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第五章 結論與建議

第一節 結論

(一)本研究比較了細水霧與各種滅火系統的優劣與適用情形,並由細水霧的 滅火原理發現:細水霧噴頭特性的「粒徑」與「速度」對滅火效果的影 響極具關鍵地位。

(二)比較 UL-2167 細水霧規範與我國「密閉式撒水頭認可基準」發現:細 水霧工作壓力高,因此在抗洩漏試驗、液體靜壓強度試驗需嚴格要求;

因為細水霧噴頭孔徑小,因此必需進行堵塞試驗;此外,細水霧並需進 行粒徑與速度的試驗。

(三)UL-2167 所採用的「相差都卜勒顆粒分析裝置(PDA)」在量測上有高 度的技術障礙,由於對焦不準、孔隙板選用錯誤、雷射強度不夠、鏡頭 被水霧附著、選用的折射模式錯誤、鏡頭角度設定、其他參數設定等情 形必需考慮,操作者無法在上述無限多種可能組合之間挑出最正確的組 合設定時,即無法量取結果,偵錯過程耗時動輒數月。本研究發現的鋼 針對焦流程、Malvern 先行程序、透過長時間試誤法找出最佳參數設定,

可讓 1 組實驗在 1 日內完成,大大縮短了實驗效率,提升本所實驗室專 業門檻。

(四)參照 IMO-Res.A.800、UL-2167、NFPA-750 及 FM-Class5560 等先進國 家關於細水霧的的規範,並參酌實驗室設備的建置情形加上實際操作實 驗的經驗研定「內政部建築研究所細水霧粒徑速度量測方法」乙種。

(五)本研究團隊與本所 95 年委託研究案「水霧式隔煙系統之技術與應用研 究(1/3)」研究團隊發明「水霧式隔煙系統」專利(草案)乙種。

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建議三

細水霧仍宜持續研究:長期性建議 主辦機關:內政部建築研究所

(一)目前建置的 PDA 是二維,僅能量測 X 與 Z 向兩個方向分量,因此進行 UL-2167 規定的 24 個量測點實驗時,必須旋轉噴頭,必須研發進行本 實驗的噴頭旋轉接頭。將 PDA 擴充為三維亦為可行的方法唯設備費用 昂貴,因此,後續宜探討旋轉噴頭的方法與三維量測對於資料正確性的 影響評估,再決定採行的方式。

(二)目前 PDA 的焦距是標準鏡頭 400mm,往往小於細水霧噴頭的防護半徑,

因此設備必須進入噴撒範圍之中進行量測,不但設備易折舊也會影響流 場。擴充 1000mm 的鏡頭為可考慮的方法,但是同時量測的準確度與雜 訊也會相對增加。相信 UL-2167 將量測高度規定為 1m 即會遇到類似問 題。因此,宜先嘗試距離噴頭垂直距離更小的點來進行量測(垂直高度 愈小則噴撒半徑愈小),然而,垂直高度過小也會因為細水霧濃度太高 而無法量測,因此,粒徑、速度量測究竟僅得提供噴頭個別檢驗之用,

或者能進一步找出在何種高度量測方能最符合設備的限制,同時量測到 的數據能夠應用於滅火效果的推論,值得研究。

附錄(一) FM 細水霧滅火系統測試規範

止,一個丙烷火源能繼續直到壓力供應被降低,在燃料供應關閉後柴油火

於溫度回復時間。

幫浦及閥門將儘可能立即關閉。因此當渦輪機緩慢停止運轉時,由於內部

4. 細水霧滅火系統無須手動操作介入,應成功完成所有 6 個性能測

燃料及潤滑油的輸送被立即停止。為了取得認可,機械空間的防護必須配

(2)系統的操作壓力應維持在±5%內,假如系統的壓力無法控制在指定的容

所如內燃機引擎測試間、臨時儲藏揮發性、易燃性液體(類似正庚烷)的機械

行,噴頭的位置、噴撒的流動及噴撒持續時間應詳細說明。噴撒可 最小厚度 0.2in(5mm)的薄不銹鋼製造,兩個最小直徑 12in(0.3m),長 9ft 10in(3m)的管子附在裝置上去模擬障礙物,一個寬 2ft 3in(0.7m)的相同固體

