本文介紹了倉庫設施火災保護使用的自動噴水滅火系統(tǒng)。許多工廠在提高倉庫設施使用率的同時也增加了由此導致的火災風險,這是一個不幸的事實。倉庫量的使用效率越高,其中易燃的材料越多,會被燒毀的材料也就越多。
倉庫設計需要走道。有效使用倉庫空間要求走道空間盡可能小。如果采用這種思路進行設計,其結果就是火勢將以最大速度燃燒和蔓延。因此,精心設計、正確安裝和細心維護的消防系統(tǒng)是避免重大火災的關鍵。
本文介紹了基于NFPA自動噴水滅火系統(tǒng)和倉庫標準的基本消防原理。首先介紹貨物分類和倉庫布置、高度和凈空,然后介紹自動噴水滅火系統(tǒng)和倉庫業(yè)務所特有的相關設計因素。最后簡要介紹特殊貨物和特殊倉庫設施。剩余部分重點介紹了全面消防程序所需了解的其它消防問題以及建筑物存在的防火安全問題。
本文涵蓋各種材料和倉庫布置的消防,但是不討論特殊危險物品,如可燃液體和氣體、爆炸物等的消防。
NFPA倉庫標準
NFPA標準列出了對各種類型的儲存空間進行有效消防的方法。這些標準包含在NFPA13——自動噴水滅火系統(tǒng)安裝標準中。對大部分情況來說,自動噴水滅火系統(tǒng)是倉庫設施有效消防策略的主要依靠力量。倉庫設施中占地面積的改變和可能的堆積物坍塌都會使人工消防變得非常困難。精心設計和正確維護的自動噴水滅火系統(tǒng)是倉庫設施中消防的最佳方式。
NFPA倉庫標準是基于全面消防測試和過去的損失紀錄而制定的。標準所涉及的倉庫情況要么有現(xiàn)成的測試數(shù)據(jù),要么可以從現(xiàn)成的數(shù)據(jù)、判斷或經(jīng)驗推斷得出結論。并不是所有經(jīng)過驗證的保護技術都一樣。NFPA 標準確定了倉庫設施可接受的最低消防水平。運營計劃或建筑物類型也會限制某些經(jīng)過驗證的技術的使用。因此,在選擇一種設計方法前,了解某些消防方案的局限性非常重要。對于NFPA規(guī)定范圍以外的倉庫情況,可借助于工程學的判斷和其他資料,但必須多加小心,并由深入了解消防科學和實踐的專業(yè)人員使用。NFPA倉庫文件和本文介紹了倉庫業(yè)務的基本消防概念,并可在無具體標準可用時提供指導。
要為儲存用房制訂有效的消防計劃,應遵循以下步驟:
確定貨物分類。
確定儲存布置。
確定儲存高度和從儲存物頂部到灑水噴頭的凈空。
制訂消防方案 (自動噴水滅火系統(tǒng))。
除了上述基本步驟,還必須考慮以下情況:
供水
特殊貨物
特殊倉庫設施
其他消防手段
建筑結構
以上任何一項的變化,無論是每日、每周、每季度還是在建筑物的整個壽命內(nèi),都會嚴重影響消防的充足性。因此,對已知或因正常操作而可能出現(xiàn)的倉庫變量加以考慮非常重要。
貨物分類
正確設計自動噴水滅火系統(tǒng)要求確定倉庫的貨物并根據(jù)其燃燒特性進行分類。對貨物進行分類是一項非常困難的任務,因為倉庫的貨物多種多樣。某些倉庫設施在設計時就考慮到了貨物類型和包裝的季節(jié)變化。這在選擇最壞情況的貨物分類時必須加以考慮。另外可能最困難的是考慮計劃中的貨物變化,如用塑料替換鋼。盡管這些變化可在將來通過系統(tǒng)升級加以處理,但在進行初始系統(tǒng)設計時就對已知變量加以考慮會更經(jīng)濟合算。
貨物的分類基于貨物的倉庫單元。對于大多數(shù)典型的貨物,倉庫單元是貨盤裝載并且包括貨盤、貨物的包裝和貨物本身。貨物分類不考慮貨物的混合倉庫。例如,如果倉庫既有紙品貨盤(這是III類貨物),又有裝有A組塑料貨物的貨盤,這些貨物不能被定為IV類倉庫。對于沒有隔離措施的區(qū)域,火災危險性最高的貨物 (最高類別編號) 決定保護參數(shù)。在這種情況下,紙品必須按塑料貨物加以保護,除非貨物被隔離開并且每個區(qū)域都得到正確保護。
這樣做的原因非常簡單。用于制定NFPA13標準的消防測試其著火面積不超過200ft2 (18.6m2)。未用灑水噴頭限制在該面積內(nèi)的火災通常是不受控制的。因此混合貨物倉庫區(qū)火災的嚴重程度取決于火災的著火位置,而不是所有混合貨物。另外,由于任何起火點都有可能,因此最具挑戰(zhàn)性的點——靠近最具挑戰(zhàn)性的貨物——決定著整個區(qū)域的消防需要。
分類反映了貨物的燃燒速率和放熱率,也反映出水 (來自灑水噴頭) 對貨物的滅火效果。因此,測量燃燒熱或相對水平燃燒速率的小型測試,對確定貨物分類不起什么作用。
全尺寸火災測試可用于確定貨物分類,但是試驗非常昂貴。使用中等規(guī);馂臏y試法 (由 FM開的商品分類方法,并由FM和UL使用) 來精確確定貨物分類更加經(jīng)濟合算。
NFPA類別
NFPA13將材料分為七種主要類別,I類到IV類和A、B、C三組塑料。(NFPA13包含貨物及其分類的完整列表。) 各種貨物分類的定義如下:
I類:I類貨物是在瓦楞箱中的不燃產(chǎn)品,不管有或沒有單層厚度的分隔紙板,儲存在木托盤上。標準的I類測試貨物是木托盤上紙箱中用紙板分隔的玻璃瓶。
II類:II類貨物是使用少量可燃包裝材料 (如多層紙板箱) 或裝飾件 (如塑料旋鈕) 的I類產(chǎn)品。標準的II類測試貨物是木托盤上有金屬內(nèi)襯的雙層三層瓦楞箱 (圖1)。
III類:III類貨物包括木托盤上紙箱中的普通可燃物 (木材、紙、天然纖維布)。標準的III類測試貨物是木托盤上用紙板分隔的紙箱中的紙杯。
IV類:IV類貨物是瓦楞箱中含有一定數(shù)量量A組塑料的I、II或III類產(chǎn)品以及木貨盤上普通瓦楞箱中的I、II和III類產(chǎn)品,帶有一定數(shù)量發(fā)泡A組塑料包裝。一定數(shù)量A組塑料指塑料重量占5-15%,體積占5-25%。標準的IV類測試貨物是木貨盤上混裝紙杯和塑料杯 (塑料的重量占15%)。
