷卻水最小供給強(qiáng)度同為0.5L/ （sm）。此后，國內(nèi)石油庫工程項(xiàng)目基本都采用了這一參數(shù)。 隨著儲(chǔ)罐容量、高度的不斷增大，以單位周長表示的0.5L/（sm）冷卻水供給強(qiáng)度對(duì)于高度大的儲(chǔ)罐偏小；為使消防冷卻水在罐壁上分布均勻，罐壁設(shè)加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈的儲(chǔ)罐需要分幾圈設(shè)消防冷卻水環(huán)管供水；國際上已通行采用“單位面積法”來表示冷卻水供給強(qiáng)度。所以，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50074和石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50160將以單位周長表示

29、的冷卻水供給強(qiáng)度，按罐壁高13m的5000m固定頂儲(chǔ)罐換算成單位罐壁表面積表示的冷卻水供給強(qiáng)度，即0.5L/（sm ）6013m2.3L/（min），適當(dāng)調(diào)整取2.5L/（min）。故規(guī)定固定頂儲(chǔ)罐、淺盤式或浮盤由易熔材料制作的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的著火罐冷卻水供給強(qiáng)度為2.5L/（ min。浮頂、內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐著火時(shí)，通?；饎?shì)不大，且不是罐壁四周都著火，故冷卻水供給強(qiáng)度小些?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50183也是這種思路。 相鄰儲(chǔ)罐的冷卻水供給強(qiáng)度至今國內(nèi)未開展過試驗(yàn)，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50074和石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50160對(duì)此參數(shù)是根據(jù)測定的熱輻射強(qiáng)度進(jìn)行

30、推算確定的。思路是：甲B、乙類固定頂儲(chǔ)罐的間距為0.6D（D為儲(chǔ)罐直徑），接近0.5D，假設(shè)消防冷卻水系統(tǒng)的水溫為20，冷卻過程中一半冷卻水達(dá)到100并汽化吸收的熱量為1465kJ/L，要帶著距著火油罐罐壁0.5D處最大值為23.84 kW/（相關(guān)試驗(yàn)測量值）輻射熱，所需的冷卻水供給強(qiáng)度約為1.0L/（min）。石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范GB J74-84（1995年版）和石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50160-92曾一度規(guī)定相鄰儲(chǔ)罐固定式冷卻水供給強(qiáng)度為1.0L/（min）。后因要滿足這一參數(shù)，噴頭的工作壓力需降至著火罐冷卻水噴頭工作壓力的1/6.25，在操作上難以實(shí)現(xiàn)。于是，石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范

31、GB 50160-92（1999年版）率先修改，不管是固定頂儲(chǔ)罐還是浮頂儲(chǔ)罐，其冷卻強(qiáng)度均調(diào)整為2.0L/（min）。石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50074-2002也采納了這一參數(shù)。 值得說明的是，100m試驗(yàn)罐高5.4m.，若將1966年國內(nèi)試驗(yàn)時(shí)測得的最低冷卻水強(qiáng)度0.49L/（sm）一值進(jìn)行換算，結(jié)果應(yīng)大致為6.0L/（min）；相鄰儲(chǔ)罐消防冷卻水供給強(qiáng)度的推算思路也不一定成立。與國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定相比（見表7），我國規(guī)范規(guī)定的消防冷卻水供給強(qiáng)度偏低。然而，設(shè)置消防冷卻水系統(tǒng)的儲(chǔ)罐區(qū)大都設(shè)置了泡沫滅火系統(tǒng)，及時(shí)供給泡沫可快速滅火；并且著火儲(chǔ)罐不一定為輻射熱強(qiáng)度大的汽油、不一定處于中低液位、

