低压CO2灭火系统由低压CO2贮存装置、总阀、分配阀、喷头、灭火剂管网及附件、控制管路及配件、支吊架、有关监控、保护装置及仪表以及火灾报警控制装置、警示信号、标志、防火帘及其控制管路等组成。
其中每套低压CO2贮存装置包括贮罐本体及保温隔热层、制冷装置、贮罐控制盘、充液管路和气相平衡管路、称重装置、支座以及各种阀门、表计等。 3.3.5系统的控制
CO2灭火系统可自动、手动及机械应急操作。
火灾时，探测信号同时送入区域报警控制盘及单元控制室内的主控盘，声光报警，自动关闭门、窗、停止通风、空调系统，并在设置的延迟时间后开启相应的分配阀及总阀。 在区域控制盘及主控盘上均设有人工操作按钮控制系统的启停，在每一防护区外均设有紧急启停按钮，控制阀也有机械应急操作措施。系统启动后有相应的反馈信号送出至区域控制盘及主控盘，同时发出喷放指示信号等。
各防护区的门均装有闭门器能自动关闭，对于设手动推拉窗和手动百叶窗之处，均设有防火帘。防火帘采用气控，由CO2贮罐供给控制气源，受火灾报警系统控制。
低压CO2贮存装置自带一控制盘，根据罐内压力控制制冷机的运行，并有相应的信号输出至主控盘对其进行监控。
3.3.6 低压CO2灭火系统的设计计算 3.3.6.1 设计计算原则
除单元控制室采用局部应用灭火系统外，各防护区均采用全淹没灭火系统。
按照美国NFPA标准，尚有如下规定被采用：各防护区的火灾均按深位火灾考虑，其设计浓度为50％，对于体积为0～56.63m3的防护区，其淹没系数为1.6kg CO2/ m3；而对于体积大于56.63m3的防护区，其淹没系数为1.33kg CO2/ m3。对于扑救深位火灾，其CO2喷放时间应在7min内，且应在前2min内使CO2浓度达30％。对于低压灭火系统，按喷放时平均贮存压力2.068MPa下的流量进行管路计算，且喷口压力不低于1.034MPa。 3.3.6.2 CO2用量计算
根据上述原则以及防护区体积计算各防护区所需CO2用量，再按最大一防护区的设计用量并考虑低压CO2贮罐的充装密度选择贮罐规格。其结果单元控制楼的CO2灭火系统配6.5吨的贮存装置，汽机房的CO2灭火系统配8.5吨的贮存装置（考虑了贮存单元控制楼灭火所需的备用量）。
3.3.6.3 管网计算
各防护区管路及喷头对称布置，按美国NFPA 12上的计算公式、图表逐点进行计算，主要计算步骤为： a. 根据设计用量及喷放时间确定计算流量； b. 假定管径； c. 确定管段计算长度（为管道实长与管件等效管长之和）； d. 计算管路压力降；依据公式：
1.25L?0.04319DZ 式中：Q ? 计算流量，L/min； D ? 管内径，mm； L ? 管段计算长度，m； Y，Z ? 取决于贮存及管路压力的系数。
若采用计算法，则需计算出各点的Y，Z值，查有关表格，得出各点对应的压力值直至推算到终点。
若采用图表法则需根据Q/D2、L/D1.25查图确定对应点的压力值直至终点。
对于管道布置中高程的变化，计算时需进行压力修正，其修正值可查表获得，并计入对应点的计算压力中。 e. 根据计算终点压力值查表得出相应的喷射强度（kg/min.m2），再以此强度值、计算流量和喷嘴数量计算出单个喷嘴的等效孔口面积，查表选出喷嘴型号； f. 当计算出的终点压力小于1.068MPa时，应调整管径重新进行计算。 本工程中各防护区CO2灭火系统的主要计算结果详见表2。
?Q210?5?0.8725D5.25Y-- 5 --
表2： 各防护区CO2灭火系统的主要计算结果 防护区体积主管管径CO2设计用量编 号 防护区域名称 3（m） （mm） （kg） 1. 单元控制楼 1.1 单元控制室 60 DN20 1.1 电子设备间、电气继电器2563 3409 DN70 室、工程师室 1.2 配电器室 432 575 DN32 1.3 9.8m层电缆夹层 3930 5227 DN80 1.4 直流配电室、UPS室 950 1264 DN40 1.5 3.8m层电缆夹层 2320 3086 DN50 1.6 配电室 3024 4022 DN70 1.7 地下电缆间 2268 3016 DN70 2. 汽机房 2.1 1,3#机组6.6KV配电装置室 735 978 DN40 2.2 1,3#机组6.6KV配电装置室下691 919 DN32 电缆夹层 2.3 2,4#机组6.6KV配电装置室 826 1099 DN32 2.4 2,4#机组6.6KV配电装置室下1469 1954 DN40 电缆夹层 2.5 6.6KV公用段 735 978 DN32 2.6 1,3#机组400/230V配电室 486 646 DN32 2.7 1,3#机组400/230V配电室下电243 323 DN25 缆夹层 2.8 2,4#机组400/230V配电室 486 646 DN25 2.9 2,4#机组400/230V配电室下电243 323 DN20 缆夹层 3.4 移动式灭火器的配置
