高压二氧化碳技术方案设计.docx

1、高压二氧化碳技术方案设计凤凰建材XX公司煤粉制备二氧化碳灭火系统工程技术方案工程技术XX二一五年一月 第一章工程概述1.1前序随着对环保节能减排越来越重视后，电改袋或者电袋复合已经成为未来水泥行业煤粉制备工艺的一大必然趋势，但随之而来的粉尘着火、粉尘爆炸已成为一个让很多企业非常头疼的事情。即使很多水泥企业使用二氧化碳灭火设备，但依然火灾频发，究其根本原因依然是不能在第一时间发现火灾。以下就其根本原因做简要分析。探测点设置不合理：在对水泥厂煤粉制备二氧化碳灭火工程进展设计时，大多数时候其设计及安装均由消防工程公司或消防设备厂完成。这里就存在一个严重的问题，不管是消防工程公司还是消防设备厂家，很多

2、设计人员对煤粉制备工艺流程知之甚少，甚至一无所知，一个不了解水泥行业的消防设计人员来设计水泥行业的消防，其设计合理性可想而知。下面我们从整个煤粉制备工艺流程原煤仓磨机选粉机-收尘器-磨机来分析整个生产线主要的着火点。原煤仓：原煤仓作为整个煤粉制备线煤粉流动的起点，在整个煤粉制备工艺中是一个很关键的设备，但原煤仓部煤粉颗粒直径大，含水率高，空气流通性好，故原煤仓在整个煤粉制备工艺中，着火的概率并不是很高。磨机：磨机在整个工艺中，属于火灾频发设备，尤其是辊磨，需要重点防护。磨机在季度检修后正式点火生产前，入口俗称溜子温度高达250300，一旦入口处有积压煤粉，那么很容易引起火灾，因此在磨机入口处必

3、须安装温度测点来时时检测温度，同时需要各个生产班组人工检测，一旦出现冒烟必须及时处理，否那么极有可能将火星引到收尘器部，引起收尘器布袋着火。选粉机：在整个煤粉工艺中，选粉机属于过渡性设备，积压煤粉量非常少，着火几率很小，在此不再过多分析。布袋收尘器：布袋收尘器在整个防火工艺中，十分关键且极易着火，尤其是在灰斗部位长期积灰后，很容易由于煤粉自然而导致整个收尘器着火，布袋收尘器的防火在整个煤粉制备中显得及其重要。要在第一时间发现火灾，必须合理安置火灾探测器，根据我司这几年在水泥行业大量的工程经历，火灾探测器一般为热电偶或者热电阻安装在灰斗2/3以上位置为佳，优点是：1合理的避开检修口；2一旦因煤粉

4、自然引起火灾，可以在第一时间来发现；3可时时检测煤粉流动时的时时温度，防止燃烧的煤粉经螺旋机进入到煤粉仓。煤粉仓：煤粉仓着火，可以说是煤粉制备行业一个非常头疼且不易控制的事件。究其根本原因：一、首先是煤粉储量大，长期积压容易形成自燃；二、起火点随机性强，不易发现；三、容易引起爆炸；针对煤粉制备火灾的特点及我司在水泥行业多年的工程实践经历，建议对一般消防设计提出以下问题及更改意见。问题一：传统的消防设计，多采用热电偶温度探测器，且大多数消防设计单位模仿煤粉制备温度检测工艺做法，简单布置上、中、下三个测点，且热电偶长度缺乏，探测不到深位火灾。更改一：仓着火，最容易引起火灾的部位是仓底部以及仓柱体和

5、椎体拐角的地方，另外中心线部位。这些地方或由于积压引起自燃，或由于空气流通差引起阴燃。因此在传统上、中、下三处布置温度测点的根底上，需采用特制加长型热电偶，尤其是中部，必须在测定仓壁附件温度的同时，在仓中心线部位设置一个2米左右长度的热电偶，时时检测仓中心部位以及煤粉下流入口的温度。问题二：走访许多水泥厂，很多单位在布袋收尘器出口安装一氧化碳/氧气分析仪，却很少在仓上安装一氧化碳分析仪。更改二：随着中国改革开放30年的高速开展，中国企业的管理模式必须从粗狂式管理走向精细化管理，不能再短浅的以平安来换取企业经济效益。煤粉仓由于煤粉的局部阴燃，产生大量的一氧化碳气体，而一氧化碳气体是引起煤粉仓爆炸