32、不一定形成全敞口。所以，規(guī)范規(guī)定的冷卻水供給強(qiáng)度是能發(fā)揮一定作用的。表7部分國外標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定的可燃液體儲(chǔ)罐消防冷卻水供給強(qiáng)度 （3）有關(guān)響應(yīng)時(shí)間的主要依據(jù) 水噴霧滅火系統(tǒng)一般用于火災(zāi)危險(xiǎn)性大、火災(zāi)蔓延速度快、滅火難度大的保護(hù)對(duì)象。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)如不及時(shí)滅火或進(jìn)行防護(hù)冷卻，將造成較大的損失。因此，水噴霧滅火系統(tǒng)不僅要保證足夠的供給強(qiáng)度和持續(xù)噴霧時(shí)間，而且要保證系統(tǒng)能迅速啟動(dòng)。響應(yīng)時(shí)間是評(píng)價(jià)水噴霧滅火系統(tǒng)啟動(dòng)快慢的性能指標(biāo)，也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的基本參數(shù)之一。本條根據(jù)保護(hù)對(duì)象的防護(hù)目的及防火特性，規(guī)定了各類對(duì)象的響應(yīng)時(shí)間。 國外規(guī)范有關(guān)響應(yīng)時(shí)間的規(guī)定如下： NFPA15規(guī)定系統(tǒng)應(yīng)能使水進(jìn)入管道并從

33、所有開式噴頭有效噴灑水霧，期間不應(yīng)有延遲。對(duì)此在附錄中解釋為水噴霧滅火系統(tǒng)的即時(shí)啟動(dòng)需要滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)，在大多數(shù)裝置中，所有開式噴頭應(yīng)在探測系統(tǒng)探測到火災(zāi)后30s內(nèi)有效噴水。另外規(guī)定探測系統(tǒng)應(yīng)在沒有延遲的情況下啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)閥。對(duì)此在附錄中解釋為探測系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間從暴露于火災(zāi)到系統(tǒng)啟動(dòng)閥啟動(dòng)一般為40s。 prEN14816規(guī)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足在探測系統(tǒng)動(dòng)作之后的60s內(nèi)，所有噴頭應(yīng)能有效噴霧。此外，某些國外規(guī)范推薦水噴霧滅火系統(tǒng)采用與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)控制，系統(tǒng)組成中采用雨淋報(bào)警閥控制水流，并使其能自動(dòng)或手動(dòng)開啟的做法均是為了保證系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。 綜上所述，當(dāng)水噴霧滅火系統(tǒng)用于滅火時(shí)，要求系

34、統(tǒng)能夠快速啟動(dòng)，以將火災(zāi)撲滅于初期階段，因此，規(guī)定系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不大于60s。當(dāng)系統(tǒng)用于防護(hù)冷卻時(shí)，根據(jù)保護(hù)場所的危險(xiǎn)程度及系統(tǒng)的可操作性，分別規(guī)定了不同的響應(yīng)時(shí)間。如對(duì)于危險(xiǎn)性較大的液化烴儲(chǔ)罐，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，需要盡快冷卻，以免發(fā)生沸液蒸汽爆炸，因此，規(guī)定其響應(yīng)時(shí)間不大于120s；對(duì)于危險(xiǎn)程度相對(duì)較低的甲B、乙、丙類液體儲(chǔ)罐，發(fā)生火災(zāi)后，短時(shí)間內(nèi)火災(zāi)不會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐造成較大危害，因此，規(guī)定響應(yīng)時(shí)間不大于300s。 （4）其他說明 當(dāng)水噴霧滅火系統(tǒng)用于滅火時(shí)，具體設(shè)計(jì)參數(shù)基本是按照火災(zāi)類別來規(guī)定的，這樣可以涵蓋更多的保護(hù)對(duì)象。如對(duì)于加工和使用可燃液體的設(shè)備，其可燃物主要為液體，可根據(jù)所用液體的閃點(diǎn)來確定具

