氣體滅火系統(tǒng)常見故障、產(chǎn)生的原因及處理方式!
2014-8-15 20:42:07 點(diǎn)擊:
防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門窗的耐火極限均不應(yīng)低于0.5h;吊頂?shù)哪突饦O限不應(yīng)低于0.25h;
但是,在實(shí)際應(yīng)用中,我們所面臨的情況卻遠(yuǎn)不是這句話所能夠概括的。這是一個(gè)帶有普遍性的問題?梢圆豢鋸埖恼f,在我們設(shè)計(jì)安裝的所有氣體滅火系統(tǒng)中,真正完全符合這條標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)區(qū)是少數(shù)。我們常遇到的具體問題是: 1.我們能否用這樣的材料作為防護(hù)區(qū)隔斷? 2.這樣的隔斷能否滿足防護(hù)區(qū)的要求? 3.是否一定要采用防火防爆玻璃? 4.這樣的門要不要換成防火門? 5.要象這樣要求,我們根本做不到!
諸如此類的問題,嚴(yán)格按照規(guī)范要求往往的確是無法做到的,但放寬應(yīng)該放寬到什么程度,又沒有標(biāo)準(zhǔn),所以最終的結(jié)果往往是因人而異、因地而異,全憑建設(shè)單位的某位具體負(fù)責(zé)人、具體設(shè)計(jì)人員、當(dāng)?shù)叵辣O(jiān)督管理部門,甚至某位官員的掌握尺度而定。給建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、甚至消防監(jiān)督管理部門帶來了很大的困惑和疑難。
我們認(rèn)為,出現(xiàn)這樣問題的根本原因是,規(guī)范在這一點(diǎn)上制定得過于籠統(tǒng)簡單,也過于嚴(yán)格,無法適應(yīng)實(shí)際使用中各種可能的變化。
我們建議,在新的規(guī)范中對此根據(jù)不同情況給出更加靈活、適用性更強(qiáng)的規(guī)定。比如:防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐火性能應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)內(nèi)可能發(fā)生火災(zāi)的強(qiáng)度及其可能的發(fā)展速度決定。對于在短時(shí)間內(nèi)容易發(fā)展至轟燃程度的火災(zāi)場所,其防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐火極限應(yīng)采用不低于0.5h的標(biāo)準(zhǔn)。對由置于其內(nèi)部的易燃可燃物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)決定,即使這些物質(zhì)被引燃,在實(shí)施氣體滅火前可預(yù)見的時(shí)間內(nèi)不可能迅猛發(fā)展,也不可能危及圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性的防護(hù)區(qū),對其圍護(hù)結(jié)構(gòu)中符合以下條件的局部構(gòu)件(如門、窗、玻璃隔斷等)可放寬耐火性能要求,允許采用普通的建筑材料: a)與可能的燃燒物之間的距離不小于某個(gè)距離; b)不屬于頂部或底部圍護(hù)結(jié)構(gòu); c)放寬耐火性能要求的構(gòu)件的面積之和,不超過防護(hù)區(qū)除頂部和底部以外的圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積的某個(gè)百分比; d)能夠確保該防護(hù)區(qū)處于人員不中斷監(jiān)控之下。 其實(shí),以上建議的內(nèi)容并不新鮮,我們平時(shí)大多數(shù)情況都是這樣做的,只是把它們規(guī)范化了,更加便于操作和掌握。 二、防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的允許壓強(qiáng)和泄壓口問題
目前在用的國家規(guī)范或地方規(guī)范中,對于防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的允許壓強(qiáng)和泄壓口同樣也給出了簡單且嚴(yán)格的規(guī)定:
--防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng),不宜低于1.2KPa;
--泄壓口面積,宜按下式計(jì)算:Fx=f(Qx,Pf)
式中:Fx----泄壓口面積(m2);
Qx----氣體在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf----圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)。 在上述規(guī)定中,我們認(rèn)為存在以下問題: 1.關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)允許壓強(qiáng)大于1200Pa標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)定。
