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广东省《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》(修订征求意见稿)全文

广东省住房和城乡建设厅关于征求广东省标准

《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》

(修订征求意见稿)意见的函

各地级以上市住房城乡建设主管部门,各相关单位:

  经我厅立项,由广州市设计院集团有限公司、广州市城市规划勘测设计研究院和华南理工大学建筑设计研究院有限公司等单位组织修订的广东省工程建设标准《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》已形成征求意见稿,现征求你们意见。请从广东建设信息网(政务版,网址:http://zfcxjst.gd.gov.cn)下载本标准的征求意见稿,组织研究和提出修改意见,于2022年2月7日前将书面意见反馈我厅科技信息处(电子版请发至zjt_kxc gd.gov.cn)。

  附件:1.广东省标准《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》(修订征求意见稿)

  2.广东省标准《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》(修订征求意见稿)意见表

广东省住房和城乡建设厅

2022年1月3日

附录:

《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》(修订征求意见稿)

前言

根据《广东省住房和城乡建设厅关于发布<2019年广东省工程建设标准制订、修订计划>的通知》(粤建科函〔2019〕1118号),规程编制组总结近年IG-100气体灭火系统技术的发展及应用经验,参考了国内外相关标准,对《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ15-47-2005进行修订,形成本规范。

本规范主要技术内容包括:总则、术语和符号、系统组件、系统设计、安全要求、施工、调试、竣工验收、维护管理等。本规范不涉及专利。

本次修订主要内容有:

  1.修订了IG-100灭火设计浓度参数。

  2.修订系统组件技术标准,吸收在瓶头阀后设减压装置的先进经验,加强对储瓶、管网的压力监控,明确了气体灭火系统应进行抗震设计。

  3.增加局部应用灭火系统、预制灭火系统以及撬装式灭火设备内容,补充相关技术要求。

  4.修订了IG-100气体设计用量公式、储存量计算公式、减压孔板前中期压力计算公式、等效孔口面积计算公式;补充了管道沿程压力损失计算公式、初始密度计算公式、开口补偿量计算公式、管段末端马赫数计算公式以及等效孔口单位面积喷射率。

  5.附录中补充了灭火剂输送管道规格、喷嘴代号及等效孔口尺寸、喷头等效孔口单位面积喷射率。

本规范由广东省住房和城乡建设厅负责管理,由广州市设计院集团有限公司负责解释。本标准在实施的过程中,请各单位注意总结经验,随时将有关意见和建议反馈给广州市设计院集团有限公司(地址:广州市天河区体育东路体育东横街3-5号,邮政编码:510620)。

本规范修订的主编单位:广州市设计院集团有限公司

  广州市城市规划勘测设计研究院

  华南理工大学建筑设计研究院有限公司

本规范修订的参编单位:广东鹰穗消防设备有限公司

  上海瑞泰消防设备制造有限公司

  上海能美西科姆消防设备有限公司

  深圳市建筑设计研究总院有限公司

  广东省建筑设计研究院

  珠海市建筑设计院

  广州宝贤华翰建筑工程设计有限公司

  广州地铁设计研究院股份有限公司

  中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司

  广州市宝津安消防器材有限公司

  广东捷鑫设备有限公司

本规范修订的主要起草人:(编者略)
本规范修订的主要审查人员:

目次

1 总则

2 术语和符号

 2.1术语

 2.2符号

3 系统组件

 3.1灭火剂及存储装置

 3.2选择阀与喷头

 3.3管道

 3.4预制灭火系统与撬装式灭火设备

4 系统设计

 4.1一般规定

 4.2防护区

 4.3设计用量

 4.4储瓶间

 4.5系统管网布置与计算

 4.6系统设计技术文件

5 操作与控制

6 安全要求

7 施工

 7.1施工准备

 7.2安装

8 调试

9 竣工验收

 9.1防护区和储瓶间的验收

 9.2设备验收

 9.3系统功能验收

10 维护管理

附录、条文说明(编者略)

1 总则

1.0.1 为了规范IG-100气体灭火系统(以下简称IG-100系统)的设计、施工、验收及维护管理,减少火灾危害,保护人身和财产安全,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建、扩建及改建工程中设置的在20℃时储存压力为15MPa、20MPa和30MPa的IG-100全淹没灭火系统、局部应用灭火系统、预制灭火系统的设计、施工、验收及维护管理。

1.0.3  IG-100系统可用于扑救下列火灾:

  1 电气火灾。

  2 固体表面火灾。

  3 液体火灾。

  4 灭火前可切断气源的气体火灾。

1.0.4 IG-100系统不适用于扑救下列物质火灾:

  1 硝化纤维、硝酸钠等氧化剂及含氧化剂的化学制品火灾。

  2 钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属火灾。

  3 氢化钾、氢化钠等金属的氢化物火灾。

  4 过氧化物、联胺等能自行分解的化学物质火灾。

  5 可燃固体物质深位火灾。

1.0.5抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑气体灭火系统必须进行抗震设计。

1.0.6设计采用的系统组件,必须符合国家现行的相关标准,并应符合消防产品市场准入制度的要求。

1.0.7 IG-100系统的设计、施工、验收及维护管理,除应执行本规范外,还应符合现行的国家、行业有关标准的规定。

2 术语和符号

2.1术语

2.1.1 IG-100气体IG-100 gas

  IG-100是由氮气组成的一种无色、无味、非导电的洁净灭火气体,蒸发后无残留物,密度与空气相近,可通过稀释氧气、窒息灭火。

2.1.2系统工作压力System working pressure

  灭火剂瓶组容器阀出口处的压力。

  注:灭火剂瓶组上的容器阀若不带减压功能,系统的工作压力即为瓶组的工作压力。灭火剂瓶组上的容器阀若具有减压功能,系统的工作压力即为经减压后容器阀出口处的工作压力。

2.1.3贮存压力Storage pressure

  贮存容器内按最大充装密度(或最大充装压力)灌装灭火剂,在20℃环境中的平衡压力。

2.1.4 IG-100灭火系统IG100 extinguishing system

  灭火剂为IG100的气体灭火系统。

2.1.5单元独立灭火系统Unit independent extinguishing system

  用一套灭火剂储存装置,保护一个防护区或一个防护对象的IG100灭火系统。

2.1.6组合分配灭火系统Combined distribution extinguishing systems

  用一套灭火剂储存装置,保护两个及以上防护区或防护对象的IG-100灭火系统。

2.1.7全淹没灭火系统Total flooding extinguishing system

  在规定的时间内,向封闭的防护区喷放设计规定用量的气体灭火剂,并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。