35、體設(shè)計(jì)參數(shù)。舉例說明，對(duì)于電廠中的汽輪機(jī)油箱、磨煤機(jī)油箱、電液裝置、氫密封油裝置、汽輪發(fā)電機(jī)組軸承、給水泵油箱等，這些設(shè)備所使用油品的閃點(diǎn)一般在120以上，適用閃點(diǎn)高于120液體的設(shè)計(jì)參數(shù)；對(duì)于鍋爐燃燒器、柴油發(fā)電機(jī)室、柴油機(jī)消防泵及油箱等，適用閃點(diǎn)60120的液體的設(shè)計(jì)參數(shù)。對(duì)于鋼鐵冶金企業(yè)中的熱連軋高速軋機(jī)機(jī)架（未設(shè)油霧抑制系統(tǒng)）、液壓站、潤滑油站（庫）、地下油管廊、儲(chǔ)油間、柴油發(fā)電機(jī)房等，適用閃點(diǎn)60120的液體的設(shè)計(jì)參數(shù)；對(duì)于配電室、油浸電抗器室、電容器室，適用閃點(diǎn)高于120液體的設(shè)計(jì)參數(shù)。 表3.1.2中甲、乙類液體及可燃?xì)怏w生產(chǎn)、輸送、裝卸設(shè)施包括泵、壓縮機(jī)等相關(guān)設(shè)備。 本條規(guī)定的

36、參數(shù)為水噴霧滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)必須做到，否則滅火火和冷卻效果難以保證。因此，將本條確定為強(qiáng)制性條文。3.1.3 本條規(guī)定的主要依據(jù)如下： （1）防護(hù)目的 水霧噴頭須一定工作壓力下才能使出水形成噴霧狀態(tài)。一般來說，對(duì)一種水霧噴頭而言，工作壓力越高，其出水的霧化效果越好。此外，相同供給強(qiáng)度下，霧化效果好有助于提高滅火效果。滅火時(shí)，要求噴霧的動(dòng)量較大，霧滴粒徑較小，因此，需要向水霧噴頭提供較高的水壓，防護(hù)冷卻時(shí)，要求噴霧的動(dòng)量較小，霧滴粒徑較大，需要提供給噴頭的水壓不宜太高。 （2）國外同類規(guī)范的規(guī)定 NFPA15規(guī)定保護(hù)室外危險(xiǎn)場所的噴頭，其最低工作壓力應(yīng)為0.14MPa，保護(hù)室內(nèi)危險(xiǎn)

37、場所的噴頭，其最低工作壓力應(yīng)按其注冊(cè)情況確定。 API2030規(guī)定的室外噴頭的噴灑壓力不應(yīng)低于0.21MPa。 日本水噴霧滅火設(shè)備按照不同的防護(hù)目的給出的噴頭工作壓力如下： 滅火：0.25MPa0.7MPa； 防護(hù)冷卻：0.15MPa0.5MPa； （3）國產(chǎn)水霧噴頭的性能 目前我國生產(chǎn)的水霧噴頭，多數(shù)在壓力大于或等于0.2MPa時(shí)，能獲得良好的水量分布和霧化要求，滿足防護(hù)冷卻的要求；壓力大于或等于0.35MPa時(shí)，能獲得良好的霧化效果，滿足滅火的要求。另外，公安部天津消防研究所曾對(duì)B型和C型水霧噴頭在不同壓力下的噴霧狀態(tài)進(jìn)行過試驗(yàn)，測試最低壓力為0.15MPa，在該壓力下噴頭的霧化角和霧滴直

38、徑也滿足其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。 綜上所述，尤其是根據(jù)我國水霧噴頭產(chǎn)品現(xiàn)狀和水平，確定了噴頭最低工作壓力。 水霧噴頭的工作壓力必須滿足本條規(guī)定，否則，影響滅火和冷卻效果。因此，將本條確定為強(qiáng)制性條文。3.1.4 不論是平面的還是立體的保護(hù)對(duì)象，在設(shè)計(jì)水噴霧滅火系統(tǒng)時(shí)，按設(shè)計(jì)供給強(qiáng)度向保護(hù)對(duì)象表面直接噴霧，并使水霧覆蓋或包圍保護(hù)對(duì)象是保證滅火或防護(hù)冷卻效果的關(guān)鍵。保護(hù)對(duì)象的保護(hù)面積是直接影響水霧噴頭布置、確定系統(tǒng)流量和系統(tǒng)操作的重要因素。 1 將保護(hù)對(duì)象的外表面面積確定為保護(hù)面積是本款規(guī)定的基本原則。對(duì)于外形不規(guī)則的保護(hù)對(duì)象，則規(guī)定為首先將其調(diào)整成能夠包容保護(hù)對(duì)象的規(guī)則體或規(guī)則體的組合體，然后按規(guī)則體