6、的很重要因素之一，一旦检测不到位很容易引起爆炸事故，故建议在煤粉仓上安装一氧化碳/氧气分析仪。二氧化碳喷点设置不合理：磨机：在我司对许多水厂原有二氧化碳灭火系统进展改造时，发现很多原有的二氧化碳灭火系统很少考虑磨机入口及本体着火，这是非常不合理的。因为一旦磨机着火且不加以控制，那么燃烧的煤粉很容易随着负压气流进入到收尘器，引起收尘器着火。煤粉仓：煤粉仓喷点布置不合理，也是水泥厂二氧化碳灭火常见的问题，许多厂家将二氧化碳气体输送管道随意的与导流器管道相连接，根本起不到抑制火灾的作用。二氧化碳灭火机理之一是降低空气中的氧气浓度，一旦氧气浓度低于燃烧所需的最低氧浓度，燃烧自然完毕。因此在仓上布置喷点

7、时，一定需要在顶部安装喷点，这样可以在第一时间稀释仓顶部空气中的氧气含量，起到抑制火势开展的作用。预防措施不到位：从消防理念来讲，防火比灭火更重要，许多水泥厂工段长在煤粉仓温度超温时，如没有检测到火灾，一般不会及时处理，而是顺其自然。思想上的麻痹是引起火灾由小到大的很重要原因。1.2工程概述凤凰有限XX公司熟料生产线新增二氧化碳气体灭火系统，两条5000D/T,每条生产线的消防系统均采用管网式组合分配二氧化碳气体灭火系统。本工程施工前期、中期及交工验收必须遵守公安消防有关规定，听取当地消防主管部门的意见，竣工后经消防主管机构现场验收合格方可投入使用。 第二章 执行依据和标准1 ?高层民用建筑设

8、计防火规?GB500045-95 2 ?高压二氧化碳气体灭火系统规?GB501932 ?卤代烷1301灭火系统设计规?GB 50163-92 3 ?气体灭火系统施工及验收规?GB50263-97 4 ?火灾自动报警系统设计规?GBJ 116-88 5 ?火灾自动报警系统施工及验收规?GB 50166-92 6 ?工业金属管道工程施工及验收规?GB50235-97 第三章 系统组成及功能本工程气体灭火系统为二氧化碳有管网自动灭火装置，设计组合分配式系统三组。系统均配有检修阀、瓶头阀、集流管、泄压阀、选择阀、管路、喷嘴、手动操作系统，并设有压力传感器与火灾自动报警-气体灭火控制系统。 配套的火灾自

9、动报警-气体灭火控制系统为报警联动系统。温度探测器采用插入式温度探测器。火灾自动报警系统设声光报警器，紧急启停按钮、放气指示灯、感烟探测器、感温探测器、专用控制模块等。每一条生产线设计四个防护区，分别为收尘器、窑头仓、窑尾仓、立磨。每个防护分区设置火警探测帮感温棒和二氧化碳气体灭火喷头。 1在监控中心的集中火灾报警控制器上可以显示各个气体灭火防护分区的火灾自动报警状态。监控中心联动台上，可以显示及控制各气体灭火分区的气体灭火系统的动作。该处安排消防管理人员24小时值班，随时监视火警，及时处理火警。特别是准备随时到气体灭火控制间，紧急手动施放灭火气体进展灭火或警急迫断误动作对灭火剂释放的启动。

10、2按照?火灾自动报警系统设计规?的规定在保护区设置感温探测器探测火警。在每一个火警探测区都能产生两个互相独立的火警信号。在一个气体灭火保护区任何一个感温棒火警探测区出现感温探测器报警信号时，该区的声报警器报警，同时，监控中心的集中火灾报警控制器报警并指示出火警部位。3消防联动 在一个火警探测区只出现感温探测器报警信号时，报警控制器指令该区发出声报警。并联动声光报警器使本房间发出声光报警，截断本层及相邻楼层非消防电源，并接收显示反应信号。 在一个气体灭火火警探测区出现感温探测器两种温度同时报警信号时，报警控制器立即指令该区的声光报警器报警。在设定的时间隔后，报警控制器翻开相应瓶头阀、选择阀向所在