2.1.8灭火设计浓度Designextinguishing concentration

  用于系统设计包括安全系数的灭火浓度或惰化浓度。

2.1.9淹没系数Flooding factor

  在规定的灭火浓度和环境温度下,单位体积的防护区容积中所需的IG100的体积。

2.1.10局部应用灭火系统Local application extinguishing system

  向保护对象以设计喷射率直接喷射灭火剂,并持续一定时间的灭火系统。

2.1.11喷射时间Discharge time

  使防护区内的灭火剂浓度达到95%最低设计浓度所需的时间。

2.1.12中期容器压力Mid-term pressure in container

  从喷头喷出50%灭火剂设计用量时容器内压力。

2.1.13系统组件System components

  组成IG-100气体灭火系统的储存容器、容器阀、减压装置、驱动装置、高压软管、单向阀、安全泄压阀、集流管、检漏装置、选择阀、压力反馈装置、喷头等专用产品的统称。

2.1.14注册数据Registered data

  法定机构出具的检测数据。

2.1.15撬装式灭火设备Skid-mounted fire extinguishingequipment

  灭火设备框架和灭火设备整体组合的一种形式,是指已经将IG-100灭火系统的组件安装成一个整体式集合,与其他设备连接时只需用管线连通即可的成套设备。

2.1.16马赫数Math number

  流体中质点运动速度v同该点声速c之比,通常以Mae表示。

2.2 符号

表2.2.1

续表2.2.1

3 系统组件

3.0.1 IG-100气体灭火系统所有组件,应在环境温度-20℃到50℃内可靠工作。

3.0.2管网灭火系统组件应包括储存容器、容器阀、减压装置、驱动装置、高压软管、单向阀、集流管、检漏装置、选择阀、压力反馈装置、喷头及管道等组成部分。

3.0.3预制灭火系统应包括储存容器、容器阀、减压装置、驱动装置、高压软管、检漏装置及喷头等组成部分。

3.0.4撬装式灭火设备应包括框架、储存容器、容器阀、减压装置、驱动装置、高压软管、单向阀、集流管、检漏装置、选择阀、压力反馈装置、喷头及管道等组成部分。

3.0.5组合分配系统的集流管上应安装低泄高封阀;驱动气体控制管路上应安装低泄高封阀。

3.1 灭火剂及存储装置

3.1.1 IG-100气体的规格及物理特性应满足表3.1.1的要求。

表3.1.1 IG-100气体的规格及物理特性

3.1.2储存装置组成应符合下列规定:

  1管网灭火系统、局部应用灭火系统的储存装置应由储存容器、容器阀、减压装置、驱动装置、高压软管、单向阀和集流管组成,并应固定安装,且应进行设备抗震设计。

  2预制灭火系统的储存装置应由储存容器、容器阀、减压装置、驱动装置、高压软管组成。

  3驱动气体瓶组应至少由充装气体及储存容器、容器阀、安全泄放装置等组成。

  4各组件的公称工作压力不应小于在最高环境温度下所承受的工作压力。

3.1.3 IG-100储存容器的充装压力在20℃时应为15MPa、20MPa和30MPa。

3.1.4在容器阀及组合分配系统的集流管上,应设安全泄放装置和压力表。安全泄放装置的泄放动作压力设定值不应小于1.25倍最大工作压力,但不大于其强度试验压力的95%,泄放动作压力范围为设定值的95%-105%。

3.1.5灭火剂瓶组容器阀出口应有防止在运输、装卸、储存过程中灭火剂误喷放的防护装置。防护装置上的开孔应使灭火剂均匀喷放而不产生过大的反冲力,且不应被冲出。

3.1.6单个储存容器的容积宜为50L-100L,同一集流管上的储存容器,其规格、尺寸、充装压力均应一致。

3.1.7备用量的储存容器与主用量的储存容器宜接在同一集流管上,并能切换使用。

3.1.8储存容器上应设有永久固定铭牌,标明每个容器的编号、皮重、灭火剂名称、充装量、充装日期和充装压力。容器颜色应为红色,容器钢印标记和铭牌应符合现行国家标准《钢质无缝气瓶》GB5099的规定。

3.1.9管网灭火系统的储存容器应设在靠近防护区的专用储瓶间内。

3.1.10储存装置的布置,应便于操作、维修及避免阳光直接照射。储存装置距墙面或储存装置之间的距离不宜小于1.0m,且不应小于储存容器外径的1.5倍。

3.1.11储存容器、驱动气体储瓶的设计与使用应符合现行国家标准《气瓶安全技术规程》TSG23的规定。

3.1.12充装压力为20MPa和30MPa储存容器瓶头阀处应设置将气体压力由储存压力减至不大于10MPa的减压阀,并宜设压力显示及泄漏报警。当灭火剂或驱动气体压力损失达到储存温度条件下工作压力的10%时,应能可靠报警。

3.1.13储存容器应设称重部件,称重部件应有泄漏上限报警功能,当灭火剂或驱动气体泄漏量达到质量损失5%时,应能可靠报警。

3.1.14减压阀输出的压力应稳定持续,气体能有效释放到防护区,减压阀注册数据宜包括型号、公称工作压力和压力-时间关系曲线。

3.1.15容器阀应满足以下要求:

