自动喷水灭火系统喷淋模拟的应用论文_吕希望

摘要：本文根据闭式喷头技术参数及布置环境，通过建立三维模型，更为直观的呈现喷淋效果，优化喷头布置。

关键词：闭式喷头； 喷淋模拟

引言：核电站采用的主要灭火手段是消火栓及固定式喷水灭火系统，其中固定式喷水灭火系统分为湿式自动喷水灭火系统及水喷雾灭火系统，以上两个系统分别位于反应堆厂房主给水泵隔间、反应堆厂房环廊。本文以湿式自动喷水灭火系统为例，建立喷淋模拟，更为直观的呈现喷头动作时，喷淋覆盖效果，指导布置设计。

1.1布置环境

反应堆厂房环廊主要可燃物为电缆，喷头的保护对象主要为未包覆且层数大于3层的电缆桥架，由于环廊空间狭小，径向宽度为1.8m（见图1）。电缆桥架、风管皆布置于环廊钢平台下方，消防系统干管位于环廊钢平台与电缆桥架之间，部分区域已不满足消防喷头要求。

图1

1.2标准规范

GB50084-2005《自动喷水灭火系统设计规范》，以下简称规范。

1.3闭式喷头技术数据

表1

根据核岛消防固定灭火系统设置清单环廊喷淋系统喷头数据：直立型、螺纹口径1/2″、流量系数K=80、动作温度为68℃，由表1可确定喷头类型为直立式TY3151，见图2。

图2

1.3.1喷淋曲线数据

根据喷头型号查询喷淋模型数据如下（图3）：

图3

1.4喷淋模型

根据核岛消防系统管道清单，确认供水压力数据，选取1Bar数据图。分别选取100%、90%数据曲线建立喷淋圆锥体，取喷头消防溅水盘以下1m数据建立模型。

喷淋圆锥数据如下（图4）：

图4

100% Flow inside，喷淋圆锥数据如下（图5）：

Bottom diameter：5300mmHeight：1000mm

90% Flow inside，喷淋圆锥数据如下（图5）：

Bottom diameter：4100mm；Height：1000mm

图5

1.5喷淋模拟

1.5.1不满足规范净空高度的喷头模拟：

由于环廊钢平台3BRI3110AM-台与电缆桥架3BRB2636CAA4之间预留空间不足，导致3JPI4290TYB0011~16消防喷头溅水盘与保护对象垂直距离不满足450m：按90%的模拟未覆盖区域如下（见图6）：

图6

1.5.2满足规范净空高度的喷头模拟：

消防喷头：3JPI4294TYB0003、0004、0005；电缆桥架：3BRB3136CA

1.5.2.1消防喷头溅水盘与保护对象电缆桥架最上层垂直距离满足450m，喷头间距为2.4m、2.0m，按90%的模拟，见图7。

图7

可见在满足布置高度，减小喷头间距时，90%的喷淋量依然不能完全覆盖。

1.5.2.2经过调整，消防喷头溅水盘与最上层桥架的垂直距离提高至530mm，喷头间距为2.4m，按100%的模拟，可实现覆盖，见图8。

图8

1.6小结：

通过技术数据建立喷淋模型，可更为直观地验证消防喷头的有效保护范围。模拟发现，在消防喷头布置满足《自动喷水灭火系统设计规范》要求时，依然存在保护对象未能完全覆盖，需要设计人员对喷头布置作进一步调整。为保证消防系统的有效运作，建立喷淋模型判断消防系统动作时喷淋覆盖范围，是较为直观有效的方法。

参考文献：

[1]GB50084-2017 自动喷水灭火系统设计规范[S].中国计划出版社.2017年12月.

[2]TYCO.Fire Protection Products_TFP710.2014.

论文作者:吕希望

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/2/24

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