2019註冊消防工程師（第五節 系統設計引數）

液體丙烷的密度是多少

一、防護區的設定要求

（一）防護區的劃分

防護區應根據封閉空間的結構特點和位置來劃分，防護區劃分應符合下列規定：

1、防護區宜以單個封閉空間劃分。

2、同一區間的吊頂層和地板下需同時保護時，可合為一個防護區。

3、採用管網滅火系統時，一個防護區的面積不宜大於800㎡，且容積不宜大於3600m³。

4、採用預製滅火系統時，一個防護區的面積不宜大於500㎡，且容積不宜大於1600m³。

（二）耐火效能

防護區圍護結構及門窗的耐火極限均不宜低於0.50h；吊頂的耐火極限不宜低於0.25h。

全淹沒滅火系統防護區建築物構件耐火時間（一般為30min）包括：探測火災時間、延時時間、釋放滅火劑時間及保持滅火劑設計濃度的浸漬時間。

延時時間為30s、釋放滅火劑時間對於撲救表面火災應不大於1min；對於撲救固體深位火災不應大於7min。

（三）耐壓效能

在全封閉空間釋放滅火劑時，空間內的壓強會迅速增加，如果超過建築構件承受能力，防護區就會遭到破壞，從而造成滅火劑流失、滅火失敗和火災蔓延的嚴重後果。

防護區圍護結構承受內壓的允許壓強，不宜低於1200Pa。

（四）洩壓能力

對於全封閉的防護區，應設定洩壓口，七氟丙烷滅火系統的洩壓口應位於防護區淨高的2/3以上 。防護區設定的洩壓口，宜設在外牆上。洩壓口面積按相應氣體滅火系統設計規定計算。對於設有防爆洩壓設施或門窗縫隙未設密封條的防護區可不設洩壓口。

（五）封閉效能

在防護區的圍護構件上不宜設定敞開孔洞，否則將會造成滅火劑流失。當必須設定敞開孔洞時，應設定能手動和自動關閉的裝置。

在噴放滅火劑前，應自動關閉防護區內除洩壓口外的開口。

（六）環境溫度

防護區的最低環境溫度不應低於-10℃。

二、安全要求

1、設定氣體滅火系統的防護區應設疏散通道和安全出口，保證防護區內所有人員在30s內撤離完畢。

2、防護區內的疏散通道及出口，應設消防應急照明燈具和疏散指示標誌燈。

3、防護區內應設火災聲音報警器，必要時，可增設閃光報警器。防護區的入口處應設火災聲光報警器和滅火劑噴放指示燈，以及防護區採用的相應氣體滅火系統的永久性標誌牌。滅火劑噴放指示燈訊號，應保持到防護區通風換氣後，以手動方式解除。

4、防護區的門應向疏散方向開啟，並能自行關閉；用於疏散的門必須能從防護區內開啟。

5、滅火後的防護區應通風換氣，地下防護區和無窗或設固定窗扇的地上防護區，應設定機械排風裝置，排風口宜設在防護區的下部並應直通室外。通訊機房、電子計算機房等場所的通風換氣次數應不小於每小時5次。

6、儲瓶間的門應向外開啟，儲瓶間內應設應急照明；儲瓶間應有良好的通風條件，地下儲瓶間應設機械排風裝置，排風口應設在下部，室內氣體可透過排風管排出室外。

7、經過有爆炸危險和變電、配電場所的管網，以及佈設在以上場所的金屬箱體等，應設防靜電接地。

8、有人工作防護區的滅火設計濃度或實際使用濃度，小於等於有毒性反應濃度。

9、防護區內設定的預製滅火系統的充壓壓力不應大於2。5MPa。

10、滅火系統的手動控制與應急操作應有防止誤操作的警示顯示與措施。

11、設有氣體滅火系統的場所，宜配置空氣呼吸器。

三、二氧化碳滅火系統的設計

（一）一般規定

二氧化碳滅火系統按應用方式可分為全淹沒滅火系統和區域性應用滅火系統。全淹沒滅火系統適用於撲救封閉空間內的火災；區域性應用滅火系統適用於撲救不需封閉空間條件的具體保護物件的非深位火災。

