淺談細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

1、淺談細(xì)水霧滅火系統(tǒng)摘要:介用了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的大體原理,筒腹地說明了各類細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的組成及 其應(yīng)吊，并結(jié)合有關(guān)實(shí)臉功效.對其滅火效果進(jìn)行總結(jié)和分析0介紹了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的分類、 細(xì)水霧天火系統(tǒng)的適用火災(zāi)類型及應(yīng)用處所并與哈龍、二氧化碳、自動噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行了 比較口關(guān)犍詞細(xì)水霧;滅火系統(tǒng);火災(zāi);冷卻Absiract: The paper iiiLroduces the piHnciplc of die out fitc system with fine fbg, britflvdctiils the ccjiifigLiniticn mid application of rhe sysm,

2、 md aimlvscs its effect cooperated with some cxpcrimeiital. rcsults.Key words: fine water fog; outfii'e system; conflagration;caoldown隨著科技的日新月異及對環(huán)保問題的臼趨重視，自I第7年蒙特利協(xié)議對哈龍火火劑做 了禁用限制后,使得許多行業(yè)對特殊滅火系統(tǒng)的需求更為迫切，量然各類哈龍?zhí)娲a(chǎn)品接踵被 研發(fā)，但-一般情況,下還存在環(huán)保與迫害的問題.細(xì)水霧滅火系統(tǒng)以其火火效果好、無殘留物 及適用帶電火氐同時有利于環(huán)保、人身安全和價錢低廉等長處已引發(fā)-件國普遍關(guān)注,

3、細(xì)水霧 火火系統(tǒng)研究已成為國際消防領(lǐng)域的一個重要課題.1細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的大體原理細(xì)水霧與標(biāo)準(zhǔn)水滴的比較按照研究指出，水霧滴粒徑在400 urn以F可撲滅B類火災(zāi).依據(jù)NFPA細(xì)水霧規(guī)范 (NFPA 75OhSrandaiTd on Water mist Fire Protection System,以筒稱“NFPA 750”)對細(xì)水零的 概念，必需系統(tǒng)以最低設(shè)計(jì)壓力動作時，在距噴頭1m處測得的水滴粒徑應(yīng)在1000 口 tn以下, 才可稱為細(xì)水霧.圖1左惻為細(xì)水器噴頭噴射的水滴，右邊為標(biāo)準(zhǔn)噴頭噴射的水滴，直徑大小 有明顯的區(qū)別，以一樣容量的水量，以水滴的形態(tài)來比較二者較明顯的不同見表1表1 相同

4、水量下細(xì)水霧與標(biāo)準(zhǔn)水滴性質(zhì)的比較細(xì)水霧水滴救量水滴而和蒸發(fā)3底火火方式水滴粒子較多水滴息面積較大,大棚分水滴蒸發(fā)為水蒸氣 蒸發(fā)吸收大部分的火焰熱 年并降低其溫度標(biāo)推水滴水滴粒子較少水滴總面稅較小大酰分水滴未蒸發(fā)水滴在燃燒物表面吸收熱【也冷卻燃燒物圖1細(xì)水霧噴頭與標(biāo)準(zhǔn)噴頭噴射的水滴比較細(xì)水霧火火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理細(xì)水霧系統(tǒng)水滴粒子的大小散布與其滅火能力間的關(guān)系十分復(fù)雜，以B類火災(zāi)而言，過大 的水滴造成液體燃料表面飛濺，但較大的水滴對A類火災(zāi)有穿透至碳化層滅火的浸濕效果; 但是細(xì)微水粒可增強(qiáng)吸熱與水蒸氣的產(chǎn)生，故單憑粒徑大小尚不足用以作為概念細(xì)水霧火火 系統(tǒng)適用對象的分類。由于依據(jù)水滴的微?；胁蛔阋?/p>

5、組成細(xì)水霧系統(tǒng)的獨(dú)特火火能力,一般噴水滅火系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的目的在于冷卻燃燒物,其噴頭采用上方配管方式;但是細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與粒徑大 小及散布、噴射密度、水滴動量有關(guān)，應(yīng)考慮對防護(hù)對象的氣霧籠罩功能，所以其配管類似水 噴霧或氣體火火系統(tǒng)的方式，依對防護(hù)對象的保護(hù)形式而異，有時尚須有側(cè)向的配管與噴頭, 無論其噴頭數(shù)量、裝置角度及噴射壓力，均應(yīng)以表2的滅火機(jī)制與原則來考慮。表2細(xì)水霧滅火系統(tǒng)滅火機(jī)制與原則滅火機(jī)制運(yùn)用設(shè)計(jì)用原則一一 在深部火災(zāi)或足以阻礙吸熱的影響卜，水滴的大小、冷卻分布及沖量均應(yīng)能吸收火場一定比例的熱能.火焰斶能被蒸發(fā)的水氣包I札或噴頭的動能可促使水窒息蒸氣進(jìn)入火焰基部帶走氧氣.阻礙