39、或組合體的外表面面積確定保護(hù)面積。 2 本款規(guī)定了變壓器保護(hù)面積的確定方法，對(duì)此各國均有類似規(guī)定。 對(duì)變壓器的防護(hù)需要考慮它的整個(gè)外表面，包括變壓器和附屬設(shè)備的外殼、貯油箱和散熱器等。 美國NFPA15和歐洲標(biāo)準(zhǔn)prEN14816均規(guī)定：保護(hù)變壓器時(shí)，需要對(duì)其所有暴露的外表面提供完全的水噴霧保護(hù)，包括特殊構(gòu)造、油枕、泵等設(shè)備。 日本消防法中對(duì)變壓器保護(hù)面織的確定方法（圖2）如下：圖2變壓器保護(hù)面積的確定方法 3 本款根據(jù)第1款的規(guī)定，要求分層敷設(shè)的多層電纜，在計(jì)算保護(hù)面積時(shí)按包容多層電纜及其托架總體的最小規(guī)則體的外表面面積確定。3.1.5 液化石油氣罐瓶悶的保護(hù)鵬為整個(gè)使用面積。對(duì)于陶壇或桶裝

40、酒庫，盛酒容器破裂后，火災(zāi)可能會(huì)在整個(gè)防火分區(qū)蔓延，因此保護(hù)面積按防火分區(qū)的建筑面積確定。3.1.6 輸送煤等可燃物料的皮帶一般采用阻燃皮帶，確定其保護(hù)面積時(shí)可按載有可燃物的上行皮帶的上表面積確定，水霧對(duì)著火的輸送皮帶噴灑時(shí)，在向可燃物料噴水的同時(shí)，對(duì)下行皮帶有一定的淋濕作用。當(dāng)輸送棧橋內(nèi)有多條皮帶時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可考慮僅對(duì)著火皮帶噴水。 對(duì)于長距離輸送皮帶，為使系統(tǒng)能夠快速噴水并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，需對(duì)其進(jìn)行分段保護(hù)。參考電廠輸煤棧橋的設(shè)置情況，確定了每段皮帶的最小保護(hù)長度。一般電廠的輸煤皮帶長度不超過400m，電廠的水量一般按照主廠房確定，經(jīng)測算，全廠水量為600m/h的電廠，在輸送皮帶著火時(shí)，其水

41、量可同時(shí)滿足400m左右長皮帶的哦恩誰需要。在綜合考慮系統(tǒng)用水量、響應(yīng)時(shí)間、皮帶運(yùn)行速度的情況下，確定每段皮帶的保護(hù)長度不小于100m。對(duì)于煤化工等其他場所，其用水量一般比電廠大，能夠滿足本條要求。3.1.7 開口容器的著火面為整個(gè)液面，因此要求噴霧覆蓋整個(gè)液面。3.1.8 本條參照NFPA15固定水噴霧系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制訂。3.1.9 本條規(guī)定了甲B、乙、丙類液體儲(chǔ)罐的冷卻范圍和保護(hù)面積。 1 本款規(guī)定是在綜合試驗(yàn)和輻射熱強(qiáng)度與距離平方成反比的熱力學(xué)理論及現(xiàn)實(shí)工程中油罐的布置情況的基礎(chǔ)上作出的。 為給相關(guān)規(guī)范的制定提供依據(jù)，有關(guān)單位分別于1974年、1976年、1987年，在公安部天津消防研究所試驗(yàn)

42、場進(jìn)行了全敞口汽油儲(chǔ)罐泡沫滅火及其熱工測試試驗(yàn)?，F(xiàn)將有關(guān)輻射熱測試數(shù)據(jù)摘要匯總，見表8（表中L為測點(diǎn)至試驗(yàn)油罐中心的距離，D為試驗(yàn)油罐直徑，H為試驗(yàn)油罐高度）。不過，由于試驗(yàn)時(shí)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行了水冷卻，且燃燒時(shí)間僅有2min3min左右，測得的數(shù)據(jù)可能偏小。即使這樣，1974年的試驗(yàn)顯示，距離5000m低液面著火油罐1.5倍直徑、測點(diǎn)高度等于著火儲(chǔ)罐罐壁高度處的輻射熱強(qiáng)度，平均值為2.17kW/，四個(gè)方向平均最大值為2.39kW/，最大值為4.45kW/，1976年的5000m汽油儲(chǔ)罐試驗(yàn)顯示，壓面高度為11.3m、測點(diǎn)高度等于著火儲(chǔ)罐罐壁高度時(shí)，距離著火儲(chǔ)罐罐壁1.5倍直徑處四個(gè)方向輻射熱強(qiáng)度平均