1、採用全淹沒滅火系統的防護區，應符合下列規定：

①、對氣體、液體、電氣火災和固體表面火災，在噴放二氧化碳前不能自動關閉的開口，其面積不應大於防護區總內表面積的3%，且開口不應設在底面。

②、對固體深位火災，除洩壓口以外的開口，在噴放二氧化碳前應自動關閉。

③、防護區的圍護結構及門窗的耐火極限不應低於0。50h，吊頂的耐火極限不應低於0。25h；圍護結構及門窗的允許壓強不宜小於1200Pa。

④、防護區用的通風機和通風管道中的防火閥，在噴放二氧化碳前應自動關閉。

2、採用區域性應用滅火系統的保護物件，應符合下列規定：

①、保護物件周圍的空氣流動速度不宜大於3m/s。必要時，應採取擋風措施。

②、在噴頭與保護物件之間，噴頭噴射角範圍內不應有遮擋物。

③、當保護物件為可燃液體時，液麵至容器緣口的距離不得小於150mm。

3、啟動釋放二氧化碳之前或同時，必須切斷可燃、助燃氣體的氣源。

4、組合分配系統的二氧化碳儲存量，不應小於所需儲存量最大的一個防護區域或保護物件的儲存量。

5、當組合分配系統保護5個及以上的防護區或保護物件，或者在48h內不能恢復時，二氧化碳應有備用量，備用量不應小於系統設計的儲存量。對於高壓系統和單獨設定備用儲存容器的低壓系統，備用量的儲存容器應與系統管網相連，應能與主儲存容器切換使用。

（二）全淹沒滅火系統的設計

1、二氧化碳設計濃度不應小於滅火濃度的1.7倍，並不得低於34％。當防護區記憶體有兩種及兩種以上可燃物時，防護區的二氧化碳設計濃度應採用可燃物中最大的二氧化碳設計濃度。

2、二氧化碳的設計用量應按下式計算：

式中：M——二氧化碳設計用量（kg）

Kb——物質係數

K₁——面積係數（kg/㎡），取0。2kg/㎡

K₂——體積係數（kg/m³，取0。7kg/m³

A——折算面積（㎡）

Av——防護區的內側面、底面、頂面（包括其中的開口）的總面積（㎡）

Ao——開口總面積（㎡）

V——防護區的淨容積（m³）

Vv——防護區容積（m³）

Vg——防護區內非燃燒體和難燃燒體的總體積（m³）

當防護區的環境溫度超過100℃時，二氧化碳的設計用量應在設計規範計算值的基礎上每超過5℃增加2％。當防護區的環境溫度低於－20℃時，二氧化碳的設計用量應在設計規範計算值的基礎上每降低1℃增加2％。

3、防護區應設定洩壓口，並宜設在外牆上，其高度應大於防護區淨高的2/3。當防護區設有防爆洩壓孔時，可不單獨設定洩壓口。洩壓口的面積可按下式計算：

全淹沒滅火系統二氧化碳的噴放時間不應大於1min。當撲救固體深位火災時，噴放時間不應大於7min，並應在前2min內使二氧化碳的濃度達到30％。

（三）區域性應用系統的設計

區域性應用滅火系統的設計可採用面積法或體積法。當保護物件的著火部位是比較平直的表面時，宜採用面積法；當著火物件為不規則物體時，應採用體積法。區域性應用滅火系統的二氧化碳噴射時間不應小於0。5min。對於燃點溫度低於沸點溫度的液體和可熔化固體的火災，二氧化碳的噴射時間不應小於1。5min。

