一、潔凈廠房消防設(shè)施設(shè)計存在的問題。
(一)氣流組織方式特殊,普通感煙探測器基本無效。
由于潔凈廠房內(nèi)往往采用自上而下或水平的強制氣流送風(fēng)的方法來達(dá)到潔凈度要求,即空氣由吊頂上的見機過濾單元機組所帶的高效過濾器進(jìn)行過濾處理達(dá)到潔凈要求后送入室內(nèi),再經(jīng)過地面帶孔高架地板通過兩側(cè)回風(fēng)豎井與新風(fēng)機組處理過的新風(fēng)混合后,經(jīng)安裝在豎井與吊頂靜壓箱之間的干式冷盤管冷卻回到吊頂靜箱。這種氣流組織方式,使安裝在吊頂上的普通感煙探測器基本無效。因此必須根據(jù)潔凈廠房的實際情況來選擇探測器的種類。
(二)設(shè)備貴重,潔凈要求高,不宜設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。
潔凈區(qū)有潔凈無菌的工藝要求,采用自動噴水滅火系統(tǒng)中的開式系統(tǒng),平時敞開的管道不能滿足潔凈廠房無塵無菌的要求:閉式系統(tǒng)管道中又經(jīng)常充滿滅火介質(zhì),免不了偶有泄漏,污染空氣,在設(shè)有貴重設(shè)備、儀器的房間內(nèi)自動噴水滅火動作后還會造成二次污染,造成更大的損失。所以自動滅火系統(tǒng)不宜用于潔凈廠房。
二、消防設(shè)施的選擇
(一)早期火災(zāi)探測及報警系統(tǒng)替代
傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)試驗及經(jīng)驗表明,絕大多數(shù)火災(zāi)都可分為四個階段:第一階段是火災(zāi)的起始階段,存在著肉眼看不見的很微弱的煙霧,這個階段發(fā)展很慢,可達(dá)幾個小時,且不易被人們發(fā)現(xiàn)。普通的感煙探測器在這個階段還沒有反應(yīng):第二階段是有可見煙霧燃燒階段,人們可以看到煙霧的明顯存在,這個階段離明火的出現(xiàn)僅有數(shù)分鐘,這也是離子、光電感煙探測器工作的階段,第三階段是有焰燃燒階段,陰燃聚集的熱量導(dǎo)致物質(zhì)出現(xiàn)有焰燃燒,第四階段是劇烈燃燒階段,環(huán)境溫度上升數(shù)十度至幾百度,這是感溫探測器、水噴淋的動作溫度區(qū)。
傳統(tǒng)的探測器一般都在火災(zāi)發(fā)展到后三個階段時發(fā)出報警,而這三個階段時間相對較短,即使發(fā)現(xiàn)火警,火災(zāi)也已基本形成。
大多數(shù)潔凈廠房內(nèi)設(shè)有昂貴設(shè)備、儀器,而且建造費用昂貴,一旦發(fā)生火災(zāi),損失巨大。這就要求火災(zāi)自動報警設(shè)施能夠在火災(zāi)形成的第一階段就發(fā)出警報,將火災(zāi)控制在未完全形成階段,以最大限度的降低損失。常規(guī)的火災(zāi)探測器系統(tǒng)往往不能有效的發(fā)揮作用,因此采用早期火災(zāi)探測及報警技術(shù)才能達(dá)到早期報警,減少損失,甚至達(dá)以無損失的目的。
早期火災(zāi)探測及報警系統(tǒng)又被稱為空氣采樣感煙測控系統(tǒng),這種系統(tǒng)在探測方式上完全突破被動式感知火災(zāi)煙氣、溫度和火焰等參數(shù)特性的局面,主動進(jìn)行空氣采樣,快速、動態(tài)的識別和判斷出空氣中各種聚合物和煙粒子。該系統(tǒng)通過高效抽氣機,主動、連續(xù)不斷的在防護(hù)區(qū)內(nèi)的空氣吸人采樣管,然后經(jīng)采樣管到達(dá)雙級過濾器,其中一部分經(jīng)第一級過濾后,作為空氣樣本進(jìn)入系統(tǒng)探測腔,用于分析和測定煙霧含量。探測腔內(nèi)有一個穩(wěn)定的激光源,煙霧離子使激發(fā)發(fā)生散射,散射光使高靈敏度的光接收器產(chǎn)生信號。經(jīng)過系統(tǒng)分析,完成光電轉(zhuǎn)換。煙霧濃度值及其報警等級由顯示器顯示出來。
早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)與傳統(tǒng)感煙式火災(zāi)探測系統(tǒng)在探測原理、采樣方式、探測靈敏度、抗干擾能力、適應(yīng)環(huán)境等方面存在較大的差異。經(jīng)過對比,我們發(fā)現(xiàn):
第一,早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)靈敏度高。普通感煙感溫探測器工作至少都在火災(zāi)第二階段之后,早期煙霧探測系統(tǒng)的靈敏度為0.004 - 4%obs/m(傳統(tǒng)探測器一般為5%obs/m) ,是普通感煙探測器的1000多倍。早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)在火災(zāi)第一階段就可以探測到火災(zāi)起始的煙霧。早期報警,給人們以足夠的時間來查找火源,控制火災(zāi)形成。
第二,早期火災(zāi)探測系統(tǒng)采樣方式靈活簡便,不被潔凈室中高氣流影響,可以布置在天花板下、地板下、機械內(nèi),甚至可以布置在風(fēng)管中對空氣進(jìn)行采樣收集,分析煙霧濃度。
第三,早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)誤報率低,性能可靠。早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)具有高精度的激光探測器,揣測范圍廣,靈敏度高,對被測粒子的發(fā)生源及大小無要求。
第四,采樣管網(wǎng)通常使用PVC材料,不存在電磁干擾問題
