水喷雾灭火集成

水喷雾灭火集成

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一、系统概述

1.1系统简介

水喷雾灭火系统在一定压力下通过专用的水雾喷头将水雾喷射到灭火对象上,使之迅速灭火。该系统借助水雾的冷却、窒息、乳化、稀释等综合作用,实现迅速灭火的目的,是一种"高效、安全、经济、环保"的灭火装置。

1.2适用范围

水喷雾灭火装置可以广泛应用于以下场所:1.2.1油浸电力变压器1.2.2燃油锅炉房1.2.3燃油发电机房1.2.4石油库1.2.5石油罐1.2.6汽车库1.2.7修车库

本说明书主要针对水喷雾灭火系统在油浸电力变压器上的使用进行说明。

1.3装置的特点与优点:

1.3.1水喷雾灭火系统可用于灭A、B、C类火灾,特别是用于扑救热油流淌火灾;对环境无毒害,对设备影响小;

1.3.2灭火高效迅速、抗烧时间长、不易复燃;

1.3.3高压水经离心雾化后分解成不连续的水雾滴,不会造成液体火飞溅、电气绝缘度高的特点,更适合可燃液体火灾或电气火灾。

1.3.4系统水雾冷却、窒息和乳化作用及水雾绝缘效果,尤其适用于油浸变压器的火灾防护。

1.3.5对于变压器灭火,不破坏变压器本体,由于雾化绝缘性能好,灭火装置故障不影响变压器正常供电。

1.3.6水喷雾可灭火和防护冷却,有效灭火和防火防爆防复燃。

1.3.7对于缺水地区应用有一定的局限性。

二、产品概述

2.1系统结构

系统主要分为四个部分:

2.1.1水源部分:主要包括蓄水池、自动补水装置及水源。

2.1.2供水部分:包括消防泵、稳压系统、及消防泵、稳压装置的自动控制装置。

2.1.3水喷雾部分:包括雨淋报警阀、控制阀门、水雾喷头及管网等。

2.1.4火灾报警控制部分:火灾报警控制柜、火灾探测及传输装置、模块柜。

水喷雾灭火结构图

2.2工作原理

在准工作状态下,水泵和雨淋阀之间的供水管网内维持一定的压力(根据实际情况而定,不大于1.2MPa)。当管网压力低于最低设定压力时,稳压泵启动,到达最高设定压力时,稳压泵停止。

在收到一路火灾探测器动作信号后,发出声光报警,收到同一防火分区的两路火灾探测器动作信号,启动水喷雾灭火。如果是变压器还要收到主变压器断路器跳闸的信号后启动灭火装置。

火灾自动报警系统发出启动灭火指令,打开雨淋阀上的电磁阀,进而启动雨淋阀,实施喷雾灭火。雨淋阀启动后压力开关动作,压力开关动作后连锁启动消防泵,提供持续水压,喷雾灭火。

水喷雾灭火原理示意图

2.3技术参数

系统工作压力:≤1.2MPa(根据设计确定);

水雾喷头工作压力:≥0.35MPa;

防护冷却工作压力:≥0.2MPa;

水泵工作电源:AC380V/50Hz;

控制柜工作电源:AC220V/50Hz;

油浸电力变压器喷雾强度:20L/min·m2

油浸变压器集油坑喷雾强度:6L/min·m2

油浸变压器及集油坑持续喷雾时间:≥24min

三、使用说明

水喷雾灭火系统具有自动、手动及机械应急启动三种控制方式。正常情况下,水喷雾灭火系统应投入在"自动状态"。当自动控制和手动控制不能执行时,可采用机械应急手动控制。

3.1自动启动灭火

火灾报警控制器在自动状态下,火灾报警控制器接收到同一防火分区的两路火灾探测器报警及相应变压器断路器的跳闸信号,通过逻辑判断启动灭火并报警;

3.2手动启动灭火

当水喷雾灭火系统的控制方式选择"手动"时,把火灾探测报警控制总盘上的控制方式转换开关拨到"手动"位置,灭火系统即处于手动控制状态。当防护区/设备发生火情,探测器只向火灾探测报警控制区域盘/总盘发出警报,不输出动作信号。在值班人员确认火警后,按动火灾探测报警控制盘上的相应保护区域手动启动按钮,可手动启动灭火。