I到IV類貨物的分類是假定它們儲存在木貨盤上。使用未增強的聚丙烯或高密度聚乙烯塑料貨盤時,貨物單元的分類增加一個級別 (如III類將變成IV類,IV類將變?yōu)榧埾溲b箱的非發(fā)泡A組塑料)。使用增強的聚丙烯或高密度聚乙烯塑料托盤時,除IV類貨物外 (該貨物將變成紙箱裝箱的非發(fā)泡A組塑料貨物),貨物單元的分類增加兩個級別 (如II將變?yōu)镮V類,III類和IV類將變?yōu)榧埾溲b箱的非發(fā)泡A組塑料貨物)。如果沒有提供永久標記或生產(chǎn)廠家的未增強型,則假定塑料貨盤為增強的。這樣會使得將儲存區(qū)域的木貨盤轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰贤斜P的決定變得復雜起來,因為現(xiàn)有的自動噴水滅火系統(tǒng)可能不再有效并且需要加以改變。但是,目前市場已有可被視為標準木貨盤的塑料貨盤,并已得到認證。
塑料
塑料提出了更大的消防挑戰(zhàn),因為其燃燒時產(chǎn)生的熱量是同等重量的木或紙的1.5到3倍。另外,塑料的燃燒速度更快,從而導致非常嚴重、高放熱的火災。
塑料材料在NFPA標準中分為三組:A、B或C組。A組塑料最危險 (圖2),而C組塑料最不危險。B組塑料的特征類似于IV類貨物,C組塑料的特征類似于III類貨物。
下面,根據(jù)不同塑料潛在的火災危險性列出了許多塑料,其中包含未處理的塑料材料。盡管阻燃劑和其他添加劑可以抑制其點燃,但是一旦燃燒,其放熱量與未經(jīng)處理的塑料一樣。中尺寸或全尺寸火災測試是確定改型材料分類的最佳方法。塑料的分類如下:
A組
ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)
有機玻璃 (聚甲基丙烯酸甲酯)
Acetal (聚甲醛)
丁基橡膠
EPDM (乙烯-丙烯乙丙橡膠)
FRP (玻璃纖維增強聚酯)
天然橡膠 (如果膨脹)
丁腈橡膠 (丙烯腈-丁二烯橡膠)
聚丁二烯
聚碳酸脂
熱塑性聚酯彈性體
聚乙烯
聚丙烯
聚苯乙烯
聚氨酯
PVC (聚氯乙烯——高增塑——如涂層織物、無支撐薄膜)
SAN (苯乙烯/丙烯腈共聚物)
SBR (苯乙烯-丁二烯橡膠)
B組
纖維素 (醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、乙基纖維素)
氯丁橡膠
氟塑料 (ECTFE——乙烯-氯氟乙烯共聚物、ETFE——乙烯-四氟乙烯共聚物、FEP——氟化乙烯-丙烯共聚物)
天然橡膠 (不膨脹)
尼龍 (尼龍6、尼龍6/6)
PET (熱塑性聚酯)
硅橡膠
C組
氟塑料 (PCTFE——聚三氟氯乙烯、PTFE——聚四氟乙烯)
三聚氰胺 (三聚氰胺甲醛縮聚物)
酚醛
PVC (聚氯乙烯——硬質(zhì)或輕微增塑——如管、管件)
( PVDC (聚偏二氯乙烯)
( PVF (聚氟乙烯)
( PVDF (聚偏氟乙烯)
( 脲醛樹脂 (脲甲醛樹脂)
在確定混合有不同材料的貨物分類時,必須考慮最危險材料的數(shù)量及其對火勢的影響。如果最危險材料決定著貨物的燃燒情況,則商品必須按最危險材料進行分類。例如,瓦楞箱中IV類貨物周圍厚厚的發(fā)泡A組塑料包裝材料將完全決定火災初期的火勢,進而決定著能否成功滅火。因此貨物必須分類為發(fā)泡A組塑料。
倉庫布置
倉庫配置對火勢有重大影響。因此,制訂消防計劃時必須考慮貨物倉庫布置。商品通常按散裝儲存、直接堆放、貨盤堆放或貨架堆放布置。也可使用貨柜和窄支架,更常用于較小的倉庫保存中等數(shù)量的產(chǎn)品。大多數(shù)倉庫同時使用不同的倉庫布置。
各種倉庫布置中,對火勢和控制火勢產(chǎn)生最大影響的因素是空氣通道。倉庫配置產(chǎn)生了這些水平和垂直的空氣通道。空氣通過空氣通道,為火提供燃燒所需的氧氣。盡管不希望有空氣通道,但不能阻礙它。否則會阻止熱和燃燒產(chǎn)物到達火災探測器或灑水噴頭,也會阻止水或其他滅火介質(zhì)到達著火處。
散裝倉庫
散裝倉庫主要是松散、自由流動的商品,包括粉末、顆粒、球;虮∑约稗r(nóng)產(chǎn)品如花生。商品通常存儲在筒倉、箱、罐中或大量堆積在地面上。通常不存在空氣通道。堆積物中的火災傾向于向堆積物下面燃燒,使其很難熄滅。此類型火災要求延長噴水浸泡時間,以達到著火位置。散裝倉庫也容易自然。在堆積貨物內(nèi)部開始的火點很難確定,除非將熱傳感器插入堆積貨物內(nèi)部,對內(nèi)部的放熱進行持續(xù)監(jiān)控。
常常使用材料搬運設備,如帶式輸送機、氣流管和斗式提升機 (“支架”) 向倉庫位置來回運輸這些材料。該搬運過程會不斷攪動和攪散材料。飄浮在空氣中的易燃材料存在爆炸危險。這一點很重要,尤其是在谷物倉庫設施中。另外,傳送帶和其他設備也可能是可燃物,可能在難以接近的位置與貨物一起燃燒,如高于地面的位置、管道中和傳送設備的外殼內(nèi)。
直接堆放倉庫
直接堆放由箱子、盒子、捆包、袋子等組成,直接相互接觸?諝饪臻g,或煙道只存在于接觸不完全的地方,或堆積物相互接近,但未完全接觸的地方。因為通常不使用托盤,用手或使用側面夾鉗或叉子的叉車進行堆垛,該夾鉗或叉子插入包裝或捆包之間,而不損壞產(chǎn)品。
圖3顯示了一種類型的直接堆放,在箱子之間留有空間以便叉車叉子伸入。寬的走廊為叉車提供了足夠的機動空間。天花板上黑色的管道是灑水噴頭管線。
相對于貨盤堆放和貨架堆放,直接堆放倉庫由于不能提供足夠的空氣,所以火勢發(fā)展和蔓延的機會最小,所以火災危險小于貨盤堆放和貨架堆放倉庫。盡管如此,如果堆積得很高也存在重大的火災危險,特別是當堆積物表面材料具有火焰快速蔓延的特性時。同樣,堆積越高,火災時越難撲滅和分隔。
貨盤堆放倉庫
貨盤堆放倉庫由放置在托盤上、一個個相互層疊的單元裝載組成。托盤裝載一般采用立方體形式,邊長大約為4到5英尺 (1.22到1.52m),由單個或多個包裝組成。貨盤堆放的上表面必須能足夠支撐其他托盤裝載,以保證貨物不會壓碎或堆垛不會坍塌。出于這些考慮,貨盤堆放倉庫的最大高度通常不會超過30英尺 (9.1m)。
托盤包含用于叉車的開放水平空間。這些水平空間使得這種儲存布置便于使用,但是會增加火災的危險?諝饪臻g通常在沿著整個堆積物寬度方向的方向上延續(xù)。與垂直煙道一樣,水平空間也會讓空氣很容易地流到著火處。此外,這些配置也會使火在該空間內(nèi)燃燒,而不會被來自頭頂上自動噴水滅火系統(tǒng)的水澆滅。