6、熱輻射 穿氣能籠罩火焰，降低熱輻射強(qiáng)度.細(xì)水霧火火系統(tǒng)的火火原理首版的NFPA750中，列出5項(xiàng)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能目標(biāo)如下：(1)撲滅火勢:細(xì)水霧可抑制火勢并進(jìn)一步有效撲滅火勢，使火場中無燃燒狀況。(2)抑制火勢:細(xì)水霧可有效降低火場熱釋放率，使可燃物再也不復(fù)燃。(3)控制火勢:濕潤臨近未燃物，預(yù)先冷卻防護(hù)，控制火勢發(fā)展。(4)控制溫度:可降低室內(nèi)溫度維持出入口安全性,減低高溫對逃生者的危害。(5)避免延燒:噴灑火場臨近未燃物,延遲其引燃的時間。2細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的分類就水系統(tǒng)火火設(shè)備而言,細(xì)水霧噴頭孔徑大小、回水板角度及放射壓力的轉(zhuǎn)變,均致使 水滴不同的大小。細(xì)水霧火火系統(tǒng)通過提高噴水壓

7、力及縮小細(xì)水霧噴頭孔徑等方式,使得細(xì) 水霧噴頭能噴出極微細(xì)的懸浮水滴起到迅速冷卻的效果，但是過小的孔徑若無足夠的壓力反 而造成噴射的阻力，所以壓力也是細(xì)水霧火火系統(tǒng)的另一個重點(diǎn)。放射壓力依產(chǎn)品特性，通常在175Psi500Psi之間。表3為NFPA750中細(xì)水霧壓力與水滴大小的分級。表3 細(xì)水霧的壓力與水滴大小的分級高壓壓力在5OOp8i( 34. 5bar)以上系統(tǒng)樂力中壓壓力在175psi 500|zi之間低壓壓力在1751( 12. Ibar)以卜一級C141SS 110%的水滴在lOQPm 200Um 以卜(WO. 1 = 2005)以卜, 90%I OOH.n 及的水滴在r>v

8、o. q =水滴大小一級Class210%的水涵在200山n400Pin 以 h' ( 1>V(). 1 = 400M)以卜"90%2()()in 及的水滴在 1JV0. 9 =三級C14iss390%的水湎在400Um 1000國以 H( i>vo. q lOCXMn)以上，9。% > 40(Mn. 1的水滴在 IJVO. 99 <注: lpsi= lbar=105PaDvf的含義:Dvf是水微粒直徑，它的微粒子直徑從0至某一微粒直徑的累計(jì)體積與相應(yīng) 的總累計(jì)體積之比,例如。3細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的適用火災(zāi)類型及應(yīng)用處所細(xì)水霧滅火系統(tǒng)雖與一般水系統(tǒng)火火設(shè)備

9、相同，不得直接用以保護(hù)禁水性物質(zhì)，但與 一般水系統(tǒng)滅火設(shè)備一樣可適用于A類火災(zāi)的一般可燃物。事實(shí)上初期國外細(xì)水霧滅火 系統(tǒng)大多采用于一般船只、戰(zhàn)艦或潛艇等。由于細(xì)水霧滅火系統(tǒng)極佳的滅火效果,最近幾 年來其設(shè)置對象已逐漸擴(kuò)大到陸海空各類交通運(yùn)輸工具及各類建筑物。適用火災(zāi)類型細(xì)水霧滅火系統(tǒng)適合A、B、C類火災(zāi)，茲將其適用性簡介如下：3.1.1 A類:對一般A類燃燒型態(tài)均有效，對于A類火災(zāi)中最不易被一般水系統(tǒng)撲火的 深層火災(zāi)，因其具有迅速吸熱的速度與氣霧籠罩隔間氧氣的功能，火火效果很好。3.1.2 B類:在相對封鎖的空間內(nèi)，細(xì)水霧無論是平而的油池火災(zāi)或噴濺燃燒的油火災(zāi) 滅火效果很好。3.1.3 C類

10、:細(xì)水霧系統(tǒng)可用于電力設(shè)備的保護(hù)，若水源再經(jīng)去離子處置(使成為軟水), 更可避免滅火時空氣潮濕所可能引發(fā)的電離現(xiàn)象。適用的特殊場所3.2.1 機(jī)艙飛機(jī)應(yīng)避免客艙、貨艙與機(jī)械室設(shè)置不同系統(tǒng)的火火設(shè)備，增加載重與經(jīng)濟(jì)投資。 另外尚須考慮飛機(jī)無法載運(yùn)過量水源，且滅火時乘客無法撤離,故需考慮火火藥劑的毒性、 設(shè)備的重量、水量及需同時適用A、B、C類火災(zāi)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)便同時符合這些需 求，在長條型的機(jī)艙中適本地予以分區(qū)設(shè)計(jì)，更可將水量縮減至最少。飛機(jī)火災(zāi)最嚴(yán)重的情 況為落地碰撞，在油箱靠近乘客的機(jī)艙所設(shè)的細(xì)水霧火火設(shè)備，可迅速吸收油箱燃燒的輻 射熱，保護(hù)乘客的安全。3.2.2 船艙國際航海組織(IMO

