《聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》編制說明

江蘇省消防協(xié)會團體標準《聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)》編制說明《聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)》標準起草工作組二0二三年十月《聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)》編制說明目的、意義和必要性聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)是以水和氮氣為滅火介質的雙流體低壓細水霧滅火、控火、防火系統(tǒng)。聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)與其它細水霧系統(tǒng)最根本的區(qū)別在于產生細水霧的機理不同。氮氣在噴頭處產生一定的聲波，當水流經噴頭時就被迅速霧化并噴放到防護區(qū)空間。遇到火焰時瞬間汽化，這些蒸汽可以迅速降溫，同時形成一個高效缺氧環(huán)境，通過水蒸氣、氮氣產生降溫和窒息作用，快速抑制和撲滅火災。聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)在最小設計工作壓力下，經噴頭噴出并在噴頭軸線下方1.0m處的平面上形成的細水霧粒徑Dv0.5小于80μm,Dv0.99小于200μm。同時有15%的氮氣參與滅火，在100m3標準實驗室試驗，噴頭點氣體壓力為0.35MPa，氣體流量3kg/min；水壓為0.02MPa（4L/min），1.2min就可完全撲滅1m2的標準油盤火。由于霧滴細小，能夠迅速充滿被保護區(qū)的空間，達到全淹沒滅火的效果，通過試驗與計算確認單位體積的用水量為0.2L/m3·min。由于噴頭點水壓低，流量小，出水孔徑大，噴頭無需設置過濾裝置。聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)具有滅火效率高，管道壓力低，用水量少，安裝維護、使用成本低及對建筑物無二次水漬損害等特點。聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)除適用于撲救相對封閉空間內的可燃固體表面火災、可燃液體火災和帶電設備火災外，還適用于需要對防護區(qū)進行惰化和降溫、降塵的場所。本標準的制定將使細水霧滅火更廣泛的應用到各個領域中，特別是新興行業(yè)，儲能電站，電化學動力車、船，大飛機貨倉等；同時對取代傳統(tǒng)消防行業(yè)的化學藥劑類滅火劑具有積極的意義。聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)具有環(huán)保、節(jié)能、高效、可靠等諸多優(yōu)點，推廣使用將獲得巨大的社會效益。在保護生命、財產的同時，使環(huán)境免受污染，成本得以降低。本標準的編制基礎是GB50898-2013《細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》，同時根據(jù)GB/T26785-2011《細水霧滅火系統(tǒng)及部件通用技術條件》第3.9條及3.14條關于“雙流體、低壓細水霧滅火系統(tǒng)”的定義；XF1149-2014《細水霧滅火裝置》第3.9條關于“雙流體細水霧滅火裝置”的定義；廣東省標準《IG-100氣體滅火系統(tǒng)設計、施工及驗收規(guī)范》的相關條款。該項技術在國內屬于首創(chuàng)，具有創(chuàng)新性，其技術屬國際領先水平。GB50898《細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》中對此類型的滅火系統(tǒng)做了定義，并未給出其設計參數(shù)，計算方法等規(guī)定，本標準的制定將填補國標的空白，也是對GB50898《細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》的補充和完善。工作簡況本項目起草單位江蘇廣華聲波科技發(fā)展有限公司是“清華珠三角研究院聲學低壓滅火與環(huán)保研發(fā)中心”的產業(yè)化公司，公司投入了基礎的生產設備、實驗設施和測試儀器，在完成大量的設計、試驗和測試工作后，于2020年10月取得了“國家固定滅火系統(tǒng)和耐火構件質量監(jiān)督檢驗中心”型式試驗報告。公司在本項領域內成功申報12項專利，其中5項為發(fā)明專利。