43、值為3.07kW/，平均最大值為4.94kW/，最大值為5.82kW/。盡管目前國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范并未明確將輻射熱強(qiáng)度的大小作為消防冷卻的條件，但根據(jù)試驗(yàn)測試，熱輻射強(qiáng)度達(dá)到4kW/時(shí)，人員只能停留20s；12.5kW/時(shí)，木材燃燒、塑料熔化；37.5kW/時(shí)，設(shè)備完全損壞。課件輻射熱強(qiáng)度達(dá)到4kW/時(shí)，必須進(jìn)行水冷卻，否則，相鄰儲(chǔ)罐被引燃的可能性較大。表8國內(nèi)油罐滅火試驗(yàn)輻射熱測試數(shù)據(jù)摘要匯總表 試驗(yàn)證明，熱輻射強(qiáng)度與油品種類有關(guān)，油品的輕組分越多，其輻射強(qiáng)度越大?，F(xiàn)將相關(guān)文獻(xiàn)給出的汽油、煤油、柴油和原油的主要火災(zāi)特征參數(shù)摘錄匯總成表9，供參考。由表9可見，主要火災(zāi)特征參數(shù)值，汽油最高，原油最

44、低，汽油的質(zhì)量燃燒速度約為原油的1.33倍，火焰高度約為原油的2.14倍，火焰表面的熱輻射強(qiáng)度約為原油的1.62倍。所以，只要滿足汽油儲(chǔ)罐的安全要求，就能滿足其他油品儲(chǔ)罐的安全要求。表9汽油、煤油、柴油和原油的主要火災(zāi)特征參數(shù) 2 對(duì)于深頂罐，發(fā)生全液面火災(zāi)的幾率極小，更多的火災(zāi)表現(xiàn)為密封處的局部火災(zāi)，設(shè)防基準(zhǔn)為浮頂罐環(huán)形密封處的局部火災(zāi)。環(huán)形密封處的局部火災(zāi)的火勢(shì)較小，如某石化總廠發(fā)生的兩起浮頂罐火災(zāi)，其中10000m輕柴油浮頂罐著火，15min后撲滅，而密封圈只著了3處，最大處僅為7m長，相鄰油罐無需冷卻。 3 對(duì)于相鄰儲(chǔ)罐，靠近著火罐的一側(cè)接收的輻射熱最大，且越靠近罐頂，輻射熱越大。所以

45、冷卻的重點(diǎn)是靠近著火鋪一側(cè)的罐壁，保護(hù)面積可按實(shí)際需要冷卻部位的面積計(jì)算。但現(xiàn)實(shí)中保護(hù)面積很難準(zhǔn)確計(jì)算，并且相鄰關(guān)系須考慮罐組內(nèi)所有儲(chǔ)罐。為了安全，規(guī)定設(shè)置固定式消防冷卻水系統(tǒng)時(shí)，保護(hù)面積不得小于罐壁表面積的1/2。為實(shí)現(xiàn)相鄰罐的半壁冷卻，設(shè)計(jì)時(shí)，可將固定冷卻環(huán)管等分成2段或4段，著火時(shí)由閥門控制冷卻范圍，著火油罐開啟整圈噴淋管而相鄰油罐僅開啟靠近著火罐的半圈。這樣雖然增加了閥門，但水量可減少。3.1.10 火災(zāi)時(shí)，著火罐直接受火作用，相鄰罐受著火罐火焰熱輻射作用，為防止罐體溫度過高而失效，需要及時(shí)對(duì)著火罐和相鄰罐進(jìn)行冷卻。3.1.11 全冷凍式液化烴儲(chǔ)罐罐頂部的安全閥及進(jìn)出罐罐易泄漏發(fā)生火災(zāi)