早期火災倒塌是保護直接堆放和貨盤堆放倉庫的有利因素,但關鍵詞是早期。要使早期堆積物倒塌成消防的積極因素,則倒塌必須在第一個灑水噴頭啟動后的2到3分鐘內(nèi)發(fā)生。直接堆放倉庫中幾乎所有的貨物最終都將倒塌,但只有早期堆積物倒塌才能起到積極的作用。通常,大多數(shù)儲存的貨物起不到促成早期倒塌的作用。
貨架堆放倉庫
倉庫貨架是一個結構框架,在其中放置貨物,通常為貨盤裝載。貨架倉庫系統(tǒng)的設計使垂直倉庫能力最大化。天花板的高度或材料搬運設備的垂直高度限制了倉庫高度。有些貨架高度超過100 英尺 (9.3m)。
最普通的貨架配置是單行和雙行貨架。單行貨架的貨架總寬度可達6英尺 (1.83m),用至少3.5英尺 (1.07m) 寬的走廊與其他倉庫物分開。雙行貨架由兩個單行貨架背對背組成,合并寬度達12英尺 (3.66m),每側至少有3.5英尺 (1.05m) 寬的走廊 (圖4和圖5)?墒褂昧魍ɑ蜇炌ㄅ渲玫亩嘈胸浖芤查_始被廣泛使用。它們的貨架寬度超過12英尺 (3.66m) ,或是由不足3.5英尺 (1.07m) 寬走廊分隔開的單行或雙行貨架,整體寬度超過12英尺 (3.66m) (圖16.5.6和圖16.5.7)。注意:圖16.5.7中的多行貫通倉庫貨架,叉車可以進入貨架,在貨架的深度方向存放或取出裝載。
圖例
A=裝載深度 G=托盤
B=裝載寬度 H=貨架深度
E=儲存高度 L=縱向煙道空間
F=貨物 T=橫向煙道空間
盒式儲存。盒式儲存是貨架儲存的變種,由堅固 (木或金屬) 的垂直間隔物構成五邊形儲存盒,唯一的開口面對走廊。盒子的頂部、底部、側面和背面沒有缺口。盒子通常的寬度、高度和深度都小于3英尺 (0.91m),儲存的貨物不會超過盒面伸展到走廊上。儲存高度通常小于20英尺 (6.1m)。該儲存布置與實心五邊形儲存容器的效果一樣,可以限制火勢在垂直和水平方向上的蔓延。因此,盡管這種儲存方式與貨架儲存相似,但是可以像直接堆放或貨盤堆放一樣進行消防設計。
支架儲存。支架儲存是貨架儲存的另外一種變種,其支架為實心但寬度較窄,大約30英寸 (0.76m) 或更窄,貨架單行布置,因此走廊之間的最大尺寸為30英寸. (0.76m)。走廊通常為24英寸 (0.61m) 到36英寸 (0.91m) 寬。支架間的垂直間距通常小于2英尺 (0.61m)。[b] 儲存高度通常不超過15英尺 (4,57m)。此儲存可像實心堆積或托盤化儲存一樣進行消防,只要支架寬度 (從走廊到走廊) 不超過30英寸 (0.76m)。
其他類型的儲存貨架。也會使用其他類型的儲存貨架。包括懸臂支架,其臂水平伸展以支撐裝載。裝載可以放置在臂上或臂支撐的支架上 (圖8)。移動式貨架與固定軌道或滑軌相連接。它們只能在水平兩維平面上來回移動。裝載或卸載相鄰的貨架然后移動到其他貨架的走廊上時,產(chǎn)生了一個移動的走廊 (圖9)。也使用移動式貨架。它們并非固定在一個位置,可以進行多種配置,如圖10所示。也可組合使用貨架和托盤化儲存 (圖11)。
視貨架結構的高度和類型,可使用各種類型的材料搬運設備。包括手工和機械設備,如圖12到14所示。如果是圖13中的高倉庫貨架,碼垛機行駛在地面軌道上,在頂部進行引導。
貨架結構本身就會在倉庫布置內(nèi)產(chǎn)生煙道空間,使空氣到達著火處。貨架在著火時也可提供穩(wěn)定性,使燃燒的貨物不會坍塌。因此,貨架儲存配置中的火災最難控制和撲滅。貨架中的火焰在燒毀貨架上的產(chǎn)品時通常會燒過煙道空間。但是,煙道空間應保持暢通無阻,因為它可使火焰產(chǎn)生的熱量到達灑水噴頭并使其啟動。煙道空間也使灑水噴頭噴出的水能夠穿透貨架結構、預先打濕未波及到的材料并到達著火處。
即使在高貨架儲存火災中貨物損毀不嚴重,火災放出的熱量也會使貨架結構產(chǎn)生變形和扭曲,從而使得材料搬運設備難以開展工作,因為貨物必須精確對齊才能正常工作。這種損壞會削弱整個倉庫的運轉(zhuǎn)功能。幸運的是,儲存貨架通常是永久結構,可以使用貨架內(nèi)灑水噴頭。貨架內(nèi)灑水噴頭設計用于通過減少火勢的水平和垂直蔓延,將火勢控制在一個小的局部區(qū)域。如果沒有貨架內(nèi)灑水噴頭,高貨架配置中的火災會使得安裝在天花板上的自動噴水滅火系統(tǒng)處于束手無策的境地。 (請參閱本文后面對貨架內(nèi)灑水噴頭的介紹。)
走廊寬度。儲存的材料之間的走廊空間可讓水從天花板上的灑水噴頭到達著火處,并減緩其從一個貯藏堆或貨架蔓延到另一個的速度。走廊越寬,消防的優(yōu)勢越大。另外,走廊也為滅火和搶救財物提供了通道。走廊寬度也是確定貨架布置是單行、雙行還是多行的關鍵因素。
對于高達25英尺 (7.6m) 的貨架,走廊寬度會顯著影響對自動噴水滅火系統(tǒng)的要求。NFPA13 規(guī)定了圖15中所示的4英尺 (1.22m) 和8英尺 (2.44m)走廊寬度的單行和雙行貨架的灑水噴頭標準。寬度在4英尺 (1.22m) 和8英尺 (2.44m) 之間的走廊則進行相應的插值計算。
使用4英尺 (1.22m) 走廊的貨架比使用8英尺 (2.44m) 走廊的貨架對自動噴水滅火系統(tǒng)的要求更高。寬度超過8英尺 (2.44m) 的走廊并不比8英尺 (2.44m) 走廊具有更好的防火能力,因此不需要降低灑水噴頭的標準。如果走廊寬度小于3.5英尺 (1.07m),則貨架布置屬于多排貨架。與雙行貨架相比,多行貨架要求更強大的自動噴水滅火系統(tǒng)。走廊越窄,火勢越容易從一個貨架蔓延到另一個貨架。
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保護倉庫設施的自動噴水滅火系統(tǒng)(中)
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A=裝載深度 G=托盤
B=裝載寬度 L=縱向煙道空間
E=儲存高度 T=橫向煙道空間
F=貨物
