柴油發(fā)電機房自動滅火系統(tǒng)的選擇和設(shè)計
發(fā)布時間：2023-11-23 點擊：279
通過對柴油發(fā)電機房的火災(zāi)特點分析和不同消防系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇水噴霧滅火系統(tǒng)作為柴油發(fā)電機房的自動滅火系統(tǒng)，并進行了相關(guān)設(shè)計。
本文以某冶金工程用戶的備用發(fā)電機房為例，論述了自動滅火系統(tǒng)選擇和設(shè)計。該柴油發(fā)電機房內(nèi)設(shè)兩臺柴油發(fā)電機（單臺1734kw,10.5kv），一用一備，外形尺寸為6300×2400×3000mm,日用油箱單獨設(shè)置在油箱間。發(fā)電機房采暖溫度5℃，燃油閃點高于60℃。柴油發(fā)電機房的火災(zāi)主要有三種：電氣火災(zāi)、液體（柴油）火災(zāi)以及由前兩種火災(zāi)引燃柴油發(fā)電機房內(nèi)可燃固體的火災(zāi)。
一、自動滅火系統(tǒng)比較選擇
依據(jù)有色金屬行業(yè)的現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范-《有色金屬工程設(shè)計防火規(guī)范》（gb50630-2010）中 7.5.1 和 7.5.3 規(guī)定，當(dāng)柴油發(fā)電機房總裝機容量大于400kv·a 時，應(yīng)設(shè)置細(xì)水霧或水噴霧滅火系統(tǒng)，宜設(shè)置高壓細(xì)水霧開式滅火系統(tǒng)。
細(xì)水霧滅火系統(tǒng)工作壓力較高（高壓系統(tǒng)工作壓力大于等于3.5mpa,中低壓系統(tǒng)工作壓力通常介于1.2mpa-3.5mpa之間），99%的水通過細(xì)水霧噴頭后被霧化成粒徑小于1000μm的霧滴，比表面積大，冷卻與窒息效果優(yōu)于水噴霧系統(tǒng)[3] .本工程中室外消防管網(wǎng)工作壓力0.4mpa,不能滿足細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的工作壓力要求，且沒有現(xiàn)成可利用的加壓設(shè)備，需增加消防泵、穩(wěn)壓泵、消防水箱等，其經(jīng)與多個供貨商詢價，需增加設(shè)備總價在50-80萬元之間，建設(shè)和運行費用高，因此只有當(dāng)有可利用的現(xiàn)成設(shè)備時，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)才適合作為柴油發(fā)電機房的自動滅火系統(tǒng)。
水噴霧滅火系統(tǒng)由濕式自動噴水滅火系統(tǒng)發(fā)展而來。其滅火機理有以下四種：冷卻作用、窒息作用、乳化作用和電絕緣性能，對于撲滅柴油發(fā)電機房的三種火災(zāi)有突出的優(yōu)勢，既能撲滅明火，又能對周圍可燃物起到冷卻保護作用，本工程的室外消防管網(wǎng)水壓可滿足水噴霧滅火系的工作壓力，不需另外增加設(shè)備，節(jié)省投資。
所以，選擇水噴霧滅火系統(tǒng)作為柴油發(fā)電機房的自動滅火系統(tǒng)。
二、設(shè)計參數(shù)
水噴霧滅火系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)有：設(shè)計噴霧強度、持續(xù)噴霧時間、給水壓力、設(shè)計流量、系統(tǒng)響應(yīng)時間、保護面積等，根據(jù)《水噴霧滅火設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（gb50219-95）的規(guī)定，可確定以下設(shè)計參數(shù)：
（1）設(shè)計噴霧強度q:柴油閃點高于60℃，設(shè)計噴霧強度取20l/（min·㎡）；（2）持續(xù)噴霧時間t:0.5h;（3）消防水源：水源來自廠區(qū)生產(chǎn)消防合用管網(wǎng)；（4）水噴霧滅火系統(tǒng)相應(yīng)時間應(yīng)≤45s;（5）保護面積 s:經(jīng)計算單臺柴油發(fā)電機保護面積為 46.9㎡。
三、水霧噴頭選型及相關(guān)計算
選用 zstwb33.7/90 型離心霧化型開式水霧噴頭（帶濾網(wǎng)，黃銅材質(zhì)），額定工作壓力0.35mpa,流量 63l/min,霧化角 90°，流量系數(shù)33.7,連接螺紋 rp3/4,有效射程2.5m,水平噴射最大高度1.9m,霧滴較細(xì)，適用于撲滅液體和電氣火災(zāi)。
（1）噴頭數(shù)量 n=（s×w）/q=29.8 ≈ 30 個
s--保護面積 m ;
w--設(shè)計噴霧強度 l/（min×m2 ）；
q--水霧噴頭流量；
（2）考慮噴頭與高壓電氣設(shè)備（裸露）部分的最小安全距離為 0.3m,且應(yīng)留有人員操作空間。各保護面按平面處理，水霧噴頭按矩形布置，側(cè)噴噴頭安裝角度為 30°（與水平方向），噴頭間距不應(yīng)大于1.4倍的水霧錐底圓半徑。
水霧錐底圓半徑r=b×tg（q/2）
b--水霧噴頭距保護對象距離；
q--水霧噴頭霧化角；
四、水霧噴頭布置及其他
（1）根據(jù)柴油發(fā)電站布置，布置水霧噴頭30個，另油箱間設(shè)置3個噴頭進行保護。共33個，計算秒流量34.65l/s,設(shè)計秒流量3.8.1l/s,消防水進水管管徑dn150,設(shè)計流速1.98m/s<5m/s.水霧噴頭布置見圖1.