  1最大和最小工作压力下的动作要求:将容器阀安装在专用试验装置上,使被试阀门处于正常工作状态下,在0.5倍最小工作压力和1.1倍最大工作压力下启动容器阀,容器阀的动作应准确、可靠,并完全开启。

  2结构要求:容器阀应具有装设压力显示器接口,宜有装设压力反馈装置接口,接口处宜设单向针阀或安全防护结构。

  3材料要求:阀体及其内部机械零件宜采用奥氏体不锈钢、铜合金制造,或采用强度、耐腐蚀性能不低于奥氏体不锈钢、铜合金的其他金属材料制造。

3.2 选择阀与喷头

3.2.1组合分配系统中,每个独立防护区、防护对象应设至少一个选择阀。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、防护对象的永久性铭牌。

3.2.2选择阀应采用自动控制、手动控制和机械应急操作方式。阀门的工作压力不应小于系统的储存压力。

3.2.3选择阀在系统启动时,应在容器阀动作之前或同时打开。

3.2.4选择阀、单向阀和低泄高封阀的公称直径与公称压力应与连接管道相适应。阀体及其内部机械零件宜采用奥氏体不锈钢、铜合金制造,或采用强度、耐腐蚀性能不低于奥氏体不锈钢、铜合金的其他金属材料制造。

3.2.5喷头的代号、等效孔口尺寸应满足喷头代号每增加1号,等效单孔直径增加0.79375mm的要求。

3.2.6选择阀、单向阀和低泄高封阀应在明显部位永久性标出:生产单位或商标、型号规格、工作压力及介质流动方向。喷头应在明显部位永久性标出:生产单位或商标、喷头型号、代号或等效单孔直径。

3.2.7设在有粉尘、油雾等的防护区域的喷头,应增设在喷射时能自行脱落的防尘罩。

3.2.8喷头的数量和口径应满足喷头最大保护半径和灭火剂喷放量的要求,喷头注册数据宜包括喷头代号、保护面积-安装高度和流量-安装高度关系曲线。3.2.9喷头应采用耐腐蚀的材料制造,喷头的绝对工作压力不应低于系统最大工作压力。

3.3 管道

3.3.1组成管网的管道及管道附件应能承受最高环境温度下的最大工作压力,并应符合下列规定:

  1灭火剂输送管道应采用热浸镀锌无缝钢管,管材性能应符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的规定。

  2安装在腐蚀性环境里或在人员密集场所,管道宜采用不锈钢无缝钢管,

  管材性能应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976的规定。

  3输送启动气体的管道,宜采用铜管或S31603不锈钢管,且应能承受相应启动气体的最高工作压力。铜管管材性能应符合现行国家标准《铜及铜合金拉制管》GB/T1527的规定;管材性能应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976的规定。

  4管道容积不应大于储存容器的60%,减压装置到最远喷头管道总长不宜超过150m。

  5容器阀、减压阀与集流管的连接管应采用高压软管或耐压强度、抗冲击振动能力相当的金属管材,且连接管应采用耐灭火剂腐蚀的材料制造。

  6管件应采用耐灭火剂腐蚀的金属材料制造,不应用铸铁件。

3.3.2公称尺寸等于或小于80mm的无缝钢管,宜采用螺纹连接。公称直径大于80mm的无缝钢管,宜采用法兰连接。采用法兰连接时,法兰应符合现行国家标准《对焊钢制管法兰》GB/T9115的规定,且宜采用高压复合垫片。铜管、不锈钢管宜采用对口焊接、法兰连接或专用接头连接。

3.3.3集流管、高压软管及减压装置上游管道的工作压力不应低于储存容器工作压力。

3.3.4充装压力为15MPa的系统,且瓶头阀处未设置减压阀,灭火剂输送管道上应设置减压孔板。

3.3.5灭火剂输送管道不宜穿越变形缝,当必须穿越时应有可靠的抗沉降和抗变形措施。灭火剂输送管道不宜露天设置。

3.3.6灭火剂输送管道应设固定支、吊架,管道管径大于或等于DN65的水平管道应设抗震支、吊架,并应能承受气体喷放时的重量及冲击。支、吊架的间距不应大于附录E的规定。支、吊架应进行防腐处理,应采取措施防止与管道发生电化学腐蚀。

3.3.7在每个防护区的灭火系统主管道上,应设压力讯号器或流量讯号器。讯号器的工作压力不应小于系统的最大工作压力,且应有自锁功能,动作后应能人工复位。

3.4 预制灭火系统与撬装式灭火设备

3.4.1预制灭火系统应满足下列要求:

  1 工作温度范围:-10~50℃。

  2 储存压力:15MPa、20MPa和30MPa(20℃)。

  3 最大工作压力:17.2MPa、27.9MPa和36.0MPa(50℃)。

  4 应设置减压阀将喷放压力降低至不大于6.0MPa。

  5 安全泄放装置的泄放动作压力设定值不应小于1.25倍最大工作压力,但不大于部件强度试验压力的95%,泄放动作压力范围为设定值的95%-105%。

  6 喷射时间:不大于60s。

  7 喷口高度不应低于2.2m,喷口前1.0m内不应有障碍物,宜采用消音喷头。

  8 底座和支撑结构应有足够的强度、刚度和稳定性,应设置吊耳及地脚螺栓孔;底座宜安装橡胶剪切隔振器,宜具备水平度调节功能。

3.4.2撬装式灭火设备应满足以下要求:

