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高压细水雾技术在调度所工程中的应用
发布日期:2022-09-22     浏览量:32
  摘要: 高压细水雾消防系统是水灭火系统的一种新技术,他由高压水通过特殊喷嘴产生的细水雾来进行灭火。其具有灭火效能高、用水量较少、反应时间快、管道管径较小和节省管材、相对气体灭火系统造价低的特点。此文结合调度所工程,着重阐述高压细水雾消防系统的构成和功能,及其应用情况,经过单机调试和系统联动调试,各项指标均达到设计要求。

  0 引言

  随着国民经济的快速发展,公共建筑和大体量、大跨度,高大空间建筑物越来越多,保证这些建筑物内的综合布线系统、自动化系统、电子信息系统、能源管理和监测系统,生产调度系统的安全性和可靠性非常重要,尤其是火灾的预防和报警系统更为重要。高压细水雾消防系统是一种新型高效的灭火系统,他利用纯水作为灭火介质,采用特殊的高压喷头在特定的压力下工作,将水流分解成细小水滴进行灭火的一种固定式消防系统,目前已经成为替代传统灭火系统的重要技术。在国外已得到广泛应用,近年来,在我国也得到发展,并在有关公共建筑中应用,如国家图书馆、浦东文献中心、山东广电大楼等。本文结合铁路北京调度所工程,阐述高压细水雾技术在生产调度所的应用。

  1 工程概况

  第 29 卷 第 3 期 罗奎伟: 高压细水雾技术在调度所工程中的应用 ·63·

  新建北京调度所,长 112. 4 m,宽 79. 7 m,建筑主体高度 60 m,总建筑面积 81 386 m2,为一类高层建筑。地下二层( 第一层为设备用房及机械车库,第二层为人防工程,平时为机械车库) ,地上七层,其中第一 ~ 五层为运调机房及办公房,第六层为备用调度大厅,第七层为调度大厅及办公会议休息区。调度大厅设计为半圆形,建筑高度 10 m,建筑面积 4 045 m2。调度大厅的调度台根据功能的不同分区布置。专业调度台布设在距离屏幕较近的中间和两侧,主控台布设在调度大厅的后部中心位置,其后上方设置夹层,平时用作参观,紧急情况下用作应急指挥中心。调度大厅地面由前向后逐级抬高,每个区域间以缓坡道联接,主控台布设在最高处,可纵览全局。调度台排列方式选用弧形、矩形、或弧形与矩形相结合的方式。排列净间距 0. 9 m,次要通道为 1. 2 m,主要通道为 2. 1 m,首排距屏幕为 5 m。整个调度大厅可以布设 249 个调度台,单个调度台的平均面积为 20. 2 m2。调度大厅平面布置如图 1 所示。

  图 1 调度大厅平面布置示意

  调度大厅内设有大屏幕和指挥监控工作台及大量的计算机等电子设备,工作台上放有文具、纸张、书籍等易燃、可燃物品,发生电气等火灾的风险相对较高。一旦发生火灾,不仅造成经济损失,而且影响铁路的调度指挥工作,产生较大的社会影响。所以,必须设置消防系统,防止一旦发生火灾造成的损失和影响。

  2 调度大厅消防系统构成及功能

  2. 1消防系统构成

  鉴于铁路调度工作的需要,调度大厅内的调度设备实行 24 h 的运营和管理。所有工作人员都经过消防知识的培训且相对固定,并熟悉工作环境,具备处理发生火灾等突发事件的能力。另外,调度所工作人员都具有特定的工作岗位和职责,严格按照工作程序和管理规定开展工作。所以,人为因素导致火灾发生的可能性较小。故根据本建筑结构特点和调度工作性质,调度大厅设计的消防系统,主要由开式高压细水雾灭火系统、早期预警系统、闭式高压细水雾灭火系统和高压细水雾消火栓构成。

  2. 2系统功能

  2. 2. 1开式高压细水雾灭火系统

  调度大厅设置的调度台和显示屏等设备,属于固体类可燃物。因每天 24 h 有人值守,所以设计的开式高压细水雾灭火系统,以控火为主要目标。所设的开式喷头流量系数 K = 0. 95 时,流量 q = 9. 5 L/min; K = 1. 19 时,q = 11. 9 L/min,工作压力 10 MPa。该系统可以对初期火灾进行预防。

  2. 2. 2早期预警系统

  该系统通过空气采样管网连接的感烟探测器不停地采集所保护区域的空气样品,并对采集到的空气样品中的微粒进行分析,以此判断是否发生火灾。感烟探测器与普通的感烟探测器和红外光束感烟探测器相比,有很高的灵敏度。在所探测的区域内,为开式高压细水雾灭火系统灭火提供技术支持和手段,选用的吸气式感烟探测器为提高其探测灵敏度增加了多根采样管寻址功能。