（2）本設(shè)計選用zsfy/sl-s360（dn150）雨淋閥組，包括水力警鈴、壓力開關(guān)、雨淋報警閥、進水信號閥、壓力表、試水閥和試驗信號閥等。閥前設(shè)置檢修閥和過濾器，濾網(wǎng)孔徑4.0-4.7目/平方厘米，過濾器后的管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，絲扣連接。
（3）雨淋閥有三種啟動方式：電磁閥啟動、現(xiàn)場手動啟動與非電控遠(yuǎn)程手動裝置啟動，本設(shè)計采用感溫探測器，探測并確認(rèn)火情后，由消防聯(lián)動控制器啟動電磁閥，控制設(shè)備設(shè)置在消防控制室。
（4）自動滅火系統(tǒng)工作后，如果噴水不能及時排除，有可能造成火勢蔓延，增大火災(zāi)撲救的難度，因此在本設(shè)計中設(shè)置了鑄鐵排水地漏，同時設(shè)置了阻火水封，以防火勢隨水流蔓延。
五、結(jié)語
（1）柴油發(fā)電機外形不規(guī)則，應(yīng)根據(jù)實際發(fā)電機組外形進行計算，水霧噴頭按立體布置法才能保證各個被保護面有足夠的水噴霧保護強度。
（2）水噴霧系統(tǒng)給水干管宜在頂部設(shè)置成環(huán)狀管網(wǎng)，可減小噴頭間的壓差，噴出水霧更加均勻、有效。
（3）水噴霧滅火系統(tǒng)具有快速啟動、環(huán)保、用水量小的特點，可以滿足柴油發(fā)電機房的滅火要求，并且安裝操作和管路布置簡單，造價較低，多種控制方式可有效保障消防的安全度。
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一、自動滅火系統(tǒng)比較選擇
依據(jù)有色金屬行業(yè)的現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范-《有色金屬工程設(shè)計防火規(guī)范》（gb50630-2010）中 7.5.1 和 7.5.3 規(guī)定，當(dāng)柴油發(fā)電機房總裝機容量大于400kv·a 時，應(yīng)設(shè)置細(xì)水霧或水噴霧滅火系統(tǒng)，宜設(shè)置高壓細(xì)水霧開式滅火系統(tǒng)。
細(xì)水霧滅火系統(tǒng)工作壓力較高（高壓系統(tǒng)工作壓力大于等于3.5mpa,中低壓系統(tǒng)工作壓力通常介于1.2mpa-3.5mpa之間），99%的水通過細(xì)水霧噴頭后被霧化成粒徑小于1000μm的霧滴，比表面積大，冷卻與窒息效果優(yōu)于水噴霧系統(tǒng)[3] .本工程中室外消防管網(wǎng)工作壓力0.4mpa,不能滿足細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的工作壓力要求，且沒有現(xiàn)成可利用的加壓設(shè)備，需增加消防泵、穩(wěn)壓泵、消防水箱等，其經(jīng)與多個供貨商詢價，需增加設(shè)備總價在50-80萬元之間，建設(shè)和運行費用高，因此只有當(dāng)有可利用的現(xiàn)成設(shè)備時，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)才適合作為柴油發(fā)電機房的自動滅火系統(tǒng)。
水噴霧滅火系統(tǒng)由濕式自動噴水滅火系統(tǒng)發(fā)展而來。其滅火機理有以下四種：冷卻作用、窒息作用、乳化作用和電絕緣性能，對于撲滅柴油發(fā)電機房的三種火災(zāi)有突出的優(yōu)勢，既能撲滅明火，又能對周圍可燃物起到冷卻保護作用，本工程的室外消防管網(wǎng)水壓可滿足水噴霧滅火系的工作壓力，不需另外增加設(shè)備，節(jié)省投資。
所以，選擇水噴霧滅火系統(tǒng)作為柴油發(fā)電機房的自動滅火系統(tǒng)。
二、設(shè)計參數(shù)