46、，同時(shí)考慮罐頂受到的輔射熱較大，不論著火罐還是相鄰罐，都需對(duì)罐頂進(jìn)行冷卻。為使罐內(nèi)的介質(zhì)穩(wěn)定氣化，不至于引起更大的破壞，對(duì)于鋼制單容罐，還需對(duì)著火罐和相鄰罐的罐壁外避進(jìn)行冷卻。對(duì)于無保溫絕熱層的雙容罐，需對(duì)著火罐的外壁進(jìn)行冷卻，有保溫絕熱層的雙容罐及全容罐則不需對(duì)著火罐的外壁進(jìn)行冷卻。3.2 噴頭與管道布置3.2.1 保護(hù)對(duì)象所需水霧噴頭數(shù)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)供給強(qiáng)度、保護(hù)面積和水霧噴頭特性，按本規(guī)范第7.1.1條和第7.1.2條計(jì)算確定。除本規(guī)范另有規(guī)定外，噴頭的布置應(yīng)使水霧直接噴向并覆蓋保護(hù)對(duì)象，當(dāng)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)水霧噴頭。3.2.2 水霧噴頭、管道與電氣設(shè)備帶電（裸露）部分的安全凈距宜符合

47、現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 5352的規(guī)定。3.2.3水霧噴頭與保護(hù)對(duì)象之間的距離不得大于水霧噴頭的有效射程。3.2.4 水霧噴頭的平面布置方式可為矩形或菱形。當(dāng)按矩形布置時(shí)，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.4倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑；當(dāng)按菱形布置時(shí)，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.7倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑。水霧錐底圓半徑應(yīng)按下式計(jì)算： 式中：R水霧錐底圓半徑（m）； B水霧噴頭的噴口與保護(hù)對(duì)象之間的距離（m）； O水霧噴頭的霧化角（）。3.2.5 當(dāng)保護(hù)對(duì)象為油浸式電力變壓器時(shí)，水霧噴頭的布置應(yīng)符合下列要求： 1 變壓器絕緣子升高座孔口、油枕、散熱器、集油坑應(yīng)設(shè)水霧噴頭保

48、護(hù)； 2 水霧噴頭之間的水平距離與垂直距離應(yīng)滿足水霧錐相交的要求。3.2.6 當(dāng)保護(hù)對(duì)象為甲、乙、丙類液體和可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐時(shí)，水霧噴頭與保護(hù)儲(chǔ)罐外壁之間的距離不應(yīng)大于0.7m。3.2.7 當(dāng)保護(hù)對(duì)象為球罐時(shí)，水霧噴頭的布置尚應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 水霧噴頭的噴口應(yīng)朝向球心； 2 水霧錐沿緯線方向應(yīng)相交，沿經(jīng)線方向應(yīng)相接； 3 當(dāng)球罐的容積不小于1000m時(shí)，水霧錐沿緯線方向應(yīng)相交，沿經(jīng)線方向宜相接，但赤道以上環(huán)管之間的距離不應(yīng)大于3.6m； 4 無防護(hù)層的球罐鋼支柱和罐體液位計(jì)、閥門等處應(yīng)設(shè)水霧噴頭保護(hù)。3.2.8 當(dāng)保護(hù)對(duì)象為臥式儲(chǔ)罐時(shí)，水霧噴頭的布置應(yīng)使水霧完全覆蓋裸露表面，罐體液位計(jì)、閥門等