貨盤堆放的走廊不得超過50英尺 (15.2m) 寬。這樣才能使小水帶管線的水流進入到堆積中心25英尺 (7.6m) 處。盡管NFPA13未對寬走廊或一般走廊加以特別考慮,但它假定存在走廊。走廊寬度應至少8英尺 (2.4m)。此要求非常合理,因為進行材料搬運操作需要走廊,而且叉車的機動一般需要8英尺 (2.4m) 的寬度。判斷現(xiàn)有的自動噴水滅火系統(tǒng)是否夠用時,需要考慮走廊空間和使用頻度。
倉庫高度和凈空
對貨物進行完分類和儲存布置后,對火勢及其可控性影響最大的因素就是倉庫高度和從儲存物頂部到灑水噴頭之間的凈空了。儲存布置越高,對消防的要求越高。這是因為,倉庫高度增加會導致灑水噴頭工作時要求有更大的火焰 (熱釋放率) ,這反過來又要求灑水噴頭要有更高的性能才控制火勢。
圖例
A=有8英尺 (2.44m) 寬走廊的單行或雙行貨架,帶286°F (141°C) 吊頂形灑水噴頭和165°F (74°C) 貨架內(nèi)灑水噴頭。
B=有8英尺 (2.44m) 寬走廊的單行或雙行貨架,帶165°F (74°C) 吊頂形灑水噴頭和 165°F (74°C) 貨架內(nèi)灑水噴頭。
C=有4英尺 (1.22 m) 寬走廊的單行或雙行貨架或多行貨架,帶286°F (141°C) 吊頂形灑水噴頭和165°F (74°C) 貨架內(nèi)灑水噴頭。
D=有4英尺 (1.22m) 寬走廊的單行或雙行貨架或多行貨架,帶165°F (74°C) 吊頂形灑水噴頭和165°F (74°C) 貨架內(nèi)灑水噴頭。
E=有8英尺 (2.44m) 寬走廊的單行或雙行貨架,帶286°F (141°C) 吊頂形灑水噴頭。
F=有8英尺 (2.44m) 寬走廊的單行或雙行貨架,帶165°F (74°C) 貨架內(nèi)灑水噴頭。
G=有4英尺 (1.22m) 寬走廊的單行或雙行貨架,帶286°F (141°C) 吊頂形灑水噴頭。
H=有4 英尺 (1.22 m) 寬走廊的單行或雙行貨架,帶 165°F (74°C) 吊頂形灑水噴頭。
凈空也對防火產(chǎn)生顯著的影響。增加從儲存物頂部到灑水噴頭的凈空,會增加灑水噴頭在特定貨物和儲存高度著火時啟動所需的時間,從而導致灑水噴頭啟動時已經(jīng)有更大的著火面積。增加凈空也會導致儲存物頂部更大的火羽流,從而降低水從灑水噴頭到達火點的能力。
在設計儲存設施的消防保護時,消防計劃必須對儲存高度和凈空加以妥善處理。設計消防計劃時所用的儲存高度應為預期的最大高度。是否使用最大的預期凈空,在設計中不顯然。
NFPA13要求,當天花板高度超過30英尺 (9.14m) 并且天花板高度和儲存物頂部之間的距離超過20英尺 (6.1m) 時,應用凈空為20英尺 (6.1m)貨高的保護方案。對于控火型強度面積法的灑水噴頭來說,儲存物和房頂/天花板之間的凈空是一個重要因素。倉庫保護中一項隱含的要求是:對一個特定高度的建筑物內(nèi)特定儲存高度貨物的保護,也能對該建筑物內(nèi)較低儲存高度的貨物進行保護。此要求非常必要,因為倉庫從來不會是完全滿載的,并且儲存高度會在長期或短期內(nèi)常發(fā)生很大的變化。大于20英尺 (6.1m) 的凈空的消防試驗超出了控火型強度面積法的灑水噴頭的保護要求范圍。因此,對小于20英尺 (6.1m) 凈空的儲存高度來說足夠的消防保護,對于較低的儲存高度也能提供足夠的消防保護,雖然其凈空可能超過20英尺 (6.1m)。
倉庫是流動性很高的設施,貨物的數(shù)量從早到晚、一周到另一周、一個季節(jié)到另一個季節(jié)會發(fā)生很大的變化。自動噴水滅火系統(tǒng)的設計不能以較低的凈空 (例如,當從天花板到儲存物頂部的凈空小于4-1/2英尺 [1.37m] 時,設計面積會減少) 為依據(jù),除非實際凈空永遠不會超過確定自動噴水滅火系統(tǒng)設計時所用的凈空。
吊頂形灑水噴頭導流片下方最小18英寸 (0.46m) 的凈空要求是能夠產(chǎn)生正確噴射形式的最小值。使用早期抑制快速響應 (ESFR) 或特殊應用控制模式灑水噴頭時,最小凈空要求為36英寸 (0.91m)。
自動噴水滅火系統(tǒng)保護
自動噴水滅火系統(tǒng)輔以人工滅火操作和合理的儲存和保潔管理是消防最有效、最實際的方法。正確設計、安裝和維護的系統(tǒng)將履行其預期的任務。設計不充分、性能不充足或局部使用自動噴水滅火系統(tǒng)的消防計劃不可能產(chǎn)生良好的結果。
灑水噴頭技術的最新發(fā)展為儲存業(yè)務提供了三種基本的灑水噴頭消防方法。包括使用 (1) 控制模式密度面積灑水噴頭,(2) 控制模特殊應用灑水噴頭和 (3) 抑制模式 (ESFR) 灑水噴頭。每種方法分別有不同的灑水噴頭類型、尺寸和安裝布置,因此為大多數(shù)儲存情況提供了多種可能的自動噴水滅火系統(tǒng)設計選擇。對于特定的儲存布置,沒有什么“最好”的消防方法,因為每種設計都必須考慮整體效率、靈活性和與設計目標相關的成本。NFPA13中為儲存設施指定的任何消防選擇都將滿足控制火勢的基本要求。但是,某些方案能更有效地盡量減少財產(chǎn)損失、增加可適應將來儲存布置發(fā)生改變的靈活性或?qū)崿F(xiàn)成本的最小化。
最通常的設計方法是以最小的初始成本確定滿足NFPA13最低要求的設計。此方法隱含的意思是,假定滿足NFPA13要求的任何設計都與其他方法等同,安裝的初始成本是決定選擇哪一種設計的唯一因素。實際上,最低的安裝初始成本通常并不能使自動噴水滅火系統(tǒng)在其使用壽命內(nèi)的真正成本達到最低,更不用說實現(xiàn)整體成本效益的最大化。因此,最好的方法是在合理考慮長期運行和防火目標的前提下進行綜合設計。這就要求除了了解NFPA13和自動噴水滅火系統(tǒng)的要求外,還要更深入地了解各種灑水噴頭硬件和當前可用設計的優(yōu)缺點,并了解相關的火災危險。
混雜儲存
大多數(shù)情況下,倉庫占地外圍的每個地方都有一些類型/數(shù)量的儲存物。NFPA標準的目的不是要在每次儲存物偶然出現(xiàn)在占地危險區(qū)時制定苛刻的儲存規(guī)則。當儲存物只是偶然存放且滿足以下定義時,根據(jù)NFPA13提供的儲存消防也可用在占地危險區(qū)中,如沒有改變占地分類的一般和特別危險:
高度不超過12英尺 (3.66m) 的儲存物偶然放到其他占地使用組中。此類儲存不會占用超過10%的建筑面積或4000 ft2 (372m2) 的灑水噴頭保護面積,以較大者為準。此類儲存在一個堆積物或區(qū)域中將不會超過 1000ft2 (93m2),并且每個這類堆積物或區(qū)域?qū)⑴c其他儲存物隔開至少25英尺 (7.62m)。
滿足此定義則使用占地 (一般或特別危險) 消防法,而非儲存消防法。
控制模式密度面積灑水噴頭
控制模式密度面積灑水噴頭是用于保護當前儲存方法最古老的技術?刂颇J矫芏让娣e灑水噴頭的一個關鍵指標是按密度描述設計面積,如在2000ft2 (186m2) 的面積上0.3gpm (12.2mm/min)?刂颇J矫芏让娣e灑水噴頭是唯一能通過改變保護空間來改變最小工作壓力的灑水噴頭。每個灑水噴頭的保護面積決定最小工作壓力,不像控制模特殊應用灑水噴頭和ESFR灑水噴頭,有一個最小工作壓力而不考慮灑水噴頭的保護空間?刂颇J矫芏让娣e類型包括 K 系數(shù)從5.6 (80.6) 到25.2 (362.9) 的灑水噴頭,在某個尺寸面積上的灑水密度從NFPA13中選擇。這些灑水噴頭在保護儲存物方面的性能由第一個啟動的灑水噴頭抑制或控制火勢的情況來表征。通過預濕初始著火區(qū)域周圍的可燃物和在屋頂/天花板高度進行冷卻,將火勢限制在一個相對小的區(qū)域內(nèi),直至手工將其熄滅或自身燃盡。最近的全面火災測試顯示,較大 K 系數(shù)的灑水噴頭具有明顯的性能優(yōu)勢1。還有一個事實是,較大 K 系數(shù)的灑水噴頭只需較小的壓力即可達到指定的灑水密度,這意味著用于保護儲存庫的灑水噴頭的最小 K 系數(shù)不應低于8.0 (115.2),對于某些應用場合,最好為 11.2 (161.4) 或更大。
NFPA13規(guī)定,使用控制模式密度面積灑水噴頭,利用僅天花板灑水噴頭和天花板加貨架內(nèi)灑水噴頭的設計方案來保護某些貨架儲存配置。盡管貨架內(nèi)自動噴水滅火系統(tǒng)有許多缺點 (主要是安裝成本和因機械損壞而可能導致的滲漏),但它仍然是保護貨架儲存的最有效、最可靠的方法。
控制模式特殊應用灑水噴頭
控制模式特殊應用灑水噴頭是控制模式灑水噴頭,其性能特征通過使用孔板/導流片設計得以增強,能產(chǎn)生更好穿透火羽流的更大的水滴。這一增強的性能與傳統(tǒng)的控制模式密度面積灑水噴頭相比具有一定的優(yōu)勢。這類灑水噴頭的灑水標準是多個灑水噴頭在最小壓力,而非最小密度和設計面積時啟動。
第一個控制模式特殊應用灑水噴頭是大水滴灑水噴頭。最近,已開發(fā)出了具有較大 K 系數(shù)的控制模式特殊應用灑水噴頭。不同類型的控制模式特殊應用灑水噴頭的設計要求和應用可能有所不同,并且都基于消防測試。但我們不能認為,由于一種類型的控制模式特殊應用灑水噴頭被允許用于某類型儲存庫的消防,其他類型的控制模式特殊應用灑水噴頭就也可以使用。
抑制模式灑水噴頭
抑制模式,或稱ESFR,灑水噴頭與控制模式灑水噴頭技術有著根本的區(qū)別,具有自己獨特的優(yōu)點和缺點。使用抑制模式灑水噴頭消防的基本前提是靈敏的灑水噴頭可產(chǎn)生最合適的高水量、高動力灑水,可實際抑制 (而不是簡單的控制) 儲存庫中的火勢。抑制模式灑水噴頭的主要優(yōu)勢是能夠保護多種貨架儲存布置,而無需使用貨架內(nèi)灑水噴頭。盡管抑制模式灑水噴頭在保護此類儲存庫方面比僅使用天花板控制模式灑水噴頭更有效,但是不會比使用控制模式灑水噴頭的天花板/貨架內(nèi)灑水噴頭設計更有效。它們也有自己相當復雜和靈敏的安裝規(guī)則。
不同類型自動噴水滅火系統(tǒng)的比較
看看使用前面提到的技術對儲存20英尺 (6.1m) 高I到IV類儲存物進行消防保護的設計要求,將有助于了解各種不同的消防方案。表16.5.1到16.5.7顯示了使用三種類型的自動噴水滅火系統(tǒng),對20英尺 (6.1m) 高I到IV類儲存物進行保護的設計要求。請注意,儲存布置和包裝對控制模式密度面積灑水噴頭有影響,對控制模式特殊應用灑水噴頭有很小的影響,而對抑制模式灑水噴頭沒有影響。盡管有許多其他的貨物和儲存高度,這些簡單的比較將有助于用戶更好地了解可用于某種貨物類別的不同消防保護方法。
控制模式密度面積灑水噴頭。通過解釋NFPA13中20英尺 (6.1m) 高IV類儲存物的設計密度曲線,顯示了儲存布置對控制模式密度面積灑水噴頭的影響。表16.5.1、16.5.2和16.5.3顯示了對于托盤化/實心堆積、單/雙行貨架以及多行貨架,在2000英尺2 (186m2) 水力遙控區(qū)域 (除非另有規(guī)定) 的設計密度要求。最小工作壓力隨空間的變化而變化。應用的密度取決于實際的地面覆蓋區(qū)域。盡管凈空或天花板高度限制不在控制模式密度面積灑水噴頭的消防表中,但凈空不得超過20英尺 (6.1m) (請參閱前面有關儲存高度和凈空的介紹)。
控制模式特殊應用灑水噴頭?刂颇J教厥鈶脼⑺畤婎^的保護空間 (從最小到最大的允許保護空間) 不會影響表中所要求的最小工作壓力。注意,表16.5.4和16.5.5中增加了天花板/房頂高度,它們對系統(tǒng)設計非常重要。
抑制模式早期抑制快速響應 (ESFR) 灑水噴頭。請注意,天花板/房頂高度目前是確定相應設計標準的主要因素 (參見表16.5.6和16.5.7)。與控制模式技術不同,ESFR不受儲存物頂部和天花板上灑水噴頭之間凈空的影響。它是首個為建筑物全高度提供消防保護的技術之一,不受儲存高度變化的影響。ESFR灑水噴頭的保護空間 (從最小到最大的允許保護空間) 不會影響表中所需的最小工作壓力。
*設計面積=3000ft2 (278.7m2)。
NA=不適用。
NA=不適用
貨架內(nèi)灑水噴
貨架結構本身會阻礙火災產(chǎn)生的熱量和燃燒產(chǎn)物,但也會阻礙天花板自動噴水滅火系統(tǒng)噴出的水。因此,貨架內(nèi)的火勢會變得非產(chǎn)嚴重,很快使大多數(shù)天花板自動噴水滅火系統(tǒng)變得無能為力。當儲存高度增加且水平和結構性煙道空間阻塞時,此現(xiàn)象更明顯。安裝在貨架內(nèi)的灑水噴頭能夠減輕這種現(xiàn)象。