水噴霧滅火系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)有：設(shè)計噴霧強度、持續(xù)噴霧時間、給水壓力、設(shè)計流量、系統(tǒng)響應(yīng)時間、保護面積等，根據(jù)《水噴霧滅火設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（gb50219-95）的規(guī)定，可確定以下設(shè)計參數(shù)：
（1）設(shè)計噴霧強度q:柴油閃點高于60℃，設(shè)計噴霧強度取20l/（min·㎡）；（2）持續(xù)噴霧時間t:0.5h;（3）消防水源：水源來自廠區(qū)生產(chǎn)消防合用管網(wǎng)；（4）水噴霧滅火系統(tǒng)相應(yīng)時間應(yīng)≤45s;（5）保護面積 s:經(jīng)計算單臺柴油發(fā)電機保護面積為 46.9㎡。
三、水霧噴頭選型及相關(guān)計算
選用 zstwb33.7/90 型離心霧化型開式水霧噴頭（帶濾網(wǎng)，黃銅材質(zhì)），額定工作壓力0.35mpa,流量 63l/min,霧化角 90°，流量系數(shù)33.7,連接螺紋 rp3/4,有效射程2.5m,水平噴射最大高度1.9m,霧滴較細(xì)，適用于撲滅液體和電氣火災(zāi)。
（1）噴頭數(shù)量 n=（s×w）/q=29.8 ≈ 30 個
s--保護面積 m ;
w--設(shè)計噴霧強度 l/（min×m2 ）；
q--水霧噴頭流量；
（2）考慮噴頭與高壓電氣設(shè)備（裸露）部分的最小安全距離為 0.3m,且應(yīng)留有人員操作空間。各保護面按平面處理，水霧噴頭按矩形布置，側(cè)噴噴頭安裝角度為 30°（與水平方向），噴頭間距不應(yīng)大于1.4倍的水霧錐底圓半徑。
水霧錐底圓半徑r=b×tg（q/2）
b--水霧噴頭距保護對象距離；
q--水霧噴頭霧化角；
四、水霧噴頭布置及其他
（1）根據(jù)柴油發(fā)電站布置，布置水霧噴頭30個，另油箱間設(shè)置3個噴頭進行保護。共33個，計算秒流量34.65l/s,設(shè)計秒流量3.8.1l/s,消防水進水管管徑dn150,設(shè)計流速1.98m/s<5m/s.水霧噴頭布置見圖1.
（2）本設(shè)計選用zsfy/sl-s360（dn150）雨淋閥組，包括水力警鈴、壓力開關(guān)、雨淋報警閥、進水信號閥、壓力表、試水閥和試驗信號閥等。閥前設(shè)置檢修閥和過濾器，濾網(wǎng)孔徑4.0-4.7目/平方厘米，過濾器后的管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，絲扣連接。
（3）雨淋閥有三種啟動方式：電磁閥啟動、現(xiàn)場手動啟動與非電控遠(yuǎn)程手動裝置啟動，本設(shè)計采用感溫探測器，探測并確認(rèn)火情后，由消防聯(lián)動控制器啟動電磁閥，控制設(shè)備設(shè)置在消防控制室。
（4）自動滅火系統(tǒng)工作后，如果噴水不能及時排除，有可能造成火勢蔓延，增大火災(zāi)撲救的難度，因此在本設(shè)計中設(shè)置了鑄鐵排水地漏，同時設(shè)置了阻火水封，以防火勢隨水流蔓延。
五、結(jié)語
（1）柴油發(fā)電機外形不規(guī)則，應(yīng)根據(jù)實際發(fā)電機組外形進行計算，水霧噴頭按立體布置法才能保證各個被保護面有足夠的水噴霧保護強度。
（2）水噴霧系統(tǒng)給水干管宜在頂部設(shè)置成環(huán)狀管網(wǎng)，可減小噴頭間的壓差，噴出水霧更加均勻、有效。
（3）水噴霧滅火系統(tǒng)具有快速啟動、環(huán)保、用水量小的特點，可以滿足柴油發(fā)電機房的滅火要求，并且安裝操作和管路布置簡單，造價較低，多種控制方式可有效保障消防的安全度。
發(fā)電機組怎么修改柴油機噴油提前角?更改提前角的操作步驟
柴油發(fā)電機組需要什么樣的工作條件
冷卻系統(tǒng)在柴油發(fā)電機身上起到什么樣的效果？
HGM9510發(fā)電機組并聯(lián)控制器單臺機組調(diào)試
靜音柴油發(fā)電機與防雨罩式發(fā)電機價格為什么差別大？
靜音柴油發(fā)電機帶負(fù)荷急停機危害
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