二氧化碳灭火系统计算书设绘通则.docx
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二氧化碳灭火系统计算书设绘通则
CO2灭火系统计算书设绘通则
1主题内容与适用范围
1.1本标准规定了“二氧化碳灭火系统计算书”的计算依据、基本要求、内容要点、图面要求、注意事项、校审要点、质量要求以及附录。
1.2本标准适用于详细设计阶段时“二氧化碳灭火系统计算书”的编制。
2引用标准及设绘依据图纸2.1引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
a）CB/T3294-1998船用二氧化碳灭火装置。
2.2设绘依据图纸
a）设计任务书或技术规格书；
b）总布置图；
c）机舱布置图；
d）有关的设备厂商资料。
3基本要求
3.1“二氧化碳灭火系统计算书”是二氧化碳灭火装置选型和系统设计的依据文件，应能提供各类被保护处所所需二氧化碳数量、施放时间（二氧化碳输送管路直径）、喷嘴端压力以及喷嘴数量的计算依据、公式及方法,且应满足入级规范或公约的要求。
3.2二氧化碳灭火系统有高压与低压系统之分,通常,船舶对二氧化碳的需要量在200瓶（68L）或10吨以上时采用低压系统比较经济。
3.3为了方便计算，缩短设计周期和避免重复劳动，拟采用表格化计算。
4内容要点
4.1二氧化碳需要量与气瓶数计算
4.1.1机舱二氧化碳需要量
序号
名称
符号
单位
计算公式或来源
数值
1
包括机舱棚的机舱总容积
Ve1
m3
2
二氧化碳自由气体的比容
Cp
m3/kg
CCS,SOLAS,LR等规范
0.56
3
规范要求的二氧化碳自由气体容积比
q1
%
GT>2000t
35
GT<2000t
30
4
二氧化碳需要量
G1
kg
Ve1xq1x（1/Cp）
5
机舱算至X水平面的总容积
Ve2
m3
6
规范要求的二氧化碳自由气体容积比
q2
%
GT>2000t
40
GT<2000t
35
7
二氧化碳需要量
G2
kg
Ve2xq2x（1/Cp）
8
按规范实取二氧化碳量
Ge
kg
G1>G2Ge=G1
G19
二氧化碳气瓶容积
Vp
l
按产品规格
10
二氧化碳充装率
η
Kg/l
“CCS规范5-6.3.2.8”
0.67
11
每只气瓶充装量
q
kg
Vpxη
12
所需二氧化碳气瓶数
Ze
Ge/q
13
实取二氧化碳气瓶数
Z
注1:
本表满足CCS（1996），SOLAS（1983），NK，LR，ABS等规范要求。
注2:
X水平面的位置:
在这个水平面上,机舱棚的水平面积等于或小于从双层底至机舱棚最低部分的中点处水平面积的40%。
4.1.2其它处所二氧化碳需要量
项目
单位
货舱/货油舱
其它保护处所
NO.1
NO.2
NO.3
NO.4
货油泵舱
油漆间
特种处所
应急发电机间
舱容V
m3
规范要求CO2自由气体容积比q
%
30/45
45
35
45
40
CO2自由气体比容Cp
m3/kg
0．56
CO2需要量
kg
CO2钢瓶容积Vp
L
钢瓶中CO2充装量q=0.67Vp
kg
所需CO2钢瓶数
只
实取CO2钢瓶数Z
只
注1:
本表的计算满足CCS（1996）规范，SOLAS（1983）法规等要求。
注2:
二氧化碳需要量按最大的一个货舱/货油舱确定CO2瓶数,然后与机舱
所须瓶数相比较，取较大值。
4.2机泵舱施放总管管径计算
被保护处所
CO2需要量
Kg
“CCS”规范表6.3.2.7（5）规定总管通径
mm
选用施放总管外径x壁厚
mm
机舱
泵舱
注:
（1）CCS（1996）表6.3.2.7.（5）内容见附录B
（2）施放总管壁厚见附录B
4.3喷嘴孔总面积计算
4.3.1喷头入口处流量
被保护处所
施放总管内径Di
cm
管子当量长度L
m
喷嘴入口处压力P
MPa
系数
1.52Y
系数
0.77Z
喷嘴入口处流量
kg/min
机舱
货油泵舱
注:
（1）计算管子当量长度Ｌ可见附录Ｃ，附录Ｄ；
（2）喷头入口处压力可按附录Ｅ方法计算，亦可参考实船计算资料；
（3）系数1.52Ｙ与0.77Z见附录Ｆ或附录Ｇ。
4.3.2喷嘴孔总面积
被保护处所
喷嘴入口处流量Q
kg/min
喷嘴入口处压力P
MPa
施放流率W
kg/min.mm2
喷嘴孔总面积S=
mm2
机舱
泵舱
注：
（1）施放流率见附录H或附录I；
（2）喷嘴孔总面积亦可按瓶头阀总截面积和施放总管截面积较小值的35%~85%选取。
5图面要求
5.1文件幅面原则上采用A4。
5.2计算方法应符合有关规范要求。
5.3计算过程中数据正确,有效数字位数统一。
5.4书写整齐,清楚,无误;所用的设计符号,数学符号,物理量符号等均应符合标准。
6设绘注意事项