貨架內(nèi)灑水噴頭能在小的局部區(qū)域控制火勢。一旦啟動,會將水噴在火焰上或火焰附近,而不會象傳統(tǒng)的吊頂形灑水噴頭那樣有一個時間上的延遲。貨架內(nèi)灑水噴頭也會預濕火點周圍的區(qū)域,從而減少了火焰的水平和垂直蔓延。貨架內(nèi)灑水噴頭還能將水可能對貨物造成的損壞減到最小,因為水只會澆到著火區(qū)域,而且能使天花板自動噴水滅火系統(tǒng)不啟動。使用貨架內(nèi)灑水噴頭系統(tǒng)還能減少使用天花板自動噴水滅火系統(tǒng),從而更有效地使用供水。
貨架內(nèi)灑水噴頭安裝在貨架結構的縱向煙道空間中。貨架高度增加時,還需在18英寸 (0.49m) 走廊內(nèi)的橫向煙道空間中加裝貨架內(nèi)灑水噴頭。這類貨架內(nèi)灑水噴頭被稱為“表面灑水噴頭”,可防止火焰在貨架的垂直面上蔓延,并幫助防止火勢跳過走廊蔓延到鄰近貨架。在某些情況下,覆蓋貨架整個長度和寬度的實心水平柵欄也使用貨架內(nèi)灑水噴頭。這些柵欄幫助啟動貨架內(nèi)灑水噴頭并可減少所需的貨架內(nèi)灑水噴頭數(shù)。圖16.5.16對此做了說明。請注意圖16.5.16中貨架 (右) 內(nèi)的水平柵欄是如何減少所需的貨架內(nèi)灑水噴頭數(shù) (左) 的。符號O、D或X表示垂直或水平安裝的灑水噴頭,交替或間隔布置在灑水噴頭管線上。
安裝在貨架內(nèi)的灑水噴頭可以是標準的灑水噴頭或是標準或大孔徑的快速響應類型。應使用額定常溫的灑水噴頭。但是,臨近熱源的地方需使用額定中溫和高溫的灑水噴頭。需要安裝防水板以防止位于貨架內(nèi)較高位置的貨架內(nèi)灑水噴頭噴出的水冷卻或冷連接未啟動的灑水噴頭。圖16.5.17為典型的貨架內(nèi)灑水噴頭。直立標準響應灑水噴頭如左圖所示,直立快速響應灑水噴頭如右圖所示。下垂型灑水噴頭可以現(xiàn)場安裝防水板。快速響應灑水噴頭適用于保護貨架、支架或盒子之間具有開口梁的小通道以下的區(qū)域。
NA=不適用。
NA=不適用。
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是否需要使用貨架內(nèi)灑水噴頭取決于許多因素,包括天花板自動噴水滅火系統(tǒng)的狀況和類型、貨物類型和儲存高度。通常在使用噴霧灑水噴頭時,對于貨架儲存高度超過25英尺 (7.6 m) 的情況,無論是什么貨物,都要求使用貨架內(nèi)灑水噴頭。對于25英尺 (7.6m) 高度以下的儲存,是否需要使用貨架內(nèi)灑水噴頭視情況而定。使用ESFR灑水噴頭時,在大多數(shù)情況下無需使用貨架內(nèi)灑水噴頭。(請參閱本文稍后對灑水噴頭響應時間的介紹。)
可根據(jù)NFPA13的規(guī)定來確定是否需要使用貨架內(nèi)灑水噴頭、以及灑水噴頭的數(shù)量及布置。貨架內(nèi)灑水噴頭安裝的不同組合已證實是有效的,因此可采用多種設計方案。
注意:
1. 標記為A或B的裝載代表儲存的頂部時,要求使用標記1的灑水噴頭。
2. 標記為C或D的裝載代表儲存的頂部時,要求使用標記1和2的灑水噴頭。
3. 標記為E或F的裝載代表儲存的頂部時,要求使用標記1和3的灑水噴頭。
4. 儲存高度高于標記為F的裝載時,重復注釋2和3的步驟。
5. 符號O、Δ和X表示垂直或水平交錯的灑水噴頭。
6. 圖中的每個正方形代表一個儲存立方體,邊長為4到5ft (1.25-1.56m)。
灑水噴頭的保護空間
NFPA13規(guī)定了不同類型灑水噴頭的最小和最大保護空間。為防止在發(fā)生火災時出現(xiàn)冷連接和跳過相鄰的灑水噴頭覆蓋面積的現(xiàn)象,最小保護空間要求和最大保護空間要求一樣重要。大多數(shù)灑水噴頭的最大保護空間為100 ft2 (9.3m2),但擴大覆蓋面灑水噴頭的儲存保護空間為196ft2 (59.7m2)。
吊頂形灑水噴頭的溫度額定值
在控制模式灑水噴頭保護中,灑水噴頭的溫度額定值會對灑水噴頭的啟動數(shù)量產(chǎn)生顯著影響。由于小孔徑灑水噴頭的性能相對較弱,所以雖然已經(jīng)控制住了火勢,但天花板的氣體溫度仍然很高。這就意味著遠離著火處的灑水噴頭也可能啟動,這種情況在設計時必須加以考慮。對于大孔徑控制模式和 ESFR 灑水噴頭,這種影響已經(jīng)被減到最小,所以較低溫度額定值的灑水噴頭不會造成很大影響。
灑水噴頭響應時間
除ESFR灑水噴頭以外,測試顯示2快速響應灑水噴頭在消防保護方面既沒有明顯的優(yōu)勢也沒有劣勢。但是,NFPA13規(guī)定使用標準響應的灑水噴頭,除非要使用列出的用于儲存場合的快速響應灑水噴頭。這兩種灑水噴頭的設計要求相同。
保護系統(tǒng)類型
干式VS濕式噴水滅火系統(tǒng)。在濕式噴水滅火系統(tǒng)中,連接到自動噴水滅火系統(tǒng)的管線中一直都有處于壓力下的水。在干式噴水滅火系統(tǒng)中,管線中包含處于壓力下的空氣或氮氣。干式噴水滅火系統(tǒng)中的灑水噴頭工作時,氣壓降低,干式閥打開,水進入管線,經(jīng)過短時間延遲后流出打開的灑水噴頭。干式噴水滅火系統(tǒng)只用于可能會出現(xiàn)冰凍溫度的區(qū)域。
使用干式噴水滅火系統(tǒng)時,水流注入所需的時間延遲會使火勢擴大并傳播熱量,這樣反過來會激活遠離著火點以外更多的灑水噴頭。為進行補償,對于干式噴水滅火系統(tǒng),灑水噴頭工作的設計面積通常要增加30%。應對密度進行選擇,以便在增加30%的設計面積后,設計面積也不會超過灑水噴頭工作的最大許可值。
