防火防爆課程設(shè)計

1、XXXXX 防火防爆課程設(shè)計 設(shè)計課題 自動噴水滅火系統(tǒng) 系部班級 10安全工程1班 所屬專業(yè) 安全工程 設(shè) 計 者 高手 學 號 201040606117 指導教師 XXX 完成時間 2013年3月1日 目 錄任務說明書1、設(shè)計目的2、設(shè)計內(nèi)容 2.1課程設(shè)計的內(nèi)容3、設(shè)計要求設(shè)計正文1、自動噴水滅火系統(tǒng)的確定 1.1自動噴水滅火系統(tǒng) 1.1.1濕式自動噴水滅火系統(tǒng)動作原理 1.1.2濕式自動噴水滅火系統(tǒng)原理圖2、 噴頭的選用及網(wǎng)管布置3、具體設(shè)計過程 3.1三種系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù) 3.1.1設(shè)計題目 3.2確定噴頭的布置形式和布置間距 3.3管網(wǎng)的布置與管徑的選擇 3.3.1管網(wǎng)布置的要求 3.

2、4繪制管道系統(tǒng)圖并進行編號 3.5水力計算公式 3.5.1噴頭的流量計算公式 3.5.2管道內(nèi)水的平均流速計算公式 3.5.3每米管道的水頭損失計算公式 3.6詳細計算 3.7 水力計算結(jié)果結(jié)束語參考文獻任務說明書1、設(shè)計目的：課程設(shè)計是學生將課程體系的理論和工程實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)同學實踐動手和工程應用能力的有效途徑，是理論教學和實踐教學結(jié)合的重要手段。通過本次課程設(shè)計，使得學生能更為系統(tǒng)的了解工業(yè)和生活中防火與防爆基本原理、知識和內(nèi)容，樹立起正確的防火觀念和意識，使其對企業(yè)生產(chǎn)和民用生活實用性和工程性的消防管理、監(jiān)測、控制以及應急救援理論和技術(shù)等有更為全面深入的理解和掌握，加強其

3、對防火與消防理論在現(xiàn)場工程應用中的認識，通過對工程應用中消防系統(tǒng)的分析評價和改進設(shè)計，加強學生對企業(yè)消防系統(tǒng)控制能力的應用，培養(yǎng)起對實踐性消防問題的獨立思考和解決的能力，形成較為系統(tǒng)和科學思維體系，為以后從事防火消防方面的專業(yè)工作和設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。2、設(shè)計內(nèi)容：2.1課程設(shè)計的內(nèi)容： 收集課題對象的現(xiàn)場資料（工藝、尺寸、環(huán)境參數(shù)、存在的問題和運行情況等資料），調(diào)查課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀、呈現(xiàn)的特征、存在的問題以及指出研究的意義和目的。 存在問題的原因分析以及評價過程與結(jié)論。（運用防活基本原理和消防工程有關(guān)理論，結(jié)合安全系統(tǒng)分析和評價的方法對問題的原因進行比較深入的分析，并就現(xiàn)狀和分析的結(jié)果作出評

4、價，并得出結(jié)論等。） 結(jié)合現(xiàn)場、國家相關(guān)設(shè)計標準和國家法規(guī)對現(xiàn)場消防問題提出設(shè)計思路和方案，或?qū)σ延械南老到y(tǒng)存在問題的改進措施和設(shè)計，包括設(shè)計的依據(jù)、原理、思路、實施方案（內(nèi)容）步驟和關(guān)鍵問題的解決辦法等。 對工程設(shè)計進行安全可靠性和實施可行性（技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性）分析，最后分析和總結(jié)本次設(shè)計的過程、水平、存在的問題等總結(jié)。2.2課程設(shè)計內(nèi)容的具體（指導）方針：選題依據(jù)：即選擇的課題有何依據(jù)，國內(nèi)外的研究和發(fā)展現(xiàn)狀等；課程設(shè)計的意義：即完成此課題有何意義和實用價值，以及該課題存在的關(guān)鍵問題；課程設(shè)計原始資料：必須來源于現(xiàn)場的實際，不得假設(shè)推斷，包括系統(tǒng)的基本資料（設(shè)備、工藝流程、尺寸、環(huán)

