给水排水：超细干粉灭火系统管网剩余量的计算问题

给水排水：超细干粉灭火系统管网剩余量的计算问题

　　GB16668-2010《干粉灭火系统及部件通用技术条件》中规定：干粉剩余率不应大于10%，

　　DB37/T1317－2009标准在条文说明中解释：理论上讲，灭火贮罐内超细干粉剩余量为：

　　ms=Vc（10p0+1）ρq0/μ

　　式中Vc——超细干粉贮罐容积（m3）。

　　但此时Vc是未知数；另外，驱动气体系数μ是理论上的平均值，实际上对单元独立系统和组合分配系统中超细干粉需要量最大的防护区或保护对象来说，到喷射时间终了时，气固二相流中含粉量已很小，按计算公式（4.0.12-2）计算得到的管道内超细干粉剩余量已含一定裕度。因此，按m+mr之值初选一超细干粉贮存容器，用厂商提供的ms来计算mc值，应符合实际应用的需要。

　　在现实应用中，我们的设计人员通常是以防护区（组合分配系统中超细干粉需要量按其中最大的防护区）容积，乘以注册灭火剂浓度来计算超细干粉灭火剂量，再加上超细干粉贮罐喷射剩余率，得出实际超细干粉灭火剂的用量，而忽略了干粉输送管道中的超细干粉剩余量，这主要是因为国标和地方规范给出的计算公式过于复杂，无论是按从管网起点（干粉贮存容器输出阀门）至管网末端，还是从管网末端至管网起点的计算顺序，按管道节点压力计算管网的长度和管径等，中间还需要计算各个环节的压力损失等，套用的公式及演算过程让很多设计人员望而却步，不得采取简单的估算方式，一些设计人员根据超细干粉的特性，甚至认为超细干粉的粒径小，可以形成冷气溶胶形式，更接近气体的释放方式，因而认定：均衡管网和只含一个封闭空间的非均衡管网，其管网内的剩余量可以不计。

　　我们知道，超细干粉灭火剂属于固体灭火剂，其驱动方式基本上是采用隋性气体驱动，形成气固二相流，因而我们可以得到如下概念：

　　1.所谓管网内的剩余量，其物理意义为：超细干粉灭火剂在容器内被认为是以固态存在，在增压气体进入后，搅动沉淀的粉体产生粉雾，经过虹吸装置形成气固二相流随着容器内的增压气体进入管网内，经喷嘴喷射到防护区灭火。由于受管道长度的影响及管道弯曲、变径及走向等因素的影响，气固两相会出现分离现象，在增压气体的后续驱动下，气固相继续混合经喷嘴喷出，在增压气体的压力下降后，未喷出的固态灭火剂因失去推动力而无法继续前进，这部分不能由增压气体推出的固相便是管网内的剩余量。

　　2.管网内剩余固态灭火剂的量，理论上是由各支管的长度决定的。最先喷出超细干粉灭火剂的支管一定是所有支管中几何尺寸最短的一支（或者说是离起点最近的喷嘴），其他支管长于该支管部分的管内容积量之和即为计算管网剩余量的几何值。

　　3.几何量完全对称的均衡管网，理论上讲是无须计算管网剩余量。

　　但现实中，管网内剩余的超细干粉存量多少还与驱动气体的量有直接关系，参照日本标准，超细干粉灭火系统采用40L标准氮气驱动1kg超细干粉灭火剂，这是在一定的条件下，如果管道延长，或改变驱动压力，其超细干粉灭火剂剩余量随之改变，以我们多次的喷射试验，每次喷射后残余在管道内的超细干粉灭火剂，均有不同量的存在，因而忽略输送管道里的超细干粉剩余量是不科学的（也许在灭火剂量设计过量的情况下，不影响灭火效果，但如此设计计算，是一种不必要的浪费），根据多次喷射试验的经验，笔者提供一个简单的计算方法，即按管道的总容积的10%计算超细干粉灭火剂管网剩余量，其参考依据为干粉贮罐的剩余率，亦来源于平时多次喷射试验测定的数据。