6.1文件编制前，除熟悉任务书或规格书以及规范、公约的规定外，还应正确计算各被保护舱室的舱容,并确定使用高压或是低压系统。
6.2当直接采用规范未作规定的公式或方法计算时,应当加以说明。
7校审要点
7.1检查计算方法是否满足有关规范、规则和公约的要求。
7.2检查计算内容是否正确、完整。
8质量要求与等级规定
等级的表达方式采用下表形式
等级
评定内容
Ⅰ
Ⅱ
符合规范、任务书要求
符合
符合
计算结果
正确
正确
图面要求
完整、准确
基本完整准确
执行现行标准和有关规定
完全执行
较好执行
一般差错和图面缺陷
极少
很少
注1:
Ⅰ、Ⅱ级即为优良品、合格品，达不到合格为不合格品。
Ⅰ、Ⅱ级品无原则差错。
9参考资料见附录A
附录A
《CO2灭火系统计算书》参考资料
相关规范、规则及标准
a）钢质海船入级与建造规范第5分册第5章第3节
b）钢质海船入级与建造规范第5分册第6章第3节
c）钢质内河船入级与建造规范第七篇第三章第四节
d）需入国外船级的相应船级社规范
e）GBJ5-XX《二氧化碳灭火系统设计规范》（公安部技术标准）
附录B
“CCS”规范关于CO2管子内径、壁厚与流通量的规定（1996年）
公称通径
mm
管子外径x壁厚mm
管内可流通最大CO2量
kg
瓶至分配阀箱
分配阀箱至被保护舱室
15
22x3.5
22x3
60
20
27x3.5
27x3
100
25
34x4
34x3.5
175
32
42x4.5
42x3.5
275
40
48x4.5
48x3.5
500
50
60x4.5
60x4
820
65
76x5
76x4
1500
80
89x7
89x4
2400
90
108x8
108x4.5
3300
100
114x8
114x4.5
4750
114
127x8
127x4.5
6800
127
140x8
140x5
9500
152
168x9
168x6
15250
管子材料
20号钢
10号钢
附录C
螺纹接头管件当量长度（以m计算）
公称通径
mm
45°
标准弯头
90°
标准弯头
90°弯头（大半径）
和三通（直流）
三通
（侧流）
套管接头
或闸阀
10
0.2
0.4
0.2
0.8
0.1
15
0.2
0.5
0.3
1.0
0.1
20
0.3
0.7
0.4
1.4
0.2
25
0.4
0.9
0.5
1.7
0.2
32
0.5
1.1
0.7
2.3
0.2
40
0.6
1.3
0.8
2.7
0.3
50
0.8
1.7
1.1
3.4
0.4
65
0.9
2.0
1.2
4.1
0.4
80
1.2
2.5
1.6
5.1
0.5
100
1.5
3.3
2.0
6.6
0.7
125
1.9
4.1
2.6
8.4
0.9
150
2.3
4.9
3.1
10
1.1
附录D
焊接联接管件的当量长度（以m计算）
公称通径
mm
45°
标准弯头
90°
标准弯头
90°弯头（大半径）
和三通（直流）
三通
（侧流）
闸阀
10
0.1
0.2
0.2
0.5
0.1
15
0.1
0.2
0.2
0.6
0.1
20
0.1
0.3
0.3
0.9
0.2
25
0.2
0.4
0.3
1.1
0.2
32
0.2
0.5
0.5
1.4
0.2
40
0.2
0.6
0.5
1.6
0.3
50
0.3
0.9
0.7
2.1
0.4
65
0.4
1.0
0.8
2.5
0.4
80
0.5
1.2
1.0
3.1
0.5
100
0.6
1.6
1.3
4.1
0.7
125
0.8
2.0
1.7
5.1
0.9
150
0.9
2.5
2.0
6.2
1.1
附录E
二氧化碳施放管道压力降计算
氧化碳无火系统的施放管道压力降与流量的关系可用下式表示：
（1）
式中：
Q——计算管段的流量（kg/min）；
D——管道内径（mm）；
L——管道当量长度（m）；
Y——压力系数，10-1MPa.kg/m3，见附录F或附录G；
Z——密度系统，见附录F或附录G。
为了计算方便，将
（1）式变换成下面的形式：
（2）
式中：
（3）
（4）
计算步骤：
a）绘出管路计算图；
b）管段流量分配；
c）管段当量长度计算；
d）静压水头计算，见附录J或附录K；
e）以储存压力与静压水头的差值作为起始压力P1。
根据P1查附录F或附录G，得出Y1与Z1；
f）利用（3）、（4）式计算A值与B值；
g）将Y1、Z1、A、B代入
（2）式，求得Y2值；
h）根据Y2值，查附录F或附录G，得出Z2值；
i）根据Y2、Z2查附录F或附录G，得出P2，P2则为计算管段的终端压力。
这样将前一管段的终点压力作为后一管段的起点压力逐步计算，直至喷嘴
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