5、境參數(shù)和物料狀態(tài)等）、運行資料（運行記錄、出現(xiàn)的問題和存在的主要安全隱患等）和類似系統(tǒng)相關(guān)資料；課程設(shè)計的分析：對獲取的資料進行歸納、分類、統(tǒng)計分析，選用適當?shù)姆治龊驮u價方法和模型進行分析評價，選取相應的設(shè)計方案，制定設(shè)計的程序，根據(jù)相關(guān)的原理和標準進行設(shè)計分析，最后進行必要的說明等； 課程設(shè)計的設(shè)計：既對原來系統(tǒng)或者設(shè)計中存在的問題依據(jù)消防工程和防火的原理進行改進和設(shè)計，使之符合防火的要求，達到消防的“安全第一、預防為主、消防結(jié)合”的基本原則。課程設(shè)計的結(jié)論：在對資料分析的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的設(shè)計或改進措施進行安全可靠性預評價、技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性分析，并對整個設(shè)計的過程、水平、應用價值和存在

6、的問題做出分析和結(jié)論。 3、設(shè)計要求：1、課題原始資料必須來自實際，要經(jīng)過現(xiàn)場測繪，準確和可靠，同學們可以通過現(xiàn)場實測、調(diào)查、問卷和查閱有關(guān)資料和文獻記錄等形式來收集；2、課程設(shè)計的內(nèi)容要求：立論有理有據(jù)，評價分析合理和透徹，結(jié)論可靠正確，設(shè)計大膽合理，充分體現(xiàn)“安全第一、預防為主、消防結(jié)合”原則。設(shè)計正文摘要：“安全第一，預防為主,綜合治理”是一項我國基本的政策方針，而滅火系統(tǒng)是凸顯了我國基本方針的重要體現(xiàn)?；馂氖鹿式陙碛质穷l發(fā)。自動噴水滅火系統(tǒng)可以在很大的程度上預防了火災事故，從而減少火災造成的損失。根據(jù)這樣一種思想我們對給定的設(shè)計場所進行了資料分析，選擇適合的自動噴水滅火系統(tǒng)，并畫出該

7、系統(tǒng)圖與系統(tǒng)工作原理圖。然后查相應的資料，找出基本的設(shè)計參數(shù)，通過參數(shù)選擇與計算，合理選擇與布置管網(wǎng)及噴頭。之后從最不利點需要的工作壓力開始，進行管道水力計算，從而確定自噴泵的工作壓力，設(shè)計出了一個符合條件的滅火系統(tǒng)，使火災損失降到最低。關(guān)鍵詞：預防為主；自動噴水；滅火系統(tǒng)；設(shè)計參數(shù)；最不利點工作壓力；管道水力計算；火災損失Abstract: "safety first, prevention-based, comprehensive management" is one of China's basic policy guidelines, and fire ex

8、tinguishing system is an important manifestation of the highlights of the basic principle. Fire accidents in recent years is frequent. Sprinkler system to a large extent on the prevention of fire accidents, so as to reduce the losses caused by fire. Based on the idea that a given design workplace da

9、ta analysis, choose the automatic sprinkler system, the system and draw schematic diagram and system work. Then check the appropriate information to identify the basic design parameters, parameters selection and calculation, rational selection and arrangement of the pipe network and nozzle. After st

10、arting from the most negative point of the desired working pressure, hydraulic calculation to determine from the spray pump working pressure, designed a qualified fire extinguishing system, fire losses to a minimum.Keywords: prevention-oriented; automatic sprinkler; extinguishing systems; design par

11、ameters; most negative point of working pressure; hydraulic calculation; fire losses1、 自動噴水滅火系統(tǒng)的確定1.1自動噴水滅火系統(tǒng) 自動噴水滅火系統(tǒng)由噴頭、報警閥組、壓力開關(guān)、水流指示器、消防水泵、穩(wěn)壓裝置等組成。 根據(jù)材料選用的是濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。濕式自動噴水滅火系統(tǒng)由濕式報警裝置、閉式噴頭和管道等組成。該系統(tǒng)在報警閥的上下管道內(nèi)均經(jīng)常充滿壓力水。1.1.1濕式自動噴水滅火系統(tǒng)動作原理由閉式噴頭、管道系統(tǒng)、濕式報警閥、報警裝置和供水設(shè)施等組成。由于該系統(tǒng)在報警閥的前后管道內(nèi)始終充滿著壓力水，故稱濕式噴

12、水滅火系統(tǒng)或濕管系統(tǒng)?；馂陌l(fā)生時，在火場溫度的作用下，閉式噴頭的感溫元件溫升達到預定的動作溫度范圍時，噴頭開啟，噴水滅火。水在管路中流動后，打開濕式閥瓣，水經(jīng)過延時器后通向水力警鈴的通道，水流中水力警鈴發(fā)出聲響報警信號，與此同時，水力警鈴前的壓力開關(guān)信號及裝在配水管始端上的水流指示器信號傳送至報警控制器控制室，經(jīng)判斷確認火警后啟動消防水泵向管網(wǎng)加壓供水，達到持續(xù)自動噴水滅火的目的。1.1.2濕式自動噴水滅火系統(tǒng)原理圖發(fā)生火災噴頭動作水流顯示器動作水力警報響鈴壓力開關(guān)動作啟動消防泵噴水滅火確認火災人工停泵關(guān)閉水源控制閥消防控制中心管網(wǎng)低壓壓力開關(guān)濕式報警閥動作末端試水裝置水泵接合器 圖1-12、

