基于消防工程CAD軟件的大型火力發(fā)電廠消防設(shè)計(jì)

1、基于消防CAD軟件的大型火力發(fā)電廠消防設(shè)計(jì)The fire design of large-scale thermal power plant based on Fire-CAD software王志雙宋勝永(天津市兆龍軟件開(kāi)發(fā)有限公司,天津30084(河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,石家莊050031 WANG Zhi-shuang SONG Sheng-yong(Megdragon Fire-Software Development Co.,Ltd.(Hebei Electric Power Design&Research ,Tanjin30084Institute,Shijiazhua

2、ng050031【摘要】隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展和我國(guó)設(shè)計(jì)單位逐漸實(shí)施的走出去戰(zhàn)略,越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外電力工程設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)模式提出挑戰(zhàn)。消防設(shè)計(jì)即是保障生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全的重要手段,又是保證生產(chǎn)安全的必備措施,因而對(duì)消防工程設(shè)計(jì)提出了更高要求。使用何種消防設(shè)計(jì)計(jì)算軟件提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、效率和精確度就成了消防專業(yè)人員必須面臨的選擇?！続bstract】With the rapid development of power industry and national design units gradually implementation of the"going out"str

3、ategy,more and more power generation engineering design pose challenges the present design mode at home and abroad.Fire fighting design is an important means to protect the life and property safety,and is a necessary measure to guarantee safety in production,which put forward higher request of fire

4、engineering design.Using which kind of fire protection design software to improve design quality,the calculation accuracy and efficiency becomes fire professionals must face the choice of.【關(guān)鍵詞】消防軟件;變壓器水噴霧;輸煤棧橋;NFPA;噴水強(qiáng)度;FM200氣體滅火系統(tǒng)【Keywords】fire extinguishing software;transformer water spray;coal co

5、nveyor;NFPA,water density;FM200gas fire extinguishing system1.前言隨著國(guó)家電力工業(yè)迅速發(fā)展,引起火災(zāi)的因素也明顯增多,電力安全生產(chǎn)的重要性更加突出,火災(zāi)發(fā)生幾率和防控難度相應(yīng)增大;同時(shí)國(guó)家對(duì)消防工作越來(lái)越重視,消防監(jiān)督、審查部門(mén)正在積極準(zhǔn)備應(yīng)用高效、可靠的技術(shù)手段對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行嚴(yán)格審核。在以前我國(guó)消防工程的設(shè)計(jì)中,很少使用軟件精確的進(jìn)行水力計(jì)算,而往往采用手工進(jìn)行計(jì)算,既浪費(fèi)時(shí)間,精確度又很低,而且沒(méi)有正規(guī)的計(jì)算書(shū)及圖表,很難滿足諸如NFPA標(biāo)準(zhǔn)等涉外工程及審查部門(mén)的要求。這就必然促使消防設(shè)計(jì)人員掌握專用的應(yīng)用軟件對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行

6、計(jì)算、驗(yàn)算、評(píng)估,提高設(shè)計(jì)可靠性,使消防工程設(shè)計(jì)越來(lái)越趨向標(biāo)準(zhǔn)化。使用“消防工程CAD計(jì)算軟件”已成為消防專業(yè)建設(shè),提高設(shè)計(jì)水平的一條新路?！跋拦こ藽AD”軟件應(yīng)用到工程項(xiàng)目中,其繪圖和計(jì)算軟件為項(xiàng)目提供了精確的數(shù)據(jù)依據(jù),為近一步提高消防設(shè)計(jì)水平打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2.消防工程CAD軟件簡(jiǎn)介消防工程CAD軟件包含消防水系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)的國(guó)標(biāo)GB和美國(guó)消防協(xié)會(huì)NFPA標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、細(xì)水霧系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、消防炮系統(tǒng);二氧化碳(CO2滅火系統(tǒng)、七氟丙烷(FM200滅火系統(tǒng)、IG系列氣體(IG01IG55IG100IG541等設(shè)計(jì)計(jì)算模塊。3.消防工程

