基于消防工程CAD軟件的大型火力發(fā)電廠消防設(shè)計

1、基于消防CAD軟件的大型火力發(fā)電廠消防設(shè)計The fire design of large-scale thermal power plant based on Fire-CAD software王志雙宋勝永(天津市兆龍軟件開發(fā)有限公司,天津30084(河北省電力勘測設(shè)計研究院,石家莊050031 WANG Zhi-shuang SONG Sheng-yong(Megdragon Fire-Software Development Co.,Ltd.(Hebei Electric Power Design&Research ,Tanjin30084Institute,Shijiazhua

2、ng050031【摘要】隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展和我國設(shè)計單位逐漸實施的走出去戰(zhàn)略,越來越多的國內(nèi)外電力工程設(shè)計對現(xiàn)行的設(shè)計模式提出挑戰(zhàn)。消防設(shè)計即是保障生命和國家財產(chǎn)安全的重要手段,又是保證生產(chǎn)安全的必備措施,因而對消防工程設(shè)計提出了更高要求。使用何種消防設(shè)計計算軟件提高設(shè)計質(zhì)量、效率和精確度就成了消防專業(yè)人員必須面臨的選擇。【Abstract】With the rapid development of power industry and national design units gradually implementation of the"going out"str

3、ategy,more and more power generation engineering design pose challenges the present design mode at home and abroad.Fire fighting design is an important means to protect the life and property safety,and is a necessary measure to guarantee safety in production,which put forward higher request of fire

4、engineering design.Using which kind of fire protection design software to improve design quality,the calculation accuracy and efficiency becomes fire professionals must face the choice of.【關(guān)鍵詞】消防軟件;變壓器水噴霧;輸煤棧橋;NFPA;噴水強度;FM200氣體滅火系統(tǒng)【Keywords】fire extinguishing software;transformer water spray;coal co

5、nveyor;NFPA,water density;FM200gas fire extinguishing system1.前言隨著國家電力工業(yè)迅速發(fā)展,引起火災(zāi)的因素也明顯增多,電力安全生產(chǎn)的重要性更加突出,火災(zāi)發(fā)生幾率和防控難度相應(yīng)增大;同時國家對消防工作越來越重視,消防監(jiān)督、審查部門正在積極準(zhǔn)備應(yīng)用高效、可靠的技術(shù)手段對管網(wǎng)設(shè)計計算進行嚴(yán)格審核。在以前我國消防工程的設(shè)計中,很少使用軟件精確的進行水力計算,而往往采用手工進行計算,既浪費時間,精確度又很低,而且沒有正規(guī)的計算書及圖表,很難滿足諸如NFPA標(biāo)準(zhǔn)等涉外工程及審查部門的要求。這就必然促使消防設(shè)計人員掌握專用的應(yīng)用軟件對管網(wǎng)設(shè)計進行

6、計算、驗算、評估,提高設(shè)計可靠性,使消防工程設(shè)計越來越趨向標(biāo)準(zhǔn)化。使用“消防工程CAD計算軟件”已成為消防專業(yè)建設(shè),提高設(shè)計水平的一條新路?！跋拦こ藽AD”軟件應(yīng)用到工程項目中,其繪圖和計算軟件為項目提供了精確的數(shù)據(jù)依據(jù),為近一步提高消防設(shè)計水平打下了堅實的基礎(chǔ)。2.消防工程CAD軟件簡介消防工程CAD軟件包含消防水系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)的國標(biāo)GB和美國消防協(xié)會NFPA標(biāo)準(zhǔn)的自動噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、細水霧系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、消防炮系統(tǒng);二氧化碳(CO2滅火系統(tǒng)、七氟丙烷(FM200滅火系統(tǒng)、IG系列氣體(IG01IG55IG100IG541等設(shè)計計算模塊。3.消防工程

7、CAD在電廠工程中的應(yīng)用火力發(fā)電廠消防系統(tǒng)包括普通水消防系統(tǒng)(室內(nèi)外消火栓、自動水消防系統(tǒng)(水噴霧、水幕、自動噴水或細水霧系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)(IG541或七氟丙烷FM200、火探管滅火系統(tǒng)、低壓CO2系統(tǒng)、移動滅火設(shè)備(手提或推車式滅火器及消防報警系統(tǒng)等。以上安電廠2×600MW發(fā)電工程為例,應(yīng)用消防CAD軟件設(shè)計計算,本文列舉其中的3個主要部分加以說明,分別為:主變壓器本體及排油坑水噴霧系統(tǒng)、輸煤棧橋自動噴水滅火系統(tǒng)、控制室七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計計算。主變壓器相關(guān)尺寸數(shù)據(jù):外形尺寸(M:長:10.61寬:8.205高:5.62油枕尺寸(M:直徑:1.5長:6.5油坑尺寸(M:長:14

8、.5寬:11傳統(tǒng)計算方式只計算最不利點噴頭達到的壓力及水量,在總管處的計算及壓力控制是模糊的,不能直觀的看到各點的流速,壓力,而且系統(tǒng)的響應(yīng)時間往往考慮不夠充分,很少對系統(tǒng)響應(yīng)時間進行校核。這主要是因為消防水系統(tǒng)響應(yīng)時間還沒有準(zhǔn)確的計算方法,消防工程CAD軟件可對整套水噴霧系統(tǒng)的響應(yīng)時間進行準(zhǔn)確的計算。通過使用“消防工程CAD”軟件的設(shè)計繪圖、水力計算模塊,軟件計算出每個噴頭的流量、壓力、各管段流速,并可以反復(fù)核算噴頭流量、各管段(壓力、流量、流速、每段主干管孔板大小的準(zhǔn)確性,計算結(jié)果可以校核哪些項是否有流速、壓力過大或過小等問題,通過調(diào)節(jié)管徑、孔板大小、噴頭K值等快速計算來達到最優(yōu)化設(shè)計。軟

