高壓二氧化碳消防系統(tǒng)的設計與應用-高壓二氧化碳消防.doc

高壓二氧化碳消防系統(tǒng)的設計與應用【關鍵詞】高壓二氧化碳性能設計方法應用范圍【提 要】本文結合火力發(fā)電廠、變電站二氧化碳消防系統(tǒng)的應用與設計特點，全面的論述、介紹了高壓二氧化碳消防系統(tǒng)的各種設計方法和應用范圍，并為二氧化碳消防系統(tǒng)在電力工程的應用提供了新的思路。1 前言二氧化碳消防系統(tǒng)已經在世界范圍內存在和發(fā)展了幾十年，技術日趨完善，但由于其滅火效能及滅火藥劑濃度和較高的存儲壓力遠不能與鹵代烷滅火系統(tǒng)相比，加之對人體有一定的危害性，因此在相當一段時期內鹵代烷消防系統(tǒng)一支獨秀，無形中限制了二氧化碳消防系統(tǒng)的發(fā)展應用，自從發(fā)現(xiàn)鹵代烷對大氣臭氧層巨大的破壞力而被逐步取締，而同時各種替代系統(tǒng)的研究成果層出不窮的情況下，二氧化碳作為一種潔凈的，對環(huán)境幾乎不構成污染的滅火劑而再一次得到人們的重視，從某種意義講，二氧化碳作為一種廉價，制取成本低，來源廣泛，性能價格比相當高，應用范圍廣泛，仍然是一種有發(fā)展前途的滅火系統(tǒng)。電力系統(tǒng)600MW火力發(fā)電廠參考設計中，將二氧化碳氣體滅火系統(tǒng)推薦為首選氣體消防系統(tǒng)，就是基于上述優(yōu)點來考慮的。特別是其經濟性與其他種類的滅火系統(tǒng)相比，占有絕對的優(yōu)勢。不能否認，二氧化碳滅火系統(tǒng)也存在著不可忽視的缺點，滅火濃度高；存儲壓力高；在有人場所使用的危險性等，不得不引起人們的高度重視。眾所周知，對用于替代鹵代烷氣體滅火系統(tǒng)來講二氧化碳系統(tǒng)可算是其中之一，其他如INERGEN，七氟丙烷（FM-200）等滅火系統(tǒng)在安全性，滅火濃度，滅火效能等方面均優(yōu)于二氧化碳系統(tǒng)。但由于其較為高昂的價格，加之目前國內應用經驗不足，應用推廣還需一段時間的證明。因此，二氧化碳滅火系統(tǒng)仍然充當著重要角色。尤其是在火力發(fā)電廠氣體消防系統(tǒng)中會有較廣泛的應用。我們有必要充分掌握其設計方法，了解其系統(tǒng)性能。2.系統(tǒng)概述二氧化碳在常溫下為氣態(tài)存在，它的臨界溫度是31.4C臨界壓力7.4Mpa(絕對壓力)，固、液、氣三相共存點的溫度為-56C，該點的壓力是0.52MPa(絕對壓力)。在該壓力下液相不復存在；在該溫度以上固相不復存在。故在三相點與臨界點之間存于密閉容器中的二氧化碳是以液氣兩相共存的，其壓力隨溫度的升高而增加。二氧化碳作為滅火劑用于消防系統(tǒng)的二氧化碳藥劑通常存儲在鋼瓶中，分為常溫高壓儲存，和低溫低壓儲存。常溫高壓儲存分為三個級別：0C -40C；0C -49C；0C -60C。低溫儲存：-20C -18C。由常溫儲存的鋼瓶組成的防護系統(tǒng)稱為高壓系統(tǒng)，由低溫儲存的鋼瓶組成的防護系統(tǒng)稱為低壓系統(tǒng)。從系統(tǒng)所針對的保護對象來分，又可分為局部應用系統(tǒng)和全淹沒系統(tǒng)。從系統(tǒng)的防護分區(qū)來分，又可分為獨立運用系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)。從系統(tǒng)的組成形式來分，又可分為有管網(wǎng)系統(tǒng)和無管網(wǎng)系統(tǒng)。上述各種系統(tǒng)時從各種不同角度將二氧化碳系統(tǒng)分類，實際應用中，由于其設備及其技術的成熟和進步，可根據(jù)保護對象不同的條件，主要分為兩大系統(tǒng)：即局部應用系統(tǒng)和全淹沒系統(tǒng)。