楊偉(嘉科工程（上海）有限公司上海 200122)

一、FM Global簡介

FM Global是全球最大的工、商業(yè)財產保險公司，對FM全球客戶提供財產保險保障和風險管理解決方案，同時提供資產損失預防的技術服務及技術咨詢。FM Global經過170多年的發(fā)展，在消防系統的研究、設計、安裝、驗收、檢查、維護以及產品開發(fā)等方面積累了大量的知識和經驗。

二、消防系統設計概述

本項目為一外資化工項目，包括裝置區(qū)、廠房、倉庫及公用工程等。項目的消防采用室內外合并的穩(wěn)高壓消防系統，由柴油機消防泵、穩(wěn)壓泵、管網、報警閥組、消防水罐、噴頭、室內外消火栓等構成。裝置區(qū)設置水噴霧系統；辦公樓、廠房、倉庫及公用工程間均設置自動噴水滅火系統，含可燃液體較多的倉庫設置泡沫滅火系統。UPS、機柜間等設置FM 200氣體消防系統。

三、主要消防系統設計

1.消防泵設計

按GB要求，消防泵宜采用柴油機消防泵作為備用泵，消防泵出水管設置不小于DN 65的試水閥。經業(yè)主與FM及當地消防局溝通，消防泵全部采用柴油機消防泵。按FM要求，消防泵設計要點：(1)柴油消防泵為消防主泵；(2)當額定壓力超過8.6 barg，柴油機消防泵出口需安裝泄壓閥，泄壓閥安裝與泵出口與止回閥之間的管路上;(3)消防泵出水管設置測試管路及文丘里管型流量計，用于測試消防泵流量，流量計的額定流量不低于175%消防泵額定流量；(4)柴油機消防泵與控制柜內壓力開關的連接采用DN 15/20銅管或不銹鋼，取壓管線上安裝2個止回閥，止回閥閥板開2mm小孔，且止回閥倒裝，止回閥間距不小于1.5m[1]；(5)柴油油箱四周設置圍堰，圍堰容積滿足油箱容積并考慮5cm的超高保護；(6)消防泵Q-H特性曲線：零流量時的揚程不超過140%額定揚程，150%額定流量的揚程不低于65%額定揚程；消防泵并聯運行工況及穩(wěn)壓泵啟動壓力設定：穩(wěn)壓泵啟動壓力為消防泵攪動壓力+最大靜壓+35kPa；穩(wěn)壓泵停泵壓力：啟動壓力+70kPa；消防主泵啟動壓力為穩(wěn)壓泵啟動壓力-70kPa，其他消防泵啟動壓力為消防主泵依次遞減70kPa[2];(8)消防泵房設置自動噴水滅火系統，噴淋強度不低于8L/m in·m2,作用面積230m2.

2.裝置區(qū)水噴霧系統

根據《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》規(guī)定，甲、乙類可燃氣體、可燃液體設備的高大構架和設備群應設置水炮保護；工藝裝置內固定水炮不能有效保護的特殊危險設備及場所宜設水噴淋或水噴霧系統[3]。

根據FMDS 7-14及FM的要求，(1)位于室外的可燃液體設備，容積大于400gal的容器或獨立儲罐容積大于4000Gal，應設置區(qū)域噴淋保護或水噴霧保護。(2)噴淋保護范圍，設備內可燃液體正常液位以上3m或距地面以上9.2m，取二者較大值；(3)管廊噴淋保護，距離工藝裝置6.1m范圍內的管廊需提供水噴霧保護；(4)裝置區(qū)主梁、主柱等主要承重結構需設置噴淋保護；(5)工藝裝置內設置完善的排水設施。

根據FM的要求，項目裝置區(qū)設置水噴霧滅火系統，并根據工藝設備布置，將系統分成6個單獨的雨淋閥組，管廊區(qū)域分別設置獨立的雨淋閥。裝置區(qū)內的可燃液體設備、泵、主梁、柱設置全方位的保護。

水噴霧強度：可燃液體設備、梁、柱不低于10.2L/m in·m2，泵、壓縮機為不低于20.4L/m in·m2，電纜橋架不低于12.2 L/m in·m2[4].

