GB 50193-1993 二氧化碳灭火系统设计规范.pdf

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1、建标中华人民共和国国家标准二氧化碳灭火系统设计规范年版发布实施国家技术监督局中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家标准二氧化碳灭火系统设计规范年版主编部门 中华人民共和国公安部批准部门 中华人民共和国建设部实施日期 年 月 日北京工程建设标准局部修订公告第号国家标准 二氧化碳灭火系统设计规范 由公安部天津消防科 学研究所会同有关单位进行了局部修订已经有关部门会审 现批准局部修订的条文 自二 年三月一日起施行 该规范中相应条文的规定同时废止中华人民共和国建设部年月日关于发布国家标准 二氧化碳灭火系统设计规范 的通知建标 号根据国家计委计综 号文的要求 由公安部会同有关部门共同制订的 二氧

2、化碳灭火系统设计规范 已经有关部门会审 现批准 二氧化碳灭火系统设计规范 为强制性国家标准 自一九九四年八月一日起施行本规范由公安部负责管理 其具体解释等工作由公安部天津消防科学研究所负责 出版发行由建设部标准定额研究所负责组织中华人民共和国建设部一九九三年十二月二十一日目次总则术语和符号术语符号系统设计一般规定全淹没灭火系统局部应用灭火系统管网计算系统组件储存装置选择阀与喷头管道及其附件控制与操作安全要求附录 物质系数 设计浓度和抑制时间附录 管道附件的当量长度附录 管道压力降附录 二氧化碳的 值和 值附录 高程校正系数附录 喷头入口压力与单位面积的喷射率附录 本规范用词说明附录 喷头等效孔

3、口尺寸附录 二氧化碳灭火系统管道规格附加说明总则为了合理地设计二氧化碳灭火系统 减少火灾危害 保护人身和财产安全 制定本规范本规范适用于新建 改建 扩建工程及生产和储存装置中设置的二氧化碳灭火系统的设计二氧化碳灭火系统的设计 应积极采用新技术 新工艺 新设备 做到安全适用 技术先进 经济合理二氧化碳灭火系统可用于扑救下列火灾灭火前可切断气源的气体火灾液体火灾或石蜡 沥青等可熔化的固体火灾固体表面火灾及棉毛 织物 纸张等部分固体深位火灾电气火灾二氧化碳灭火系统不得用于扑救下列火灾硝化纤维 火药等含氧化剂的化学制品火灾钾 钠 镁 钛 锆等活泼金属火灾氢化钾 氢化钠等金属氢化物火灾二氧化碳灭火系统的

4、设计 除执行本规范的规定外 尚应符合现行的有关国家标准的规定术语和符号术语全淹没灭火系统在规定的时间内 向防护区喷射一定浓度的二氧化碳 并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统局部应用灭火系统向保护对象以设计 喷射率直接喷射二氧化碳 并持续一定时间的灭火系统防护区能满足二氧化碳全淹没灭火系统应用条件 并被其保护的 封闭空间组合分配系统用一套二氧化碳储存装置保护两个或两个以上防护区或保护对象的灭火系统灭火浓度在 大气压和规定的温度条件下 扑灭某种火灾所需二氧化碳在空气与二氧化碳的混合物 中的最小体积百分比设计浓度由灭火浓度乘以 得到的用于工程设计的浓度抑制时间维持设计规定的二氧化碳浓度使固体深位火灾

5、完全熄灭所需的时间泄压口设在防护区外墙或顶部用以泄放防护区内部超压的开口等效孔口面积与水流量系数为 的标准喷头孔口面积进行换算后的喷头孔口面积充装系数高压系统 储存容器中二氧化碳的质量与该容器容积之比装量系数低压系统储存容器中液态二氧化碳的体积与该容器容积之比物质系数可燃物的二氧化碳设计浓度对 的二氧化碳浓度的折算系数高压系数灭火剂在常温下储存的二氧化碳灭火系统低压系数灭火剂在 低温下储存的二氧化碳灭火系统均相流气相与液相均匀混合的二相流符号几何参数符合折算面积开口总面积在假定的封闭罩中存在的实体墙等实际围封面的面积假定的封闭罩侧面围封面面积防护区的内侧面 底面 顶面 包括其中的开口 的总内表