11、气体灭火保护区施放二氧化碳进展灭火。此时，气体灭火控制主机根据喷气压力开关的动作，显示出二氧化碳的释放，点亮 报警房间的气体释放灯。同时，向监控中心集中报警器报告施放二氧化碳的保护区代号。 相应的信号模块输入模块、控制模块输出模块配合完成上述控制显示功能。 第四章 系统设计凤凰建材XX公司熟料生产线2*5000t/d煤粉制备二氧化碳灭火稀释系统，每条生产线均设计四个保护区收尘器、窑头仓、窑尾仓、立磨，对四个保护区采用高压二氧化碳灭火、稀释系统进展保护。4.1 系统详细设计4.1.1 5000T/D生产线消防设计5000 t/d水泥生产线设计为四个防护区，根据二氧化碳气体灭火系统相关规要求，计算

12、出各防护区二氧化碳钢瓶需用量均为70L) (以下容应根据工程实际情况计算)：a.收尘器：30瓶二氧化碳；b.窑头仓：12瓶二氧化碳； c.窑尾仓：12瓶二氧化碳；d.立 磨： 8瓶二氧化碳；根据管网式气体灭火系统要求，按照最大保护区二氧化碳需求量，5000 t/d生产线实际需要30瓶二氧化碳。收尘器及煤粉仓温度超工艺温度10即85，消防主机立即向中控室发出报警信号，消防管理人员酌情人工开启3-4瓶二氧化碳药剂对温度异常区进展降温稀释处理，消除火灾隐患；当温度超120时(120为仓体外表温度，煤粉部深层温度估计超过200)，消防主机发出指令启动二氧化碳灭火系统对保护区实施灭火。4.1.2 500

13、0T/D生产线计算书1、二氧化碳药剂量计算(以下容应根据工程实际情况计算)本方案在计算过程中，考虑的因素有两点：A：实际火灾初期灭火所需要的灭火药剂见下表式-1。B：灭火过程中药剂流失到风管及二氧化碳管路中残留的药剂：由于在实际计算时，药剂的流失往往是受多种环境影响，目前还没有具体的量化或相关科研单位的计算技术方法。因此我们只能采用估算的方法来确定药剂在使用过程中的流失量，本方案收尘器和立磨风管药剂的流失估算各为1瓶。成品仓部密封性能较好，不再考虑药剂流失问题！2、5000 t/d生产线钢瓶计算及喷头布置点位(以下容应根据工程实际情况计算或布置)部 位主用灭火药剂流失药剂系统形式主管径喷嘴DN

14、20启动瓶收尘袋29瓶1瓶组合分配DN65121瓶煤粉仓(头)12瓶0瓶组合分配DN4041瓶煤粉仓(尾)12瓶0瓶组合分配DN4041瓶立 磨7瓶1瓶组合分配DN3221瓶说明：1、收尘器每个灰斗和收尘室各安装1个喷嘴，共12个； 2、仓顶部安装2个喷嘴、中部和锥部各安装1个喷嘴，共4个； 3、磨机入口和磨机本体各安装1个喷嘴，共2个； 4、按照最大保护区所需钢瓶数取30瓶(每瓶42公斤二氧化碳)。总药剂计算公式:式-1钢瓶数量计算公式:N= 3.3*(0.2*A+0.7*V)/42.5式-23、5000 t/d温度探测器布置点位(以下容应根据工程实际情况计算或布置)序号保护区安装位置数量报

