一、系統概述
1.1系統簡介
水噴霧滅火系統在一定壓力下通過專用的水霧噴頭將水霧噴射到滅火對象上,使之迅速滅火。該系統借助水霧的冷卻、窒息、乳化、稀釋等綜合作用,實現迅速滅火的目的,是一種"高效、安全、經濟、環保"的滅火裝置。
1.2適用范圍
水噴霧滅火裝置可以廣泛應用于以下場所:1.2.1油浸電力變壓器1.2.2燃油鍋爐房1.2.3燃油發電機房1.2.4石油庫1.2.5石油罐1.2.6汽車庫1.2.7修車庫
本說明書主要針對水噴霧滅火系統在油浸電力變壓器上的使用進行說明。
1.3裝置的特點與優點:
1.3.1水噴霧滅火系統可用于滅A、B、C類火災,特別是用于撲救熱油流淌火災;對環境無毒害,對設備影響??;
1.3.2滅火高效迅速、抗燒時間長、不易復燃;
1.3.3高壓水經離心霧化后分解成不連續的水霧滴,不會造成液體火飛濺、電氣絕緣度高的特點,更適合可燃液體火災或電氣火災。
1.3.4系統水霧冷卻、窒息和乳化作用及水霧絕緣效果,尤其適用于油浸變壓器的火災防護。
1.3.5對于變壓器滅火,不破壞變壓器本體,由于霧化絕緣性能好,滅火裝置故障不影響變壓器正常供電。
1.3.6水噴霧可滅火和防護冷卻,有效滅火和防火防爆防復燃。
1.3.7對于缺水地區應用有一定的局限性。
二、產品概述
2.1系統結構
系統主要分為四個部分:
2.1.1水源部分:主要包括蓄水池、自動補水裝置及水源。
2.1.2供水部分:包括消防泵、穩壓系統、及消防泵、穩壓裝置的自動控制裝置。
2.1.3水噴霧部分:包括雨淋報警閥、控制閥門、水霧噴頭及管網等。
2.1.4火災報警控制部分:火災報警控制柜、火災探測及傳輸裝置、模塊柜。
水噴霧滅火結構圖
2.2工作原理
在準工作狀態下,水泵和雨淋閥之間的供水管網內維持一定的壓力(根據實際情況而定,不大于1.2MPa)。當管網壓力低于最低設定壓力時,穩壓泵啟動,到達最高設定壓力時,穩壓泵停止。
在收到一路火災探測器動作信號后,發出聲光報警,收到同一防火分區的兩路火災探測器動作信號,啟動水噴霧滅火。如果是變壓器還要收到主變壓器斷路器跳閘的信號后啟動滅火裝置。
火災自動報警系統發出啟動滅火指令,打開雨淋閥上的電磁閥,進而啟動雨淋閥,實施噴霧滅火。雨淋閥啟動后壓力開關動作,壓力開關動作后連鎖啟動消防泵,提供持續水壓,噴霧滅火。
水噴霧滅火原理示意圖
2.3技術參數
系統工作壓力:≤1.2MPa(根據設計確定);
水霧噴頭工作壓力:≥0.35MPa;
防護冷卻工作壓力:≥0.2MPa;
水泵工作電源:AC380V/50Hz;
控制柜工作電源:AC220V/50Hz;
油浸電力變壓器噴霧強度:20L/min·m2
油浸變壓器集油坑噴霧強度:6L/min·m2
油浸變壓器及集油坑持續噴霧時間:≥24min
三、使用說明
水噴霧滅火系統具有自動、手動及機械應急啟動三種控制方式。正常情況下,水噴霧滅火系統應投入在"自動狀態"。當自動控制和手動控制不能執行時,可采用機械應急手動控制。
3.1自動啟動滅火
火災報警控制器在自動狀態下,火災報警控制器接收到同一防火分區的兩路火災探測器報警及相應變壓器斷路器的跳閘信號,通過邏輯判斷啟動滅火并報警;
3.2手動啟動滅火
當水噴霧滅火系統的控制方式選擇"手動"時,把火災探測報警控制總盤上的控制方式轉換開關撥到"手動"位置,滅火系統即處于手動控制狀態。當防護區/設備發生火情,探測器只向火災探測報警控制區域盤/總盤發出警報,不輸出動作信號。在值班人員確認火警后,按動火災探測報警控制盤上的相應保護區域手動啟動按鈕,可手動啟動滅火。
3.3就地手動啟動滅火
在發生火災時,由于某些原因,火災報警控制器沒有下發啟動滅火,運行人員可在雨淋閥間按下相應雨淋閥控制器上的手動按鈕,啟動滅火。
