自动喷淋灭火系统可靠性分析与优化设计
发布时间：2021-09-30 13:27
自动喷淋灭火系统是建筑火灾安全非常重要的组成部分,作为一种有效、经济的灭火措施应用到了各种类型的建筑当中。随着使用年限的增加,该系统设备本身以及管理上的问题等,导致系统不能在火灾发生时发挥应有的功能,造成了大量的生命伤亡和财产损失,所以自动喷淋灭火系统的可靠性逐渐得到了人们的关注。本文以自动喷淋灭火系统为研究对象,选取湿式自动喷淋灭火系统为例。首先阐述了自动喷淋系统的构成、与火灾的关系和可靠性基础理论。分析并总结文献、统计数据等资料中自动喷淋灭火系统失效原因和故障率较高的元件,确定构成系统的关键元件,分析元件故障模式和失效原因。根据构成自动喷淋灭火系统各元件的功能,画出自动喷淋灭火系统的可靠性框图。根据某地建筑自动喷淋系统维护保养记录的数据和一些统计数据,由于weibull模型适应性非常好的数学模型,能拟合出很多类型的失效模型,所以选择weibull模型进行建模。Weibull++软件是weibull模型的专用处理软件,使用软件对记录数据进行处理,拟合出数学模型的回归曲线,确定模型参数值,得到各元件的可靠度函数。按照自动喷淋灭火系统可靠性框图建立该系统的可靠性模型。最后,本文使用得到数...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
weibull概率纸
根据喷头的构造可以得知喷头是不可修复单元，喷头单元的失效时间是随机变量且单元的失效相互独立，由于 weibull 分布具有很强的适应性，所以选择它作为喷头元的失效分布[16]。自动喷淋灭火系统的保护面积是系统进行灭火工作时，按照规定的喷水强度，均喷水的最大保护面积。对于湿式系统来说，一定面积设置规定的 n 个喷头，并不意味n 个喷头同时开启才能灭火，通常在着火的位置喷头开启进行灭火，可能 1 个喷头就以把火熄灭也可能两个甚至更多。对于开启喷头数量与灭火的成率并没有相关的研究NFIRS 5.0 对美国 1999 年到 2002 年的安装有湿式自动喷淋灭火系统火灾开启喷头数与灭火成功率进行了统计[2]，见表 5.1。表 5.1 开启喷头的数量与对应的概率开启喷头的数量（个） 灭火成功概率1 95%图 5.1 喷头与火灾的蔓延
得到喷头开启数量与对应的概率关系和曲线如图5.2。0.04f ( n ) 0.963n , n0 = > （5.1）从可靠性功能上分析，当火灾发生时，需要系统开启的喷头必须同时满足开启并正常喷水的功能，其中一个单元失效系统即失效。从可靠性理论上可知该系统为串联系统，则系统的可靠性为：ni=1(t)= ( ), 0iR ∏R t t >喷头组（5.2）式中 ( )iR t 为喷头单元的可靠度。5.2 报警阀组的可靠性分析湿式自动喷淋灭火系统的报警阀组由报警阀、延时器、压力开关构成，其主要功能是自动报警和启动水泵，所以各元件的质量和性能直接影响着消防水泵是否能及时启动，与系统能成功灭火有着重要的关系，由于本文不考虑系统的报警功能，所以不考虑水力警铃[19]。报警阀在喷头喷水后能否在管道内水流的情况下正常打开，决定了能延时器的工作条件，对于延时器来说，发挥延时的功能并且及时的启动压力开关也有非常重要的作用，图 5.2 喷头开启数量与对应的概率
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动喷水灭火系统可靠性评价[J]. 王宇. 安全. 2010(01)
[2]自动喷水灭火系统的可靠性和有效性[J]. 司戈. 消防技术与产品信息. 2009(09)
[3]故障树分析法对自动喷水灭火系统可靠性的定性分析[J]. 张发光. 安防科技. 2009(06)
[4]自动喷水灭火系统可靠性探讨[J]. 杨继亮. 给水排水. 2009(04)
[5]对某大型仓库喷淋系统的设置优化分析[J]. 曹奇,王辉. 消防科学与技术. 2008(12)
[6]基于Weibull分布的自动喷水灭火系统喷头可靠性建模[J]. 孟川. 消防科学与技术. 2008(07)
[7]建筑物消防系统可靠性分析[J]. 毛星,刘茂. 安全与环境学报. 2008(01)
[8]浅谈提高自动喷水灭火系统供水可靠性的措施[J]. 马平. 山西建筑. 2007(20)
[9]自动喷水灭火系统水源可靠性的研究[J]. 黄晓家,崔福林,于洪. 消防技术与产品信息. 2002(12)
[10]高层建筑消防给水系统可靠性的研究[J]. 杨琦华. 消防科学与技术. 2001(05)
硕士论文
[1]自动喷水灭火系统可靠性应用研究[D]. 张勇明.南华大学 2008