由于早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的存在著反應(yīng)靈敏、不受潔凈室氣流組織形式影響的特點,因為,在潔凈廠房的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的選擇上,早期火災(zāi)探測報皆系統(tǒng)更優(yōu)于傳統(tǒng)火災(zāi)報嘴探測器。
(二)高壓細(xì)水霧替代傳統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)
潔凈廠房,做為建筑中的一個特殊場所,它和其他被保護(hù)場所的最大區(qū)別就是要求在火災(zāi)中貴重儀器、設(shè)備以及產(chǎn)品的損失達(dá)到最小值,其中包括水漬損失。因此,選擇何種自動滅火設(shè)施是此類潔凈廠房在消防設(shè)計上所面臨的一個問題。傳統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)無論是開式系統(tǒng)還是閉式系統(tǒng),都無法達(dá)到潔凈廠房無塵無菌的要求,也無法避免水水漬的二次污染。在這種情況下,高壓細(xì)水霧做為一種新型的滅火技 術(shù)則更具有優(yōu)越性。
高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)又稱超細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、高壓水噴霧自動消防系統(tǒng)、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)等,它是由高壓水通過特殊噴嘴產(chǎn)生的細(xì)水霧來滅火的自動消防給水系統(tǒng)。
細(xì)水霧是指在最小設(shè)計工作壓力下、距噴嘴1米處的平面上,測得水霧最粗部分的水微粒直徑Dv0.99不>1000μm,Dv0.99是水微粒直徑,它是指微粒子直徑從0至0.99微粒直徑的累計體積與相應(yīng)的總累計體積之比。它將細(xì)水霧分為3級,第1級細(xì)水霧為最細(xì)的水霧。NFP A 750中 的細(xì)水霧,既包含了NFPA 15中定義的一部分水噴霧系統(tǒng)又包含了在高壓狀態(tài)下的自動噴水滅火系統(tǒng)所產(chǎn)生的水霧。我們這里的高壓細(xì)水霧是指Dv0.9 <400μm的水霧,相當(dāng)于NFPA 750中class I的細(xì)水霧。
按系統(tǒng)工作壓力,細(xì)水霧分為三類:系統(tǒng)工作壓力>3.45M pa的,為高壓細(xì)水霧,系統(tǒng)工作壓力≤1.21M pa且≤3.45Mpa的,為中壓細(xì)水霧,系統(tǒng)工作壓力<1.21Mpa的,為低壓細(xì)水霧。
高壓細(xì)水霧的滅火機理主要是冷卻效應(yīng)、窒息效應(yīng)、隔離凈化效應(yīng)冷卻效應(yīng):高壓水經(jīng)霧化,大大增加了作用面積和熱交換面積,具有良好的吸熱效果,可快速冷卻火焰表面和降低火場溫度。同時,具有高速動能的細(xì)水霧能夠穿透火焰,從而能夠大大提高滅火效率。
窒息效應(yīng):霧化水吸熱汽化,體積增加到1640倍。它稀釋了火源附近空氣中的氧氣,限制了火源向外的傳輸,同時在燃燒物及火焰周圍形成一道屏障,阻擋新鮮空氣的吸人。當(dāng)燃燒物周圈的氧氣濃度降到一定水平時,火焰將被窒息、熄滅。
隔離凈化效應(yīng):在火場中,細(xì)水霧遇高溫形成的汽化水將整個火源包圍,隔離輻射熱向外擴散,對火焰的輻射熱具有極佳的阻隔能力,能夠有效的抑制火場高溫向周圍輻射。同時,細(xì)水霧蒸發(fā)膨脹后充滿整個火場空間,燃燒的灰粒、煤煙顆粒與細(xì)水滴粘合而得到洗刷,從而有效消除煙霧中的腐蝕性物質(zhì)。
高壓細(xì)水霧與傳統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)相比較而言,主要有以下特點及優(yōu)勢:
第一、具有一定的穿透性,滅火效率高。高壓細(xì)水霧的霧滴較傳統(tǒng)的噴灑水滴直徑小得多,因此具有一定的穿透性,很大程度上防止了火災(zāi)的復(fù)燃。也正因為高壓細(xì)水霧顆粒微小,增加了與煙氣粒子的接觸面積,這就大大減少了火災(zāi)情況下煙氣的產(chǎn)生。同時,由于冷卻、窒息、凈化等作用,可以迅速撲滅火災(zāi)。
第二、用水較少、沒有水漬的二污染。高壓細(xì)水霧系統(tǒng)具有氣體特性,可以解決全淹沒和遮擋的問題。同時,撲滅火災(zāi)的用水與傳統(tǒng)的噴淋相比,它僅需傳統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)噴水量的10%或更少。
第三、它工程造價低,安裝、維護(hù)簡便。相對氣體滅火系統(tǒng),高壓細(xì)水霧系統(tǒng)管道尺寸小,節(jié)省空間,節(jié)省資源,且不會對環(huán)境及保護(hù)對象造成危害,避免了滅火劑與燃燒物發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而產(chǎn)生對人有害的氣體,更加符合環(huán)保的要求。另外,它可局部應(yīng)用,保護(hù)獨立的設(shè)備或設(shè)備的某一部分,又可作為全淹沒系統(tǒng),保護(hù)整個空間。尤其可用于水源匱乏的地區(qū)及部分禁止用水的場所。同時,相對于傳統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)而言,高壓細(xì)水噴霧系統(tǒng)重量輕,安裝費用也相應(yīng)降低。更適于潔凈廠房的消防需要。
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