9、件自動繪制水力計算簡圖(如圖1所示 圖1主變壓器水噴霧計算簡圖自動調(diào)入數(shù)據(jù)包括:管長、管徑、孔板、噴頭K值、額定工作壓力、標(biāo)高等信息。計算結(jié)果如表1。表1水噴霧計算書中部分計算結(jié)果各層關(guān)鍵噴頭編號噴頭流量(L/S關(guān)鍵管段編號管段流量(L/S管段流速(M/S沿程損失(M各區(qū)噴水強度L/(Min*1.2200136.372.920.2215.7<45通過校核計算,最不利噴頭壓力滿足滅火0.35MPa,流量滿足計算流量要求。各個關(guān)鍵管段流量、流速、沿程損失均在正常合理范圍內(nèi),得到總管流量136.37L/S,壓力58m水柱,響應(yīng)時間15.7s,以及油枕、本體、油坑實際噴水強度均滿足設(shè)計規(guī)范要求,

10、實現(xiàn)管徑最經(jīng)濟設(shè)置,減少工程造價。3.2.輸煤棧橋自動噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用輸煤棧橋相關(guān)尺寸數(shù)據(jù):外形尺寸(M:長:76.5寬:7.0斜度:7.5°由2組自動噴水滅火系統(tǒng)組成,用3個水幕防火分隔開。由于篇幅所限,此處我們僅以保護棧橋頂部的一個防護區(qū)的水流指示器入口處開始計算(根據(jù)GB50229-2006規(guī)定輸煤棧橋火災(zāi)危險等級為中危險II級,最小作用面積160,相對標(biāo)高由軟件自動生成并標(biāo)示在圖上,計算簡圖如圖2所示。 圖2輸煤棧橋自動噴水系統(tǒng)計算簡圖軟件可以對棧橋斜面自動布置噴淋管網(wǎng),配管,生成實際坡度的系統(tǒng)圖和水力計算簡圖,自動調(diào)入計算程序,對每根管段、每個噴頭、不同節(jié)點高差進行精確的

11、水力計算,計算書中部分計算結(jié)果如表2所示。1.27913.911.910.251.95相對于水系統(tǒng)而言,氣體滅火系統(tǒng)一個防火分區(qū)空間小,繪圖布置簡便快捷,其最復(fù)雜的過程就是相應(yīng)的管網(wǎng)計算。傳統(tǒng)計算方式只計算初始設(shè)計用量,儲瓶個數(shù),泄壓口面積等,難以詳細核算每一項是否滿足GB50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范:該工程主控制室(FM200滅火設(shè)計濃度8%氣體滅火系統(tǒng)我們應(yīng)用消防工程CAD軟件繪圖、配管、計算,其相關(guān)尺寸數(shù)據(jù):工作間尺寸(M:長:15寬:12.3高:3.5地板下尺寸(M:長:15寬:12.3高:0.5吊頂上尺寸(M:長:15寬:12.3高:0.4軟件可根據(jù)平面圖自動生成多層管網(wǎng)

12、系統(tǒng)圖和計算簡圖,同時自動給吊頂層、工作間、地板層各區(qū)的噴頭、節(jié)點、管段編號,并自動調(diào)入計算程序,進行精確的管網(wǎng)計算,計算簡圖見圖3所示。 圖3FM200氣體滅火系統(tǒng)計算簡圖如圖3所示:軟件把從1-8號噴頭定義為吊頂上噴頭,9-16號噴頭定義為地板下噴頭, 17-24號噴頭定義為工作間噴頭。計算書中部分計算結(jié)果如表3和表4所示。表3FM200計算書中系統(tǒng)部分結(jié)果七氟丙烷設(shè)計用量(kg七氟丙烷管道內(nèi)剩余量(kg單個儲存容器容積(L儲存容器數(shù)量儲瓶容器充裝率(kg/m3實際噴射濃度(%管道內(nèi)容積(立方米0.8倍系統(tǒng)充裝容積(立方米表4FM200計算書中噴頭部分結(jié)果噴頭編號噴頭接管管徑(mm噴頭入口

13、壓力(MPa噴頭流量(Kg/s等效孔口面積(C實用噴頭規(guī)格代號17-24號DN40 1.37 6.38 2.1422通過相關(guān)數(shù)據(jù)的修正和軟件詳細的管網(wǎng)計算,該七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)工程設(shè)計的各項計算結(jié)果滿足GB50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范的要求,同時在滿足規(guī)范的前提下,軟件能盡可能的節(jié)省儲瓶個數(shù)、管材重量等工程造價,以此達到設(shè)計的最優(yōu)化。4.小結(jié)通過使用專業(yè)的消防工程設(shè)計計算軟件可以大大提高消防工程的設(shè)計效率和質(zhì)量,提高設(shè)計水平和消防工程的安全性、可靠性、經(jīng)濟性,為消防工程設(shè)計走上標(biāo)準(zhǔn)化、智能化提供了良好的工具?！緟⒖嘉墨I】1、GB50229-2006,火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范。2、NFPA850(Recommended Practice for Fire Protection for ElectricG