全淹沒系統(tǒng)是指二氧化碳從系統(tǒng)中釋放出來，液態(tài)的二氧化碳大部分被汽化，大約1kg液態(tài)二氧化碳產生0.5M3的二氧化碳氣體，在被保護的環(huán)境里擴散以至全部充滿封閉空間，形成較為均勻的并高于空間內被保護物的滅火濃度，而不論空間內著火部位的滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)保護的是空間內所有物體而不針對具體的物體。局部應用系統(tǒng)與全淹沒系統(tǒng)不同，從存儲容器釋放出的二氧化碳氣體通過噴頭直接、集中地噴放到被保護對象上。要求噴放的二氧化碳能夠穿透火焰，在燃燒物表面達到一定的供給強度，并延續(xù)一定的時間。為使二氧化碳穿過火焰而有效滅火，氣相噴放效果甚微，只有液態(tài)的二氧化碳才具備穿透力和滅火效率。本文不對低壓二氧化碳消防系統(tǒng)作討論。2.1適用范圍和設計參數(shù)二氧化碳滅火系統(tǒng)可用于撲救如下火災：1） 液體或可熔化的固體（如石蠟，瀝青）火災；2） 固體表面火災及部分固體（如棉花，紙張）深位火災；3） 氣體火災（指滅火前可切斷氣源的火災）；4） 電氣火災；5） 用于火災危險性大的部位及設備的經常性防護。二氧化碳滅火系統(tǒng)的禁止用于撲救如下火災：1） 含氧化劑的化學制品，如硝化纖維、火藥、過氧化氫等；2） 活潑金屬，如鉀、鈉、鎂、鈦、鋯等；3） 金屬氫化物，如氫化鉀、氫化鈉等。 對于火力發(fā)電廠和變電站工程中常采用二氧化碳系統(tǒng)對特殊房間和設備進行消防和保護，在火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范GB 50229-96中規(guī)定了氣體滅火系統(tǒng)的使用范圍，其中電子設備間；控制室；計算機房；繼電器室等原使用鹵代烷氣體滅火系統(tǒng)的部位，均可使用二氧化碳滅火系統(tǒng)。除規(guī)范規(guī)定范圍外，汽機軸承、磨煤機、煤粉斗、電纜夾層等也可使用或選擇使用二氧化碳進行防護。 總之，對于不同的部位或設備采用何種手段，何種系統(tǒng)進行防護不是一個簡單的問題，需進行多方位慎重的分析和比較 二氧化碳滅火作用主要在于窒息，其次是冷卻。當二氧化碳從容器中釋放出來，容器中壓力驟然下降，液態(tài)的二氧化碳瞬間汽化，由于焓降，吸收大量的熱量，溫度急劇下降，當其達到-56C以下，一部分氣相分子轉變成固相顆粒，形成干冰，干冰吸收熱量而升華和溫度很低的氣體吸收周圍環(huán)境的熱量，從而起到冷卻作用。另外，籠罩在燃燒物周圍的二氧化碳氣體還能起到隔熱作用。上述過程在二氧化碳滅火機理中起次要作用。二氧化碳的主要滅火作用為降低燃燒物周圍的氧含量，從而起到窒息作用，當空氣中氧氣的含量低于15%時，燃燒不能繼續(xù)。二氧化碳-空氣混合氣體中物質維持燃燒的極限氧含量見表1：表1.燃料甲烷乙烷丙烷丁烷庚烷己烷汽油乙烯天然氣苯氫一氧化碳甲醇乙醇乙醚二硫化碳極限氧含量（體積%）14.613.414.314.514.414.514.411.714.413.95.95.913.513138已知極限含量,可計算出某物質的二氧化碳滅火濃度：C=（21-O2）/21100 （1）式中：C-二氧化碳滅火濃度，（體積%） O2-二氧化碳空氣混合氣體中某物質維持燃燒的極限氧含量（體積%） 21-指一般空氣中的氧含量，（體積%）根據(jù)上述公式計算出的結果僅為理論上的，與實際測定的結果有一定的差距，尤其是對于固體燃燒物，其差別更大。這是因為雖然熱產生率與物性有關，但熱散失率卻與物質的結構有關。