七氟丙烷設(shè)計(jì)中防護(hù)區(qū)開(kāi)瀉壓口的必要性

摘要：通過(guò)對(duì)《某單位危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)》及《對(duì)七氟丙烷氣體消防防護(hù)區(qū)泄壓口計(jì)算的商榷》兩文中存在問(wèn)題的分析，并通過(guò)較詳細(xì)的計(jì)算，得出對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有參考價(jià)值的結(jié)論。
　　關(guān)鍵詞：七氟丙烷滅火系統(tǒng)；泄壓口；理想氣體狀態(tài)方程；道爾頓定律
　　先前看到《消防技術(shù)與產(chǎn)品信息》**年第期一篇題為《某單位危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)》的文章，我認(rèn)為其中的防護(hù)區(qū)壓強(qiáng)的計(jì)算方法不妥；后又看到第期也有一篇題為《對(duì)七氟丙烷氣體消防防護(hù)區(qū)泄壓口計(jì)算的商榷》文章對(duì)其提出質(zhì)疑，但我覺(jué)得前者還有一些根本性的錯(cuò)誤后者沒(méi)有提到，而且后者有一些觀點(diǎn)我認(rèn)為也值得商榷，故認(rèn)為有必要對(duì)此問(wèn)題再深入分析計(jì)算，希望對(duì)大家在具體工程設(shè)計(jì)中能夠起到參考作用。
　　氣瓶里七氟丙烷不是以氣態(tài)儲(chǔ)存的
　　從第期作者把滅火劑總量＝除以氣瓶充裝密度＝
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不需用該方程計(jì)算涉及氣體質(zhì)量的問(wèn)題，都可用后者的簡(jiǎn)化式·＝來(lái)計(jì)算各種氣體包括混合氣體壓力和體積的變化。
　　要求出防護(hù)區(qū)內(nèi)壓，只需計(jì)算新增氣體的分壓
　　至于第期作者在“存在的問(wèn)題”中．條“理想氣體狀態(tài)方程的計(jì)算壓力應(yīng)以絕對(duì)壓力計(jì)算，但所得結(jié)果應(yīng)大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”中的前半點(diǎn)我是認(rèn)同的但無(wú)證據(jù)顯示第期作者不是采用絕壓來(lái)計(jì)算，但對(duì)后半點(diǎn)我認(rèn)為應(yīng)看具體計(jì)算方式而定。按作者的本意應(yīng)該是認(rèn)為在理想氣體狀態(tài)方程中，應(yīng)把原防護(hù)區(qū)中空氣的量加上噴放后增加的氣體的量，求出混合后防護(hù)區(qū)的絕對(duì)壓力且其數(shù)值應(yīng)大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。這計(jì)算方法本沒(méi)有錯(cuò)誤，但在該條件下會(huì)使計(jì)算過(guò)程復(fù)雜化。
　　由于理想氣體混合物各組成分子間沒(méi)有內(nèi)聚力作用且分子體積可以不計(jì)，各組成氣體的分子間互相不影響各自行為。根據(jù)道爾頓定律：“理想氣體混合物的壓力等于各組成氣體分壓力的總和”。因?yàn)榉雷o(hù)區(qū)原來(lái)的表壓為零，因此只需計(jì)算出氮?dú)夂退巹﹪姺诺椒雷o(hù)區(qū)分散、氣化后的氣體分壓之和即為全封閉條件下防護(hù)區(qū)受的內(nèi)壓壓強(qiáng)，從而大大簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。
　　藥劑噴放后防護(hù)區(qū)理論內(nèi)壓壓強(qiáng)的合理計(jì)算
　　藥劑噴放后對(duì)防護(hù)區(qū)的增壓應(yīng)主要計(jì)算氣態(tài)的氮?dú)馀蛎浐鸵簯B(tài)的七氟丙烷氣化兩方面。
　　仍以第期的油漆庫(kù)為例：
　　氣瓶總?cè)莘e瓶＝；氣瓶表壓＝原＝可能是絕壓，現(xiàn)取時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)充裝壓力；藥劑量Ⅳ＝；防護(hù)區(qū)體積防＝。
　�。�(jì)算防護(hù)區(qū)中氮?dú)獾姆謮?br>　�。人愠鰵馄�?jī)?nèi)液相容積和氣相容積
　　——中已給出七氟丙烷時(shí)的液體密度＝
　　液＝＝＝
　　＝瓶一液＝＝
　�。美硐霘怏w狀態(tài)方程在定溫狀態(tài)下的簡(jiǎn)化式計(jì)算防護(hù)區(qū)中新增的氮?dú)夥謮?br>　　由于氣瓶中還留有絕壓的氮?dú)猓合嗖糠秩莘e可近似認(rèn)為是被七氟丙烷蒸氣填充，故噴放到防護(hù)區(qū)那部分氮?dú)獾慕^壓基本等于原氣瓶表壓。
　　氣·氣＝氮·防
　　氮＝*＝．
　�。�(jì)算防護(hù)區(qū)中七氟丙烷汽化后的分壓
　�。人愠銎叻槠笤诔合碌捏w積：
　　由——中＝可算出七氟丙烷℃常壓下過(guò)熱蒸氣比容為．。
　　藥＝·＝*＝
　�。愠龇雷o(hù)區(qū)中七氟丙烷汽化后的分壓
　　�！に帲剿帯し�
　　藥＝*＝
　　．防護(hù)區(qū)中新增氮?dú)夂推叻檎魵夥謮褐蜑?br>　　氮藥＝．
　　必須考慮到七氟丙烷汽化要吸收大量的熱量，會(huì)使防護(hù)區(qū)溫度明顯下降，從而抵消了一部分壓強(qiáng)，從——中規(guī)定“防護(hù)區(qū)的最低環(huán)境溫度不應(yīng)低于℃條文說(shuō)明中解釋：是依據(jù)七氟丙烷的沸點(diǎn)，以保證七氟丙烷噴放到防護(hù)區(qū)后能迅速汽化的要求以及七氟丙烷在常壓下的沸點(diǎn)℃可推測(cè)出：七氟丙烷汽化后防護(hù)區(qū)平均溫度下降不應(yīng)大于℃。用理想氣體狀態(tài)方程在定容狀態(tài)下的簡(jiǎn)化式＝可算出溫度下降導(dǎo)致的最大可能壓降溫＝具體計(jì)算過(guò)程不再列出。最后得出全封閉條件下防護(hù)區(qū)的內(nèi)壓壓強(qiáng)最小值
　　防＝氮藥一溫＝。
　　由于我未能得到七氟丙烷氣化潛熱的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致以上的計(jì)算不很精確，但應(yīng)與實(shí)際比較接近。
　　通過(guò)以上計(jì)算得出，系統(tǒng)噴放后，油漆庫(kù)受的內(nèi)壓壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的最低允許壓強(qiáng)，應(yīng)設(shè)泄壓口或者設(shè)不上鎖的可外開(kāi)彈簧門或設(shè)彈性閉門器的外開(kāi)門。
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