附录五  管网压力损失计算举例

    一、非均衡管网压力损失计算举例。

    贮存了90kg卤代烷1301的灭火系统，由附图5.1所示的非均衡管网喷出，贮存压力为4.20MPa、充装密度为800kg/m3，管网末端的喷嘴（5）、（6）、（7）在10s内需喷出的卤代烷1301分别为40kg、30kg和20kg，求管网末端压力。

        1.计算各管段的平均设计流量：

          q（1）-（2）＝4.5kg/s

          q（2）-（3）＝9.0kg/s

          q（3）-（5）＝4.0kg/s

          q（3）-（4）＝5.0kg/s

          q（4）-（6）＝3.0kg/s

          q（4）-（7）＝2.0kg/s

        2.初定管径，按本规范第4.2.1条规定初选。

          D（3）-（4）：选公称通径25mm，第一种壁厚系列的钢管

          D（2）-（3）：选公称通径32mm，第一种壁厚系列的钢管

          D（3）-（5）：选公称通径25mm，第一种壁厚系列的钢管

          D（3）-（4）：选公称通径25mm，第一种壁厚系列的钢管

          D（4）-（6）：选公称通径20mm，第一种壁厚系列的钢管

          D（4）-（7）：选公称通径20mm，第一种壁厚系列的钢管

        3.计算管网总容积。

          V（1）-（2）＝2×0.5×0.556×10-3＝0.556×10-3m3

          V（2）-（3）＝9.5×0.968×10-3＝9.196×10-3m3

          V（3）-（5）＝3.0×0.556×10-3＝1.668×10-3m3

          V（3）-（4）＝4.5×0.556×10-3＝2.502×10-3m3

          V（4）-（6）＝4.5×0.343×10-3＝1.544×10-3m3

          V（4）-（7）＝3.0×0.343×10-3＝1.029×10-3m3

          Vp＝16.495×10-3m3

        4.计算各管段的当量长度。

          Ｌ（1）-（2）＝6.8m（实际管长加一个容器阀与软管的当量长度）

          Ｌ（2）-（3）＝12.7m（实际管长加一个三通与一个弯头的当量长度）

          Ｌ（3）-（5）＝5.5m（实际管长加一个三通与一个弯头的当量长度）

          Ｌ（3）-（4）＝4.5m（实际管长加一个三通的当量长度）

          Ｌ（4）-（6）＝7.1m（实际管长加一个三通与一个弯头的当量长度）

          Ｌ（4）-（7）＝5.6m（实际管长加一个三通与一个弯头的当量长度）

        5.估算管网内灭火剂的百分比。

        6.确定中期容器压力。根据本规范第4.2.9条规定，当贮存压力为4.20MPa，充装密度为800kg/m3，管网内灭火剂的百分比为18.8％时，中期容器压力为2.98MPa。

        7.求管段（1）-（2）的终端压力Pi（2）。

        8.求管段（2）-（3）的末端压力Pi（3）。

        9.求管段（3）-（5）的末端压力Pi（5）。

        10.求管段（3）-（4）的末端压力Pi（4）。

        11.求管段（4）-（6）的末端压力Pi（6）。

        12.求管段（4）-（7）的末端压力Pi（7）。

    将主要计算结果归纳于下表。

    从以上计算结果可以看出，所计算的各管段的压力损失均很小，管网末端压力大大高于中期容器压力的一半，这是不经济的，故各管段的直径可以选择更小一些，也可以选用较低的贮存压力，只有通过对管网内灭火剂百分比进行验算和反复调整计算，才能得到一个较为经济合理的计算结果。

    二、均衡管网压力损失计算举例。

    贮存了35kg卤代烷1301的灭火系统，由附图5.2所示的均衡管网喷出，卤代烷1301的贮存压力为2.50MPa，充装密度为1000kg/m3，末端喷嘴（3）和（4）在10s内喷放量相等，试用图表法计算管网末端压力。

        1.计算各管段的平均设计流量。

          q（1）－（2）＝3.5kg/s

          q（2）－（3）＝1.75kg/s

          q（2）－（4）＝1.75kg/s

        2.初定管径，按本规范第4.2.1条规定初选。

          D（1）－（2）：选公称通径25mm，第一种壁厚系列的钢管

          D（2）－（3）和D（2）－（4）：选公称通径25mm，第一种壁厚系列的钢管

        3.计算管网总容积Vp总。

          Vp总＝8×0.556×10－3＋2×5.5×0.343×10－3＝8.22×10－3m3

        4.计算各管段的当量长度。

          Ｌ（1）－（2）＝22.5m（包括实际管长加容器阀、三个弯头和一个三通的当量长度）

          Ｌ（2）－（3）＝Ｌ（2）－（4）＝6.8m（包括实际管长加二个弯头的当量长度）

        5.计算管网内灭火剂的百分比。

        6.确定中期容器压力。根据管网内灭火剂的百分比25％，贮存压力2.50MPa和充装密度1000kg/m3，从本规范第4.2.9条表4.2.9中计算出中期容器压力为1.79MPa。

        7.求单位管长的压力降。根据平均设计流量和管径从本规范附录四中附图4.1查得未修正的单位管长的压力降为：

          P′（1）－（2）＝0.0165MPa/m

          P′（2）－（3）＝P（2）－（4）＝0.014MPa/m

          根据充装密度和管网内灭火剂的百分比，从本规范附录四中附图4.3查得压力损失修正系数为：1.08，则修正后的单位管长的压力降为：

          P′（1）－（2)＝0.0165×1.08＝0.0178MPa/m

          P′（2）－（3）＝P（2）－（4）＝0.014×1.08＝0.0151MPa/m

        8.计算管段（1）-（2）的末端压力Pi（2）。

          管段（1）-（2）的压力降为

          P（1）－（2）＝Ｌ（1）－（2）·P′（1）－（2）＝22.5×0.0178＝0.40MPa

          根据本规范第4.2.13条表4.2.13，在压力为1.79MPa、充装密度为1000kg/m3时，管道内卤代烷1301的密度为1310kg/m3，而Hh为2m，故高程压力损失为

          Ph＝10－3ρ·Hh·gn＝10－3×1310×2×9.81＝25.7kPa

          故得：

          Pi（2）＝1.79－0.4－0.0257＝1.36MPa

        9.计算管段（2）-（3）与（2）-（4）的末端压力Pi（3）或Pi（4）。

          Pi（3）＝Pi（4）＝Pi（2）－Ｌ（2）－（3）·P′（2）－（3）＝1.36－6.8×0.0151＝1.26MPa

          将主要计算结果归纳于下表：

    所计算的结果表明，管道末端压力达1.26MPa，超过中期容器压力1.79MPa的50％，故所选的各管段的管径可以满足设计要求，只有通过对管网内灭火剂百分比进行验算和反复调整计算后，才能得到一个较为经济合理的计算结果。