因此，最終滅火濃度的確定應針對燃燒對象通過實驗進行測定。規(guī)范規(guī)定“二氧化碳設計濃度不應小于滅火濃度的1.7倍,并不得低于34%”。各可燃物二氧化碳的設計濃度及滅火抑制時間按下表采用：表2.可燃物Kb設計濃度（%）抑制時間（min）丙酮1.0034-乙炔2.5766-航空燃料115#/145#1.0536-粗笨（安息油、偏蘇油）苯1.1037-丁二烯1.2641-丁烷1.0034-丁烯-11.1037-二硫化碳3.0372-一氧化碳2.4364-煤氣或天然氣1.1037-環(huán)丙烷1.1037-柴油1.0034-二乙基醚1.2240-二甲醚1.2240-二苯與氧化物的混合物1.4746-乙烷1.2240-乙醇1.3443-乙醚1.4746-乙烯1.6049-二氯乙烯1.0034-環(huán)氧乙烷1.8053-汽油1.0034-己烷1.0335-正庚烷1.0335-正辛烷1.0335-氫3.3075-硫化氫1.0636-異丁烷1.0636-異丁烯1.0034-甲酸異丁酯1.0034-航空煤油JP-41.0636-煤油1.0034-甲烷1.0034-醋酸甲酯1.0335-甲醇1.2240-甲基丁烯-11.0636-甲基乙基酮（丁酮）1.2240-甲酸甲酯1.1839-戊烷1.0335-石腦油1.0034-丙烷1.0636-丙烯1.0636-淬火油（滅弧油）、潤滑油1.0034-纖維材料2.256220棉花2.005820紙張2.256220塑料（顆粒）2.005820聚苯乙烯1.0034-聚氨基甲酸酯1.0034-電纜間和電纜溝1.504710數(shù)據(jù)存儲間2.256220電子計算機房1.504710電氣開關和配電室1.204010帶冷卻系統(tǒng)的發(fā)電機2.0058至停轉止油浸變壓器2.0058-數(shù)據(jù)打印設備間2.256220油漆間和干燥設備1.2040-紡織機2.0058-電氣絕緣材料1.504710皮毛儲存間3.307520吸塵裝置3.307520上表中未列出的可燃物，其滅火濃度應通過試驗確定。Kb=ln（1-C）/ln（1-0.34） （2）式中：Kb-物質系數(shù) C-某物質的二氧化碳滅火濃度3系統(tǒng)設計上文提到從系統(tǒng)形式上來講二氧化碳消防系統(tǒng)最終歸結為局部應用系統(tǒng)和全淹沒系統(tǒng)。3.1 全淹沒系統(tǒng)設計3.1.1 全淹沒系統(tǒng)適用范圍全淹沒二氧化碳消防系統(tǒng)系統(tǒng)在電廠和變電所均有應用對象,電廠中的全淹沒系統(tǒng)一般將幾個分區(qū)統(tǒng)一考慮設計為組合分配系統(tǒng),如集中控制樓或單元控制樓中的電子設備間、控制室、計算機房、繼電器室、電纜夾層，變電站的室內變壓器等。電廠的電纜隧道也可考慮使用二氧化碳消防，而且由于其火災危險性高，滅火難度大，屬無人場所，加之，對于電廠電纜隧道的消防一直未能找到有效的方法。常規(guī)的方法是采用阻燃電纜，局部封堵，或在隧道中再加上懸掛式鹵代烷1211滅火器。鹵代烷滅火器國家公安部已有明令規(guī)定，由于1211為破壞大氣臭氧物質，因此在非必要場所已禁止使用。隨著人們環(huán)保意識的增強，建議設計者最好不用此類滅火器。根據(jù)來自電廠的信息顯示，電廠電纜夾層和電纜隧道的火災發(fā)生率是很高的，撲救難度大，尤其是電纜隧道，火災發(fā)生時毒性煙霧很重，很難判定著火點，加之人員無法進入隧道，所以一直是一個消防難題。采用全淹沒式高壓二氧化碳消防系統(tǒng)，可以對重點隧道段實施有效的針對性防護，從而大大減少火災損失，是十分有意義的。