公司目前正與各大型設計研究院、國家重點火災實驗室等進行合作，在儲能電站、電化學動力車、艦船潛艇、大飛機貨倉和軌道交通等方面開展具體應用做前期試驗論證。在接到上級主管部門標準項目批準文件后，標委會立即開始標準制定前的前期準備，對照現(xiàn)有國標，針對設計參數(shù)、計算方法、設計模型等主要內容進行了充分調研、討論分析，收集了國內外相關的標準和資料，編寫了標準工作組討論稿。起草單位積極配合省消防協(xié)會共同組織起草該標準。標準編制原則和主要內容編制原則本標準根據(jù)《中華人民共和國標準化法》的規(guī)定，參照GB50898-2013《細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》制定，為建設單位、設計院、安裝施工單位、監(jiān)理單位、監(jiān)管部門提供設計、施工、驗收及維護管理的依據(jù)。（二）主要內容 首先規(guī)定了聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)的使用范圍，在系統(tǒng)設計中規(guī)定了噴頭的選擇及布置，系統(tǒng)組件和管道的選擇及布置，噴頭及管道的壓力等級，著重提供了系統(tǒng)的設計參數(shù)和計算方法。系統(tǒng)的施工、驗收、維護管理基本參照GB50898-2013《細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》編制。對標情況根據(jù)《中華人民共和國標準化法》的規(guī)定，依據(jù)國家標準GB50898-2013《細水霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范》，特制定本標準。本團體標準與GB50898-2013的技術指標對比見表1。表1本標準與GB50898-2013的技術指標對比序號技術指標標準GB50898-2013本標準1壓力等級噴頭噴頭的最低工作壓力不小于1.20MPa。（3.4.1）本規(guī)范適用于噴頭工作壓力為0.35MPa～1.2MPa，且以氮氣和水為滅火介質的雙流體細水霧滅火系統(tǒng)。（1.1）管道系統(tǒng)管道應采用冷拔制造的奧氏體不銹鋼管，GB/T14976和GB/T12771（3.3.10）系統(tǒng)管道可采用低壓流體輸送用焊接鋼管，管道的材質和性能應符合現(xiàn)行國家標準GB/T3091《低壓流體輸送用焊接鋼管》。（3.3.5）2噴頭參數(shù)噴頭主參數(shù)L/min·m2,即單位面積內的流量。（表3.4.4）水和氣體在規(guī)定的壓力和流量下，單個噴頭的最大保護體積。（表3.4.1a）3防護區(qū)容積及數(shù)量單個防護區(qū)，對于泵組系統(tǒng)不宜超過3000m3,對于瓶組系統(tǒng)不宜超過260m3,防護區(qū)數(shù)量不應大于3個。（3.4.5）采用全淹沒應用方式的系統(tǒng)，其防護區(qū)數(shù)量不宜大于5個；單個防護區(qū)的容積不宜超過800m3。（3.4.3）4系統(tǒng)設計持續(xù)噴霧時間系統(tǒng)的設計持續(xù)噴霧時間可按其實體火災模擬試驗滅火時間的2倍確定，且不宜小于為10min。系統(tǒng)的設計持續(xù)噴霧時間可按其實體火災模擬試驗滅火時間的2倍確定，且不宜小于為7min。5水質要求泵組系統(tǒng)的水質不低于GB5749《生活飲用水衛(wèi)生標準》；瓶組系統(tǒng)的水質不低于《瓶（桶）裝飲用純凈水標準》。（3.5.1）系統(tǒng)的水質不應低于現(xiàn)行國家標準CJ/T206《城市供水水質標準》的有關規(guī)定。（4.1）需要說明的主要問題聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)由于其產生細水霧的機理與其它細水霧有所不同，由此產生以下二個方面和其它細水霧滅火系統(tǒng)的區(qū)別。首先，氮氣的加入使滅火效率得以提高，聲學低壓細水霧噴頭是需要氮氣在噴頭處產生聲波，從而使水轉化成霧。大量的氮氣同時進入防護區(qū)，按《IG-100氣體滅火系統(tǒng)設計、施工及驗收規(guī)范》進行計算，防護區(qū)1min噴放的氮氣量為全部滅火劑設計用量的15%。據(jù)美國航空管理局報告加入10%濃度氮氣的高壓細水霧滅火系統(tǒng)可提高近1倍的滅火效率。其次，聲學低壓細水霧滅火系統(tǒng)所產生的細水霧是彌散形的，霧滴離開噴頭后沒有動能，噴放一段時間后，在防護區(qū)形成一定濃度的霧，因此該系統(tǒng)更接近于氣體消防中的濃度滅火型式，對全淹沒系統(tǒng)非常有利。同時防護區(qū)內充滿細水霧對控制火災的蔓延，有