15、警温度报警形式备注1收尘器灰斗890开关量每个灰斗1个2窑头仓仓顶、仓底390开关量仓顶、中、锥各1个3窑尾仓仓顶、仓底390开关量仓顶、中、锥各1个4立 磨出 口290开关量出口法兰处安2个收尘器报警参数：收尘器顶部安装8支日本RKC温度显示仪表：1可以直接探测到保护区部的温度；2根据各个季度不同的环境温度可以调节报警温度；3现场时时显示各个保护点位的实测温度，无需进中控DCS系统；煤粉仓报警参数：每个煤粉仓顶、中、锥部安各装1支温度探测器，其中仓底部报警温度为90；说明：一般来讲煤粉在空气中的燃点为250，但由于煤粉制备为厌氧环境，故煤粉的燃烧以阴燃为主，为平安起见，二氧化碳喷洒温度下调到

16、90一旦出现火情，仓外表煤粉温度假设为90，那么煤粉层部温度远远超过90。2、报警设备安装位置1火灾报警主机安装在中控室或消防钢瓶间火灾报警主机安装在中控室或钢瓶间，主要目的是为了中控人员及消控人员即时的了解各个保护区域的情况，以便在紧急情况下合理处理相关问题。2紧急启动装置分别安装在现场；紧急启停安装在现场，主要方便消控人员及各工段段长、班组长人员在第一时间、紧急情况下实施灭火； 3声光报警装置安装在值班室声光在整个系统中，起到一次报警作用-即现场有可能出现温度异常但不能完全确定是否发生着火。现场值班室长期有人值班且长期寻检现场设备，因此一次报警设备安声光报警装置安装在现场或值班室。第五章

17、施工准备及考前须知5.1主要施工机械设备需要方案序号机具名称需要量货源使用起止时间备注单位数量1交流焊机台2公司库房开工至完工一用一备2套丝机台2公司库房开工至完工3切割机台2公司库房开工至完工4冲击电钻把2公司库房开工至完工5冲击电锤把4公司库房开工至完工6台钻台2公司库房开工至完工7手动丝板套4公司库房开工至完工8角磨机台4公司库房开工至完工9电动开孔器套1公司库房开工至完工10手枪电钻把1公司库房开工至完工11人字梯把2公司库房开工至完工12脚手架副6工程部开工至完工12万用表只1工程部开工至完工13兆欧表只2工程部开工至完工14对讲机对2工程部开工后10天至完工15液体流量计套3质检部

18、开工后10天至完工16倾斜仪套2质检部开工至完工17施工电源箱台2工程部开工至完工5.2劳动力需用方案序号工种方案用量进场时间使用期承当工程1施工员4开工进场40天灭火系统2调试员2调试进场4天灭火系统3电工2开工进场10天灭火系统4普工3开工进场40天灭火系统5.3开工准备资料本次二氧化碳有管网气体灭火系统的施工及验收，严格遵循有关法规和方针政策。设计施工图，设计说明书，系统及其主要组件的使用、维护说明书。容器阀、选择阀、单向阀、喷嘴和阀驱动装置等系统组件的产品出厂合格证和由质量监视检验测试中心出具的检验报告；灭火剂输送管道及管道附件的出厂检验报告与合格证。5.4材料及设备间要求防护区和灭火

19、剂贮瓶间设置条件与设计相符。系统组件与主要材料齐全，其品种、规格、型号符合设计要求。系统所需的预埋件和孔洞符合设计要求。5.5系统组件检查系统施工前应对灭火剂贮存容器、容器阀、选择阀、单向阀、喷嘴 和阀驱动装置等系统组件进展外观检查，并应符合以下规定：1 系统组件无碰撞变形及其他机械性损伤。2 组件外露非机械加工外表保护涂层完好。3 组件所有外露接口均设有防护堵、盖，且封闭良好，接口螺纹和法兰密封面无损伤。4铭牌清晰，其容符合相应的现行标准?卤代烷1211灭火系统设计规?GBJ110、?卤代烷1301灭火系统设计规?GB50163和?二氧化碳灭火系统设计规?GB50193的规定。5气动驱动装置