高倍數(shù)泡沫。盡管自動高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)可以獨立抑制火勢,但是某些單位不愿將其用作某些情況下進行自動滅火控制的唯一方法。因為它們通常比自動噴水滅火系統(tǒng)更昂貴和更復雜,而且房頂結構在泡沫到達前得不到保護。另外,不管火勢大小,保護區(qū)域內(nèi)的所有物品都會受到影響,并會將泡沫殘渣遺留在未燃燒的材料上。但是,對于某些消防要求較高的儲存庫房,可與自動噴水滅火系統(tǒng)一起使用。高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)在天花板高度使用一系列泡沫發(fā)生器。在被整個區(qū)域內(nèi)的火警檢測系統(tǒng)激活后,泡沫滅火系統(tǒng)噴射出水和濃縮在各個泡沫發(fā)生器中的特殊泡沫的混合物,并在風扇吹過時將其打成掩蔽物。系統(tǒng)產(chǎn)生許多大小均勻的泡沫,瀑布狀流下并逐漸填滿庫房區(qū)域。泡沫的膨脹比最高可達1000:1。與燃燒的材料接觸時閃蒸為蒸汽并覆蓋其他材料,防止其燃燒。系統(tǒng)啟動時,建筑物的門應自動關閉。
高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)與天花板自動噴水滅火系統(tǒng)組合使用時,天花板灑水噴頭的噴水密度可以減少到正常情況下的一半。但是,密度不能低于以下值:
( 對于I到IV類實心堆積或托盤化貨物,包括閑置托盤或塑料,為0.15gpm/ft2 (6.1 L/min/m2)
( 對于橡膠輪胎儲存,為0.24gpm/ft2 (9.8 L/min/m2)
( 對于卷筒紙儲存,為0.25gpm/ft2 (10.2 L/min/m2)
安裝高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)時,不要求貨架儲存使用貨架內(nèi)灑水噴頭。另外,天花板密度對于I、II和III類貨物可以減少為0.2gpm/ft2 (8.1L/min/m2),對于IV類貨物可減少為0.25gpm/ft2 (10.2L/min/m2)。
供水
供水必須充分滿足吊頂形灑水噴頭、貨架內(nèi)灑水噴頭 (如果使用) 和水龍帶水流的要求。NFPA13給出了確定自動噴水滅火系統(tǒng),包括貨架內(nèi)灑水噴頭水壓要求的水力計算公式。灑水噴頭的要求以相應最小殘余壓力時的流量來表示,如gal/min (L/min)。對于需要較大和較小水龍帶水流的灑水噴頭,通常增加500gpm (1894 L/min)。水龍帶水流要與自動噴水滅火系統(tǒng)協(xié)同工作,因此通常使用灑水噴頭的殘余壓力。
自動噴水滅火系統(tǒng)管線設計 (如管線尺寸、管件和材料) 會影響殘余壓力。通常,天花板高度的分布點或立管頂部至少需要30到50psi (207到345kPa) 的壓力。當有較高壓力時,就有可能采用更經(jīng)濟的系統(tǒng)設計。但是,使大多數(shù)遠處的常規(guī)灑水噴頭的壓力超過60psi (414kPa) 是不合適的。高壓可產(chǎn)生非常好但不是非常有效的噴射型式。
供水時間必須足夠長,以使灑水噴頭能控制住火勢、以及進行人工消防和掃尾工作。通常要求兩小時的供水。但如果有中心站監(jiān)控火警,則這一時間可以減少到90分鐘。
供水的可靠性也需加以考慮,尤其是對高價值區(qū)域。多重供水布置 (如消防泵連接到銜接充足供水的吸水罐) 比較有利。此多余布置基于工程判斷而定。例如,1億美元的倉庫可能會連接到單獨的城市供水主管網(wǎng)。盡管供水可能比較充足,但是供水可能在某個時間無法使用或水量降低。
在計劃階段注意院內(nèi)主管線、水池、泵房、連接泵的電源、消防龍頭和閥的布局可保證合格的消防工程。要糾正供水不足的問題,可考慮替代的方法。稍早前討論的因素提供了這類替代方法。添加增壓消防泵即可經(jīng)濟合算地滿足需要較高壓力的自動噴水滅火系統(tǒng)的要求。另一方面,可開展以下工作以降低費用:
只在該系統(tǒng)中升級管線布局
用不同溫度額定值的某種灑水噴頭更換該系統(tǒng)的吊頂形灑水噴頭
在該區(qū)域安裝貨架內(nèi)灑水噴頭
降低該區(qū)域內(nèi)的堆積物高度 (不是好的長遠解決方案)
組合各種方法
特殊貨物
由于貨物的著火特性、物理形態(tài)、儲存方法和火勢控制的難易度各不相同,所以對很多貨物進行了單獨研究。以下描述了特殊貨物的某些特性。
閑置托盤
用作儲存輔助的托盤被視為貨物類別的一部分。托盤大約4英寸 (102mm) 高,通常由木材或塑料制成,盡管有些是金屬或紙板。托盤的主要用途是輔助儲存操作,使叉車能很容易的移動貨物,并能提供穩(wěn)定性。貨物分類不包括閑置托盤,因為閑置托盤有其獨特的燃燒特性。戶外儲存時,所有類型的托盤應按表16.5.8中列出的距離放置在遠離建筑物的位置上。
木托盤
在室內(nèi)或室外堆放閑置托盤會造成非常嚴重的火災危險。木托盤容易干透而使其邊沿磨損和開裂。在這種情況下,較小的火源就會使其點燃。干透條件、高放熱速率和整體布置會導致火勢的快速發(fā)展。板條或鋪板的內(nèi)面很難被灑水噴頭噴出的水所淋濕,使控制或熄滅火勢變得更加困難。圖16.5.18顯示了常規(guī)的木質(zhì)托盤。
通過嚴格限制儲存布置、使用相應的自動噴淋滅火系統(tǒng)或?qū)㈤e置托盤移到室外并遠離建筑物,可以降低閑置托盤存在的火災危險。表16.5.9、16.5.10和16.5.11列出了對儲存在室內(nèi)的托盤有效的防護標準。但是,當閑置托盤滿足以下任何條件時,無需按這些表中的規(guī)定行事:
堆垛不高于6ft (1.8 m)
堆積儲存不超過四堆
堆積儲存與另一堆距離8ft (2.4m),或與貨物距離25ft (7.62m)
塑料托盤。除未膨脹聚乙烯實心板托盤以外的塑料托盤存在更大的火災危險。必須采取額外的預防措施。有關詳細信息,請參考NFPA。
橡膠輪胎
橡膠輪胎中的火溫度極高、發(fā)煙很大并且很難控制和熄滅。需要較高的灑水噴頭密度來控制火勢和保護建筑物。(參見NFPA13)
