低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)的結(jié)冰和爆震問(wèn)題(已修改)
2025-04-05 06:59 本頁(yè)面
【正文】 低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)的結(jié)冰和爆震問(wèn)題王致新,王煜彤（天津市兆龍軟件開(kāi)發(fā)有限公司，天津 300384）摘 要：研究了低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)噴放時(shí)產(chǎn)生干冰堵塞和因爆震造成管網(wǎng)破裂的原因，并定量地給出了產(chǎn)生這些現(xiàn)象的極限條件。關(guān)鍵詞：低壓二氧化碳滅火系統(tǒng) 初始?jí)毫? 干冰 爆震 與高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)相比較，低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)具有儲(chǔ)存壓力低、管道配件簡(jiǎn)單、便于安裝、占地面積小、不易漏氣和可多次噴放等優(yōu)點(diǎn)。但是，低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，在噴放時(shí)管道、閥門等處容易形成二氧化碳凝結(jié)產(chǎn)生干冰造成管道阻塞，甚至因流速超過(guò)當(dāng)?shù)匾羲俣l(fā)生“爆震”使管道爆裂。近年來(lái)因設(shè)計(jì)不當(dāng)這種情況屢有發(fā)生，并造成了嚴(yán)重?fù)p失。這一問(wèn)題已給我國(guó)更廣泛地使用低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)造成嚴(yán)重障礙。迄今尚未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行定量分析的文獻(xiàn)資料。本文就此進(jìn)行了理論分析并給出了定量求解公式。二氧化碳滅火系統(tǒng)初始計(jì)算壓力的確定 （℃）圖1 二氧化碳的相圖在低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)中，滅火劑存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中。 MPa左右，存儲(chǔ)溫度為19177。1℃，儲(chǔ)存狀態(tài)為液態(tài)。從圖1給出的二氧化碳三相圖可知：（英制壓力300PSI。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是按英制壓力單位的整數(shù)值確定的初始計(jì)算壓力。我國(guó)規(guī)范中定的起始計(jì)算壓力則是直接從英制壓力單位換算成公制單位得到的，沒(méi)有化成整數(shù)）。低于這個(gè)壓力時(shí)，二氧化碳開(kāi)始蒸發(fā)氣化，在管道中形成氣液兩相流。二氧化碳蒸汽作為動(dòng)力推動(dòng)了兩相流的運(yùn)動(dòng)， MPa定為低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)的起始計(jì)算壓力。但高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)中，滅火劑儲(chǔ)存壓力為15或20 MPa。（英制壓力750PSI）。開(kāi)始噴放時(shí)二氧化碳基本上仍是液體，滅火劑本身沒(méi)有足夠的蒸氣壓作為初始推動(dòng)力，因此只能靠充裝時(shí)儲(chǔ)瓶中保留的15或20MPa高壓空氣的膨脹作為初始動(dòng)力。開(kāi)始噴放后壓力迅速下降，一旦壓力降到 MPa 之下，二氧化碳即開(kāi)始蒸發(fā)產(chǎn)生后續(xù)動(dòng)力，并能在此壓力下維持一段時(shí)間。因此， MPa。低壓二氧化碳在管道中流動(dòng)的基本規(guī)律 管道中流速的確定低壓二氧化碳開(kāi)始噴放時(shí)，由于滅火劑儲(chǔ)存容器的容積很大，開(kāi)始噴放后，雖然壓力下降不如高壓二氧化碳滅火系統(tǒng)那
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