  1 组件、管道的布置应合理、规范,满足操作、维护要求。

  2 底座和支撑结构应有足够的强度、刚度和稳定性,应设置吊耳及地脚螺栓孔;底座宜安装橡胶剪切隔振器,应具备水平度调节功能。

  3 框架外表面须进行防腐处理,防腐涂层、镀层应完整、均匀,焊接处应做好酸洗钝化抗氧化处理。

  4 设备与管网连接处应采用法兰连接,减压装置、选择阀、压力讯号器离法兰距离不小于5倍管道直径。

  5 设备应避免气体积聚。

  6 设备应设防静电接地措施。

  7 应有醒目耐久的安全警示。

4系统设计

4.1 一般规定

4.1.1采用气体灭火系统保护的防护区,其灭火设计用量或惰化设计用量,应根据防护区内可燃物相应的灭火设计浓度或设计惰化浓度经计算确定。

4.1.2对有爆炸危险的防护区应采用惰化浓度,物质的最小设计惰化浓度不应小于该物质惰化浓度的1.1倍。部分可燃物的最小惰化设计浓度可按附录D确定。

4.1.3当几种可燃物共存或混合时,其灭火设计浓度或设计惰化浓度,应按其中最大的灭火浓度或惰化浓度确定。

4.1.4组合分配系统保护的防护区数量不应超过8个,灭火剂储存量应为最大一个防护区的用量。

4.1.5灭火系统的灭火剂储存量应为防护区灭火设计用量或惰化设计用量、储存容器内的灭火剂剩余量和管网中喷放后的剩余量之和。

4.1.6灭火系统的储存装置72h内不能重新充装恢复工作的,应按系统原储存量的100%设置备用量。

4.1.7灭火系统的设计计算温度,应采用20℃。

4.1.8储存容器的边缘和操作面距墙或操作面之间的距离不宜小于1.0m。

4.1.9采用组合分配系统会造成灭火剂最大浓度超过NOAEL浓度时或LOAEL浓度时,应采用单元独立灭火系统。

4.2 防护区

4.2.1防护区的划分,应符合下列规定:

  1防护区宜以固定的单个封闭空间划分;同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时,可合为一个防护区。

  2当采用管网灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于800㎡,容积不宜大于3600m³。

  3当采用预制灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500㎡,容积不宜大于1600m³。

4.2.2防护区的最低环境温度不应低于-10℃。

4.2.3防护区围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.5h,吊顶的耐火极限不应低于0.25h。

4.2.4防护区围护结构承受内压的允许压力,不宜低于1200Pa。

4.2.5防护区应设泄压口,泄压口宜设置在2/3高以上的外墙上。除泄压口外,防护区内与其它空间相通的开口,应在灭火剂喷放前自动关闭。泄压口的面积应按下式计算:

  式中:AX——泄压口面积(㎡);

  Qy——IG-100的平均喷放速率(kg/s);

  Py——防护区围护结构承受内压的允许压力(Pa),可按附录H选用。

4.2.6一个防护区设置的预制灭火系统不宜超过10台,当多于1台时,必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s。

4.2.7局部应用灭火系统应符合系列规定:

  1保护对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s,氮气喷射强度不宜小于3.0kg/(s.m2),喷射速度不宜小于25m/s。

  2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150mm。

  3保护对象的计算面积应按被保护对象水平投影面四周外扩1m计算。

  4喷头到被保护层表面距离宜为0.6m-1.5m。

  5喷头布置应使计算面积内不留空白,并使喷头喷射角范围内没有遮挡物。

  6设计喷射时间不应小于30s,对于需要冷却防止复燃、燃点低于沸点液体、可熔化固体的火灾,应根据试验结果增加喷射时间。

4.2.8经常有人停留场所、防护区面积和容积较大场所以及输送距离较远场所宜采用管网灭火系统。

4.3 设计用量

4.3.1防护区IG-100灭火设计用量或惰化设计用量应按下式计算:

  S=0.799678+0.00293T(4.3.1-2)

  式中:M——全淹没灭火设计用量或惰化设计用量(kg);K——防护区海拔高度修正系数,按附录A选用;Mx——开口补偿量(kg),按公式(4.3.6)计算;

  V——防护区净容积(m³);

  S——压力为101.3kPa时,对应防护区最低预期温度时,IG100的蒸汽比容(m³/kg);

  T——为防护区最低预期温度(℃);

  C——防护区灭火设计浓度或惰化设计浓度(%)。

  估算时可以用IG-100气体的淹没系数乘以防护区净容积除以IG-100的蒸汽比容确定,淹没系数可按本规范附录B选用。

4.3.2用于扑救A、B、C、E类火灾的IG-100气体灭火系统其最小灭火设计浓度应符合表4.3.2的规定。

表4.3.2 IG-100的最小灭火浓度

4.3.3可燃物的灭火设计浓度不应小于1.3倍灭火浓度,部分可燃物的最小设计灭火浓度应按附录C确定。

4.3.4 IG-100全淹没灭火系统喷放时间不应大于60s,浸渍时间不应小于10min,文献、绘画及类似物质储藏室浸渍时间不应小于20min。

4.3.5系统灭火剂储存量应按下列公式计算:

  MC=M+MR+MD(4.3.5)

  MR=V0ρg

  MD=VDρg

  式中:Mc──灭火剂储存量(kg);

  M──灭火剂设计用量(kg);

  MR──喷放后储瓶内剩余量(kg);

  MD──喷放后的管网、集流管剩余量(kg);

  V0──储存容器的总容积(m3);

  VD──管网、集流管的总容积(m3);

  ρg──常态灭火剂密度,为1.1655(kg/m3)。

4.3.6对气体、液体、电气火灾和固体表面火灾,在灭火剂喷放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%,在计算灭火剂用量时,应考虑开口补偿量。开口补偿量可按下列公式计算:

  Mx=4.041V/(273.15+T)(4.3.6)

  式中:Mx──开口补偿量(kg);

  V——防护区净容积(m3);