水霧噴頭安裝，(1)立式設備，噴頭垂直間距不大于3700mm；水平間距依據設備直徑、噴頭特性、噴霧角度等決定，保證保護對象全覆蓋；噴頭距設備表面（保溫層外壁）距離450～600mm；(2)臥式設備：噴頭距設備表面450～600mm，水平方向噴頭布置原則同上，但最大不超過3000mm.

梁、柱噴頭：保護梁、柱等構件采用ANGUS Thermocool梁、柱專用噴頭，該噴頭為矩形保護圖案。根據構件的寬度，采用K 14噴頭。噴頭距構件表面距離200-450mm，噴頭之間最大距離3000mm.

探測噴頭：雨淋閥組采用氣動啟動方式，氣體啟動裝置由閉式探測噴頭、啟動管路、壓力監(jiān)測、空氣維護裝置等構成。探測噴頭為79℃直立型標準響應噴頭，設備裙座內采用141℃閉式噴頭。探測管路內充壓縮空氣，接自廠區(qū)儀表空氣管網，壓力2～3barg.

雨淋閥組除了滿足規(guī)范要求的自動啟動、控制室遠程控制、現場應急啟動外，還在探測管路末端設置手動啟動閥門，整個水噴霧系統共設置四種啟動方式。

3.冷卻塔消防設計

近年來冷卻塔火災也時有發(fā)生，冷卻塔在安裝、檢修及運行過程中都有火災的危險，給企業(yè)帶來巨大損失。國內規(guī)范對冷卻塔的消防、噴淋設計沒有作出明確的規(guī)定，在江蘇省地方標準《民用建筑水消防系統設計規(guī)范》規(guī)定，設置冷卻塔的場所應當設置室內消火栓[5]?！妒突て髽I(yè)設計防火規(guī)范》規(guī)定冷卻塔應采用阻燃性的填料、收水器、風筒，其氧指數不小于30.NFPA 214《冷卻塔標準》中規(guī)定，當冷卻塔結構，填料，風筒等構造材料為不燃材料時，可不考慮消防保護，當以上構件為可燃材料時，應當考慮消防保護[6]。FMDS1-6《冷卻塔》規(guī)定，當冷卻塔采用FM認證材料或不燃材料時，可以不設置噴淋保護，否則應該設置噴淋。

本項目冷卻塔為逆流式機械通風式，根據FM要求，冷卻塔設置雨淋系統，噴淋強度不小于20L/m in·m2，在冷卻塔風機底盤底部設置開式噴頭，同時在底盤以上部位可燃部件包括風筒，電機等均需噴頭保護。雨淋閥啟動的自動控制采用壓縮空氣傳動管，探測噴頭為79℃直立型噴頭。

4.FM 200潔凈氣體消防

針對機柜間、計算機房的FM 200氣體消防設計，GB50370《氣體消防設計規(guī)范》規(guī)定，滅火設計濃度8%，滅火浸漬時間5m in.

FMDS4-9《潔凈氣體消防》，對電子設備的滅火設計濃度為7%，滅火浸漬時間10m in.對于含有可燃物或成組電纜的吊頂上方、地板下方，應當設置煙感探測器。另外一個顯著的不同就是，FM要求提供房間的氣密性檢測(Door Fan Test)合格報告，以確保房間能滿足10m in浸漬的要求。氣密性檢測的程序參見NFPA 2001附錄C.

氣密性檢測是采用安裝在密封門上的鼓風機對檢測目標房間進行增壓（正壓檢測）或者減壓（負壓檢測），造成室內外壓力差，通過測量鼓風機對室內壓力的改變量，可以衡量房屋密閉性能。

5.泡沫－水噴淋系統

《自動噴水滅火系統設計規(guī)范》規(guī)定，對于可燃液體較多的場所，宜采用泡沫－水聯用系統。泡沫混合液連續(xù)供給時間不少于10m in.濕式系統自噴水至噴泡沫的轉換時間，按4L/s流量計算，不應大于3m in.而FM要求規(guī)定的混合比的泡沫混合液至系統最不利點噴頭的時間為2m in。由于本項目自噴噴水－泡沫系統較大，很難滿足2m in的要求，因此采用泡沫混合液預充裝系統(pre-primed system)[7]。泡沫混合液連續(xù)供給時間20m in.