6、面积泄压口面积管道内径喷头等效孔口面积管道计算长度单个喷头正方形保护面积的边长瞄准点偏离喷头保护面积中心的距离喷头数量安装在计算支管流程下游的喷头数量高压系统储存容器数量防护区的净容积单个储存容器的容积管道容积防护区内不燃烧体和难燃烧体的总体积管网内第 段管道的容积保护对象的计算体积防护区容积喷头安装角物理参数符合管道金属材料的比热二氧化碳蒸发潜热面积系数体积系数物质系数管径系数高程校正系数裕度系数二氧化碳设计用量二氧化碳储存量管道质量管道内的二氧化碳剩余量储存容器内的二氧化碳剩余量二氧化碳在管道中的蒸发量第 段管道内的平均压力节点压力围护结构的允许压强管道的设计流量单个喷头的设计流量二氧化碳

7、喷射率单位等效孔口面积的喷射率单位体积的喷射率二氧化碳喷射前管道的平均温度二氧化碳平均温度喷射时间延迟时间压力系数密度系数充装系数第 段管道内二氧化碳平均密度系统设计一般规定二氧化碳灭火系统按应用方式 可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统 全淹没灭火系统应用于扑救封闭空间内的火灾 局部应用灭火系 统应用于扑救不需封闭空间条件的具体保护对象的非深位火灾采用全淹没灭火系统的防护区 应符合下列规定对气体 液体 电气火灾和固体表面火灾 在喷放二氧化碳前不能自动关闭的开口 其面积不应大于防护区总内表面积的 且开口不应设在底面对固体深位火灾 除泄压口以外的开口 在喷放二氧化碳前应自动关闭防护区的围护结构

8、及门 窗的耐火极限不应低于吊顶的耐火极限不应低于 围护结构及门窗的允许压强不宜小于防护区用的通风机和通风管道中的防火阀 在喷放二氧化碳前应自动关闭采用局部应用灭火系统的保护对象 应符合下列规定保护对象周围的空气流动速度不宜大于 必要时 应采取挡风措施在喷头与保护对象之间 喷头喷射角范围内不应有遮挡物当保护对象为可燃液体时 液面至容器缘口的距离不得小于启动释放二氧化碳之前或同时 必须切断可燃 助燃气体的气源组合分配系统 的二氧化碳储存量 不应小于所需储存量最大的一个防护区或保护对象的储存量当组合分配系统保护 个及以上的防护区或保护对象时或者在 内不能恢复时 二氧化碳应有备用量 备用量不应小于系统

9、设计的储存量对于高压系统和单 独设置备用量储存容器的低压系统 备用量的储存容器应与系统管网相连 应能与主储存容器切换使用全淹没灭火系统二氧化碳设计浓度不应小于灭火浓度的 倍 并不得低于 可燃物的二氧化碳设计浓度可按本规范附录 的规定采用当防护区内存有两种及两种以上可燃物时 防护区的二氧化碳设计浓度应采用可燃物中最大的二氧化碳设计浓度二氧化碳的设计用量应按下式计算式中 二氧化碳设计用量物质系数面积系数 取体积系数 取折算面积防护区的内侧面 底面 顶面 包括其中的开口 的总面积开口总面积防护区的净容积防护区容积防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积当防护区的环境温度超过 时 二氧化碳的设计用量应在本规

10、范第 条计算值的基础上每超过 增加当防护区的环境温度低于 时 二氧化碳的设计用量应在本规范第 条计算值的基础上每降低 增加防护区应设置泄压口 并宜设在外墙上 其高度应大于防护区净高的 当防护区设有防瀑泄压孔时 可不单独设置泄压口泄压口的面积可按下式计算式中 泄压口面积二氧化碳喷射率围护结构的允许压强全淹没灭火系统二氧化碳的喷放时间不应大于 当扑救固体深位火灾时 喷放时间不应大于 并应在前 内使二氧化碳的浓度达到二氧化碳扑救固体深位火灾的抑制时间应按本规范附录的规定采用此条删除局部应用灭火系统局部应用灭火系统的设计可采用面积法或体积法 当保护对象的着火部位是比较平直的表面时 宜采用面积法 当着火