隨著設計觀念的不斷更新，模塊化，分散控制的設計模式已開始引入大型火力發(fā)電廠和變電所的設計中，這樣有利于節(jié)省系統(tǒng)投資，便于管理。這對于高壓二氧化碳氣體消防系統(tǒng)來講，相對于低壓二氧化碳系統(tǒng)可能更為適用。因為新的設計理念的引入，導致被保護對象的分散，從而增加系統(tǒng)的數(shù)量，由于高壓二氧化碳系統(tǒng)的日常維護較低壓系統(tǒng)簡單容易得多。當然由，氣體消防系統(tǒng)的投資有可能增加，但對于電廠總體來講還是節(jié)約的。3.1.2 保護區(qū)的封閉要求 對于一個封閉空間內的對象進行全面保護時應采用全淹沒系統(tǒng)，保護區(qū)的開口是一個至關重要的問題，因為開口是滅火劑流失的重要根源，當保護區(qū)內的開口總面積超過保護區(qū)的總表面積的3%時就不適宜適用全淹沒系統(tǒng)而應采用局部應用系統(tǒng)，這樣更經濟合理。由于常溫常壓條件下二氧化碳的比重比空氣重1.5倍，因此保護區(qū)的底部是不允許開口的。對于深位火災，不允許在滅火過程中出現(xiàn)側面開口，否則滅火劑會流失。雖然全淹沒系統(tǒng)對封閉空間的定義和要求都很嚴，但在封閉空間內還必須按規(guī)定設置泄壓口，因為二氧化碳在釋放時的壓力是很大的。為此，應根據(jù)建筑維護結構的允許壓強保留或設置適當?shù)拈_口。其計算公式如下：AX=0.45Q/P1/2 （3）式中：AX-泄壓面積（m2）Q-二氧化碳噴放速率（kg/s）P-維護結構的允許壓強（Pa）允許壓強選?。簶藴式ㄖ=2.4kPa；高層建筑和輕型建筑P=1.2kPa；地下建筑P=4.8kPa。3.1.3 全淹沒系統(tǒng)二氧化碳的設計用量決定二氧化碳設計用量的主要因素是設計滅火濃度，被保護區(qū)的體積及表面積亦會對設計用量產生影響。二氧化碳用量計算公式如下：W=Kb（0.2A+0.7V） （4）A=Av+30Ak （5）V=Vg+Vn （6）式中：W-二氧化碳設計用量（kg）；Kb-物質系數(shù)(根據(jù)表1選取)；Av-保護區(qū)的總表面積，包括內側面、底面、頂面（包括開口）的總面積（m2）。Ak-開口的總面積（m2）。Vg-保護區(qū)的凈容積（m3）。Vn-通風帶來的附加體積（m3）。其值的計算，指在二氧化碳噴放時間和滅火必須保持的抑制時間內，通過機械裝置從保護區(qū)排出或送進的空氣量。常數(shù)0.2-(單位kg/ m2),考慮流失影響的系數(shù)；常數(shù)0.7-(單位kg/ m3)，作為二氧化碳基本用量的系數(shù)；常數(shù)30-開口補償系數(shù)。上述公式中V的計算式與規(guī)范中的計算略有不同，規(guī)范中給出的公式為：V=Vv-Vg （7）該式中：V-保護區(qū)的凈容積（m3）Vg-保護區(qū)內非燃燒體和難燃燒體的總體積（m3）。Vv-保護區(qū)總容體積（m3）。比較本手冊與規(guī)范推薦公式，可以發(fā)現(xiàn)，一般情況下，兩公式的計算結果沒有差別，僅在考慮了通風因素影響下，結果才會有不同。因此本推薦公式考慮較為全面。規(guī)范歸定：當保護區(qū)的環(huán)境溫度超過100C時，其設計用量應在公式計算的基礎上每超過5C增加2%的用量；當保護區(qū)環(huán)境溫度低于-20C時，其設計用量應在公式計算的基礎上每降低1C增加2%的用量。電廠和變電站二氧化碳系統(tǒng)設計中，基本不會遇到上述極端情況。3.1.4 全淹沒系統(tǒng)二氧化碳的存儲量二氧化碳的存儲量為設計用量和剩余量之和，剩余量按設計用量的8%考慮。