噴淋系統水流指示器前的信號閥門，需要安裝在方便操作、檢修的位置。同時FM要求在自噴系統每個配水干管末端安裝DN65的沖洗閥及接口，便于系統沖洗。系統的末端試水裝置采用帶視窗的測試閥，排放口不得隱蔽安裝。

6.室外消火栓及水泵接合器

《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》規(guī)定室外消火栓保護半徑不超過120m，工藝裝置及罐區(qū)四周的消火栓間距不宜超過60m.室外管線的閥門國內通常做法設置閥門井，實踐表明閥門井經常積水導致閥門長期浸泡在水中。FM要求室外消火栓間距90m，室外埋地閥門采用PIV(Post Indicator Valve)，閥門直埋，且?guī)чy位開/關指示及閥位鎖定裝置。

國標規(guī)定噴淋系統應當設置水泵接合器，每個水泵接合器流量宜按10-15L/s，水泵接合器的設置數量，按系統的流量與水泵接合器的選型確定[8]。NFPA 13規(guī)定，水泵接合器的目的是增強系統的供水能力，而不必滿足整個噴淋系統的供水量[9]。

四、消防設備及消防產品

FM Approvals是全球廣泛認可的產品標準，是全球最高的檢測標準，產品性能可靠。項目中柴油機消防泵及成套控制柜、泡沫罐、泡沫液、FM 200氣體消防成套設備等，除了滿足GB規(guī)范要求外，還有FM認證的要求。雨淋閥組、報警閥組、水霧噴頭、閉式噴頭、卡箍連接件、卡箍管件、末端試水裝置、水流指示器、OS&Y閥門、信號閥門、PIV閥門、消防泵泄壓閥、流量計等除滿足CCC認證外，均要求FM認證產品。在FM規(guī)定的地震區(qū)的管道支架，也需要安裝FM認證的抗震支架。

五、消防測試及驗收

國標對于自噴系統的水壓試驗規(guī)定：當設計壓力小于或等于1.0MPa時，試驗壓力為設計壓力的1.5倍且不小于1.4M pa；當設計壓力大于1.0MPa時，試驗壓力為設計壓力加0.4MPa。系統穩(wěn)壓時間30m in，管網無滲漏，且壓降不超過0.05MPa[10].FM要求噴淋系統試驗壓力不低于13.8 barg，穩(wěn)壓時間2h，管網壓力無下降。地下管道，試驗壓力不小于13.8 barg，或工作壓力加3.4barg，兩者取大值。穩(wěn)壓時間2h，壓降±0.34 barg。滲漏量應滿足每100個連接處的滲漏量總和不大于1.89L/h。

六、維護及管理

除按照國標規(guī)定的對自動噴水滅火系統的日常維護外，FM對消防系統也有一套系統的管理，包括熱工操作許可證、紅牌許可證系統、人為因素、職工應急組織等。

結論

本項目的消防系統按照GB及FM要求進行設計，特別是FM對消防泵、冷卻塔噴淋系統、氣體消防系統的氣密性檢測、鋼結構的水噴霧保護的設計要求，對我們消防設計具有很大的參考價值，建議在以后的規(guī)范編制中參考類似的規(guī)定，以便更好地指導消防工程設計，提高消防系統的可靠性。

[1]NFPA 20,Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection,2013 Edition[S].

[2]FMDS3-7,Fire Protection Pumps,2011Edition[S].

[3]GB 50160-2008，石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范[S].

[4]NFPA 15,Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection,2012Edition[S].

[5]DGJ32/J92-2009,民用建筑水消防系統設計規(guī)范[S].

[6]NFPA 214,Standard on Water-Cooling Towers 2011 Edition[S].

[7]NFPA 16,Standard for the Installation of Foam-Water Sprin?klerand Foam-Water Spray Systems,2011 Edition[S].

[8]GB 50084-2001(2005年版)，自動噴水滅火系統設計規(guī)范[S].

[9]NFPA 13,Standard for the Installation of Sprinkler Systems,2013 Edition[S].

[10]GB 50261-2005，自動噴水滅火系統施工及驗收規(guī)范[S].