13、噴頭的選用及網(wǎng)管布置根據(jù)題目中的要求：使用標準易熔合金噴頭 易熔合金灑水噴頭：釋放機構(gòu)中的熱敏感元件。噴頭受熱達到預定溫度，由于易熔元件熔化，導致支承片脫落而閥門開啟。此種噴頭結(jié)構(gòu)簡單，感溫比較靈敏，成本低，性能穩(wěn)定，使用歷史最長，其公稱動作溫度分為七檔，在噴頭軛臂上用不同顏色標志。本系統(tǒng)采閉式72下垂型標準易熔合金噴頭，其動作溫度為68，公稱直徑15mm，額定工作壓力為1.2MPa，流量特性系數(shù)K=80±4。3、具體設(shè)計過程 3.1三種系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)3.1.1設(shè)計題目：某輕危險級建筑物其中一部分的最不利作用面積為180m2，為（15×12m）；環(huán)境溫度為25，選用標準易熔合

14、金噴頭，噴頭以正方形布置。最不利點處噴頭的工作壓力為7 mH2O表1-1 設(shè)計系統(tǒng)資料分析 建筑物危險等級輕度危險環(huán)境溫度25噴頭標準易熔合金噴頭噴頭布置形狀正方形最不利作用面積180m2最不利點處的噴頭壓力7mH2O根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50084-2001中表5.0.1民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)不應低于表5.0.1的規(guī)定。表 5.0.1 民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)火災危險等級U凈空高度U(m)U噴水強度(Lminm2)P P作用面積P P 輕危險級U8U 4160中危險級級6級8嚴重危險級級12260級16注：系統(tǒng)最不利點處噴頭的工作壓力不應低于 0.05MPa。確定

15、設(shè)計技術(shù)數(shù)據(jù)為：設(shè)計噴水強度：；設(shè)計作用面積：A=160m2；最不利點處噴頭工作壓力： 3.2確定噴頭的布置形式和布置間距噴頭的布置，根據(jù)據(jù)任務書安排采用正方形布置。噴頭保護面積計算公式： （式1-1）式中：A每個噴頭的保護面積，m2；最不利點噴頭噴水量，L/min；設(shè)計噴水強度，L/(min·m2)；最不利點處工作壓力，Mpa。K噴頭的流量特性系數(shù)（本系統(tǒng)的噴頭k=80）根據(jù)題目中給出的建筑物為輕危險建筑物,且故每個噴頭的保護面積為：噴頭的布置主要依據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中關(guān)于保護面積和間距的規(guī)定，以及建筑消防給排水工程中有關(guān)噴頭布置要求而設(shè)置。采用正方形布置時（如圖1-2所示

16、），噴頭的布置間距可按下式計算。 （式1-2）圖1-2 正方形布置噴頭所以任務中的輕危險等級中：取最大噴頭間距為4m。以上計算的只是按正方形布置，噴水強度的標準噴頭布置間距在自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范都有規(guī)定，見表1-1。 表1-2 同一根配水支管上噴頭的間距及相鄰配水支管的間距噴水強度正方形布置的邊長(m)矩形或平行四邊形布置的長邊邊長(m)一只噴頭的最大的保護面積(m2)噴頭與邊墻的最大距離(m)44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712203.03.69.01.5注：1.僅在走道設(shè)置單排噴頭的閉式系統(tǒng)，其噴頭檢舉應做到地面不留漏噴空白點確定；2

17、.貨架內(nèi)噴頭的檢舉不應小于2m，并不應大于3m。按照規(guī)范上的相關(guān)規(guī)定，由于計算理論噴頭間距為4m，符合自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的4.4m。 說明： 標準噴頭系指公稱直徑(即接管直徑)為15mm的噴頭； 寬度不大于3.6m的房間，可以沿房間長向布置一排噴頭； 寬度介于3.6m到7.2m的房間，應沿房間長向兩側(cè)各布置一排邊墻形噴頭； 寬度大于7.2m的房間，除了沿房間長向的兩側(cè)各布置一排邊墻形噴頭之外，還要按照上表所列的最大保護面積來布置； 噴頭與墻壁的距離不宜小于60cm；即作用面積內(nèi)噴頭數(shù)的取值不應小于規(guī)定作用面積除以一只噴頭保護面積所得的結(jié)果。根據(jù)最不利面積180m2與表1-2中輕危險級