  T——防护区的最低设计温度(℃)。

4.4 储瓶间

4.4.1储瓶间应设置在防护区附近,地面承受能力应能满足储瓶和其他设备的荷载要求。

4.4.2储瓶间出口应直通室外或疏散通道,并应设置消防电话和应急照明灯。

4.4.3储瓶间的耐火等级不应低于二级,门应为甲级防火门且向疏散通道开启。

4.4.4储瓶间的环境温度应在-10℃到50℃范围,并应保持干燥和良好通风条件。

4.4.5设在地下、半地下、或无可开启窗扇的储瓶间应设置机械通风换气装置,通风换气次数应不少于每小时5次。

4.4.6储瓶间维护结构最低允许压力不应低于1200Pa,并应设泄压口。

4.4.7储瓶间宜设置氧气浓度探测器。

4.5 系统管网布置与计算

4.5.1管网布置

  1喷头的设计数量,由单个喷头的保护面积和防护区面积确定。单层喷头地板以上的最大保护高度不宜大于6.5m,当防护区高度大于6.5m时宜另加一层喷头;喷头最小保护高度不应小于0.3m;喷头安装高度小于1.5m时,保护半径不宜大于4.5m;喷头安装高度不小于1.5m时,保护半径不应大于7.5m;喷头布置的间距应按生产厂商提供的数据确定。

  2当保护对象属可燃液体时,喷头的射流方向不应朝向液体表面。

  3管道分流应采用三通,三通分流的最小流量不宜少于总流量的5%。

  4管网设计中,不应采用四通进行管道分流。

4.5.2管网计算

  1管网计算时各管段中IG-100的流量,宜采用平均设计流量。管网计算的设计温度应取20℃(293.15K)。

  主干管的平均设计流量,应按本规范公式(4.5.2-1)计算:

  式中:QW——主干管平均设计流量(kg/s);

  W—灭火设计用量或惰化设计用量(kg);

  t——灭火剂设计喷放时间(s)。

  支管平均设计流量,应按本规范公式(4.5.2-2)计算:

  式中:Qg——支管平均设计流量(kg/s);

  Ng——安装在计算支管下游的喷头数量(个);

  Qc——单个喷头的平均设计流量(kg/s)。

  2 管网管道内径,宜按本规范公式(4.5.2-3)计算:

  式中:D——管道内径(mm);

  Q——管道平均设计流量(kg/s)。

  3灭火剂释放时,管网应进行减压。减压装置宜采用减压阀、减压孔板。减压阀宜设在瓶头阀后,减压孔板宜设在系统的源头或干管入口处。管网起点压力取减压装置额定输出压力,压力波动范围不得超过±2.5%。

  4减压孔板前中期压力,应按本规范公式(4.5.2-4)计算:

  式中:P1——减压孔板前中期绝对压力(MPa);

  P0——灭火剂储存容器充装绝对压力(MPa);

  V0——系统全部储存容器的总容积(m³);

  V1——减压孔板前管网管道容积(m³);

  V2——减压孔板后管网管道容积(m³)。

  5 减压孔板后压力,应按本规范公式(4.4.2-5)进行计算:

  P2=δ·P1(4.5.2-5)

  式中:P2——减压孔板后绝对压力(MPa);

  δ——落压比(临界落压比:δ=0.52);

  必要时,充装压力为15MPa的系统,可在0.52~0.60中选用;

  充装压力为20MPa、30MPa的系统,应按减压阀后的输出压力。

  6减压孔板孔口面积,宜按本规范公式(4.4.2-6)计算:

  式中:Fk——减压孔板孔口面积(cm²);

  Qk——减压孔板设计流量(kg/s);

  k——减压孔板流量系数。

  7喷头等效孔口面积Fc,应按本规范公式(4.4.2-7)计算:

  Fc=Qc/qc(4.5.2-7)

  式中:Fc——喷头等效孔口面积(cm2);

  Qc——单个喷头的平均设计流量(kg/s);

  qc——等效孔口单位面积喷射率[kg/(s.cm)],可按本规范附录F采用。喷头的实际孔口面积应经试验确定,喷头规格应符合《气体灭火系统及部件》GB25972的规定。

  8喷头入口绝对压力的计算值不应小于1.0MPa,且不应小于厂家注册压力值。

  9管道沿程压力损失可按以下公式计算:

 

 

  式中:Pn——管道入口绝对压力(MPa);

  Pn+1——管道出口绝对压力(MPa);

  Q——管段设计流量(kg/s);

  Q——管段设计流量(kg/s);

  ρn——管道入口灭火剂密度(kg/m3);

  ρ——管道出口灭火剂密度(kg/m3);

  Ln——计算管道长(为实际与附件当量长度之和)(m)

  10减压孔板后初始密度可按下式计算:

  ρ2=3367.81P2/(T+273.15)(4.5.2-10)

  式中:ρ——减压孔板后初始密度(kg/m³);

  P2——减压孔板后绝对压力(MPa);

  T——为防护区最低预期温度(℃)。

  11管段马赫数可按下式:

  式中:P——管道某截面绝对压力(MPa);

  D——管段内径(m);

  Q——管段设计流量(kg/s)

  Mae——管段马赫数,不应大于1,宜小于0.5。

4.6 系统设计技术文件

4.6.1系统设计技术文件应包括设计图纸和设计说明书

4.6.2设计图纸和说明书应包括下列内容:

  1系统基本状况:包括系统名称、防护区数量及名称和防护区净容积等;

  2系统设计条件:包括各防护区灭火设计浓度、喷射时间、平均环境温度、预期最高、最低环境温度、选用储存容器规格压力等级等;

  3系统设计方法:包括系统设计中所用的基本原理、计算公式、计算过程和采用的软件等。

5 操作与控制

5.0.1采用IG-100全淹没灭火系统和预制灭火系统的防护区,应按《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定设置火灾自动报警系统。

5.0.2管网灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。设置在防护区内的预制灭火系统应有自动控制和手动控制二种启动方式。

5.0.3每个防护区应设置手动与自动控制的转换装置。当人员进入防护区时,应能将灭火系统转换为手动控制方式;当人员离开时,应恢复为自动控制方式。防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置。

5.0.4灭火系统的自动控制应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。自动控制时应设置0-30s的启动延时,以便防护区内人员撤离。