3.4機械手動啟動滅火
當防護區/設備發生火情,由于電源發生故障或雨淋控制系統失靈不能執行滅火指令時,在雨淋報警閥組上直接打開手動應急操作閥,雨淋報警閥組打開向失火的防護區進行滅火作業。
3.5手動啟動消防泵
在發生火災并啟動滅火程序后,消防泵沒能聯鎖啟動,可在火災報警控制器上按下消防泵啟動按鈕啟動消防泵,保證消防水持續供應。
3.6就地手動啟動消防泵
在水泵室可在水泵控制屏手動啟動水泵,保證消防水持續供應。水泵控制柜手動啟動消防泵需要具備管理權限,先登錄,后啟動。
3.7水泵強啟操作
當消防泵在火災報警控制器和水泵控制柜均不能啟動,在確認發生火災緊急情況下,可在機械應急控制柜通過手搖柄直接啟動消防泵。
3.8停止操作
滅火結束后由具備管理權限的人員進行手動停泵,水泵沒有自動停泵的功能,但是當水池水位低于最低有效水位時,水位控制器會直接上傳信號至消防泵控制柜,由消防泵控制柜直接停泵。
3.9復歸操作
在滅火控制完畢后,按復位鍵,對系統進行復位。
3.10水泵巡檢操作
消防電氣控制裝置(消防泵自動巡檢控制設備)系統具有消防水泵低頻低壓自動巡檢試水功能。整個巡檢試水過程中如果設備接到消防命令智能控制器會立即發出停止巡檢試水的指令,瞬時啟動消防泵完成消防任務。若巡檢試水過程中動作異常,顯示屏將顯示故障報警和記錄,并發出聲光報警,通知有關值班人員進行檢修,確保消防設備萬無一失。
四、設計
4.1最低設計流量計算
Q=S1×W1×h+S2×W2×h
式中: Q——變壓器滅火最低流量 (L/min);
S1——變壓器的表面積(m2),上表面、四個側面及儲油柜外表面之和;
S2——變壓器集油坑面積(m2);
W1——保護對象的設計供給噴霧強度(L/(min·m2),油浸式電力變壓器外表面取值:20L/(min·m2);
W2——變壓器集油坑的設計噴霧供給強度(L/(min·m2),油浸式電力變壓器集油坑取值:6L/(min·m2);
h——系統持續供給時間(電氣火災為0.4h)。
4.2水霧噴頭選取、設計及布置。
4.2.1噴頭流量按下式計算:
式中: q——水霧噴頭的流量(L/min);
P——水霧噴頭的工作壓力(MPa);
K——水霧噴頭的流量系數,取值由噴頭制造商提供。
4.2.2變壓器所需水霧噴頭的計算數量應按下式計算:
式中:N——變壓器所需水霧噴頭的計算數量(只);
S——變壓器的保護面積(m2);
W——變壓器的設計供給強度[L/(min*m2)]
4.2.3噴頭水霧錐底半徑按下式計算:
式中:R——水霧錐底圓半徑(m);
B——水霧噴頭的噴口與保護對象之間的距離(m);B一般在0.8-1m左右,結合實際情況和安全距離適當調整。
θ——水霧噴頭的霧化角(°)。
4.2.4水霧噴頭選擇及布置規則
選擇合適霧化角水霧噴頭,水霧噴頭可布置為矩形方式和菱形方式,矩形布置時噴頭相距不大于水霧錐底面半徑的1.4倍,菱形布置時噴頭相距不大于水霧錐底面半徑的1.7倍。保證水霧可完全覆蓋變壓器及集油坑。
選擇合適流量系數的水霧噴頭,滿足變壓器噴霧強度不小于20L/(min·m2),集油坑噴霧輕度不小于6L/(min·m2)。水霧噴頭總用水流量不小于4.1計算最小流量值。
變壓器絕緣子升高座孔口、油枕、散熱器、集油坑應設水霧噴頭保護;
水霧噴頭與保護對象之間的距離不得大于水霧噴頭的有效射程。
4.3系統設計流量
4.3.1系統計算流量按下式計算:
式中:Qj——系統的計算流量(L/s);
n——水霧噴頭的數量(只);
q1——水霧噴頭的實際流量(L/min),應按水霧噴頭的實際工作壓力計算。
4.3.2系統的設計流量應按下式計算:
Qs=kQj
式中:Qs——系統的設計流量(L/s);