11、)規(guī)定在2005年以前，所有載客輪船的客艙均應(yīng)裝設(shè)火火系統(tǒng), 這項(xiàng)規(guī)定使得細(xì)水霧火火系統(tǒng)的研究更為踴躍。輪船上各類可燃物，火災(zāi)荷載較大,如何選 擇一套適合各類型態(tài)的火火設(shè)備,以避免同一艘船上設(shè)有多種自動滅火設(shè)備，增加保護(hù)費(fèi) 用,增大載重量。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)完全符合上述要求，是理想的船用滅火系統(tǒng)。3.2.3 潛艇潛艇于戰(zhàn)時潛沉于海而下,蒙受解決起火時最直接的問題是迅速火火以維持續(xù)戰(zhàn)能 力,故初期即為艦艇防火設(shè)計(jì)者所青睞，于最近幾年來才逐漸推行至一般場所。3.2.4 高壓變壓器高壓變壓器以水霧系統(tǒng)防護(hù)已有連年的歷史與標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，隨著細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的 發(fā)展，最近幾年來，國內(nèi)外已有多個以細(xì)水霧系統(tǒng)防護(hù)室

12、內(nèi)或室外高壓電力設(shè)備的應(yīng)用實(shí)例。 4結(jié)束語細(xì)水霧火火系統(tǒng)類似于自動噴水、水噴霧、二氧化碳和哈龍火火系統(tǒng),具有較多的優(yōu)越性。 表4是細(xì)水霧火火系統(tǒng)與哈龍系統(tǒng)、二氧化碳、自動噴水火火系統(tǒng)的比較表。總的來講，細(xì) 水霧滅火系統(tǒng)是利用水作為撲火和控制火災(zāi)的介質(zhì)，只是以不同于傳統(tǒng)的方式來實(shí)現(xiàn)的。細(xì) 水霧火火系統(tǒng)與氣體火火相較，具有廉價、對人和環(huán)境沒有危害的長處，同時也避免了哈龍等 氣體在滅火時，因與燃燒物發(fā)生鏈?zhǔn)椒从扯a(chǎn)生對人有害的氣體，有利于火災(zāi)現(xiàn)場人員的逃 離。細(xì)水霧系統(tǒng)也有它的局限性。如高壓系統(tǒng)的管路、配件及水泵的工作壓力很高，這是其缺 點(diǎn);為避免噴嘴堵塞，對水質(zhì)要求很高;系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)專業(yè)

13、性很強(qiáng)，必需由專門資質(zhì) 的專業(yè)單位承擔(dān)。表4與哈龍系統(tǒng)二氧化碳、自動噴水滅火系統(tǒng)的比較表性能/特性 細(xì)水哈龍系統(tǒng)二系化碳門勁噴無毒性無有有無A出火災(zāi)類型的適用可可可否C類火災(zāi)的適用可可可否維護(hù)成本要求低高高低環(huán)境污染無有有無水量要求/水漬損失低一一高吸熱冷卻能力高低低高維修成本低高高高人員疏散的要求無有有無系統(tǒng)設(shè)置空間需求小大大大在細(xì)水霧火火系統(tǒng)的應(yīng)用與研究方而，歐、美起步較早，已經(jīng)生產(chǎn)出了一系列專利產(chǎn)品, 并制定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范。我國有關(guān)消防科研部門也已經(jīng)把細(xì)水霧作為課題進(jìn) 行研究，北京市參考我國現(xiàn)行氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、芬蘭Marioff 公司的HI-FOG產(chǎn)品技術(shù)文件、NF-PA750、NFPA防火手冊和國家“九五”重點(diǎn)科技項(xiàng)目（攻 關(guān)）計(jì)劃-地下與大空間建筑火災(zāi)自動噴水滅火系統(tǒng)高新技術(shù)專題-細(xì)水霧系統(tǒng)子專題中評估 報告和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。制定了高壓細(xì)水霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（草案）譏遼寧省公布了中、低壓單 流體細(xì)水霧火火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程，于2003年6月20日實(shí)施，并在本溪鋼鐵（集團(tuán)） 股分有限公司1700軋機(jī)改造工程中應(yīng)用，相信不久會有愈來愈多的各類國產(chǎn)細(xì)水霧產(chǎn)品問 世。參考文獻(xiàn)（1） NFPA,