輪胎以堆積形式儲存,儲存在稱為托盤的緊湊輕便貨架以及貨架內(nèi)?梢园刺ッ、側面放置或交織放置 (圖16.5.19)。因為輪胎沒有包裝,自己能產(chǎn)生圓形空氣空間,形成相當大的水平或垂直煙道。胎體內(nèi)部會產(chǎn)生很大的火焰,而灑水噴頭噴出的水通常無法達到這一位置。通常是將其移出建筑物后向單個輪胎澆水,最終將火熄滅。
與灑水噴頭一起使用時,高倍數(shù)泡沫對橡膠輪胎滅火非常有效,并能產(chǎn)生最小的水損壞或污染。要完全浸透輪胎的內(nèi)部,建議在灑水噴頭關閉后再保持一小時的泡沫浸泡以維持泡沫水平。
卷筒紙
卷筒紙橫放儲存,或者更常見的是直立儲存。有人可能會認為后一種放置方法更容易讓灑水噴頭噴出的水穿透垂直空氣空間從而減緩火勢,但是經(jīng)驗表明卷筒紙并非如此。直立儲存時,著火時發(fā)生剝皮或脫落是主要關注點。此現(xiàn)象可通過使用金屬帶捆扎、用手緊緊纏繞打包鋼絲、用防火處理的氣密包裝紙包覆兩端和側面、或使卷筒紙圓柱緊密相鄰而稍加緩解。在進行緊密放置時,堆垛或圓柱的間距應少于4英寸 (101 mm)。
NFPA13根據(jù)卷筒的放置、是否用帶包扎、堆垛的高度以及紙的重量 (如重、中等、輕或材質(zhì)) 規(guī)定灑水噴頭密度面積要求。由于卷筒紙容易吸收灑水噴頭噴出的水并膨脹,因此儲存時應與墻壁留出足夠的間隙。
地毯儲存
成卷的地毯或毛毯通常儲存在能容納12到15ft (3.7到4.6m) 長卷筒的貨架中。因此,貨架至少具有該深度并且有時會背對背放置,在兩條走廊之間形成24到30ft (7.3到9.1m) 的總寬度。當然,小塊和小卷的地毯也可放置在紙箱中,并以常規(guī)實心或托盤堆垛方式儲存或儲存在常規(guī)貨架中。
長的地毯卷,如果未對其長度加以支撐會發(fā)生傾斜,因此在寬貨架中使用實心或板條支架,或在某些情況下,將地毯卷儲存在紙管中。對于實心支架貨架儲存,如果嚴格遵守NFPA13的要求,應在貨架的每個實心或板條支架下安裝貨架內(nèi)灑水噴頭,除非提供至少6英寸 (152mm) 寬的橫向煙道空間,且相互距離不超過4英尺 (1.22m)。對于每層只堆放一卷地毯的地毯貨架,安裝貨架內(nèi)灑水噴頭會有問題。合理的折衷方案是在所有通常相隔10到12英尺 (3到3.7m) 的垂直支撐處提供最小3英寸 (51mm) 寬的橫向煙道,并且大約每三層安裝貨架內(nèi)灑水噴頭 (包括面灑水噴頭),每層貨架內(nèi)灑水噴頭之間的垂直距離不超過10英尺 (3.05m)。
圖16.5.20為在板條支架上儲存地毯的貨架。一層挨著一層,再加上其本身的深度,使提供貨架內(nèi)灑水噴頭保護的問題變得更加復雜。
地毯填塞物
地毯的填塞物或墊材通常為泡沫塑料。儲存在地毯倉庫中時,應按泡沫塑料進行消防,通常需要在每一層儲存空間都安裝貨架內(nèi)灑水噴頭。
打包的纖維
打包的棉花和其他植物纖維的主要危險來自捆包表面許多暴露的微小纖維;饎菘梢钥焖俾舆^這些垂直表面、地面上松散的微粒以及高架管線和結構上的軟麻布。自動關閉的防火門一側的火勢可以在門自動關閉前,通過打開的門道蔓延到地面上散落的碎片上。因此,保潔特別重要。
火勢也可很容易的穿透到捆包之間或進入到捆包中,這時就要求將其移出建筑物進行滅火。這樣物品燃燒時發(fā)出的大量煙霧也使消防變得復雜。某些纖維,如黃麻,在打濕時會膨脹,所以堆積時應考慮其在火災中的穩(wěn)定性,并且與墻壁要有適當?shù)木嚯x。
在最大10,000個捆包的防火分區(qū)中,NFPA13規(guī)定疊層或貨架儲存的高度不得超過15英尺 (4.6m),堆積規(guī)模不得超過700個捆包,并且要有12英尺 (3.7m) 寬的主走廊和4英尺 (1.2m) 寬的交叉走廊。標準還要求灑水噴頭有較大的保護面積。(美國的Factory Mutual研究公司的損失預防數(shù)據(jù)表8–7涵蓋了一般的捆包易燃纖維,包括燃燒起來比其他纖維更慢的羊毛。)
普通的干粉 (BC型) 滅火器能非常有效地撲滅捆包上的表面火勢。但還應輔助以用小軟管或花園軟管噴出的水或連接噴嘴的水型滅火器,來熄滅可能已穿透捆包的更小的火苗。最好還應使用帶化學添加劑的“潤濕水”,來增加其穿透和擴散能力。
打包的廢紙
與打包的纖維一樣,打包的廢紙通常實心堆積儲存,火勢可以很容易地向中間燃燒。火焰可以掠過裝有碎紙的紙包的表面,就像在捆包纖維上掠過一樣。廢紙在打濕時會變成糊狀并且很難處理,實際上,捆包的完整性會隨著水龍帶水流的使用而慢慢消失,使移動燃燒的捆包變得很困難。煙也會帶來麻煩。因為其單位值低,捆包紙有時儲存很高的高度,但是采用傳統(tǒng)灑水噴頭的消防標準不適用于高度超過30英尺 (9.1m) 的儲存,除非是裝在貨架中。打包的廢紙常常儲存在只有部分墻壁 (如果有) 的小屋內(nèi)。曾經(jīng)有過的損失紀錄表明,即使是很小的風也會顯著增加打包廢紙的火勢強度。因此,只要可能,最好將打包的廢紙分隔一定距離儲存或儲存在與貴重設備或成品之間有堅固墻壁的地方。
殺蟲劑
殺蟲劑對昆蟲和小動物有毒,在喝下或吸入燃燒產(chǎn)物時會危害人體健康甚至致人死命。它們作為可燃或易燃液體溶液、易燃包裝中的粉末或顆粒以及熏蒸壓縮氣體進行儲存。除貨物的可燃性外,特別要注意對人體有危險。殺蟲劑火災會危及滅火人員和站在附近的人員,并且消防產(chǎn)生的有毒物流失會污染該區(qū)域的水或土壤。
自動噴水滅火系統(tǒng)保護比較可取,但需對流失的水進行安全收集和處理。消防策略應包括計劃使用防護服和呼吸防護用品、使用噴嘴而非水流直射以減少水的流失、以及專業(yè)的醫(yī)療后援服務。必須避免容器破裂和殺蟲劑擴散。NFPA434,殺蟲劑儲存標準目錄給出了室內(nèi)和室外儲存殺蟲劑的一般要求。
總結
儲存設施的消防提出了特殊的挑戰(zhàn)。有效使用空間,如儲存材料之間的小煙道,也會助長火災的燃燒速度和火勢傳播。有效的消防策略需要考慮各種因素,包括貨物分類,儲存布置、儲存高度及從儲存物頂部到灑水噴頭的凈空、供水和建筑物。這些因素和其他因素共同確定了自動噴水滅火系統(tǒng)的灑水噴頭類型、設計、尺寸和安裝布置。
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