3.4.1 配置场所的危险等级及火灾种类的划分
按照美国NFPA 10，配置场所的危险等级划分为三级，即轻危险级、中危险级及严重危险级。
依据可燃物质及其燃烧特性，美国NFPA 10中又将火灾分为如下种类： A类火灾：普通可燃材料的火灾，如木材、棉毛、纸、橡胶及多种塑料； B类火灾：易燃液体，油、油脂、焦油、油基油漆、天然漆及易燃气体的火 灾； C类火灾：针对电气设备的火灾，灭火介质的电绝缘性是很重要的，当设备 不带电时，用于A、B类火灾的灭火器也可以安全使用； D类火灾：可燃金属的火灾，如镁、钛、锆、钠、锂、钾。
根据上述规定，在该工程的灭火器配置中对各配置场所进行了危险等级的划分及火灾分类。
3.4.2 灭火器的选择
按美国NFPA规范中的规定，灭火器选择的类型应符合： （1） 对于灭A类火灾应选择水型、多功能干粉灭火器； （2） 对于灭B类火灾应选择泡沫、CO2、干粉及卤代烷灭火器； （3） 对于灭C类火灾应选择CO2、干粉及卤代烷灭火器。
依据该工程主厂房及单元控制楼的火灾类型，考虑采用了CO2及磷酸铵盐干粉灭火器。 3.4.3 灭火器的配置
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美国NFPA 10中规定的A类火灾灭火器配置基准见表3，B类火灾灭火器配置基准见表4，对于C类火灾按带电设备自身的火灾类别A或B类选配灭火器。
表3： A类火灾灭火器配置基准 危险等级 轻危险等级 中危险等级 重危险等级 每具灭火器的最小级别 2-A 2-A 4-A 每A保护的最大楼层面积（m2） 278.7 139.35 92.9 2灭火器保护的最大楼层面积（m） 1045 1045 1045 灭火器最大保护距离（m） 22.9 22.9 22.9 表4： B类火灾灭火器配置基准 危险等级 灭火器最小灭火级别 灭火器最大保护距离（m） 5-B 9.15 轻危险等级 10-B 15.25 10-B 9.15 中危险等级 20-B 15.25 40-B 9.15 重危险等级 80-B 15.25 3.4.4 灭火器的设置及计算
按照上述灭火器配置原则，我们对该工程的主厂房及单元控制楼进行了灭火器配置计算，计算中采用了0.5的折减系数（考虑既有消火栓灭火系统又有固定灭火系统），并按上述最大保护距离的要求确定设置点及灭火器规格、数量。从结果来看，用美国NFPA标准配置的灭火器数量较之按国标所配数量少。
4. 比较及体会
通过工程应用，现就本工程所涉及到的美国NFPA有关标准与相应国家标准之间在某些方面存在差异的对比情况及体会简述于下： 4.1 消防给水系统 4.1.1 供水 NFPA850标准建议对永久性消防设施的供水应能满足最大固定灭火系统需水量或可能同时使用的固定灭火系统二者之大值，与消火栓需水量（不小于31.5 l/s）之和、持续2小时的水量；而国家标准则以建构筑物类别、灭火系统型式来确定消防需水量和火灾延续时间。 4.1.2 阀门 美国NFPA有关标准规定，所有控制阀门应是指示型的，但在国家标准中未有明确规定；对于分区阀门，美国NFPA有关标准规定应设供检修或扩建时将系统分开的阀门，但未规定每区段设置的消火栓数量，而国家标准规定每区段的消火栓数量不宜超过5个。 4.1.3 消火栓系统
（1） 美国NFPA有关标准建议在每一消火栓与管网连接的管段上装设关断阀，而国标未予
提及；
（2） 美国NFPA有关标准将室内消火栓系统分为三类（如前所述），而国标未予分类； （3） 美国NFPA有关标准根据不同的室内消火栓栓口口径而确定了不同的静压和余压值：
21/2in（63.5mm）龙带接口其栓口的静压和余压应限制到1.21MPa，对于11/2in（38.1mm）龙带接口其栓口的静压和余压应限制到0.69MPa，而国家标准只规定了一个值：消火栓栓口静压不超过0.8MPa；
（4） 关于室内消火栓的布置间距，美国NFPA有关标准按不同口径的消火栓确定其间距：
当建筑物内有喷淋系统时，21/2in（63.5mm）口径消火栓的布置间距大于11/2in（38.1mm）消火栓的布置间距；对于21/2in（63.5mm）口径的消火栓，无喷淋系统的布置间距小于有喷淋系统时。而对于电厂，国家标准依据建筑物的火灾危险性的大
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小而将消火栓的最大布置间距分为二种。总体比较，美国NFPA有关标准允许的消火栓最大布置间距大于国家标准规定值；
（5） 龙带水枪 NFPA850标准建议在电气设备附近的龙带上装设可关断的喷雾水枪，而国
家标准无明确规定，只要求在同一建筑物内应采用统一规格的消火栓、龙带及水枪。