11、对象为不规则物体时 应采用体积法局部应用灭火系统的二氧化碳喷射时间不应小于150mm对于燃点温度低于沸点 温度的液体和可熔化固体的火灾 二氧化碳的喷射时间不应小于当采用面积法设计时 应符合下列规定保护对象计算面积应取被保护表面整体的垂直投影面积架空型喷头应以喷头的出口至保护对象表面的距离确定设计流量和相应的 正方形保护面积 槽边型喷头保护面积应由设计选定的喷头设计流量确定架空型喷头的布置宜垂直于保护对象的表面 其瞄准点应是喷头保护面积的中心 当确需非垂直布置时 喷头的安装角不应小于 其瞄准点应偏向喷头安装位置的一方 图喷头偏离保护面积中心的距离可按表 确定图 架空型喷头布置方法喷头布置位置 喷

12、头瞄准点喷头出口至瞄准点的距离 单个喷头正方形保护面积的边长瞄准点偏离喷头保护面积中心的距离 喷头安装角喷头偏离保护面积中心的距离表喷头安装角 喷头偏离保护面积中心的距离注 为单个喷头正方形保护面积的边长喷头非垂直布置时的设计流量和保护面积应与垂直布置的相同喷头宜等距布置 以喷头正方形保护面积组合排列并应完全覆盖保护对象二氧化碳的设计用量应按下式计算式中 二氧化碳设计用量喷头数量单个喷头的设计流量喷射时间当采用体积法设计时 应符合下列规定保护对象的计算体积应采用假定的封闭罩的体积封闭罩的底应是保护对 象的实际底面 封闭罩的侧面及顶部当无实际围封结构时 它们至保护对象外缘的距离不应小于二氧化碳的

13、单位体积的喷射率应按下式计算式中 单位体积的喷射率假定的封闭罩侧面围封面面积在假定的封闭罩中存在的实体墙等实际围封面的面积二氧化碳设计用量应按下式计算式中 保护对象的计算体积喷头的布置与数量应使喷射的二氧化碳 分布均匀 并满足单位体积的喷射率和设计用量的要求此条删除此条删除管网计算二氧化碳灭火系统按灭火剂储存方式可分为高压系统和低压系统 管网起点计算压力 绝对压力 高压系统应取低压系统应取管网中干管的设计流量应按下式计算式中 管道的设计流量管网中支管的设计流量应按下式计算式中 安装在计算支管流程下游的喷头数量单个喷头的设计流量管道内径可按下式计算式中 管道内径管径系数 取值范围管段的计算长度应

14、为管道的实际长度与管道附件当量长度之和 管道附件的当量长度可按本规范附录 采用管道压力降可按下式换算或按本规范附录 采用式中 管道内径管段计算长度压力系数 应按本规范附录 采用密度系数 应按本规范附录 采用管道内流程高度所引起 的压力校正值 可按本规范附录采用 并应计入该管段的终点压力 终点高度低于起点的取正值终点高度高于起点的取负值喷头入口压力 绝对压力 计算值 高压系统不应小于低压系统不应小于低压系统获得 均相流的延迟时间 对全淹灭火系统和局部应用灭火系统分别不应大于 和 其延迟时间可按下式计算式中 延迟时间管道质量管道金属材料的比热 钢管可取二氧化碳喷射前管道的平均温度 可取环境平均温度

15、二氧化碳平均温度 取管道容积喷头等效孔口面积应按下式计算式中 喷头等效孔口面积等效孔口单位面积的喷射率 按本规范附录 选取喷头规格应根据等效孔口面积确定 可按本规范附录 的规定取值二氧化碳储存量可按下式计算低压系统式中 二氧化碳储存量裕度系数 对全淹没系统取 对局部应用系数 高压系统取 低压系统取二氧化碳在管道中的蒸发量 高压全淹没系统取 值二氧化碳平均温度 高压系统取 低压系统取二氧化碳蒸发潜热 高压系统取低压系统取储存容器内的二氧化碳剩余量管道内的二氧化碳剩余量 高压系统取 值管网内第 段管道的容积第 段管道内二氧化碳平均密度第 段管道内的平均压力第 段管道首端的节点压力第 段管末端的节点