7、CAD在電廠工程中的應(yīng)用火力發(fā)電廠消防系統(tǒng)包括普通水消防系統(tǒng)(室內(nèi)外消火栓、自動(dòng)水消防系統(tǒng)(水噴霧、水幕、自動(dòng)噴水或細(xì)水霧系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)(IG541或七氟丙烷FM200、火探管滅火系統(tǒng)、低壓CO2系統(tǒng)、移動(dòng)滅火設(shè)備(手提或推車(chē)式滅火器及消防報(bào)警系統(tǒng)等。以上安電廠2×600MW發(fā)電工程為例,應(yīng)用消防CAD軟件設(shè)計(jì)計(jì)算,本文列舉其中的3個(gè)主要部分加以說(shuō)明,分別為:主變壓器本體及排油坑水噴霧系統(tǒng)、輸煤棧橋自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、控制室七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算。主變壓器相關(guān)尺寸數(shù)據(jù):外形尺寸(M:長(zhǎng):10.61寬:8.205高:5.62油枕尺寸(M:直徑:1.5長(zhǎng):6.5油坑尺寸(M:長(zhǎng):14

8、.5寬:11傳統(tǒng)計(jì)算方式只計(jì)算最不利點(diǎn)噴頭達(dá)到的壓力及水量,在總管處的計(jì)算及壓力控制是模糊的,不能直觀的看到各點(diǎn)的流速,壓力,而且系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間往往考慮不夠充分,很少對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行校核。這主要是因?yàn)橄浪到y(tǒng)響應(yīng)時(shí)間還沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)算方法,消防工程CAD軟件可對(duì)整套水噴霧系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。通過(guò)使用“消防工程CAD”軟件的設(shè)計(jì)繪圖、水力計(jì)算模塊,軟件計(jì)算出每個(gè)噴頭的流量、壓力、各管段流速,并可以反復(fù)核算噴頭流量、各管段(壓力、流量、流速、每段主干管孔板大小的準(zhǔn)確性,計(jì)算結(jié)果可以校核哪些項(xiàng)是否有流速、壓力過(guò)大或過(guò)小等問(wèn)題,通過(guò)調(diào)節(jié)管徑、孔板大小、噴頭K值等快速計(jì)算來(lái)達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。軟

9、件自動(dòng)繪制水力計(jì)算簡(jiǎn)圖(如圖1所示 圖1主變壓器水噴霧計(jì)算簡(jiǎn)圖自動(dòng)調(diào)入數(shù)據(jù)包括:管長(zhǎng)、管徑、孔板、噴頭K值、額定工作壓力、標(biāo)高等信息。計(jì)算結(jié)果如表1。表1水噴霧計(jì)算書(shū)中部分計(jì)算結(jié)果各層關(guān)鍵噴頭編號(hào)噴頭流量(L/S關(guān)鍵管段編號(hào)管段流量(L/S管段流速(M/S沿程損失(M各區(qū)噴水強(qiáng)度L/(Min*1.2200136.372.920.2215.7<45通過(guò)校核計(jì)算,最不利噴頭壓力滿足滅火0.35MPa,流量滿足計(jì)算流量要求。各個(gè)關(guān)鍵管段流量、流速、沿程損失均在正常合理范圍內(nèi),得到總管流量136.37L/S,壓力58m水柱,響應(yīng)時(shí)間15.7s,以及油枕、本體、油坑實(shí)際噴水強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,

10、實(shí)現(xiàn)管徑最經(jīng)濟(jì)設(shè)置,減少工程造價(jià)。3.2.輸煤棧橋自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用輸煤棧橋相關(guān)尺寸數(shù)據(jù):外形尺寸(M:長(zhǎng):76.5寬:7.0斜度:7.5°由2組自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)組成,用3個(gè)水幕防火分隔開(kāi)。由于篇幅所限,此處我們僅以保護(hù)棧橋頂部的一個(gè)防護(hù)區(qū)的水流指示器入口處開(kāi)始計(jì)算(根據(jù)GB50229-2006規(guī)定輸煤棧橋火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)II級(jí),最小作用面積160,相對(duì)標(biāo)高由軟件自動(dòng)生成并標(biāo)示在圖上,計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2所示。 圖2輸煤棧橋自動(dòng)噴水系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)圖軟件可以對(duì)棧橋斜面自動(dòng)布置噴淋管網(wǎng),配管,生成實(shí)際坡度的系統(tǒng)圖和水力計(jì)算簡(jiǎn)圖,自動(dòng)調(diào)入計(jì)算程序,對(duì)每根管段、每個(gè)噴頭、不同節(jié)點(diǎn)高差進(jìn)行精確的