3.3就地手动启动灭火

在发生火灾时,由于某些原因,火灾报警控制器没有下发启动灭火,运行人员可在雨淋阀间按下相应雨淋阀控制器上的手动按钮,启动灭火。

3.4机械手动启动灭火

当防护区/设备发生火情,由于电源发生故障或雨淋控制系统失灵不能执行灭火指令时,在雨淋报警阀组上直接打开手动应急操作阀,雨淋报警阀组打开向失火的防护区进行灭火作业。

3.5手动启动消防泵

在发生火灾并启动灭火程序后,消防泵没能联锁启动,可在火灾报警控制器上按下消防泵启动按钮启动消防泵,保证消防水持续供应。

3.6就地手动启动消防泵

在水泵室可在水泵控制屏手动启动水泵,保证消防水持续供应。水泵控制柜手动启动消防泵需要具备管理权限,先登录,后启动。

3.7水泵强启操作

当消防泵在火灾报警控制器和水泵控制柜均不能启动,在确认发生火灾紧急情况下,可在机械应急控制柜通过手摇柄直接启动消防泵。

3.8停止操作

灭火结束后由具备管理权限的人员进行手动停泵,水泵没有自动停泵的功能,但是当水池水位低于最低有效水位时,水位控制器会直接上传信号至消防泵控制柜,由消防泵控制柜直接停泵。

3.9复归操作

在灭火控制完毕后,按复位键,对系统进行复位。

3.10水泵巡检操作

消防电气控制装置(消防泵自动巡检控制设备)系统具有消防水泵低频低压自动巡检试水功能。整个巡检试水过程中如果设备接到消防命令智能控制器会立即发出停止巡检试水的指令,瞬时启动消防泵完成消防任务。若巡检试水过程中动作异常,显示屏将显示故障报警和记录,并发出声光报警,通知有关值班人员进行检修,确保消防设备万无一失。

四、设计

4.1最低设计流量计算

Q=S1×W1×h+S2×W2×h

式中: Q——变压器灭火最低流量 (L/min);

S1——变压器的表面积(m2),上表面、四个侧面及储油柜外表面之和;

S2——变压器集油坑面积(m2);

W1——保护对象的设计供给喷雾强度(L/(min·m2),油浸式电力变压器外表面取值:20L/(min·m2);

W2——变压器集油坑的设计喷雾供给强度(L/(min·m2),油浸式电力变压器集油坑取值:6L/(min·m2);

h——系统持续供给时间(电气火灾为0.4h)。

4.2水雾喷头选取、设计及布置。

4.2.1喷头流量按下式计算:

式中: q——水雾喷头的流量(L/min);

P——水雾喷头的工作压力(MPa);

K——水雾喷头的流量系数,取值由喷头制造商提供。

4.2.2变压器所需水雾喷头的计算数量应按下式计算:

式中:N——变压器所需水雾喷头的计算数量(只);

S——变压器的保护面积(m2);

W——变压器的设计供给强度[L/(min*m2)]

4.2.3喷头水雾锥底半径按下式计算:

式中:R——水雾锥底圆半径(m);

B——水雾喷头的喷口与保护对象之间的距离(m);B一般在0.8-1m左右,结合实际情况和安全距离适当调整。

θ——水雾喷头的雾化角(°)。

4.2.4水雾喷头选择及布置规则

选择合适雾化角水雾喷头,水雾喷头可布置为矩形方式和菱形方式,矩形布置时喷头相距不大于水雾锥底面半径的1.4倍,菱形布置时喷头相距不大于水雾锥底面半径的1.7倍。保证水雾可完全覆盖变压器及集油坑。

选择合适流量系数的水雾喷头,满足变压器喷雾强度不小于20L/(min·m2),集油坑喷雾轻度不小于6L/(min·m2)。水雾喷头总用水流量不小于4.1计算最小流量值。

变压器绝缘子升高座孔口、油枕、散热器、集油坑应设水雾喷头保护;

水雾喷头与保护对象之间的距离不得大于水雾喷头的有效射程。

4.3系统设计流量

4.3.1系统计算流量按下式计算:

式中:Qj——系统的计算流量(L/s);

n——水雾喷头的数量(只);

q1——水雾喷头的实际流量(L/min),应按水雾喷头的实际工作压力计算。

4.3.2系统的设计流量应按下式计算:

Qs=kQj

式中:Qs——系统的设计流量(L/s);

k——安全系数,取值不小于1.05。

4.4管道水力计算

利用《自动喷水灭火系统设计规范》 GB 50084-2017 9.2管道水力计算(海澄-威廉公式)管道沿程阻力损失:

式中:i——管道单位长度的水头损失(kPa/m);

dj——管道计算内径(mm);

qg——管道设计流量(L/min);

Ch——海澄-威廉系数,对于变压器一般选择镀锌钢管,镀锌钢管的Ch值为120。

4.5系统消防水泵的扬程

水泵的扬程或系统入口的供水压力按下式计算:

H=(1.2~1.4)∑PP+P0+Z-hc

式中:H——水泵扬程;

∑PP——管道沿程及局部水头损失(雨淋报警阀局部损失取值0.07MPa);

P0——最不利点喷头压力(MPa),变压器水喷雾灭火P0值不小于0.35MPa;

Z——最不利点喷头距最低有效水位的高程差(MPa);

hc——城市管网最低水压(MPa),从消防水池吸水时hc取0。

4.6设计稳压系统

稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1%~3%计,且不宜小于1L/s;

稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于        系统设置自动启泵压力值,且增加值宜为0.07MPa~0.1MPa。

4.7消防水池的容积

消防水池的容积根据火灾保护物计算,保证满足火灾延续时用水量;但不应小于100m3,应按下式进行计算:

Va=Qb*t

式中:Va——消防水池的有效容积(m3);

Qp——自动喷水灭火系统设计流量(m3/h);

t——火灾延续时间(h)。

五、注意事项

5.1 机器安装、运行、维护或检查之前要认真阅读使用说明书。严格按照使用说明书进行使用,同时高度重视使用说明书中的"警告""当心"。

5.2水喷雾灭火系统应具有管理、检测、操作与维护规程,并应保证系统处于准工作状态;

5.3操作员及管理人员应经过消防专业培训,应熟悉水喷雾灭火系统的原理、性能和操作与维护规程。

5.4系统调试完毕后,正式运行之前,必须将所有设备处于"自动"状态。

5.5、消防水池、消防水箱、消防给水设备内的水,应根据当地环境、气候条件不定期更换。

5.6、系统发生故障,需停水进行修理前,应向主管值班人员报告,取得维护负责人的同意,且应临场监督,加强防范措施后方能动工。

六、维护保养

系统应按规范要求进行日检、周检、月检、季检和年检。

6.1日常检查:

6.1.1、维护人员每天对水源控制阀、报警阀组进行外观检查,阀门外观应完好,启闭状态应符合设计要求;

6.1.2、寒冷季节检查消防储水设施是否有结冰现象,任何部位均不得结冰。

6.2、每周对消防水泵和备用动力进行一次启动试验;当消防水泵为自动控制启动时,每周模拟自动控制的条件启动运转一次;

6.3月度检查:

6.3.1、检查电磁阀并进行启动试验,动作失常时应及时更换;

6.3.2、检查手动控制阀门的铅封、锁链,系统上所有手动控制阀门均应采用铅封或锁链固定在开启或规定状态。

6.3.3、检查消防水池、消防水箱及消防气压给水设备,应确保消防储水设备水位及消防气压给水设备的气体压力符合设计要求;

6.3.4、检查消防用水不作他用的技术措施,发现故障应及时处理;

6.3.5、检查喷头,当喷头上有异物时应及时清除。

6.4季度检查

6.4.1对系统进行一次防水试验,检查系统启动、报警功能以及出水情况是否正常;

6.4.2检查室外阀门井中进水管上的控制阀门,核实其处于全开启状态。

6.5年度检查:

6.5.1、对消防储水设备进行检查,修补缺损和重新油漆。

6.5.2、对水源的供水能力进行一次测定。

变压器水雾灭火

水喷雾试验

水泵房

稳压系统

雨淋阀间

水泵控制屏组

水喷雾系统控制屏

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