16、压力高压系统 储存容器数量可按下式计算式中 高压系统 储存容量数量充装系数单个储存容器的容积低压系统储存容器的规格可依据二氧化碳储存量确定系统组件储存装置高压系统的 储存装置应 由储存容器 容器阀 单向阀和集流管等组成 并应符合下列规定储存容器的工作压力不应小于 储存容器或容器阀上应设泄压装置 其泄压动作压力应为储存容器中二氧化碳的充装系数应按国家现行 气瓶安全监察规程 执行储存装置的环境温度应为低压系统的储存装置应由储存容器 容器阀 安全泄压装置 压力表 压力报警装置和制冷装置等组成 并应符合下列规定储存容器的设计压力不应小于 并应采取良好的绝热措施 储存容器上至少应设置两套安全泄压装置 其

17、泄压动作压力应为储存装置的高压报警压 力设定值应为 低压报警压力设定值应为储存容器中二氧化碳的装量系数应按国家现行 压力容器安全技术监察规程 执行容器阀应能在喷出要求的二氧化碳量后自动关闭储存装置应远离热源 其位置应便于再充装 其环境温度宜为储存容器中充装的二氧化碳应符合现行国家标准 二氧化碳灭火剂 的规定此条删除储存装置应设检漏装置 当储存容器中充装的二氧化碳量损失 时 应及时补充此条删除储存装置的布置应方便检查和维护 并应避免阳光直射储存装置宜设在专用的储存容器间内 局部应用灭火系统的储存装置可设置在固定的安全围栏内 专用的储存容器间的设置应符合下列规定应靠近防护区 出口应直接通向室外或疏

18、散走道耐火等级不应低于二级室内应保持干燥和良好通风设在地下的储存容器间应设机械排风装置 排风口应通向室外选择阀与喷头在组合分配系统中 每个防护区或保护对象应设一个选择阀 选择阀的位置宜靠近储存容器 并应便于手动操作 方便检查维护 选择阀上应设有标明防护区的铭牌选择阀可采用电动 气动或机械操作方式 选择阀的工作压力 高压系统不应小于 低压系统不应小于系统启动时 选择阀应在容器阀动作之前或同时打开全淹没灭火系统的喷头布置应使防护区内二氧化碳分布均匀 喷头应接近天花板或屋顶安装设置在有 粉尘或喷漆作业等 场所的喷头 应增设不影响喷射效果的防尘罩管道及其附件高压系统 管道及其附件应能承受最高环境温度下

19、二氧化碳的储存压力 低压系统管道及其附件应能承受 的压力并应符合下列规定管道应采用符合现行国家标准 输送流体用无缝钢管 的规定 并应进行内外表面镀锌防腐处理 管道规格可按附录 取值对镀锌层有腐蚀的环境 管道可采用不锈钢管 铜管或其它抗腐蚀的材料挠性连接的软管应能承受系统的工作压 力和温度 并宜采用不锈钢软管低压系统的管网中应采取防膨胀收缩措施在可能产生爆 炸的场所 管网应吊挂安装并采取防晃措施管道可采用螺纹连接 法兰连接或焊接 公称直径等于或小于 的管道 宜采用螺纹连接 公称直径大于 的管道宜采用法兰连接管网中阀门之间的封闭管段应设置泄压装置 其泄压动作压力 高压系统应为 低压系统应为控制与操

20、作二氧化碳灭火系统应设有自动控制 手动控制和机械应急操作三种启动方式 当局部应用灭火系统用于经常有人的保护场所时可不设自动控制当采用火灾探测器时 灭火系统的自动控制应在接收到两个独立的火灾信号后才能启动 根据人员疏散要求 宜延迟启动但延迟时间不应大于手动操作装置应设在防护区外便于操作的地方 并应能在一处完成系统启动的全部操作 局部应用灭火系统手动操作装置应设在保护对象附近二氧化碳灭火系统的供电与自动控制应符合现行国家标准 火灾自动报警系统设计规范 的有关规定 当采用气动动力源时 应保证系统操作与控制所需要的压力和用气量低压系统制冷装置的供电应采用消防电源 制冷装置应采用自动控制 且应设手动操作