連接到裝置,提供一個障礙允許遮蔽的火災測試進行。

火災測試 一般要求

1. 在所有的測試應使用最小的噴頭動作壓力(如製造商所指定)。

2. 所有的測試應使用最大的噴頭間距。包括從牆壁使用噴頭的最大天 花板間距,牆上配置噴頭的最大噴頭間距只使用在燃氣渦輪機的案 例。

3. 對於所有的測試,天花板、樓地板及牆壁應被乾燥,只允許週遭的 濕氣存在,測試室的相對溼度不應與週遭的相對溼度明顯不同。

4. 測試室在開始測試前的週遭溫度應在 75℉與 85℉(24-29℃ 間。局) 部熱或冷的地點是不允許的,所有非火災導致的氣流都應排除。

5. 所有的燃料需在週遭溫度介於 75℉與 85℉(24-29℃ 間,預燃時間) (火源被點燃到細水霧滅火系統藥劑放射的時間)應如下所示:

… 疊架火源-30 秒

… 油池火源-120 秒

… 噴撒火源-10 秒

6. 對於燃氣渦輪機的應用,直到火災被撲滅或渦輪機逐漸停止運轉的 時間,無論哪個較短,這些測試將被進行。對於機械空間的應用,

除非火災被撲滅或細水霧滅火系統放射 50%的時間長度,無論哪個 較短,這些測試將被進行。

A.5 細水霧滅火系統防護濕洗台之測試規範 範圍

這些火災測試要求的範圍是用來證實,固定式火災滅火系統使用在濕

洗台應用以及其他受到 FMRC 認可的處理工具之設計與計算方法。在這份 文件中所描述的全部火災測試應成功完成以獲得認可。此外對於之前獲得 認可的所有系統元件將進行可靠度與性能測試。

在這份文件中所考慮使用的滅火媒介為細水霧、二氧化碳與清潔氣體 (clean agent),除了濕洗台,其他處理的設備包括自旋乾燥機(spin rinse dryers) 、 蒸 氣 旋 乾 設 備 (alcohol vapor dryers) 、 化 學 機 械 研 磨 (chemical mechanical polish tools)、步進機(step and repeat exposure systems)。基本上根 據測試的統計結果,固定的火災滅火系統的特性應被記錄,當成其相關的 性能。這些特性可能包括火災滅火系統的種類、噴頭數量、噴頭高度、最 小的噴頭壓力、流量、滅火媒介的濃度及媒介的傳輸密度。

注意:固定式火災滅火系統的安裝,基本上是根據由火災測試要求的設計 及計算方法證實。

I. Ventilated Subsurface (Plenum) Tests 測試規範:

濕洗台模型應安裝在 FMRC 仿製的潔淨室環境。

開 口 氣 流 面 向 濕 洗 台 : 最 大 氣 流 如 製 造 廠 商 所 指 定 ( 最 大 的 氣 流 應 為 150cfm/linear ft (14m3/min/linear m),較高的氣流量應為 50ccfm/linear ft (4.5m3/min/linear m)的增加量。

被停止作用且滅火系統應在預燃 30 秒後以手動方式啟動。 作場所如同 Factory Mutual Loss Prevention Data Sheet 2-8N 所定義的一樣。

這 個 應 用 在 密 閉 空 間 天 花 板 高 度 限 制 為 8RR(2.4m) ; 在 無 限 制 區 域

的容許誤差內,火災測試將使用外部的方法去控制系統壓力在最高 小厚度 2in (45mm)的 mineral woo1 隔離,牆板用 0.125in (3mm)厚的建築板 覆蓋,防護區域的天花板由 cellulosic acoustical tiles 構成,天花板舖瓦的厚 度大約是 0.5in(l3mm)。 小厚度 2in (45mm)的 mineral woo1 隔離,牆板被最小厚度 0.125in (3mm)的 建築板覆蓋,防護區域的天花板由 cellulosic acoustical tiles 構成,天花板舖 瓦的厚度大約是 0.5in(13mm)。

測試室#3-開放空間 分組成:不銹鋼架、床墊與枕頭。床墊由 6ft 6in×2ft 7inx4in (2×0.8×0.1m) 具有棉織品套子的聚酯泡棉(polyester foam)組成,枕頭由 1ft 8in×2ft 7in×4in (0.5×0.8×0.lm)具有棉織品套子的聚酯泡棉(polyester foam)組成,枕頭放置在 1.0 lb/ft2(18kg/m2),尺寸為 3ft×3.25ft (0.9×1.0m),每一個附屬於各自的木 製框架。每一個木製框架具有長方形膠合板覆蓋,尺寸大約為 32×30in