在實(shí)際應(yīng)用中,人們往往希望知道的是究竟什么樣的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料能夠滿足允許壓強(qiáng)大于1200Pa的標(biāo)準(zhǔn),或已被使用的某種材料究竟能否滿足允許壓強(qiáng)大于1200Pa的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說,此項(xiàng)規(guī)定使人們更多地從材料的角度去考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐壓強(qiáng)度問題。而事實(shí)上,我們從實(shí)踐中得知,任何防護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)都是由若干種材料、性能不相同的構(gòu)件(如墻裙、玻璃窗、門等)組合而成的。某一構(gòu)件從材料上講,或許能夠達(dá)到1200Pa以上的耐壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),但對于該構(gòu)件整體而言,卻可能無法承受在1200Pa下的總載荷,而且構(gòu)件的面積越大,其單位面積能夠承受的載荷就越低。以平板玻璃為例,在小面積下,即使只有1mm的厚度,其單位面積承受壓力的能力也會遠(yuǎn)大于1200Pa,但如果是大面積的玻璃,恐怕再厚一點(diǎn)也達(dá)不到同樣的能力。更何況,在實(shí)際使用中,即使我們采用防火防爆玻璃,能夠保證玻璃本身的承壓能力,但整個(gè)玻璃構(gòu)件的固定、連接方式能否確保其整體的承載能力仍然是未知數(shù)。
因此,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐壓性能不僅僅是指單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的承壓能力,更重要的是指整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中性能相同或相近的構(gòu)件整體(如包含門框在內(nèi)的整扇門、包含窗框在內(nèi)的整扇窗、包含龍骨架和玻璃在內(nèi)的整幅隔斷等)在內(nèi)壓下承受總載荷的能力。這種能力不僅與組成構(gòu)件的各種材料的允許壓強(qiáng)有關(guān),更與構(gòu)件的整體面積、構(gòu)件中各種材料的連接方式、構(gòu)件與圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體的連接強(qiáng)度等因素有關(guān)。在多數(shù)情況下,后者才是圍護(hù)結(jié)構(gòu)耐壓性能的決定因素。 2.泄壓口面積的計(jì)算方法
從現(xiàn)行的泄壓口計(jì)算公式可見,泄壓口的計(jì)算面積在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的允許壓強(qiáng)給定的情況下只與氣體在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率有關(guān)。而事實(shí)上,從我們平時(shí)所做的試驗(yàn)中可以看到,我們在有燃燒與沒有燃燒、燃燒火勢強(qiáng)與火勢弱的不同條件下噴放氣體時(shí),封閉空間的內(nèi)壓是完全不同的。這說明氣體防護(hù)區(qū)在噴放氣體時(shí)的內(nèi)壓,不僅與氣體噴放速率有關(guān),還與噴放氣體時(shí)內(nèi)部的溫度有很大關(guān)系,因此,在泄壓口的計(jì)算中還應(yīng)該考慮溫度的因素。
當(dāng)然,決定防護(hù)區(qū)內(nèi)部溫度的因素是很多的,至少包括:防護(hù)區(qū)內(nèi)可燃物質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量和形狀、防護(hù)區(qū)的容積、火災(zāi)燃燒的時(shí)間等,我們給出溫度與泄壓口面積的關(guān)系并不難,但要準(zhǔn)確計(jì)算出防護(hù)區(qū)內(nèi)部溫度卻是不可能的。因此,建議在規(guī)范中給出對于不同場合或情況下的溫度修正系數(shù)。
在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐壓強(qiáng)度和泄壓口問題上,最理想的情況是,所設(shè)置的泄壓口正好滿足在氣體噴放時(shí)的最大內(nèi)壓不超過圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最薄弱構(gòu)件的承壓能力。但是,由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最薄弱環(huán)節(jié)的承壓能力和氣體噴放時(shí)的最大內(nèi)壓在實(shí)際應(yīng)用中都是很難確定或判斷的,所以,為了確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)在氣體噴放時(shí)的安全,建議在規(guī)范中要求按照較小的允許壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算泄壓口面積,或設(shè)置能夠按照內(nèi)壓自動調(diào)節(jié)泄壓面積的泄壓口,或在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置承壓能力低于原整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最薄弱構(gòu)件的預(yù)制薄弱構(gòu)件。 三、防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性要求