21、装置安全要求防护区内应设火灾声报警器 必要时 可增设光报警器防护区的入口处应设光报警器 报警时间不宜小于灭火过程所需的时间 并应能手动切除报警信号防护区应有能在 内使该区人员疏散完毕的走道与出口 在疏散走道与出口处 应设火灾事故照明和疏散指示标志防护区入口处应设灭火系统防护标志和二氧化碳喷放指示灯当系统管道设置在可燃气体 蒸气或有爆炸危险粉尘的场所时 应设防静电接地地下防护区和无窗或固定窗扇的地上防护区 应设机械排风装置防护区的门应向疏散方向开启 并能自动关闭 在任何情况下均应能从防护区内打开设置灭火系统的场所应配备专用的空气呼吸器或氧气呼吸器附录 物质系数 设计浓度和抑制时间物质系数设计浓度

22、和抑制时间附表可燃物物质系数设计浓度抑制时间丙酮乙炔航空燃料粗苯 安息油 偏苏油 苯丁二烯丁烷丁烯二硫化碳一氧化碳煤气或天然气环丙烷柴油二甲醚二苯与其氧化物的混合物乙烷乙醇 酒精乙醚乙烯二氯乙烯环氧乙烷续附表可燃物物质系数设计浓度抑制时间汽油己烷正庚烷氢硫化氢异丁烷异丁烯甲酸异丁酯航空煤油煤油甲烷醋酸甲酯甲醇甲基丁烯甲基乙基酮 丁酮甲酸甲酯戊烷正辛烷丙烷丙烯淬火油 灭弧油 润滑油纤维材料棉花纸塑料 颗粒续附表可燃物物质系数设计浓度抑制时间聚苯乙烯聚氨基甲酸甲酯 硬电缆间和电缆沟数据储存间电子计算机房电器开关和配电室带冷却系统的发电机油浸变压器数据打印设备间油漆间和干燥设备纺织机至停转止注 表

23、中未列出的可燃物 其灭火浓度应通过试验确定附录 管道附件的当量长度管道附件的当量长度附表管道公称直径螺纹连接弯头三通的直通部分三通的侧通部分焊接弯头三通的直通部分三通的侧通部分附录 管道压力降附图 高压系统管道压力降注 管网起点计算压力取 后段管道的起点压力取前段管道的终点压力附图 低压系统管道压力降注 管网起点计算压力取 后段管道的起点压力取前段管道的终点压力附录 二氧化碳的 值和 值高压系统的值和值附表压力低压系统的值和值附表压力附录 高程校正系数高压系统的高程校正系数附表管道平均压力 高程校正系数低压系统的高程校正系数附表管道平均压力 高程校正系数附录 喷头入口压力与单位面积的喷射率高压

24、系统单位等效孔口面积的喷射率附表喷头入口压力 喷射率低压系统单位等效孔口面积的喷射率附表喷头入口压力 喷射率附录 本规范用词说明执行本规范条文时 对要求严格程度的用词作如下规定以便执行时区别对待表示很严格 非这样做不可的用词正面词采用 必须反面词采用 严禁表示严格 在正常情况下均应这样做的用词正面词采用 应反面词采用 不应 或 不得表示允许稍有选择 在条件许可时首先应这样做的用词正面词采用 宜 或 可反面词采用 不宜条文中应按指定的标准 规范执行时 写法为 应符合的规定 或 应按 执行附录 喷头等效孔口尺寸喷头等效孔口尺寸附录喷头规格代号等效单孔直径 等效孔口面积续附表喷头规格代号等效单孔直径

25、 等效孔口面积注 喷头规格代号系表示具有 流量系数的等效单孔直径与 的比附录 二氧化碳灭火系统管道规格二氧化碳灭火系统管道规格附表公称直径高压系统封闭段管道 开口端管道外径 壁厚低压系统封闭段管道 开口端管道外径 壁厚附加说明本规范主编单位 参加单位和主要起草人名单主编单位公安部天津消防科学研究所参加单位机械工业部设计研究院上海船舶设计研究院江苏省公安厅主要起草人徐炳耀 谢德隆 宋旭东 刘俐娜 冯修远刘天牧 钱国泰 罗德安 马少奎 马 恒附加说明本规范局部修订主编单位 参编单位和主要起草人名单主编单位公安部天津消防科学研究所参编单位辽宁省公安消防总队原机械工业部设计研究院原核工业部五二四厂主要起草人马桐臣 宋旭东 王世荣 杨维泉庄炳华 薛思强 方亦兰