49、處也應(yīng)設(shè)水霧噴頭保護(hù)。3.2.9 當(dāng)保護(hù)對(duì)象為電纜時(shí)，水霧噴頭的布置應(yīng)使水霧完全包圍電纜。3.2.10 當(dāng)保護(hù)對(duì)象為輸送機(jī)皮帶時(shí)，水霧噴頭的布置應(yīng)使水霧完全包絡(luò)著火輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾和上行皮帶上表面。3.2.11 當(dāng)保護(hù)對(duì)象為室內(nèi)燃油鍋爐、電液裝置、氫密封油裝置、發(fā)電機(jī)、油斷路器、汽輪機(jī)油箱、磨煤機(jī)潤滑油箱時(shí)，水霧噴頭宜布置在保護(hù)對(duì)象的頂部周圍，并應(yīng)使水霧直接噴向并完全覆蓋保護(hù)對(duì)象。3.2.12 用于保護(hù)甲B、乙、丙類液體儲(chǔ)罐的系統(tǒng)，其設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 固定頂儲(chǔ)罐和按固定頂儲(chǔ)罐對(duì)待的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的冷卻水環(huán)管宜沿罐壁頂部單環(huán)布置，當(dāng)采用多環(huán)布置肘，著火罐頂層環(huán)管保護(hù)范圍內(nèi)的冷卻水供給強(qiáng)度應(yīng)

50、按本規(guī)范表3.l.2規(guī)定的2倍計(jì)算。 2 儲(chǔ)罐抗風(fēng)圈或加強(qiáng)圈無導(dǎo)流設(shè)施時(shí)，其下面應(yīng)設(shè)置冷卻水環(huán)管。 3 當(dāng)儲(chǔ)罐上的冷卻水環(huán)管分割成兩個(gè)或兩個(gè)以上弧形管段時(shí)，各弧形管段間不應(yīng)連通，并應(yīng)分別從防火堤外連接水管，且應(yīng)分別在防火堤外的進(jìn)水管道上設(shè)置能識(shí)別啟閉狀態(tài)的控制閥。 4 冷卻水立管應(yīng)用管卡固定在罐壁上，其間距不宜大于3m.。立管下端應(yīng)設(shè)置銹渣清掃口，銹渣清掃口距罐基礎(chǔ)頂面應(yīng)大于300mm，且集銹渣的管段長度不宜小于300mm。3.2.13 用于保護(hù)液化烴或類似液體儲(chǔ)罐和甲B、乙、丙類液體儲(chǔ)罐的系統(tǒng)，其立管與罐組內(nèi)的水平管道之間的連接應(yīng)能消除儲(chǔ)罐沉降引起的應(yīng)力。3.2.14 液化烴儲(chǔ)罐上環(huán)管支架之

51、間的距離宜為3m3.5m。條文說明3.2噴頭和管道布置3.2.1 本條規(guī)定了確定噴頭的布置數(shù)量和布置噴頭的原則性要求。水霧噴頭的布置數(shù)量按保護(hù)對(duì)象的保護(hù)面積、設(shè)計(jì)供給強(qiáng)度和噴頭的流量特性經(jīng)計(jì)算確定，水霧噴頭的位置根據(jù)噴頭的霧化角、有效射程，按滿足噴霧直接噴射并完全覆蓋保護(hù)對(duì)象表面布置。當(dāng)計(jì)算確定的布置數(shù)量不能滿足上述要求時(shí)，適當(dāng)增設(shè)噴頭直至噴霧能夠滿足直接噴射并完全被放保護(hù)對(duì)象表面的要求。對(duì)于應(yīng)用于甲B、乙、兩類液體儲(chǔ)罐的水噴霧系統(tǒng)，不需要靠直接噴射來完會(huì)覆蓋保護(hù)對(duì)象。3.2.2 由于水霧噴頭噴射的霧狀水滴是不連續(xù)的間斷水滴，所以具有良好的電絕緣性能。因此，水噴霧滅火系統(tǒng)可用于撲滅電氣設(shè)備火災(zāi)

52、。但是，水霧噴頭和管道均要與帶電的電器部件保持一定的距離。 鑒于上述原因，水霧噴頭、管道與高壓電氣設(shè)備帶電（裸露）部分的最小安全凈距是設(shè)計(jì)中不可忽略的問題，各國相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)均作了具體規(guī)定。 美國NFPA15對(duì)水噴霧滅火系統(tǒng)的設(shè)備與非絕緣帶電電氣元件的間距規(guī)定見表10。表10水噴霧設(shè)備和非絕緣帶電電氣元件的間距 表10中的BIL值以kV表示，該值為電氣設(shè)備設(shè)計(jì)所能承受的全脈沖試驗(yàn)的峰值，表中未列出的BIL，其對(duì)應(yīng)的電氣間距可通過插值得到。對(duì)于最大到161kV的電壓，電氣間距引自NFPA70國家電氣規(guī)范。對(duì)于大于230kV的電壓，電氣間距引自ANSICZ國家電氣安全規(guī)范。 日本對(duì)水霧噴頭與不同