18、每只噴頭的最大保護面積20m2算得在此區(qū)域內(nèi)所需的最少噴頭數(shù)為：n=180/20=9（個）而本著所布置的噴頭的保護半徑在地面上的投影,使地面不留空白點的原則,以及有利于均勻布水的位置的原則，并考慮到房間的實際狀況和布置美觀等要求，增加7個噴頭，本建筑的噴頭一共需要16個,而且噴頭間距改為3.6m。如噴頭布置如圖1-3下所示。圖1-3此時每個噴頭的保護面積為20m2，同一配水支管上相鄰兩只噴頭相距3.6米，兩相鄰配水支管間距為3.6米，噴頭與墻的間距為0.6m和2.1m。符合表1-2中的要求。3.3管網(wǎng)的布置與管徑的選擇 3.3.1管網(wǎng)布置的要求：1、每根配水支管或配水管的直徑均不應小于25mm

19、；2、每根配水干管一端所負擔分布支管的數(shù)量不應多于6根，以免水量分布不均勻；3、每根配水支管或配水管上的噴頭數(shù)應符合下列規(guī)定： 輕危險建筑物不應超過8個； 普通危險建筑物不應超過8個； 嚴重危險建筑物不應超過6個；（樓宇安全設(shè)計手冊 中國計量 P142）自動噴水滅火系統(tǒng)管道內(nèi)的水流速度不宜超過5.0m / s；自動噴水滅火系統(tǒng)配水支管內(nèi)在個別情況下水流速度不得大于10 m / s；管網(wǎng)內(nèi)的工作壓力不應大于1200kpa；高層建筑自動噴水滅火系統(tǒng)最低噴頭處最大靜水壓不應大于1000 kpa；（建筑給水排水設(shè)計手冊 中國建筑 P17、P53）根據(jù)GB50084-2001自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2

20、005修訂版）表8.0.7 表8.0.7 輕危險級、中危險級場所中配水管、配水支管控制的標準噴頭數(shù) 公稱管徑（mm）控制的標準噴頭數(shù)（只）輕危險級中危險級2511323340545010865181280483210064初步選定配水支管的公稱管徑為40mm,配水管的公稱管徑50mm,配水管道為65mm,材料均為鋼管。3.4繪制管道系統(tǒng)圖并進行編號從系統(tǒng)設(shè)計量的最不利點開始，進行節(jié)點編號（節(jié)點指噴頭處，管道分支連接處及變徑處）。如下圖1-4所示 圖1-4 其中-采用的是公稱管徑為40mm的水管，-采用的公稱管徑為65mm的水管，-水泵采用的公稱管徑是65mm的水管。3.5水力計算公式3.5.1

21、噴頭的流量計算公式： （式1-3）式中：q噴頭流量, L/min； P噴頭工作壓力, Mpa； K噴頭流量系數(shù),（本系統(tǒng)的噴頭K=80）。3.5.2管道內(nèi)水的平均流速計算公式： （式1-4）式中：v管道內(nèi)水的平均流速,m/s； Q管段流量,L/min； 流速系數(shù)，不同管徑的流速系統(tǒng)見表1.3。表1.3 流速系數(shù)值管材管 徑 (mm)253240507080100150流 速 系 數(shù)鋼管1.8831.050.80.470.2830.2040.1150.0533.5.3每米管道的水頭損失計算公式： （式1-5）式中：i每米管道的水頭損失，MPa/s； v管道內(nèi)水的平均流速，m/s； dj管道的計算

22、內(nèi)徑，mm；取值應按管道內(nèi)徑減1mm確定。3.5.4管道的水頭損失計算公式：h=iL （式1-6）式中：i每米管道的水頭損失，MPa/s； L管道的長度，m。管道的局部水頭損失可把局部的管件換算成當量長度的管徑（見表1.4）。表1.4管件名稱管件直徑（mm）3240507080100450彎管0.30.60.60.90.91.2900彎管0.91.21.51.82.13.1三通或四通1.82.43.13.74.66.1碟閥1.82.13.13.7閘閥0.30.30.30.6止回閥2.12.73.44.34.96.7報警閥61218 3.6詳細計算噴頭1的壓力：設(shè)最不利點壓力 管道1-2的出水量、流速、壓力詳細計算：根據(jù)公式（1-3），有：根據(jù)公式1-4，有：根據(jù)公式1-5和公式1-6，可得：噴頭2的壓力及出水量的詳細計算：壓力：根據(jù)公式（1-3），有：s管道2-3的出水量、流速、壓力詳細計算：根據(jù)公式1-4，有：根據(jù)公式1-5