(810mm×760mm),泡棉座墊被釘在上面,仿製家具的位置如圖 A-6-4 所示。

大約 4 盎司(120 克)的細砲花被零散的撒在地板面鄰近每一個墊子的前 方。

如同先前的測試,0.25in(5mm)基部的水放置在盤中,0.05 加崙(0.2 公升)的 正庚烷漂浮在水上,然後將疊架放進在盤內,測試開始時正庚烷被點燃,

在正-庚院點燃 40 秒後,細飽花被點燃。

燃料#3-沙發

每組沙發由 3 個部分組成:2 月床墊及一個不銹鋼架,床墊由 6ft 6in×2ft 7in×4in (2×0.8×0.1m)具有棉織品套子的眾酯泡棉(polyester foam)組成,這項 測試配置是由 4 個沙發所組成(如圖 A-6-5 所示)。

火災測試 一般要求

在所有的測試中應使用最小的噴頭動作壓力(如製造商所指定),壓力應 使用旁通管來建立及維護。

1. 在所有的測試中,除了火災測試#1,應使用最大的噴頭間距。包含 使用距離牆壁的最大噴頭間距。

2. 對於所有的測試,天花板、棲地板及牆壁應被乾燥,只允許週遭的 濕氣存在,測試室的相對溼度不應與週道的相對溼度明額不同。

3. 測試室在開始測試前的週遭溫度應在 75℉與 85℉(24-29℃ 間。局) 部熱或冷的地點是不允許的,所有不利火災的因素包括氣流都應屏 除。

A.7 細水霧滅火系統防護工商業用油鍋之測試規範

範圍

作。

常用的烹調油其閃燃點及自燃溫度列在表 1 當作參考,菜籽油被當成 蔬菜油的代表,且在火災測試中應被使用當成測試媒介,其最小的密度是 7.81b/gal (0.93kg/l)以及最小的特定溫度為 0.59BTU/lb/℉(2.5kJ/kg/℃ )

常用的烹調油其閃燃點及自燃溫度列表 烹調油 閃燃點℉ ℃ ( ) 自燃溫度℉ ℃ ( )

菜籽 450(232) 626(330)

玉米 490(254) 740(393)

棉花種子 486(252) 650(343)

花生 540(282) 833(445)

黃豆 540(282) 833(445)

一般測試要求

認可要求是由兩個部分所組成:元件測試及性能基礎火災測試。因為 每一套細水霧系統在操作及設計上是獨一無二的,細水霧滅火系統的元件 測試應以個案為基礎。

依製造商的設計計算結果,所指出的性能參數、元件功能及可靠度將 被證實。噴頭應置於工商業用油鍋的內部或外部,且其位置應根據製造商 所提供的設計、安裝與維護手冊。

所有測試應在一個密閉空間中進行且開始測試時的週遭空氣溫度應在 68±20℉(20±11℃ ,測試區域應具有足夠的體積不會衝擊到火災測試的結) 果。

性能測試由兩個階段組成,每一個階段使用不同大小的工商業用油鍋 模型。第一階段測試應在最小模型進行;第二階段應在最大模型進行。在

每一個階段中應具有兩項測試:一項是評估具有下方頂蓋的滅火能力及冷

微小的爆炸或燃油的飛賤。在工商業用油鍋附近,不會因系統的動 (2.44m)長、8ft(2.44m)寬及 13.5in(34.3cm)深,頂蓋尺寸為 8ft(2.44m)長、8ft 2in(2.49m)寬及 30in(76.2cm)深,頂蓋的兩端應開啟,此外在頂蓋的頂部應 有一直徑為 2oin(50.8cm)的穿孔模擬成排氣

管,從穿孔的中心線到頂蓋末端距離應為 4ft(1.22m)。

模型 B 的油盤尺寸為 16ft(4.88m)長、8ft(2.4m)寬及 13.5in(34.3cm)深,

頂蓋尺寸為 16ft(4.88m)長、8ft 2in(2.49m)寬及 30in(76.2cm)深,頂蓋的兩端 應開啟,此外在頂蓋的頂部應有兩個直徑為 20in(50.8cm)的穿孔模擬成排氣

置從工商業用油鍋模型末端開始。

測試描述

對每一項測試,一旦油盤內的油溫顯示已達到其自燃溫度(在所有熱電 偶位置)且油表面已完全被火焰包覆(目視),加熱器將被關閉,加熱器關閉 後 10 秒,細水霧滅火系統將被手動起動。

每一項測試後,將燃燒油完全排出,下一次測試時使用新油。

A.8 細水霧滅火系統局部放射防護之測試規範

A.8 細水霧滅火系統局部放射防護之測試規範

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