11、水力計(jì)算,計(jì)算書(shū)中部分計(jì)算結(jié)果如表2所示。1.27913.911.910.251.95相對(duì)于水系統(tǒng)而言,氣體滅火系統(tǒng)一個(gè)防火分區(qū)空間小,繪圖布置簡(jiǎn)便快捷,其最復(fù)雜的過(guò)程就是相應(yīng)的管網(wǎng)計(jì)算。傳統(tǒng)計(jì)算方式只計(jì)算初始設(shè)計(jì)用量,儲(chǔ)瓶個(gè)數(shù),泄壓口面積等,難以詳細(xì)核算每一項(xiàng)是否滿足GB50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范:該工程主控制室(FM200滅火設(shè)計(jì)濃度8%氣體滅火系統(tǒng)我們應(yīng)用消防工程CAD軟件繪圖、配管、計(jì)算,其相關(guān)尺寸數(shù)據(jù):工作間尺寸(M:長(zhǎng):15寬:12.3高:3.5地板下尺寸(M:長(zhǎng):15寬:12.3高:0.5吊頂上尺寸(M:長(zhǎng):15寬:12.3高:0.4軟件可根據(jù)平面圖自動(dòng)生成多層管網(wǎng)

12、系統(tǒng)圖和計(jì)算簡(jiǎn)圖,同時(shí)自動(dòng)給吊頂層、工作間、地板層各區(qū)的噴頭、節(jié)點(diǎn)、管段編號(hào),并自動(dòng)調(diào)入計(jì)算程序,進(jìn)行精確的管網(wǎng)計(jì)算,計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3所示。 圖3FM200氣體滅火系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示:軟件把從1-8號(hào)噴頭定義為吊頂上噴頭,9-16號(hào)噴頭定義為地板下噴頭, 17-24號(hào)噴頭定義為工作間噴頭。計(jì)算書(shū)中部分計(jì)算結(jié)果如表3和表4所示。表3FM200計(jì)算書(shū)中系統(tǒng)部分結(jié)果七氟丙烷設(shè)計(jì)用量(kg七氟丙烷管道內(nèi)剩余量(kg單個(gè)儲(chǔ)存容器容積(L儲(chǔ)存容器數(shù)量?jī)?chǔ)瓶容器充裝率(kg/m3實(shí)際噴射濃度(%管道內(nèi)容積(立方米0.8倍系統(tǒng)充裝容積(立方米表4FM200計(jì)算書(shū)中噴頭部分結(jié)果噴頭編號(hào)噴頭接管管徑(mm噴頭入口

13、壓力(MPa噴頭流量(Kg/s等效孔口面積(C實(shí)用噴頭規(guī)格代號(hào)17-24號(hào)DN40 1.37 6.38 2.1422通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的修正和軟件詳細(xì)的管網(wǎng)計(jì)算,該七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果滿足GB50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,同時(shí)在滿足規(guī)范的前提下,軟件能盡可能的節(jié)省儲(chǔ)瓶個(gè)數(shù)、管材重量等工程造價(jià),以此達(dá)到設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。4.小結(jié)通過(guò)使用專業(yè)的消防工程設(shè)計(jì)計(jì)算軟件可以大大提高消防工程的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)水平和消防工程的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性,為消防工程設(shè)計(jì)走上標(biāo)準(zhǔn)化、智能化提供了良好的工具?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1、GB50229-2006,火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范。2、NFPA850(Recommended Practice for Fire Protection for ElectricG