53、電壓的帶電部件的最小間距的有關(guān)規(guī)定見表11。表11水霧噴頭和不同電壓的帶電部件的最小間距 結(jié)合我國實(shí)際情況，噴頭、管道與高壓電氣設(shè)備帶電（裸露）部分的最小安全凈距，本規(guī)范采用國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 5352的有關(guān)規(guī)定。3.2.3 本條根據(jù)水霧噴頭的水力特性規(guī)定了噴頭與保護(hù)對(duì)象之間的距離。在水霧噴頭的有效射程內(nèi)，噴霧粒徑小且均勻，滅火和防護(hù)冷卻的效率高，超出有效射程后噴霧性能明顯下降，且可能出現(xiàn)漂移現(xiàn)象。因此，限制水霧噴頭與保護(hù)對(duì)象之間的距離是十分必要的。為保證滅火和防護(hù)冷卻的有效性，將該條確定為強(qiáng)制性條文。3.2.4 本條依據(jù)日本液化石油氣保安規(guī)則制訂。當(dāng)保護(hù)面積按平面處

54、理時(shí)，水霧噴頭的布置方式通常為矩形或菱形。為使水霧完全覆蓋，不出現(xiàn)空白，應(yīng)保證矩形布置時(shí)的噴頭間距不大于1.4R，菱形布置時(shí)的噴頭間距不大于1.7R，如圖3所示。圖3水霧噴頭的平面布置方式 對(duì)立體保護(hù)對(duì)象，其表面為平面的部分亦可按上述方法布置水霧噴頭。3.2.5 本條規(guī)定了油浸式電力變壓器水霧噴頭的布置要求。 1 通過對(duì)國內(nèi)變壓器火災(zāi)案例進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)變壓器起火后，最易從絕緣套管部位開裂。因此，進(jìn)出線絕緣套管升高座孔口設(shè)置單獨(dú)的噴頭保護(hù)有利于滅火。關(guān)于水霧能否直接噴向高壓絕緣套管的問題，美國NFPA15規(guī)定：僅在制造商或制造商文件批準(zhǔn)的情況下，才允許水霧直接噴向高壓絕緣套管。歐洲標(biāo)準(zhǔn)prEN

55、14816規(guī)定：為了防止對(duì)帶電的絕緣套管或避雷針造成破壞，水霧不能直接噴灑至這些設(shè)備，除非得到制造商或相關(guān)文件及業(yè)主的許可。從國外標(biāo)準(zhǔn)看，得到許可時(shí)，水霧可直接噴灑至高壓絕緣套管。從天津消防研究所所做的水噴霧絕緣試驗(yàn)來看，水噴霧直接噴向高壓電極時(shí)僅存在微小漏電電流，是安全可靠的。因此，水霧直接向高壓絕緣套管噴灑是安全的。另外，油枕、冷卻器、集油坑均有可能發(fā)生火災(zāi)，需要設(shè)噴頭保護(hù)。 2 為有利于滅火，設(shè)計(jì)要使水霧能夠覆蓋整個(gè)變壓器被保護(hù)表面。3.2.6 水霧對(duì)罐壁的沖擊能使罐壁迅速降溫，并可去除罐壁表面的含油積炭，有利于水膜的形成。在保證水霧在罐壁表面成膜效果的前提下，盡量使噴頭靠近被保護(hù)表面，以減少火焰的熱氣流與風(fēng)對(duì)水霧的影響，減少水霧在穿越被火焰加熱的空間時(shí)的汽化損失。根據(jù)國內(nèi)進(jìn)行的噴水成膜性能試驗(yàn)并參照因外的有關(guān)規(guī)定，本規(guī)范要求噴頭與儲(chǔ)罐外壁之間的距離不大于0.7m。3.2.7 本條規(guī)定了噴頭噴口的