3.1.5 全淹沒系統(tǒng)釋放二氧化碳的時間一般情況下，由于采用較為先的探測報警系統(tǒng)，二氧化碳消防系統(tǒng)為全自動形式，被保護對象在起火初期即可得到保護，此時火災還未僅為表面火災，其持續(xù)釋放時間規(guī)定為60s；深位火災總的持續(xù)時間可取7min，但必須在2min內釋放W/Kb的量，或不少于30%的設計用量。3.1.6 全淹沒系統(tǒng)設計中有關組合分配系統(tǒng)中備用量火力發(fā)電廠的氣體消防系統(tǒng)的常設計成組合分配系統(tǒng)，與其他氣體消防系統(tǒng)不同的是當保護區(qū)分區(qū)超過5個時，就必須考慮系統(tǒng)備用量，其備用量不應小于系統(tǒng)設計所需儲存量。3.2 局部應用系統(tǒng)的設計3.2.1 局部應用系統(tǒng)的適用范圍火力發(fā)電廠和變電站工程中局部應用系統(tǒng)的適用范圍也是很廣的，如磨煤機，煤粉斗，汽機軸承以及獨立的重要設備等均可考慮采用局部應用系統(tǒng)。變電所的變壓器消防當采用二氧化碳作為滅火劑時，也可根據(jù)情況采用局部應用系統(tǒng)。當變壓器處于室內時，應考慮其開口面積不超過總表面積的3%，否則應采用局部應用系統(tǒng)。3.2.2 局部應用系統(tǒng)的設計局部應用系統(tǒng)的設計方法根據(jù)被保護對象的火災燃燒方式不同而采用不同的方法。當被保護對象的火災限制在平面時，采用面積法設計，其他采用體積法設計。電廠和變點站中可歸于平面類的火災甚少，基本都應歸于體積法設計的范疇。3.2.2.1 面積法設計首先確定所需保護面積。要注意將火災的臨界部位充分考慮進去，必要時還應考慮火災的蔓延部位。其次，選擇噴頭和計算噴頭數(shù)量，所選的噴頭應具備以試驗為依據(jù)的設計數(shù)據(jù)，即按物質系數(shù)Kb=1，提供出一系列不同安裝高度（噴頭距燃燒表面的距離）的額定保護面積與設計噴射速率。設計者根據(jù)保護區(qū)的面積、噴頭可能的安裝高度及盡可能少的噴頭數(shù)量的原則選取相適應的噴頭。計算噴頭數(shù)量，需利用每只噴頭在安裝高度下的額定保護面積（正方形），采取邊界相接，全面覆蓋被保護區(qū)域的原則確定。當所保護的對象物質系數(shù)Kb大于1，只需將單只噴頭的額定保護面積除以Kb，其所得的正方形面積進行覆蓋排列。3.2.2.2 體積法設計首先，圍繞保護對象設定一個假象的封閉罩。假象封閉罩應該有實際的底，如果被保護對象四周及頂部沒有實際的維護結構（墻，天花板等），則假象的墻和頂蓋都應距被保護物不小于0.6m的距離，這個假想的保護罩的體積就是體積法的計算體積。試驗結果表明，體積法中應采用的二氧化碳噴射強度與被保護對象周圍的實際圍封有很大的關系。當保護對象物質系數(shù)為1，全部側面有實際圍封的，噴射強度為4kg/(min.m3)；完全無圍封的，噴射強度為16kg/(min.m3)；部分有側面實際圍封的，其噴射強度介于兩者之間，可用側面實際圍封面積與假想的側面圍封總面積之比值Ks進行計算，其公式為：q=4+（1-Ks）（16-4），kg/（min.m3） （8）由此可得出針對圍封程度與物質系數(shù)的體積法二氧化碳設計噴射強度的通用公式:q=4 Kb（4-3Ks），kg/（min.m3） （9）3.2.2.3 釋放二氧化碳的持續(xù)時間 對大多數(shù)局部應用方式保護的對象，二氧化碳持續(xù)釋放時間可取30s；但當被保護對象是需要充分冷卻才能防止復燃的物質，以及燃點溫度低于沸點溫度的物質（食用油，石蠟等）它們的釋放持續(xù)時間必須至少為90s。