5.0.5灭火系统启动时应输出相应信号联动相关设备,包括对开口封闭装置、通风机械和防火阀等的联动。

5.0.6灭火系统的手动操作装置应设在防护区外便于操作的地方,宜靠近防护区。

5.0.7灭火系统的供电,应符合现行国家消防技术规范的规定。当采用气体动力源时,应保证系统操作与控制所需要的压力和用气量。

5.0.8防护区内的火灾探测器应独立设置,并直接接入气体灭火控制器,气体灭火控制器应能向消防控制中心反馈防护区的火警信号、手/自动状态信号、灭火剂喷放信号和系统故障信号,控制器应具备自身(包括探测、控制回路)故障报警功能。

6 安全要求

6.0.1防护区内最高环境温度下的最大灭火浓度应符合下列规定:

  1对于经常有人工作的防护区,防护区内灭火剂最大浓度不应超过表6.0.1中的NOAEL浓度。

  2对于经常无人工作的防护区,或平时虽有人工作但能确保系统喷放前人员能全部撤离的防护区,防护区内灭火剂最大浓度不应超过表6.0.1中的LOAEL浓度。

表6.0.1 IG-100的生理反应影响指标

6.0.2防护区的疏散通道和出口应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的要求,保证人员30s内能顺利撤出防护区。

6.0.3防护区内的疏散通道及出口,应设应急照明与疏散指示标志。防护区内应设火灾和灭火剂施放的声光警报装置。防护区的入口应设火灾声光警报装置和灭火剂喷放指示灯,并能手动切除报警信号。

6.0.4防护区门应向疏散通道方向打开,并能自行关闭;用于疏散的门必须能从防护区内打开。

6.0.5设置在有爆炸危险场所的管网系统、金属箱体,应设防静电接地;相关电气设备应具有防爆功能。

6.0.6灭火系统组件和灭火剂输送管道与带电设备之间的最小间距应符合表6.0.6的规定。

表6.0.6灭火系统组件和灭火剂输送管道与带电设备之间的最小间距

6.0.7设有气体灭火系统的场所,宜配置空气呼吸器。

6.0.8灭火后的防护区应通风换气,地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区,应设置机械排风装置,排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不少于每小时5次。

6.0.9预制灭火系统喷口高度不应低于2.2m,喷口前1.0m内不应有障碍物。

7 施工

7.1 施工准备

7.1.1 IG-100灭火系统施工前应具备下列技术资料:

  1 IG-100系统施工图、产品说明书。

  2 IG-100成套系统组件应由厂家配套供应,成套系统应经国家法定检测机构检验;IG-100输送管道及管道附件的出厂检验报告与合格证。

  3系统中采用的不能复验的产品,如安全膜片等,应有生产厂出具的同批产品检验报告与合格证。

7.1.2 IG-100灭火系统的施工应具备下列条件:

  1防护区和储瓶间设置条件应与设计相符。

  2系统组件与主要材料齐全,其品种规格、型号应符合设计要求。

  3灭火系统所需的预埋件和孔洞应符合设计要求。

7.1.3施工前应对IG-100储存容器、容器阀、高压软管、单向阀、集流管、减压装置、选择阀、安全阀、喷头等系统组件和气动启动系统组件进行外观检查,并应符合下列规定:

  1系统组件应无碰撞变形及其他机械性损伤。

  2系统组件外露机械加工表面保护涂层应完好。

  3系统组件所有外露接口均应设有防护堵、盖,且封闭良好;接口螺纹和法兰密封面应无损伤。

  4系统组件产品铭牌清晰,标明参数应与该型号产品说书参数一致。

  5保护同一防护区的IG-100储存容器规格应一致,储存容器的高度差不宜超过20mm;气动启动系统的气体储存容器规格应一致,其高度差不宜超过10mm。

7.1.4在20℃情况下,IG-100在储存容器的充装量不应小于设计充装量,其储存压力不应超过设计充装压力的5%。

7.1.5在IG-100灭火系统安装前应对阀驱动装置进行检查,并应符合下列规定:

  1电磁驱动装置的电源电压应符合系统设计要求。通电检查电磁铁芯,应

  能满足启动要求,且动作灵活无卡阻现象。

  2气体驱动装置储存容器内气体压力不应低于设计压力,且不得超过设计压力的5%。

  3气体驱动装置中的单向阀芯应启闭灵活,无卡阻现象。

7.2 安装

7.2.1灭火系统的施工应按设计施工图和相应的技术文件进行,不得随意更改。当需要更改时,应征得原设计单位同意,并报原审核部门核准。

7.2.2所有压力测试均应作相应记录,并作为移交文件的一部分。

7.2.3灭火剂储存容器的安装应符合以下规定:

  1 IG100在储存容器内的充装应由具备充装资质的合格充装企业完成。

  2储存容器的操作面距墙或操作面之间的距离不宜小于1.0m。

  3储存容器上的压力表应朝向操作面,安装高度和方向应一致。

  4储存容器的支、框架应固定牢靠,且应采取防腐处理措施。

  5储存容器正面应标明“IG100”字样及容器编号。

7.2.4集流管的安装应符合以下规定:

  1除具有防反冲功能的容器阀外,在储存容器与集流管之间应装单向阀。

  2集流管安装前应在清洗内腔后封闭进出口。

  3集流管应固定在支、框架上。支、框架应固定牢靠,且应做防腐处理。

  4集流管上的泄压装置的泄压方向不应朝向操作面。

  5集流管外表面宜涂红色油漆。

7.2.5选择阀的安装应符合以下规定:

  1选择阀操作手柄应安装在操作面一侧,当安装高度超过1.7m时应采取便于操作的措施。

  2采用螺纹连接的选择阀,其与管道连接处应加活接头。

  3选择阀上应设有标明防护区名称或编号的铭牌,并固定在操作手柄附近。

7.2.6灭火系统启动系统的安装应符合以下规定:

  1电磁启动装置的电气连接线应沿固定储存容器的支、框架或墙面固定。

  2安装以物体重力为启动力的机械启动装置时,应保证重物在下落行程中无阻挡,其行程应超过开启所需行程25mm。

  3气体启动系统储气瓶的支、框架或箱体应固定牢靠,且应做防腐处理。储气瓶正面应标明气体介质的名称和对应防护区名称的编号。

  4气体启动系统的管道应横平竖直。平行管道或交叉管道之间的间距应保持一致。固定管道支架的间距不宜大于0.6m;固定平行管道的管夹间距不宜大于0.6m,且转弯处应增设管夹。

  5气体启动系统管道安装后应进行气密性试验,并应采取防止IG100和启动气体误喷射的可靠措施。

  6气体启动系统管道气密性试验介质为氮气或空气,试验压力不应低于启动气体储存压力,保压5min内被试管道的压力应无变化。

7.2.7输送管道的施工应符合以下规定:

  1输送管道安装应横平竖直,管道之间采用法兰连接时,应在焊接后进行内外镀锌。已镀锌的无缝钢管不宜采用法兰连接,当系统个别部位需采用法兰连接时,应对被焊部件损坏的镀锌层重新做防腐处理。

  2管道穿过墙壁、楼板处应安装套管。穿墙套管的长度应和墙厚度相等;穿过楼板的套管长度应高出地板50mm。管道与套管之间的间隙应采用柔性不燃材料填塞严密。

  3抗震支吊架的安装应符合现行国家标准《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981、《建筑抗震支吊架通用技术条件》GB/T37267的规定。管道应用支、吊架和抗震支、吊架固定牢靠,支、吊架最大间距应符合附录E的规定。管道未端喷头处应设防晃支架固定,支架与喷头间的管道长度不应大于500mm。

  4主、干管道在垂直方向和水平方向至少应安装一个防晃支架,当穿过建筑楼层时,每层应设一个防晃支架。当水平管道改变方向时,应设防晃支架。防晃支架与抗震支架重叠时可仅设抗震支架。

  5管道焊接的坡口形式、加工方法和尺寸等,均应符合现行国家标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB/T985、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》GB/T986的有关规定;管道之间或管道与管接头之间的焊接应采用对口焊接。

7.2.8输送管道的试验、吹扫和涂漆应符合以下规定:

  1管道安装完毕后,应进行强度试验。水压强度试验压力为该系统工作压力的1.5倍,保压时间不应少于5min,管道各连接处无渗漏,管网无异常变形。工作压力的确定说明如下:

  (1)减压装置以前的管网工作压力为IG-100储存容器的储存压力;

  (2)减压装置以后的管网工作压力为IG-100在设计温度下经过减压后的实际压力(实际压力数值由生产厂家给定)。

  2不宜进行水压强度试验的防护区,可采用气压强度试验代替。气压强度试验的试验压力和该系统工作压力相同。试验时应采取有效的安全措施。

  3进行管道强度试验时,应将压力升至试验压力后保压5min,检査管道各连接处应无明显滴漏,目测管道无变形。

  4管道气压严密性试验的加压介质可采用空气或氮气,试验压力为系统的工作压力,保压3min,压力的降落不应超过试验压力的10%,且用肥皂水检查防护区外的管道连接处,应无泄漏。进行气压强度试验的管网系统,可不进行气密性试验。

  5强度试验合格的管道,应用压缩空气或氮气进行吹扫,管道末端的气体流速不应小于20m/s。采用白布检查,直到白布上无铁锈、尘土、水渍及其他脏物为吹扫合格。

  6输送管道的外表面应涂红色油漆。隐蔽场所内的管道可涂红色漆环,漆环的宽度间距要均匀。

7.2.9喷头的安装应符合以下规定:

  1喷头安装时应逐个核对其型号、规格和喷孔方向,并应符合设计要求。

  2吊顶下不带装饰罩的喷头,其连接管道端螺纹不应露出吊顶;带装饰罩的喷头,装饰罩应紧贴吊顶。

  3面积小于7mm2的孔口的喷头组件或减压组件的入口应配备能够防止孔口堵塞的过滤器。

8 调试

8.0.1灭火系统安装完毕,且相关的火灾自动报警系统和开口自动关闭装置、通风机械和防火阀等联动设备的调试完成后,应进行灭火系统的联动调试。

8.0.2灭火系统调试前应具备完整的技术资料及调试必需的其他资料,并应符合本规范7.1.1条和7.2.2条的规定。

8.0.3灭火系统的调试负责人应由专业技术人员担任。参加调试的人员应职责明确。

8.0.4调试前应按施工的要求检查系统组件和材料的型号、规格、数量以及系统的安装质量,并应及时处理所发现的问题。

8.0.5调试后应编制相应的调试报告,作为移交文件的一部分。

8.0.6调试工作为对每个防护区进行模拟喷气试验和备用灭火剂储存容器切换操作试验。

  1调试试验时,应采取可靠的安全措施,确保人员安全和避免IG-100的误喷射。

  2模拟喷气试验可采用压缩空气或氮气进行,模拟气体储存容器与被试验的防护区IG-100储存容器的结构、型号、规格应相同,连接与控制方式应一致,充装的气体压力和IG-100充装压力相等。试验容器的数量不应少于储存容器数的20%,且不得少于一个。

  3模拟喷气试验宜采用自动控制。

  4模拟试验应达到:试验气体能喷入被试防护区内,且应能从被试防护区的每个喷头喷出;有关控制阀门应工作正常;有关声、光报警信号应准确;储瓶间内的设备和对应被试防护区输送管道应无明显晃动和机械性损坏。

  5进行备用IG-100储存容器切换操作试验时,可采用手动操作,并应按本条第2款的规定准备一个模拟气体储存容器进行试验,试验结果应符合本条第4款的要求。

9 竣工验收

9.0.1系统的竣工验收应由建设单位组织,消防监督机构、设计、工程监理、施工、供货商等单位组成验收组共同进行。

9.0.2竣工验收时,施工单位应向建设单位提交下列技术资料:

  1经批准的竣工验收申请报告。

  2施工记录和隐蔽工程中间验收记录。

  3竣工图和设计变更文字记录。

  4竣工报告。

  5设计说明书。

  6调试报告。

  7系统及其主要组件的使用维护说明。

  8系统组件、管道材料及管道附件的检查报告、试验报告和出厂合格证。

9.0.3竣工验收应包括下列场所和设备:

  1防护区和储瓶间。

  2系统设备和灭火剂输送管道。

  3与气体灭火系统联动的有关设备。

  4有关的安全设施。

9.1 防护区和储瓶间的验收

9.1.1防护区的划分、用途、位置、开口、通风、几何尺寸、环境温度及可燃物的种类应符合设计要求,并应符合现行国家有关设计规范的规定。

9.1.2防护区下列安全设施的位置应符合设计要求,并应符合现行国家有关标准、规范的规定:

  1防护区的疏散通道、疏散指示标志和应急照明装置。

  2防护区内和入口处声光报警装置、入口处的安全标志。

  3无窗或固定窗扇的地上防护区和地下防护区的排气装置。

  4防护区的泄压装置。

  5防护区开口的封堵设施。

9.1.3储瓶间的位置、通道、耐火等级、应急照明装置、消防设施及地下储瓶间机械排风装置应符合设计要求,并应符合现行有关国家标准、规范的规定。

9.2 设备验收

9.2.1储存容器的数量、型号和规格、位置与固定方式、油漆和标志,IG-100的充装量和储存压力,以及储存容器的安装质量应符合设计要求,并应符合本规范7.1.2条、7.1.3条、7.1.4条、7.2.3条的规定。

9.2.2 IG100储存容器内的充装量,可通过储存容器上压力表的压力来确定。不同温度下对应的压力应按附录F所列曲线确定。

9.2.3集流管的材料、规格、连接方式、布置和集流管上泄压方向应符合设计要求和本规范7.1.2条、7.2.4条的规定。

9.2.4灭火系统启动系统装置的数量、型号、规格和标志,安装位置和固定方法,气动启动系统中气体储存容器中的介质和充装压力以及气动管道的规格、布置、连接方式和固定,应符合设计要求和本规范7.1.5条、7.2.6条的规定。

9.2.5选择阀的数量、型号、规格、位置、固定和标志及其安装质量应符合设计要求和本规范7.2.5条的规定。

9.2.6设备的手动操作处,均应有标明对应防护区名称的耐久标志。手动操作装置均应有加铅封的安全销或防护罩。

9.2.7输送管道的布置与连接方式,支架和吊架的位置及间距,穿过建筑构件及其变形缝的处理、各管段附件的型号和规格以及防腐处理和油漆颜色,应符合设计要求和本规范第4章的有关规定。

9.2.8喷头的数量、型号、规格、安装位置、喷孔方向、固定方法和标志、应符合设计要求。

9.3 系统功能验收

9.3.1按防护区总数(不足5个的按5个计)的20%进行模拟启动试验;按防护区总数(不足10个的按10个计)的10%进行模拟喷气试验。

9.3.2模拟自动启动试验时,应先关断有关储存容器上的启动器,安装相适应的指示灯、压力表或其他相应装置,再使被试防护区的火灾探测器接受模拟火灾信号,试验时应符合下列规定:

  1指示灯泡正常或压力表测定的气压满足启动容器阀和选择阀的要求。

  2有关的声、光报警装置均能发出符合设计要求的正常信号。

  3有关的联动设备动作准确,符合设计要求。

9.3.3模拟喷气试验应符合本规范8.0.6条的规定。

9.3.4当模拟喷气试验结果达不到本规范第8.0.6条的规定时,功能检验为不合格,应在排除故障后对全部防护区进行模拟喷气试验。

9.3.5设有备用IG-100储存装置的灭火系统的模拟切换操作试验,应符合设计要求和本规范8.0.6条的规定。

9.3.6验收后应做出相应的验收报告,作为移交文件的一部分。

9.3.7灭火系统验收合格后,应将灭火系统恢复到正常工作状态。验收不合格的不得投入使用。

10 维护管理

10.0.1灭火系统应由经过专门培训,并经考试合格的专业人员定期检查和维护。

10.0.2灭火系统投入使用时,应具备下列文件资料:

  1本规范9.0.2条所规定的全部技术资料和竣工验收报告。

  2系统的操作规程。

  3系统的检查、维护记录图表。

10.0.3应定期对灭火系统进行检查,并做好检查记录。检查中发现的问题应及时处理。

10.0.4每月应对灭火系统进行两次检查,检查内容及要求应符合下列规定:

  1对储存容器、选择阀、单向阀、高压软管、集流管、启动装置、管网与喷头等全部系统组件进行外观检查。系统组件应无碰撞变形及其他机械性损伤,表面应无锈蚀,保护涂层应完好,铭牌应清晰,手动操作装置的防护罩、铅封和安全标志应完整。

  2气动启动装置的气体动力源的压力,不应小于其设计压力的90%。

10.0.5每年应对灭火系统进行两次全面检查,检查内容和要求除按月检规定的检查外,还应符合下列规定:

  1防护区的开口情况,防护区的用途及可燃物的种类、数量、分布情况应符合设计规定。

  2储瓶间设备、输送管道和支、吊架的固定应无松动。

  3高压软管(挠性接头)应无变形、裂纹及老化,如有上述情况应及时更换。

  4各喷头孔口应无堵塞。

  5储存容器的压力不应小于检査温度下压力值(由附录F中曲线确定)的95%。

  6输送管道有损伤与堵塞现象,应按本规范7.2.8条规定,对其进行气密性试验和吹扫。

附录表略(编者注)

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