當採用面積法設計時，應符合下列規定：

①、保護物件計算面積應取被保護表面整體的垂直投影面積。

②、架空型噴頭應以噴頭的出口至保護物件表面的距離確定設計流量和相應的正方形保護面積；槽邊型噴頭保護面積應由設計選定的噴頭設計流量確定。

③、架空型噴頭的佈置宜垂直於保護物件的表面，其瞄準點應是噴頭保護面積的中心。當確需非垂直佈置時，噴頭的安裝角不應小於45°。其瞄準點應偏向噴頭安裝位置的一方。

四、其他氣體滅火系統的設計

（一）一般規定

1、採用氣體滅火系統保護的防護區，其滅火設計用量或惰化設計用量，應根據防護區內可燃物相應的滅火設計濃度或惰化設計濃度 計算確定。

2、有爆炸危險的氣體、液體類火災的防護區，應採用惰化設計濃度；無爆炸危險的氣體、液體類火災和固體類火災的防護區，應採用滅火設計濃度。

3、幾種可燃物共存或混合時，滅火設計濃度或惰化設計濃度，應按其中最大的滅火設計濃度或惰化設計濃度確定。

3、兩個或兩個以上的防護區採用組合分配系統時，一個組合分配系統所保護的防護區不應超過8個。

4、組合分配系統的滅火劑儲存量，應按儲存量最大的防護區確定。

5、滅火系統的滅火劑儲存量，應為防護區的滅火設計用量與儲存容器內的滅火劑剩餘量和管網內的滅火劑剩餘量之和。

6、滅火系統的儲存裝置72小時內不能重新充裝恢復工作的，應按系統原儲存量的100%設定備用量。

7、滅火系統的設計溫度，應採用20℃。

8、同一集流管上的儲存容器，其規格、充壓壓力和充裝量應相同。

9、同一防護區，當設計兩套或三套管網時，集流管可分別設定，系統啟動裝置必須共用。

10、各管網上噴頭流量均應按同一滅火設計濃度、同一噴放時間進行設計。管網上不應採用四通管件進行分流。

11、噴頭的保護高度和保護半徑，應符合下列規定：

①、最大保護高度不宜大於6。5m

②、最小保護高度不應小於0。3m

③、噴頭安裝高度小於1。5m時，保護半徑不宜大於4。5m

④噴頭安裝高度不小於1。5m時，保護半徑不應大於7。5m

12、噴頭宜貼近防護區頂面安裝，距頂面的最大距離不宜大於0。5m。

13、一個防護區設定的預製滅火系統，其裝置數量不宜超過10臺。

14、同一防護區內的預製滅火系統裝置多於1臺時，必須能同時啟動，其動作響應時差不得大於2s。

（二）七氟丙烷滅火系統

1、七氟丙烷滅火系統的滅火設計濃度不應小於滅火濃度的1。3倍，惰化設計濃度不應小於惰化濃度的1。1倍。

2、固體表面火災的滅火濃度為5。8%，設計規範中未列出的，應經試驗確定。

3、圖書、檔案、票據和文物資料庫等防護區，滅火設計濃度宜採用10%。

4、油浸變壓器室、帶油開關的配電室和自備發電機房等防護區，滅火設計濃度宜採用9%。

5、通訊機房和電子計算機房等防護區，滅火設計濃度宜採用8%。

6、防護區實際應用的濃度不應大於滅火設計濃度的1。1倍。

7、在通訊機房和電子計算機房等防護區，設計噴放時間不應大於8s；在其他防護區，設計噴放時間不應大於10s。

8、滅火浸漬時間應符合下列規定：

①、木材、紙張、織物等固體表面火災，宜採用20min；

②、通訊機房、電子計算機房內的電氣裝置火災，應採用5min；

③、其他固體表面火災，宜採用10min；

④、氣體和液體火災，不應小於1min。

9、七氟丙烷滅火系統應採用氮氣增壓輸送。氮氣的含水量不應大於0。006%。

①、儲存容器的增壓壓力宜分為三級，並應符合下列規定：

一級、（2。5+0。1）MPa（表壓）

二級、（4。2+0。1）MPa（表壓）

三級、（5。6+0。1）MPa（表壓）

②、七氟丙烷單位容積的充裝量應符合下列規定：

