二氧化碳灭火系统计算书设绘通则

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1、CO2灭火系统计算书设绘通则I 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

2、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I 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

3、Ve1 m32 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%GT2000t 35 GT2000t 40 GTG2 Ge=G1 G1G2 Ge=G29 二氧化碳气瓶容积Vp l 按产品规格10 二氧化碳充装率Kg/l“CCS规范 5-6.3.2.8”0.67 11 每只气瓶充装量q kg Vpx12 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

4、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 056 CO2需要量Cp1q%VGkg CO2钢瓶容积Vp L 钢瓶中 CO2充装量q=0.67Vp kg 所需 CO2钢瓶数qGZ只实取 CO2钢瓶数 Z 只I 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/

5、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1.255.250.77ZDiL1.52YDiQkg/min 机舱货油泵舱注:（1）计算管子当量长度可见附录，附

6、录；（2）喷头入口处压力可按附录方法计算，亦可参考实船计算资料；（3）系数 1.52与 0.77Z 见附录或附录。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=WQmm2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I 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

7、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:、级即为优良品、合格品，达不到合格为不合格品。、级品无原则差错。9 参考资料见

8、附录 AI 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）I 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 22 x 3.5 22 x 3 60 20 27 x 3.5 27 x 3 100 2

9、5 34 x 4 34 x 3.5 175 32 42 x 4.5 42 x 3.5 275 40 48 x 4.5 48 x 3.5 500 50 60 x 4.5 60 x 4 820 65 76 x 5 76 x 4 1500 80 89 x 7 89 x 4 2400 90 108 x 8 108 x 4.5 3300 100 114 x 8 114 x 4.5 4750 114 127 x 8 127 x 4.5 6800 127 140 x 8 140 x 5 9500 152 168 x 9 168 x 6 15250 管子材料20 号钢10 号钢I 附录 C 螺纹接头管件当量长

10、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

11、.6 8.4 0.9 150 2.3 4.9 3.1 10 1.1 I 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

12、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 I 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：LZ0.044DYD100.8705Q1.255.2552（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：21)221Z)QZB(ZQLAYY（2）式中：5.255D

13、100.87051A（3）4D4950B（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，直至喷嘴入口。I 附录 F 高压（5.17Mpa）系

14、统的 Y、Z 值压力 MPa 10-1MPa Y 10-1MPa.kg/m31.52Y 10-1MPa.kg/m3z 0.77Z 5.17 0 0 0 0 5.10 554 842 0.0035 0.003 5.05 972 1477 0.0600 0.046 5.0 1325 2014 0.0825 0.064 4.75 3037 4616 0.210 0.162 4.5 4616 7016 0.330 0.254 4.25 6129 9316 0.427 0.329 4.0 7256 11029 0.570 0.439 3.75 8283 12590 0.700 0.539 3.5 927

15、7 14101 0.830 0.639 3.25 10050 15276 0.950 0.732 3.0 10823 16451 1.086 0.836 2.75 11507 17491 1.24 0.955 2.5 12193 18533 1.43 1.101 2.25 12502 19003 1.62 1.247 2.0 12855 19540 1.84 1.417 1.75 13187 20044 2.14 1.648 1.4 13408 20380 2.59 1.994 I 附录 G 低压（2.07MPa）系统的 Y、Z 值压力 10-1MPa Y 10-1MPa.kg/m31.52Y

16、 10-1MPa.kg/m3Z 0.722Z 2.07 0 0 0 0 2.0 665 997.5 0.12 0.092 1.9 1500 2250 0.295 0.227 1.8 2201 3301.5 0.47 0.362 1.7 2780 4170 0.645 0.497 1.6 3285 4927.5 0.82 0.631 1.5 3696 5544 0.994 0.765 1.4 4045 6067.5 1.169 0.900 1.3 4338 6507 1.344 1.035 1.2 4584 6876 1.519 1.170 1.1 4789 7183.5 1.693 1.304

17、 1.0 4962 7443 1.868 1.439 I 附录 H 高压贮存系统（5.17MPa）每平方毫米的当量喷头面积的施放流率孔口压力MPa 施放流率kg/min/mm2孔口压力MPa 施放流率kg/min/mm25.17 3.255 3.28 1.233 5.00 2.703 3.10 1.139 4.83 2.401 2.93 1.062 4.65 2.172 2.76 0.9843 4.48 1.993 2.59 0.9070 4.31 1.839 2.41 0.8296 4.14 1.705 2.24 0.7593 3.96 1.589 2.07 0.6890 3.79 1.48

18、7 1.72 0.5484 3.62 1.396 1.40 0.4833 3.45 1.306 I 附录 I 低压贮存（2.07MPa）系统每平方毫米的当量喷头面积的施放流率孔口压力MPa 施放流率kg/min/mm2孔口压力MPa 施放流率kg/min/mm22.06 2.967 1.52 0.9170 2.00 2.039 1.45 0.8507 1.93 1.670 1.38 0.7910 1.86 1.441 1.31 0.7368 1.79 1.283 1.24 0.6869 1.72 1.164 1.17 0.6412 1.65 1.072 1.10 0.5990 1.59 0.9

19、93 1.00 0.540 附录 J 高压贮存（5.17MPa）系统各压力下的静压水头管段平均压力MPa 5.17 4.83 4.48 4.14 3.79 3.45 3.10 2.76 2.41 2.07 1.72 1.40 静压水头10-1MPa/m 0.0796 0.0679 0.0577 0.0486 0.04 0.0339 0.0283 0.0283 0.0192 0.0158 0.0124 0.0102 附录 K 低压贮存（2.07MPa）系统各压力下的静压水头管段平均压力MPa 2.07 1.93 1.79 1.65 1.52 1.38 1.24 1.10 1.00 静压水头 10-1MPa/m 0.1 0.0776 0.0599 0.0468 0.0378 0.0303 0.0242 0.0192 0.0162