在工程實(shí)踐中我們常?梢钥吹,有些設(shè)計(jì)出于對圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求的誤解或降低造價(jià)的考慮,有意或無意地把本不滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求的構(gòu)件或構(gòu)造當(dāng)作圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,或把原本不該分開的兩個(gè)區(qū)域分成了兩個(gè)氣體防護(hù)區(qū),比如,在計(jì)算防護(hù)區(qū)容積時(shí),有的設(shè)計(jì)不去計(jì)算防護(hù)區(qū)吊頂以上或地板以下的部分;有些區(qū)域在吊頂以上或地板下的部分是完全貫通的,而設(shè)計(jì)者僅憑中間部分有隔斷,就把它們劃作為不同的防護(hù)區(qū)。這里出現(xiàn)的問題就是對于防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)密封性要求認(rèn)識錯(cuò)誤或認(rèn)識不清。
事實(shí)上,防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性是保證在實(shí)施噴放滅火時(shí),防護(hù)區(qū)內(nèi)的滅火劑達(dá)到和維持必要的濃度,實(shí)現(xiàn)有效滅火的必要條件。對于任何防護(hù)區(qū)來講,完全的密封是不可能做到的,為了避免內(nèi)部超壓,適當(dāng)?shù)拈_口泄漏也是必要的。但我們需要避免的是過大的開口和把一些無法確保密封的結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用。例如:常用的輕質(zhì)或不加固定的吊頂在氣體噴放時(shí)會很容易被掀動,因此,不能作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用。需要時(shí),就應(yīng)該將其上部空間計(jì)為同一個(gè)防護(hù)區(qū)的容積。
建議規(guī)范中對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性給出更加明確的要求。比如規(guī)定:
但是,在實(shí)際應(yīng)用中,我們所面臨的情況卻遠(yuǎn)不是這句話所能夠概括的。這是一個(gè)帶有普遍性的問題?梢圆豢鋸埖恼f,在我們設(shè)計(jì)安裝的所有氣體滅火系統(tǒng)中,真正完全符合這條標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)區(qū)是少數(shù)。我們常遇到的具體問題是: 1.我們能否用這樣的材料作為防護(hù)區(qū)隔斷? 2.這樣的隔斷能否滿足防護(hù)區(qū)的要求? 3.是否一定要采用防火防爆玻璃? 4.這樣的門要不要換成防火門? 5.要象這樣要求,我們根本做不到!
諸如此類的問題,嚴(yán)格按照規(guī)范要求往往的確是無法做到的,但放寬應(yīng)該放寬到什么程度,又沒有標(biāo)準(zhǔn),所以最終的結(jié)果往往是因人而異、因地而異,全憑建設(shè)單位的某位具體負(fù)責(zé)人、具體設(shè)計(jì)人員、當(dāng)?shù)叵辣O(jiān)督管理部門,甚至某位官員的掌握尺度而定。給建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、甚至消防監(jiān)督管理部門帶來了很大的困惑和疑難。
我們認(rèn)為,出現(xiàn)這樣問題的根本原因是,規(guī)范在這一點(diǎn)上制定得過于籠統(tǒng)簡單,也過于嚴(yán)格,無法適應(yīng)實(shí)際使用中各種可能的變化。
我們建議,在新的規(guī)范中對此根據(jù)不同情況給出更加靈活、適用性更強(qiáng)的規(guī)定。比如:防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐火性能應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)內(nèi)可能發(fā)生火災(zāi)的強(qiáng)度及其可能的發(fā)展速度決定。對于在短時(shí)間內(nèi)容易發(fā)展至轟燃程度的火災(zāi)場所,其防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐火極限應(yīng)采用不低于0.5h的標(biāo)準(zhǔn)。對由置于其內(nèi)部的易燃可燃物質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)決定,即使這些物質(zhì)被引燃,在實(shí)施氣體滅火前可預(yù)見的時(shí)間內(nèi)不可能迅猛發(fā)展,也不可能危及圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性的防護(hù)區(qū),對其圍護(hù)結(jié)構(gòu)中符合以下條件的局部構(gòu)件(如門、窗、玻璃隔斷等)可放寬耐火性能要求,允許采用普通的建筑材料: a)與可能的燃燒物之間的距離不小于某個(gè)距離; b)不屬于頂部或底部圍護(hù)結(jié)構(gòu); c)放寬耐火性能要求的構(gòu)件的面積之和,不超過防護(hù)區(qū)除頂部和底部以外的圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積的某個(gè)百分比; d)能夠確保該防護(hù)區(qū)處于人員不中斷監(jiān)控之下。 