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技术支持
二氧化碳的设计用量计算公式 CO2管网式固定灭火装置
- 发布时间： 2017/6/21 9:16:12
一、工程概况
本工程位于 。原有主体结构不作改动，原有动力设备和机电主干系统保留，装修范围包括在成品仓库的A-D轴、9轴-19轴设置立式氟碳喷漆线，占地面积540平米。在D-G轴、9轴-19轴，建筑面积252平米设置一台卧式氟碳喷漆线。有限公司消防制度健全，且厂区内配有专用消防灭火车。
本次工程性质为火灾危险等级为乙类，耐火等级为二级，建筑面积约为792平米。原有成品仓库结构为钢梁、转混结构，火灾危险类别为丁类，耐火等级为二级。
二、装修消防设计依据
本系统依据中华人民共和国消防技术标准并根据氟碳喷漆线的特殊要求，进行二氧化碳自动灭火系统设计。
1. 《建筑设计防火规范》 GB50166-2006
2. 《二氧化碳灭火系统设计规范》 GB50193-93（2010年版）
3. 《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-1998
4. 《气体灭火系统施工及验收规范》 GB50263-2007
5. 《火灾自动报警系统施工及验收规范》 GB50166-2007
6. 甲方提供的各种保护区平面图
三、装修消防设计情况
因在该工程设置在成品仓库内，其防火等级略高于原建筑性质，氟碳喷漆线的火灾危险等级为乙类，耐火等级为二级，建筑面积约为792平米。对氟碳喷漆线要求其为甲方在该区域的一级防火区域，该区域需设置专职消防安全员，做到24小时实时监控，且对氟碳喷漆线设置有固定式二氧化碳灭火系统及火灾自动报警系统。
1、工程范围
自动灭火区域及火灾报警系统：
一区：调漆间（其中卧式氟碳线无此区）
二区：底漆喷漆室
三区：底漆流平室
四区：面漆喷漆室
五区：面漆流平室
六区：罩光漆喷漆室
七区：罩光漆流平室
2、设计要求及设计说明
2.1、 设计要求
2.1.1、有限公司氟碳喷漆线CO2气体灭火系统中所有保护区均采用全淹没灭火方式设计。
2.1.2、本气体灭火工程采用组合分配系统保护。
2.1.3、二氧化碳钢瓶间设置在氟碳喷漆线附近。
2.1.4、本气体灭火工程包括CO2管网式固定灭火装置、自动报警系统。
2.1.5、系统启动操作方式──自动，电气手动和人力机械应急三种操作方式。
2.1.6、根据二氧化碳气体灭火系统设计规范规定，系统在5个保护区及以上，或在48小时不能充装时，需设置备用量。因此本气体灭火系统设有备用二氧化碳瓶组，且数量等于系统最大保护区调漆间和临时漆库的设计储存量；备用二氧化碳瓶组与系统管网相连，且能与主储存容器切换使用，使系统具有一、二次灭火功能。
3 、设计说明
3.1、各防护区设计浓度和物质系数的确定
根据《二氧化碳灭火系统设计规范》附录A中对各可燃物的物质系数和设计浓度的规定，调漆集中供漆室可以按油漆间取值，其设计浓度应为46%，物质系数应取1.47。
根据规范3.2.2条："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。"因此，可以确定喷漆室应按二甲苯取值，其设计浓度应为46%，物质系数应取1.47。
3.2、各防护区开口的确定
各喷漆室在开口方面：向一个正在通风的防护区施放二氧化碳，二氧化碳会随着排出的空气很快流出室外，使防护区内达不到二氧化碳设计浓度，影响灭火。所以规范中规定防护区用的通风机和通风管道中的防火阀均应在喷放二氧化碳前应自动关闭，而喷漆室的门窗也均应在灭火前关闭。因此各喷漆室的开口也可以确定为零。
3.3、各防护区的设计计算
(1) 二氧化碳的设计用量计算公式：
M=Kb(K 1A+K2V)
A=Av+30A0 V=Vv-Vg
M-二氧化碳设计用量（Kg）；
Kb-物质系数
K1-面积系数(Kg/m2)，取0.2Kg/m2；
K2-体积系数(Kg/m3)，取0.7Kg/m3；
A-折算面积(m2)；
Av-防护区的内侧面，底面，顶面的总面积(m2)；
A0-开口总面积(m2)；
V-防护区的净容积（m3）；
Vv-防护区的容积（m3）
Vg-防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积（m3）
(2) 二氧化碳的储存量计算公式：
Mc=Km M + Mv+ Ms+ Mt
Mc-二氧化碳储存量（Kg）；
Km-裕度系数；对全淹没系统取1；
Mv-二氧化碳在管道中的蒸发量（Kg）；高压全淹没系统取0值；
Ms-储存容器内的二氧化碳剩余量（Kg）；经验值取0.08 M；
Mt-管道内的二氧化碳剩余量（Kg）；高压系统取0值；
故以上公式可以简化为：
Mc=1.08 M
(3) 设计储存容器数量计算
N = Mc / 42
Mc -二氧化碳储存量
N-设计储存瓶个数；计算后取整；
注：70L钢瓶充装密度选0.6Kg/L，即每瓶充装42Kg二氧化碳灭火剂。
(4) 管网干管的设计流量计算
Q = M / t
Q-管道设计流量（Kg/min）；
t-喷射时间（min）；规范要求全淹没系统喷射时间不应大于1min，故取1min 。
(5) 管道内径计算
D = Kd ×Q1/2
D-管道内径（mm）；
Kd-管径系数，取值范围1.41~3.78。
(6)喷头规格和数量应根据等效孔口面积和具体设计确定。
3.4、各防护区组合分配分系统情况分析
二氧化碳气体灭火系设有备用二氧化碳瓶组，且数量不应小于系统设计储存量；备用二氧化碳瓶组应与系统管网相连，且能与主储存容器切换使用。因此喷漆线的7个保护区可以设置成一套组合分配灭火系统。
由于备用量的储存容器与系统管网相连，并能与主储存容器切换使用，这就使得系统具有一、二次灭火功能。
4、防护区要求
1．全淹没灭火系统的防护区，应符合下列规定：
1.1.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3%，其开口不应设在底面。
1.2.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。
1.3.防护区围护结构及门窗的耐火极限均不应低于0.5h；吊顶的耐火极限不应低于0.25h；防护区围护结构及门窗的允许压强，不宜低于1.2Kpa；
1.4.防护区的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放灭火剂前，应做到关闭；
2．采用局部应用灭火系统的保护对象，应符合下列规定：
2.1.保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s，必要时应采取挡风措施。
2.2.在喷头与保护对象之间，喷头喷射角范围内不应有遮挡物。
2.3.当保护对象为可燃液体时，液面至容器缘口的距离不得大于150mm。
无论是全淹没灭火系统还是局部应用灭火系统，启动释放二氧化碳之前或同时，均必须切断可燃、助燃气体的气源。
5、储存容器间的要求
确定储存容器间应考虑以下几点：
1．应尽可能靠近防护区或保护对象；
2．应有足够的空间安装和操作该系统；
3．储存装置的环境温度应为0-49℃。，应避免阳光直射和化学制品的危害；
4．耐火等级不应低于二级；
5．出口应直接通向室外或疏散通道；
6．室内应保持干燥和良好通风，地下储存容器间应设机械排风装置。
客服1