20、的气体贮存容器规格应一致，其高度差不宜超过10mm。6灭火剂贮存容器的充装量不应小于设计充装量，且不得超过设计充装量的1.5。水压强度试验的试验压力应为系统组件设计工作压力的1.5倍，气压严密性试验的试验压力应为系统组件的设计工作压力。（7）气压严密性试验应在水压强度试验后进展。加压介质可为空气或氮气。试验时宜将系统组件浸入水中，到达试验压力后，稳压时间不应少于5min。 8在气体灭火系统安装前应对阀驱动装置进展检查，并应符合以下规定： A电磁驱动装置的电源电压应符合系统设计要求。通电检查电磁铁芯，其行程应能满足系统启动要求，且动作灵活无卡阻现象。 B气动驱动装置贮存容器气体压力不应低于设计压

21、力，且不得超过设计压力的5。 C 气动驱动装置中的单向阀芯应启闭灵活，无卡阻现象。第六章 施工程序及工艺6.1 工艺流程 弱电施工流程 支架制作安装 安装接线管 分层线管敷设 分层管穿线 校线 测绝缘对地电阻 设备安装 逐点调试 联动调试 消除缺陷 竣工验收6.2施工要求系统的施工应按设计施工图纸和相应的技术文件进展，不得随意更改。当需要进展修改时，应与监理及设计师，建立方三方同意前方可进展更改。集流管的制作，阀门、高压软管的安装，管道及支架的制作、安装以及管道的吹扫、试验、涂漆除应符合规。6.3灭火剂贮存容器的安装贮存容器的灭火剂充装与增压宜在生产厂完成。贮存容器的操作面距墙或操作面之间的距

22、离不宜小于1.0。贮存容器上的压力表应朝向操作面，安装高度和方向应一致。贮存容器的支、框架应固定牢靠，且应采取防腐处理措施。贮存容器正面应标明设计规定的灭火剂名称和贮存容器的编号。6.4集流管的制作与安装组合分配系统的集流管宜采用焊接方法制作。焊接前，每个开口均应采用机械加工的方法制作。采用钢管制作的集流管应在焊接后进展外镀锌处理。镀锌层的质量应符合现行标准?低压流体输送用镀锌焊接钢管?GB3091的有关规定。钢瓶架、集流管聚集管在厂家制作完成。厂家出具相关合格资料。集流管应固定在支、框架上。支、框架应固定牢靠，且应做防腐处理。集流管外外表涂红色油漆。装有泄压装置的集流管，泄压装置的泄压方向不

23、应朝向操作面。6.5选择阀的安装选择阀操作手柄应安装在操作面一侧，当安装高度超过1.7m时应采取便于操作的措施。采用螺纹连接的选择阀，其与管道连接处采用活接头。选择阀上应设置标明防护区名称或编号的永久性标志牌，并应将标志牌固定在操作手柄附近。6.6阀驱动装置的安装电磁驱动装置的电气连接线应沿固定灭火剂贮存容器的支、框架或墙面固定。气动驱动装置的安装应符合以下规定：驱动气瓶的支、框架或箱体应固定牢靠，且应做防腐处理。驱动气瓶正面应标明驱动介质的名称和对应防护区名称的编号。气动驱动装置的管道安装应符合以下要求：管道布置应横平竖直。平行管道或穿插管道之间的间距应保持一致。管道应采用支架固定。管道支架

24、的间距不宜大于0.6m。平行管道宜采用管夹固定。管夹的间距不宜大于0.6m，转弯处应增设一个管夹。6.7灭火剂输送管道的施工无缝钢管采用法兰连接时，应在焊接后进展外防腐处理。已镀锌的无缝钢管不宜采用焊接连接，与选择阀等个别连接部位需采用法兰焊接连接时，应对被焊接损坏的镀锌层做防腐处理。管道穿过墙壁、楼板处应安装套管。穿墙套管的长度应和墙厚相等，穿过楼板的套管长度应高出地板50mm。管道与套管间的空隙应采用柔性不燃烧材 料填塞密实。管道支、吊架的安装应符合以下要求：管道应固定牢靠，管道支、吊架的最大间距应符合下表的规定。支、吊架之间的最大间距 。管道公称直径(mm)152025324050658