其實(shí),以上建議的內(nèi)容并不新鮮,我們平時(shí)大多數(shù)情況都是這樣做的,只是把它們規(guī)范化了,更加便于操作和掌握。 二、防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的允許壓強(qiáng)和泄壓口問題
目前在用的國家規(guī)范或地方規(guī)范中,對于防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的允許壓強(qiáng)和泄壓口同樣也給出了簡單且嚴(yán)格的規(guī)定:
--防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng),不宜低于1.2KPa;
--泄壓口面積,宜按下式計(jì)算:Fx=f(Qx,Pf)
式中:Fx----泄壓口面積(m2);
Qx----氣體在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率(kg/s);
Pf----圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)(Pa)。 在上述規(guī)定中,我們認(rèn)為存在以下問題: 1.關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)允許壓強(qiáng)大于1200Pa標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)定。
在實(shí)際應(yīng)用中,人們往往希望知道的是究竟什么樣的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料能夠滿足允許壓強(qiáng)大于1200Pa的標(biāo)準(zhǔn),或已被使用的某種材料究竟能否滿足允許壓強(qiáng)大于1200Pa的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說,此項(xiàng)規(guī)定使人們更多地從材料的角度去考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐壓強(qiáng)度問題。而事實(shí)上,我們從實(shí)踐中得知,任何防護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)都是由若干種材料、性能不相同的構(gòu)件(如墻裙、玻璃窗、門等)組合而成的。某一構(gòu)件從材料上講,或許能夠達(dá)到1200Pa以上的耐壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),但對于該構(gòu)件整體而言,卻可能無法承受在1200Pa下的總載荷,而且構(gòu)件的面積越大,其單位面積能夠承受的載荷就越低。以平板玻璃為例,在小面積下,即使只有1mm的厚度,其單位面積承受壓力的能力也會遠(yuǎn)大于1200Pa,但如果是大面積的玻璃,恐怕再厚一點(diǎn)也達(dá)不到同樣的能力。更何況,在實(shí)際使用中,即使我們采用防火防爆玻璃,能夠保證玻璃本身的承壓能力,但整個(gè)玻璃構(gòu)件的固定、連接方式能否確保其整體的承載能力仍然是未知數(shù)。
因此,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐壓性能不僅僅是指單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的承壓能力,更重要的是指整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中性能相同或相近的構(gòu)件整體(如包含門框在內(nèi)的整扇門、包含窗框在內(nèi)的整扇窗、包含龍骨架和玻璃在內(nèi)的整幅隔斷等)在內(nèi)壓下承受總載荷的能力。這種能力不僅與組成構(gòu)件的各種材料的允許壓強(qiáng)有關(guān),更與構(gòu)件的整體面積、構(gòu)件中各種材料的連接方式、構(gòu)件與圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體的連接強(qiáng)度等因素有關(guān)。在多數(shù)情況下,后者才是圍護(hù)結(jié)構(gòu)耐壓性能的決定因素。 2.泄壓口面積的計(jì)算方法
從現(xiàn)行的泄壓口計(jì)算公式可見,泄壓口的計(jì)算面積在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的允許壓強(qiáng)給定的情況下只與氣體在防護(hù)區(qū)的平均噴放速率有關(guān)。而事實(shí)上,從我們平時(shí)所做的試驗(yàn)中可以看到,我們在有燃燒與沒有燃燒、燃燒火勢強(qiáng)與火勢弱的不同條件下噴放氣體時(shí),封閉空間的內(nèi)壓是完全不同的。這說明氣體防護(hù)區(qū)在噴放氣體時(shí)的內(nèi)壓,不僅與氣體噴放速率有關(guān),還與噴放氣體時(shí)內(nèi)部的溫度有很大關(guān)系,因此,在泄壓口的計(jì)算中還應(yīng)該考慮溫度的因素。