3.2.2.4二氧化碳的設計用量和設置用量面積法設計的二氧化碳用量按下式計算：W=Gnt （10）式中：W-二氧化碳設計用量（kg）；G-噴放速率（kg/min）；n-噴頭個數(shù)；t-釋放持續(xù)時間（min）體積法設計的二氧化碳用量按下式計算：W=qVt （11）式中：W-二氧化碳設計用量（kg）；q-釋放強度（kg/min.m3）；V-設定封閉空間的體積(m3)；t-釋放持續(xù)時間（min）對于局部應用系統(tǒng)，其儲存系統(tǒng)中二氧化碳的設置用量不等于設計用量，因為局部應用系統(tǒng)的設計必須去除氣相釋放量的緣故。對于高壓系統(tǒng)，其設置用量應以設計用量的1.4倍計算；低壓系統(tǒng)應以設計用量的1.1倍計算。由于低壓系統(tǒng)難于滿足局部應用系統(tǒng)噴頭所要求的釋放壓力（1.4MPa以上）而很少應用于局部系統(tǒng)。3.3 系統(tǒng)管道計算二氧化碳系統(tǒng)管路計算內容為:已知流量、管道布置和總長，規(guī)定總水頭、限制總壓降從而確定管徑；最后按計算得出管路終端壓力，以流量算出噴頭等效孔口面積，選定噴頭規(guī)格。從管路設計計算來講，二氧化碳系統(tǒng)管路計算來講，管徑與阻力損失均為未知數(shù)，需用疊代法進行反復逼近計算直到管徑修正后計算的阻力損失滿足設計要求為止。3.3.1系統(tǒng)管道布置要求為節(jié)省管路計算工作量,管路設計應盡量布置成均衡系統(tǒng)，即選用同一規(guī)格噴頭，給定每只噴頭的設計流量相等，計算結果應滿足下式的條件：（hmax-hmin）/hmax0.1 （12）式中: hmax-最不利點噴頭的全程損失,hmin-最利點噴頭全程損失。當設計時的管路布置不滿足上式要求，或設定的噴頭流量不等，就必須按非均衡系統(tǒng)逐一算出每個噴頭的入口點壓力。另外，為使設計計算結果與實際情況相吻合，在管路設計時應注意以下幾點：1) 分流時不采用四通2) 三通分流出口應保持水平3) 三通兩側分流比例不小于4：64) 三通直、側分流比例，直流部分不小于60%3.3.2管徑初選計算的第一步驟為初選管徑，初選管徑的合理于否，直接關系到計算的工作量大小，推薦公式為：D=（22.5）Q1/2 （13）D-管道內徑(mm)Q-管道設計流量(kg/min)3.3.3二氧化碳管流阻力損失計算方法 二氧化碳在管道中的狀態(tài)為氣液兩相流，這是管道阻力計算的基本出發(fā)點，根據(jù)氣液兩相流的運動方程，可最終導出如下公式：Q2=（0.870510-5DY）/(0.044D1.25Z+L) （14）式中:Q-流量(kg/min)；D-管徑(mm)；Y-壓力系數(shù)(10-1MPa.kg/m3)Z-密度系數(shù)；L-管段計算長度(m)ISO/DIS6183給出的計算公式類似于上式：Q2=（0.872510-5D5.25Y）/(0.04319D1.25Z+L) （15）上式仍舊難于使用,經變換為下式:Y2=Y1+A.L.Q2+B(Z2-Z1)Q2 （16）其中,A=1/(0.872510-5D5.25) （16a） B=4950/D4 （16b）式中： Y1-計算管段始端Y值； Y2-計算管段終端Y值； Z1-計算管段終端Z值； Z2-計算管段終端Z值。Y，Z值與系統(tǒng)中壓力點的對應關系見下表；表4. 