[2]建筑消防设施运行可靠性分析与评价研究[D]. 杜玉龙.天津大学 2008
[3]城市给水管网系统的可靠性分析与研究[D]. 刘丽霞.重庆大学 2007
[4]高层公共建筑消防水系统可靠性应用研究[D]. 范海英.重庆大学 2006
[5]火灾探测报警系统的可靠性分析与Monte Carlo仿真[D]. 宋久壮.西安科技大学 2006
[6]城市给水系统可靠性分析[D]. 章征宝.合肥工业大学 2006
[7]高层建筑消防灭火系统可靠性研究[D]. 王世群.重庆大学 2004
本文编号：3415958
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
weibull概率纸
根据喷头的构造可以得知喷头是不可修复单元，喷头单元的失效时间是随机变量且单元的失效相互独立，由于 weibull 分布具有很强的适应性，所以选择它作为喷头元的失效分布[16]。自动喷淋灭火系统的保护面积是系统进行灭火工作时，按照规定的喷水强度，均喷水的最大保护面积。对于湿式系统来说，一定面积设置规定的 n 个喷头，并不意味n 个喷头同时开启才能灭火，通常在着火的位置喷头开启进行灭火，可能 1 个喷头就以把火熄灭也可能两个甚至更多。对于开启喷头数量与灭火的成率并没有相关的研究NFIRS 5.0 对美国 1999 年到 2002 年的安装有湿式自动喷淋灭火系统火灾开启喷头数与灭火成功率进行了统计[2]，见表 5.1。表 5.1 开启喷头的数量与对应的概率开启喷头的数量（个） 灭火成功概率1 95%图 5.1 喷头与火灾的蔓延
得到喷头开启数量与对应的概率关系和曲线如图5.2。0.04f ( n ) 0.963n , n0 = > （5.1）从可靠性功能上分析，当火灾发生时，需要系统开启的喷头必须同时满足开启并正常喷水的功能，其中一个单元失效系统即失效。从可靠性理论上可知该系统为串联系统，则系统的可靠性为：ni=1(t)= ( ), 0iR ∏R t t >喷头组（5.2）式中 ( )iR t 为喷头单元的可靠度。5.2 报警阀组的可靠性分析湿式自动喷淋灭火系统的报警阀组由报警阀、延时器、压力开关构成，其主要功能是自动报警和启动水泵，所以各元件的质量和性能直接影响着消防水泵是否能及时启动，与系统能成功灭火有着重要的关系，由于本文不考虑系统的报警功能，所以不考虑水力警铃[19]。报警阀在喷头喷水后能否在管道内水流的情况下正常打开，决定了能延时器的工作条件，对于延时器来说，发挥延时的功能并且及时的启动压力开关也有非常重要的作用，图 5.2 喷头开启数量与对应的概率
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动喷水灭火系统可靠性评价[J]. 王宇. 安全. 2010(01)
[2]自动喷水灭火系统的可靠性和有效性[J]. 司戈. 消防技术与产品信息. 2009(09)
[3]故障树分析法对自动喷水灭火系统可靠性的定性分析[J]. 张发光. 安防科技. 2009(06)
[4]自动喷水灭火系统可靠性探讨[J]. 杨继亮. 给水排水. 2009(04)
[5]对某大型仓库喷淋系统的设置优化分析[J]. 曹奇,王辉. 消防科学与技术. 2008(12)
[6]基于Weibull分布的自动喷水灭火系统喷头可靠性建模[J]. 孟川. 消防科学与技术. 2008(07)
[7]建筑物消防系统可靠性分析[J]. 毛星,刘茂. 安全与环境学报. 2008(01)
[8]浅谈提高自动喷水灭火系统供水可靠性的措施[J]. 马平. 山西建筑. 2007(20)
[9]自动喷水灭火系统水源可靠性的研究[J]. 黄晓家,崔福林,于洪. 消防技术与产品信息. 2002(12)
[10]高层建筑消防给水系统可靠性的研究[J]. 杨琦华. 消防科学与技术. 2001(05)
硕士论文
[1]自动喷水灭火系统可靠性应用研究[D]. 张勇明.南华大学 2008
[2]建筑消防设施运行可靠性分析与评价研究[D]. 杜玉龙.天津大学 2008
[3]城市给水管网系统的可靠性分析与研究[D]. 刘丽霞.重庆大学 2007
[4]高层公共建筑消防水系统可靠性应用研究[D]. 范海英.重庆大学 2006
[5]火灾探测报警系统的可靠性分析与Monte Carlo仿真[D]. 宋久壮.西安科技大学 2006
[6]城市给水系统可靠性分析[D]. 章征宝.合肥工业大学 2006
[7]高层建筑消防灭火系统可靠性研究[D]. 王世群.重庆大学 2004
本文编号：3415958
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