⑴、一級增壓儲存容器，不應大於1120kg/m³

⑵、二級增壓焊接結構儲存容器，不應大於950kg/m³

⑶、二級增壓無縫結構儲存容器，不應大於1120kg/m³

⑷、三級增壓儲存容器，不應大於1080kg/m³

③、管網的管道內容積，不應大於流經該管網的七氟丙烷儲存量體積的80%。

管網布置宜設計為均衡系統，並應符合下列規定：

⑴、噴頭設計流量應相等

⑵、管網的第1分流點至各噴頭的管道阻力損失，其相互間的最大差值不應大於20%。

防護區的洩壓口面積，宜按下式計算：

④、滅火設計用量或惰化設計用量和系統滅火劑儲存量應符合下列規定：

⑴、防護區滅火設計用量或惰化設計用量，應按下式計算：

⑵、滅火劑過熱蒸氣在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積，應按下式計算：

⑶、系統滅火劑儲存量應按下式計算：

⑷、儲存容器內的滅火劑剩餘量，可按儲存容器內引升管管口以下的容器容積量換算。

⑸、均衡管網和只含一個封閉空間的非均衡管網，其管網內的滅火劑剩餘量均可不計。

⑤、防護區中含兩個或兩個以上封閉空間的非均衡管網，其管網內的滅火劑剩餘量，可按各支管與最短支管之間長度差值的容積量計算。

管網計算應符合下列規定：

⑴、管網計算時，各管道中滅火劑的流量，宜採用平均設計流量

⑵、主幹管平均設計流量，應按下式計算：

⑶、支管平均設計流量，應按下式計算：

⑷、管網阻力損失宜採用過程中點時儲存容器內壓力和平均設計流量進行計算。

⑸、過程中點時儲存容器內壓力宜按下式計算：

式中：Pm——過程中點時儲存容器內壓力（MPa，絕對壓力）

P0——滅火劑儲存容器增壓壓力（MPa，絕對壓力）

V0——噴放前，全部儲存容器內的氣相總容積（m³）

γ——七氟丙烷液體密度（kg/ m³），20℃時為1407kg/ m³

VP——管網的管道內容積（m³）

n——儲存容器的數量（個）

Vb——儲存容器的容量（m³）

η——充裝量（kg/ m³）

⑹、管網的阻力損失應根據管道種類確定。當採用鍍鋅鋼管時，其阻力損失可按下式計算：

式中： △P——計算管段阻力損失（MPa）

L——管道計算長度（m），為計算管段中沿程長度與區域性損失當量長度之和

Q——管道設計流量（kg/s）

D——管道內徑（mm）

⑺、初選管徑可按管道設計流量，參照下列公式計算：

當Q≤6。0kg/s時，

當6。0kg/s＜Q＜160。0kg/s時，

⑻、噴頭工作壓力應按下式計算：

式中： Pc——噴頭工作壓力（MPa，絕對壓力）

Nd——流程中計算管段的數量

Ph——高程壓頭（MPa）

⑼、高程壓頭應按下式計算：

式中： H——過程中點時，噴頭高度相對儲存容器內液麵的位差（m）

g——重力加速度（m/s²）

⑥、七氟丙烷氣體滅火系統的噴頭工作壓力的計算結果應符合下列規定：

一級增壓儲存容器的系統Pc ≥0。6（MPa，絕對壓力）

二級增壓儲存容器的系統Pc ≥0。7（MPa，絕對壓力）

三級增壓儲存容器的系統Pc ≥0。8（MPa，絕對壓力）

噴頭等效孔口面積應按下式計算：

式中： Fc——噴頭等效孔口面積（cm²）；

qc——等效孔口單位面積噴射率［ kg/（s▪cm²）］

噴頭的實際孔口面積，應經試驗確定。

（三）IG541混合氣體滅火系統

IG541混合氣體滅火系統的滅火設計濃度不應小於滅火濃度的1。3倍，惰化設計濃度不應小於滅火濃度的1。1倍。固體表面火災的滅火濃度為28。1%，規範中未列出的，應經試驗確定。當IG541混合氣體滅火劑噴放至設計用量的95%時，其噴放時間不應大於60s且不應小於48s。