高壓儲存系統(tǒng)各壓力點的Y，Z值壓力10-1MPaY值10-1MPa.kg/m3Z 值51.70051.05540.003550.59720.0650.013250.082547.530370.2145.046160.3342.561290.42740.072560.5737.582830.735.092770.8332.5100500.9530.0108231.08627.5115071.2425.0121931.4322.5125021.6220.0128551.8417.5131872.1414.013.4082.59實際應用中,由于計算系統(tǒng)的初始起點的壓力和密度是已知的，所以管路起點的Y1值和Z1值就可代入（16）式中計算，在乎略Z2值的情況下計算出初始的Y2值，然后根據(jù)初始的Y2值查表4得出相應的Z2值，再將Z2值代入（16）式中求出精確的Y2值，根據(jù)該Y2值查表4得出相應的壓力點的壓力值，依此方法依次計算出各計算管段的起末端壓力，直至噴頭處為止。需指出的是：1) 噴頭處的計算壓力值不應小于1.4MPa；2) 各管段的計算長度為管段的實際長度加上該計算管段上管件折合出的當量長度；表5. 管道附件的當量長度管道公稱直徑(mm)螺紋連接焊接90彎頭(m)三通的直通部分(m)三通的側通部分(m)90彎頭(m)三通的直通部分(m)三通的側通部分(m)150.520.31.040.240.210.64200.670.431.370.330.270.85250.850.551.740.430.341.07321.130.72.290.550.461.40401.310.822.650.640.521.65501.681.073.420.850.672.10652.011.254.091.010.822.50802.501.565.061.251.013.111001.651.344.091252.041.685.121502.472.016.16上表數(shù)據(jù)摘自規(guī)范中所列的數(shù)據(jù)，由于目前國內生產廠家較多，各廠家采用的數(shù)據(jù)與上表可能有出入，建議設計者在進行設計時，以采用廠家提供數(shù)據(jù)為宜。3) 由于管路布置在高程上會發(fā)生變化，因此，計算壓力點的實際壓力值還應考慮該處點與初始點由于高度變化而引起的管路內靜壓力變化的影響，不同壓力點壓力下的二氧化碳靜壓力不同見表6.表6. 高壓儲存（51.710-1MPa）系統(tǒng)各壓力下的靜壓力管段平均壓力10-1MPa51.748.344.841.437.934.531.027.624.120.717.214.0靜壓頭10-1Pa/m0.07960.06790.05770.04860.040.03390.02830.02380.01920.01580.01240.0102綜上所述為二氧化碳管流阻力損失計算方法中較為精確的一種方法，另外一種計算方法為圖解法，較為簡潔，但精度較差。圖解法是將（15）式做出如下變換：L/D1.25=(0.872510-5Y)/(Q/D2)2-0.04319Z (17)以Y為縱坐標，L/D1.25為橫坐標組成坐標系，依上式關系作出Q/D2的曲線簇，據(jù)此就可采用圖解法求阻力損失。使用時，首先計算出各計算管段的L/D1.25值和Q/D2值，通過已知的原始條件，從曲線簇上可找出第一計算管段終端壓力作為第二管段的始端壓力，依次類推直到推至噴頭處。關于圖解法有關資料介紹較多,這里不再贅述。3.3.4噴頭壓力、等效孔口噴射率及噴頭孔口尺寸的計算 噴頭入口壓力即為管系最末端或支管終端壓力。在高壓二氧化碳系統(tǒng)中，一般噴頭處壓力不低于2010-1MPa，規(guī)范規(guī)定不低于1.410-1MPa。 噴頭的等效孔口噴射率是以流量系數(shù)0.98的標準孔口進行測算的,它是儲存系統(tǒng)儲存容器內壓的函數(shù)。對于高壓儲存系統(tǒng)的等效孔口噴射率測算數(shù)據(jù)如表7。表7. 高壓儲存系統(tǒng)等效孔口的噴射率噴頭入口壓力(10-1MPa)噴射率kg/(min.mm2)51.73.25550.02.70348