當(dāng)然,決定防護(hù)區(qū)內(nèi)部溫度的因素是很多的,至少包括:防護(hù)區(qū)內(nèi)可燃物質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量和形狀、防護(hù)區(qū)的容積、火災(zāi)燃燒的時(shí)間等,我們給出溫度與泄壓口面積的關(guān)系并不難,但要準(zhǔn)確計(jì)算出防護(hù)區(qū)內(nèi)部溫度卻是不可能的。因此,建議在規(guī)范中給出對于不同場合或情況下的溫度修正系數(shù)。
在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐壓強(qiáng)度和泄壓口問題上,最理想的情況是,所設(shè)置的泄壓口正好滿足在氣體噴放時(shí)的最大內(nèi)壓不超過圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最薄弱構(gòu)件的承壓能力。但是,由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最薄弱環(huán)節(jié)的承壓能力和氣體噴放時(shí)的最大內(nèi)壓在實(shí)際應(yīng)用中都是很難確定或判斷的,所以,為了確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)在氣體噴放時(shí)的安全,建議在規(guī)范中要求按照較小的允許壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算泄壓口面積,或設(shè)置能夠按照內(nèi)壓自動調(diào)節(jié)泄壓面積的泄壓口,或在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置承壓能力低于原整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中最薄弱構(gòu)件的預(yù)制薄弱構(gòu)件。 三、防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性要求
在工程實(shí)踐中我們常?梢钥吹,有些設(shè)計(jì)出于對圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求的誤解或降低造價(jià)的考慮,有意或無意地把本不滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求的構(gòu)件或構(gòu)造當(dāng)作圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,或把原本不該分開的兩個(gè)區(qū)域分成了兩個(gè)氣體防護(hù)區(qū),比如,在計(jì)算防護(hù)區(qū)容積時(shí),有的設(shè)計(jì)不去計(jì)算防護(hù)區(qū)吊頂以上或地板以下的部分;有些區(qū)域在吊頂以上或地板下的部分是完全貫通的,而設(shè)計(jì)者僅憑中間部分有隔斷,就把它們劃作為不同的防護(hù)區(qū)。這里出現(xiàn)的問題就是對于防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)密封性要求認(rèn)識錯(cuò)誤或認(rèn)識不清。
事實(shí)上,防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性是保證在實(shí)施噴放滅火時(shí),防護(hù)區(qū)內(nèi)的滅火劑達(dá)到和維持必要的濃度,實(shí)現(xiàn)有效滅火的必要條件。對于任何防護(hù)區(qū)來講,完全的密封是不可能做到的,為了避免內(nèi)部超壓,適當(dāng)?shù)拈_口泄漏也是必要的。但我們需要避免的是過大的開口和把一些無法確保密封的結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用。例如:常用的輕質(zhì)或不加固定的吊頂在氣體噴放時(shí)會很容易被掀動,因此,不能作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用。需要時(shí),就應(yīng)該將其上部空間計(jì)為同一個(gè)防護(hù)區(qū)的容積。
建議規(guī)范中對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性給出更加明確的要求。比如規(guī)定:
防護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)確保防護(hù)區(qū)的密封性。無法防止滅火氣體在噴放時(shí)過量擴(kuò)散流失以至于影響滅火效果的的結(jié)構(gòu)不應(yīng)作為防護(hù)區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。實(shí)在無法避免時(shí),應(yīng)采用加大滅火劑噴放量的方法,以達(dá)到彌補(bǔ)滅火劑流失的效果。
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