25、0100150最大间距(m)1.51.82.12.42.73.43.53.74.35.2管道末端喷嘴处应采用支架固定，支架与喷嘴间的管道长度不应大于500mm。公称直径大于或等于50mm的主干管道，垂直方向和水平方向至少应各安装一个防晃支架。当穿过建筑物楼层时，每层应设一个防晃支架。当水平管道 改变方向时，应设防晃支架。6.8灭火剂输送管道的吹扫、试验和涂漆灭火剂输送管道安装完毕后，应进展气压严密性试验。进展管道强度试验时，应将压力升至试验压力后保压5min，检查管道各连接处应无明显气漏点，目测管道应无变形。管道气压严密性试验的加压介质可采用压缩空气或氮气，试验压力为水压强度试验压力的2/3。

26、试验时应将压力升至试验压力，关断试验气源后，3min压力降不应超过试验压力的10%，且用涂刷肥皂水等方法检查防护区外的管道连接处，应无气泡产生。灭火剂输送管道在气压严密性试验前，应进展吹扫。吹扫管道可采用压缩空气或氮气。吹扫时，管道末端的气体流速不应小于20m/s，采用白布检查，直至无铁锈、尘土、水渍及其他脏物出现。灭火剂输送管道的外外表应涂红色油漆。在吊顶、活动地板下等隐蔽场所的管道，可涂红色油漆色环。每个防护区的色环宽度应一致，间距应均匀。喷嘴的安装安装在吊顶下的不带装饰罩的喷嘴，其连接收管端螺纹不应露出吊顶；安装在吊顶下的带装饰罩的喷嘴，其装饰罩应紧贴吊顶。喷嘴安装时应逐个核对其型号、规

27、格和喷孔方向，并应符合设计要求。第七章 设备调试7.1 调试要求二氧化碳系统的调试宜在系统安装完毕，以及有关的火灾自动报警系统和开口自动关闭装置、通风机械和防火阀等联动设备的调试完成后进展。系统调试前应准备完整的技术资料及调试必需的其他资料。系统的调试负责人应由专业技术人员担任。参加调试的人员应职责明确。调试前应要求检查系统组件和材料的型号、规格、数量，以及系统安装质量，并应及时处理所发现的问题。调试后应按规定的容提出调试报告。7.2 调试气体灭火系统的调试，应对每个防护区进展模拟喷气试验和备用灭火剂贮存容器切换操作试验。进展调试试验时，应采取可靠的平安措施，确保人员平安。模拟联动试验的条件应

28、符合以下规定：模拟试验宜采用自动控制。模拟试验的结果，应符合以下规定：现场风机，通风等防火阀能接收到消防控制器送来的闭合、24V控制信号，来关闭防火阀，使现场形成密闭空间。灭火剂充分发挥其效果。有关控制阀门工作正常,非消防电源切断。有关声、光报警输出信号正常。贮瓶间的设备和对应防护区的灭火剂输送管道无明显晃动和机械性损坏。气体灭火系统竣工验收报告。工程名称系统名称建立单位设计单位施工单位验收日期验收工程分类验收工程验收结论技术资料审查1.竣工验收申请报告；2.施工记录和隐蔽工程中间验收报告；3.竣工图和设计变更文字记录；4.竣工报告；5.设计说明书；6.调试记录；7.系统及其主要组件的使用维护

29、说明书；8.系统组件、管道材料及管道附件的检验报告和出厂合格证；9.管理、维护人员登记表防护区和贮瓶间检查1.防护区的设置条件；2.防护区的平安设施；3.贮瓶间的设置条件；4.贮瓶间的平安设施管道和系统组件检查1.管道及其附件的型号、规格、布置和安装质量；2.支、吊架的数量、位置和安装质量；3.喷嘴的型号、规格、标志和安装质量；4.灭火剂贮存容器的数量、型号、规格、标志、安装位置、灭火剂充装量、贮存压力和安装质量；5.集流管的安装质量和泄压装置的泄压方向；6.阀驱动装置的数量、型号、规格、标志、安装位置和安装质量；7.选择阀的数量、型号、规格、标志、安装位置和安装质量；8.贮瓶间设备的手动操作点标志系统功能试验1.模拟自动启动试验2.模拟喷气试验续表E验收人员XX工作单位职务、职称签名