  2. 2. 3闭式高压细水雾灭火系统

  调度大厅地板下敷设了大量强弱电线缆,空间狭小( 高度不到 1 m) ,一旦发生火灾,起初不易被发现,选择闭式高压细水雾灭火系统可以及时发现火灾,对火灾进行控制和灭火。闭式喷头 K = 2. 04 时,q =20. 4 L/min,工作压力 10 MPa。在准工作状况下,高压细水雾系统从泵组出口至喷头前的管路内维持一定的压力,当闭式喷头玻璃泡的温度达到 57 ℃时,玻璃泡破碎,管道压力下降,管道压力低于稳压泵设定的启动压力 1 MPa 时,稳压泵启动,使高压细水雾系统管路压力维持在 1 ~ 1. 2 MPa。稳压泵运行超过 10 s 后系统管路压力仍达不到 1. 2 MPa 时,主泵启动,稳压泵停止。流量开关反馈系统喷放信号,主机接收到该反馈信号后,联动开启喷雾指示灯。闭式湿式阀组箱内限位开关的状态信号反馈到火灾报警主机。

  2. 2. 4高压细水雾消火栓

  调度大厅内一旦发生火灾,起初主要由工作人员利用设置的高压细水雾消火栓进行灭火。高压细水雾消火栓是由一组微型喷嘴、高压软管和喷雾水枪构成。单支高压细水雾喷雾水枪的 K = 3. 2 时, q =32 L/min,工作压力 10 MPa。高压细水雾喷雾水枪喷出的细水雾不会对电子、电气设备造成危害。

  3 高压细水雾灭火系统设计

  3. 1吊顶内喷头布局

  调度大厅为半圆形,即弧形格局,吊顶采用铝扣板。原设计的细水雾喷头,其布置为四方形均匀布置,与吊顶的整体布局不符,后经设计变更,细水雾喷头沿铝板吊顶成弧形均匀布置。喷头的安装间距不大于 2 m,不小于 1. 5 m,距离墙不大于 1 m,如图

  2 所示。

  ·64· 铁路工程造价管理 2014 年 5 月

  图 2 调度大厅吊顶细水雾喷头平面布置示意( 单位: mm)

  3. 2地板下喷头布局

  地板下细水雾喷头采用平面均匀布置,其间距不大于 3. 5 m,不小于 2. 0 m,距离墙不大于 1. 75 m,如图 3 所示。

  图 3 地板下细水雾喷头平面布置示意( 单位: mm)

  3. 3细水雾消火栓

  细水雾消火栓采用均匀布置,间距不大于 30 m,能保护到调度大厅内的任何一点。细水雾的保护范围能涵盖到大屏幕前端及后部的电路板。

  3. 4管路系统

  高、低压细水雾管路采用不锈钢管,各不锈钢管间的连接采用氩弧焊的工艺进行焊接。焊接时在焊缝背面采用充氩气体保护,采用铝箔纸封堵做成气室,持续供应至焊缝温度低于 250 ℃ 为止。如果焊缝背面不采用充氩气体保护,需进行焊后处理。高压细水雾喷嘴很细,对水质的要求很高。所以,施工完成后应进行系统压力试验和冲洗,以保证喷头不被堵塞。

  按照设计的系统方案精心施工安装后,进行了单机调试和系统联动调试,各项指标均达到设计要求。

  4 高压细水雾消防系统优点

  ( 1) 高压细水雾消防系统所用的水量仅为传统水消防系统的 1 /10 ~ 1 /5。干线管路的管径一般在 50 mm 以下,而传统水消防系统的干线管路的管径为 100 ~150 mm,相对节省了管路材料。与气体灭火系统相比,高压细水雾消防系统还节省了房间面积。对于多保护区和大型空间更是如此。

  ( 2) 高压细水雾消防系统灭火可以连续喷射细水雾,而气体灭火系统通常只能喷射一次,基本上没有二次灭火的可能。此外,高压细水雾消防系统维护费用低廉。

  ( 3) 高压细水雾消防系统的消火栓可与一般细水雾消火栓( 卷盘) 合用供水管路及泵组,不需设置独立的系统,既节约管路材料和泵组的费用,又节约泵房面积。

  5 结束语

  为保证大型建筑物及其建筑物内综合布线系统、自动化系统、电子信息系统、能源管理和监测系统,生产调度系统的安全性,一般都设火灾的预防和报警系统。高压细水雾消防系统是利用纯水作为灭火介质,采用特殊的高压喷头在特定的压力下将水流分解成细小水滴进行灭火的一种新型高效的灭火系统。该灭火系统在国外已得到广泛应用,近年来,在我国也得到发展。本文结合调度所工程,着重阐述了调度大厅高压细水雾消防系统的构成和功能,及其应用情况,经过单机调试和系统联动调试,各项指标均达到设计要求。
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