1、滅火浸漬時間應符合下列規定：

①、木材、紙張、織物等固體表面火災，宜採用20min

②、通訊機房、電子計算機房內的電氣裝置火災，宜採用10min

③、其它固體表面火災，宜採用10min

2、儲存容器充裝量應符合下列規定：

①、一級充壓（15。0MPa）系統，充裝量應為211。15kg/m³

②、二級充壓（20。0MPa）系統，充裝量應為281。06kg/m³

3、防護區的洩壓口面積，宜按下式計算：

4、滅火設計用量或惰化設計用量和系統滅火劑儲存量，應符合下列規定：

①、防護區滅火設計用量或惰化設計用量應按下式計算：

②、滅火劑氣體在101KPa大氣壓和防護區最低環境溫度下的質量體積，應按下式計算：

式中 T——防護區最低環境溫度（℃）；

③、系統滅火劑儲存量，應為防護區滅火設計用量及系統滅火劑剩餘量之和，系統滅火劑剩餘量應按下式計算：

5、管網計算應符合下列規定：

①、管道流量宜採用平均設計流量。

⑴、主幹管、支管的平均設計流量，應按下列公式計算：

式中：Qw——主幹管平均設計流量（kg/s）

t——滅火劑設計噴放時間（s）

Qg——支管平均設計流量（kg/s）

Ng——安裝在計算支管下游的噴頭數量（個）

Qc——單個噴頭的設計流量（kg/s）

⑵、管道內徑宜按下式計算：

式中： D——管道內徑（mm）

Q——管道設計流量（kg/s）

⑶、滅火劑釋放時，管網應進行減壓。減壓裝置宜採用減壓孔板。減壓孔板宜設在系統的源頭或幹管入口處。

⑷、減壓孔板前的壓力，應按下式計算：

式中： P1——減壓孔板前的壓力（MPa，絕對壓力）

Po——滅火劑儲存容器充壓壓力（MPa，絕對壓力）

Vo——系統全部儲存容器的總容積（m³）

V1——減壓孔板前管網管道容積（m³）

V2——減壓孔板後管網管道容積（m³）

⑸、減壓孔板後的壓力，應按下式計算：

式中：P2——減壓孔板後的壓力（MPa，絕對壓力）

δ——落壓比（臨界落壓比：δ=0。52）。一級充壓（15MPa）的系統，可在δ=0。52~0。60中選用；二級充壓（20MPa）的系統，可在δ=0。52~0。55中選用。

⑹、減壓孔板孔口面積，宜按下式計算：

式中：Fk——減壓孔板孔口面積（cm²）

Qk——減壓孔板設計流量（kg/s）

μk——減壓孔板流量係數

⑺、系統的阻力損失宜從減壓孔板後算起，並按下列公式計算：

式中：Q——管道設計流量（kg/s）

L——管道計算長度（m）

D——管道內徑（mm）

Y1——計算管段始端壓力系數（10-1MPa·kg/m³）

Y2——計算管段末端壓力系數（10-1MPa·kg/m³）

Z1——計算管段始端密度係數

Z2——計算管段末端密度係數

⑻、IG541混合氣體滅火系統的噴頭工作壓力的計算結果，應符合下列規定：

一級充壓（15MPa）系統， Pc≥2。0（MPa，絕對壓力）

二級充壓（20MPa）系統， Pc≥2。1（MPa，絕對壓力）

⑼、噴頭等效孔口面積，應按下式計算：

噴頭的實際孔口面積，應經試驗確定。