k——安全系數,取值不小于1.05。
4.4管道水力計算
利用《自動噴水滅火系統設計規范》 GB 50084-2017 9.2管道水力計算(海澄-威廉公式)管道沿程阻力損失:
式中:i——管道單位長度的水頭損失(kPa/m);
dj——管道計算內徑(mm);
qg——管道設計流量(L/min);
Ch——海澄-威廉系數,對于變壓器一般選擇鍍鋅鋼管,鍍鋅鋼管的Ch值為120。
4.5系統消防水泵的揚程
水泵的揚程或系統入口的供水壓力按下式計算:
H=(1.2~1.4)∑PP+P0+Z-hc
式中:H——水泵揚程;
∑PP——管道沿程及局部水頭損失(雨淋報警閥局部損失取值0.07MPa);
P0——最不利點噴頭壓力(MPa),變壓器水噴霧滅火P0值不小于0.35MPa;
Z——最不利點噴頭距最低有效水位的高程差(MPa);
hc——城市管網最低水壓(MPa),從消防水池吸水時hc取0。
4.6設計穩壓系統
穩壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%~3%計,且不宜小于1L/s;
穩壓泵的設計壓力應保持系統自動啟泵壓力設置點處的壓力在準工作狀態時大于 系統設置自動啟泵壓力值,且增加值宜為0.07MPa~0.1MPa。
4.7消防水池的容積
消防水池的容積根據火災保護物計算,保證滿足火災延續時用水量;但不應小于100m3,應按下式進行計算:
Va=Qb*t
式中:Va——消防水池的有效容積(m3);
Qp——自動噴水滅火系統設計流量(m3/h);
t——火災延續時間(h)。
五、注意事項
5.1 機器安裝、運行、維護或檢查之前要認真閱讀使用說明書。嚴格按照使用說明書進行使用,同時高度重視使用說明書中的"警告""當心"。
5.2水噴霧滅火系統應具有管理、檢測、操作與維護規程,并應保證系統處于準工作狀態;
5.3操作員及管理人員應經過消防專業培訓,應熟悉水噴霧滅火系統的原理、性能和操作與維護規程。
5.4系統調試完畢后,正式運行之前,必須將所有設備處于"自動"狀態。
5.5、消防水池、消防水箱、消防給水設備內的水,應根據當地環境、氣候條件不定期更換。
5.6、系統發生故障,需停水進行修理前,應向主管值班人員報告,取得維護負責人的同意,且應臨場監督,加強防范措施后方能動工。
六、維護保養
系統應按規范要求進行日檢、周檢、月檢、季檢和年檢。
6.1日常檢查:
6.1.1、維護人員每天對水源控制閥、報警閥組進行外觀檢查,閥門外觀應完好,啟閉狀態應符合設計要求;
6.1.2、寒冷季節檢查消防儲水設施是否有結冰現象,任何部位均不得結冰。
6.2、每周對消防水泵和備用動力進行一次啟動試驗;當消防水泵為自動控制啟動時,每周模擬自動控制的條件啟動運轉一次;
6.3月度檢查:
6.3.1、檢查電磁閥并進行啟動試驗,動作失常時應及時更換;
6.3.2、檢查手動控制閥門的鉛封、鎖鏈,系統上所有手動控制閥門均應采用鉛封或鎖鏈固定在開啟或規定狀態。
6.3.3、檢查消防水池、消防水箱及消防氣壓給水設備,應確保消防儲水設備水位及消防氣壓給水設備的氣體壓力符合設計要求;
6.3.4、檢查消防用水不作他用的技術措施,發現故障應及時處理;
6.3.5、檢查噴頭,當噴頭上有異物時應及時清除。
6.4季度檢查
6.4.1對系統進行一次防水試驗,檢查系統啟動、報警功能以及出水情況是否正常;
6.4.2檢查室外閥門井中進水管上的控制閥門,核實其處于全開啟狀態。
6.5年度檢查:
6.5.1、對消防儲水設備進行檢查,修補缺損和重新油漆。
6.5.2、對水源的供水能力進行一次測定。
變壓器水霧滅火
水噴霧試驗
水泵房
穩壓系統
雨淋閥間
水泵控制屏組
水噴霧系統控制屏