4.2 固定灭火系统 将美国NFPA850-92与国家标准GB50229-96《火力发电厂与变电所设计防火规范》作一对比，前者建议电厂采用的固定灭火系统与国标的规定存有差异，详见表5。 表5 火力发电厂固定灭火系统设置一览表 建筑物/设备 室内燃油泵或其加热设施或二者同时 重要输煤构筑物 输煤皮带 锅炉本体燃烧器区 采用系统 NFPA850 水喷淋、水喷雾 水喷淋、水喷雾 水喷雾、水喷淋 水喷雾、水喷淋、 泡沫、泡沫-喷淋 GB50229 自动喷水 雨淋喷水 设计强度(l/min.-m2) NFPA850 GB 10.2 10.2 10.2 10.2 10 10 保护范围 NFPA850 232m2 186 m2 燃烧器、点火器、邻近油管路和电缆及其各层6.1m范围内的结构构件和走道 464 m2 易积油区 活动地板下、昂贵/重要设备、盘柜 喷淋：232 m2 30m,?232 m2 主变、厂变、启动变 GB 300 m2 锅炉给水泵 水喷淋、水喷雾、泡沫-喷淋 雨淋喷水 汽动风机润滑油系水喷雾 统 汽机运转层下 水喷淋 雨淋喷水 汽机轴承 闭式定向喷头水喷淋系统 运转层上油管路 水喷淋 汽机润滑油箱及油水喷淋、水喷雾 水喷雾 处理装置 泡沫-喷淋 主控制室 气体系统 卤代烷系统 计算机房 通讯机房 电缆夹层 电缆隧道 继电器室及电子设备间 油浸变压器 柴油发电机 预作用喷淋/气体 预作用喷淋/气体 水喷淋、水喷雾、气体 水喷淋、水喷雾、气体 水喷雾、泡沫-喷雾 卤代烷系统 自动喷水 10.2 12 10.2 12 12 10 10 20/6 300 m2 容量?9万kVA 喷淋：12 12 卤代烷系统 水喷雾 10.2/6 水喷淋、水喷雾 自动喷水 水：10.2 10 泡沫-喷淋、气体 柴油驱动消防泵 水喷淋、水喷雾 10.2 注：1) 国家标准为300MW及以上机组的设置要求；2) 美国NFPA850标准所提均为推荐作法，而非强制要求。
4.3 移动式灭火器的配置 比较NFPA10-90和GBJ140-90（1997版〕《建筑灭火器配置设计规范》，二者之间存有一些差异，简介如下。 4.3.1 火灾种类划分不同 B类火灾：NFPA10中包括易燃气体燃烧的火灾，而GBJ140只为甲、乙、丙类液体燃烧的火灾； C类火灾：NFPA10中指带电火灾，GBJ140只为易燃气体燃烧的火灾。 4.3.2 配置基准不同 A类火灾: a. 每具灭火器最小配置灭火级别不同； b. 每A保护面积不同； c. 最大保护距离不同。 B类火灾: a. 每具灭火器最小配置灭火级别不同；
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b. 国家标准有每B保护面积的规定，而NFPA有关标准中则无此规 定； c. 最大保护距离不同。 以上比较详见表6、表7。
表6： A类火灾灭火器配置基准比较 危险等级 轻危险等级 中危险等级 重危险等级 标准规范代号 NFPA10 GBJ14 NFPA10 GBJ14 NFPA10 GBJ14 每具灭火器的最小级别 2-A 3-A 2-A 5-A 4-A 5-A 每A保护的最大楼层面积278.7 20 139.35 15 92.9 10 （m2） 灭火器保护的最大楼层面1045 1045 1045 积（m2） 灭火器最大保护距离22.9 22.9 22.9 （m） 表7： B类火灾灭火器配置基准比较 危险等级 灭火器最小灭火级别 灭火器最大保护距离（m） 标准规范代号 NFPA10 GBJ14 NFPA10 GBJ14 5-B 1-B 9.15 10 轻危险等级 10-B 15.25 10-B 4-B 9.15 7.5 中危险等级 20-B 15.25 40-B 8-B 9.15 5 重危险等级 80-B 15.25 4.4 体会
（1） 对于火电厂独立消防给水系统而言，其室内消火栓栓口处允许的最大静压值可予以
提高，以0.9～1.0MPa为宜。
（2） 对于室外消防环网分段检修阀间消火栓的数量应根据实际布置情况而定，当室外消
火栓前设有关断阀时，可不受每段不超过5个消火栓的限制。
（3） 对于现行规范GB50229－96中针对300MW及以上机组所规定采用的固定灭火系统型式
我以为存有不合时宜、不尽合理之处，在移动式灭火器的配置设计方面，因对电厂灭火器配置场所的危险等级划分标准掌握不准等原因而显得灭火器的实际配置数量偏多,期待作更深入的工作以对该规范予以改进和完善。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 注：本文刊登在《给水排水》杂志的2000年第11期上。
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