浅谈细水雾灭火系统

1、浅谈细水雾灭火系统摘要:介用了细水雾灭火系统的大体原理,筒腹地说明了各类细水雾灭火系统的组成及 其应吊，并结合有关实脸功效.对其灭火效果进行总结和分析0介绍了细水雾灭火系统的分类、 细水雾天火系统的适用火灾类型及应用处所并与哈龙、二氧化碳、自动喷水灭火系统进行了 比较口关犍词细水雾;灭火系统;火灾;冷却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随着科技的日新月异及对环保问题的臼趋重视，自I第7年蒙特利协议对哈龙火火剂做 了禁用限制后,使得许多行业对特殊灭火系统的需求更为迫切，量然各类哈龙替代产品接踵被 研发，但-一般情况,下还存在环保与迫害的问题.细水雾灭火系统以其火火效果好、无残留物 及适用带电火氐同时有利于环保、人身安全和价钱低廉等长处已引发-件国普遍关注,

3、细水雾 火火系统研究已成为国际消防领域的一个重要课题.1细水雾灭火系统的大体原理细水雾与标准水滴的比较按照研究指出，水雾滴粒径在400 urn以F可扑灭B类火灾.依据NFPA细水雾规范 (NFPA 75OhSrandaiTd on Water mist Fire Protection System,以筒称“NFPA 750”)对细水零的 概念，必需系统以最低设计压力动作时，在距喷头1m处测得的水滴粒径应在1000 口 tn以下, 才可称为细水雾.图1左恻为细水器喷头喷射的水滴，右边为标准喷头喷射的水滴，直径大小 有明显的区别，以一样容量的水量，以水滴的形态来比较二者较明显的不同见表1表1 相同

4、水量下细水雾与标准水滴性质的比较细水雾水滴救量水滴而和蒸发3底火火方式水滴粒子较多水滴息面积较大,大棚分水滴蒸发为水蒸气 蒸发吸收大部分的火焰热 年并降低其温度标推水滴水滴粒子较少水滴总面税较小大酰分水滴未蒸发水滴在燃烧物表面吸收热【也冷却燃烧物图1细水雾喷头与标准喷头喷射的水滴比较细水雾火火系统的设计原理细水雾系统水滴粒子的大小散布与其灭火能力间的关系十分复杂，以B类火灾而言，过大 的水滴造成液体燃料表面飞溅，但较大的水滴对A类火灾有穿透至碳化层灭火的浸湿效果; 但是细微水粒可增强吸热与水蒸气的产生，故单凭粒径大小尚不足用以作为概念细水雾火火 系统适用对象的分类。由于依据水滴的微粒化尚不足以

5、组成细水雾系统的独特火火能力,一般喷水灭火系统设 计的目的在于冷却燃烧物,其喷头采用上方配管方式;但是细水雾灭火系统的设计与粒径大 小及散布、喷射密度、水滴动量有关，应考虑对防护对象的气雾笼罩功能，所以其配管类似水 喷雾或气体火火系统的方式，依对防护对象的保护形式而异，有时尚须有侧向的配管与喷头, 无论其喷头数量、装置角度及喷射压力，均应以表2的灭火机制与原则来考虑。表2细水雾灭火系统灭火机制与原则灭火机制运用设计用原则一一 在深部火灾或足以阻碍吸热的影响卜，水滴的大小、冷却分布及冲量均应能吸收火场一定比例的热能.火焰斶能被蒸发的水气包I札或喷头的动能可促使水窒息蒸气进入火焰基部带走氧气.阻碍

6、热辐射 穿气能笼罩火焰，降低热辐射强度.细水雾火火系统的火火原理首版的NFPA750中，列出5项细水雾灭火系统设计的功能目标如下：(1)扑灭火势:细水雾可抑制火势并进一步有效扑灭火势，使火场中无燃烧状况。(2)抑制火势:细水雾可有效降低火场热释放率，使可燃物再也不复燃。(3)控制火势:湿润临近未燃物，预先冷却防护，控制火势发展。(4)控制温度:可降低室内温度维持出入口安全性,减低高温对逃生者的危害。(5)避免延烧:喷洒火场临近未燃物,延迟其引燃的时间。2细水雾灭火系统的分类就水系统火火设备而言,细水雾喷头孔径大小、回水板角度及放射压力的转变,均致使 水滴不同的大小。细水雾火火系统通过提高喷水压

7、力及缩小细水雾喷头孔径等方式,使得细 水雾喷头能喷出极微细的悬浮水滴起到迅速冷却的效果，但是过小的孔径若无足够的压力反 而造成喷射的阻力，所以压力也是细水雾火火系统的另一个重点。放射压力依产品特性，通常在175Psi500Psi之间。表3为NFPA750中细水雾压力与水滴大小的分级。表3 细水雾的压力与水滴大小的分级高压压力在5OOp8i( 34. 5bar)以上系统乐力中压压力在175psi 500|zi之间低压压力在1751( 12. Ibar)以卜一级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 =水滴大小一级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 =三级C14iss390%的水湎在400Um 1000国以 H( i>vo. q lOCXMn)以上，9。% > 40(Mn. 1的水滴在 IJVO. 99 <注: lpsi= lbar=105PaDvf的含义:Dvf是水微粒直径，它的微粒子直径从0至某一微粒直径的累计体积与相应 的总累计体积之比,例如。3细水雾灭火系统的适用火灾类型及应用处所细水雾灭火系统虽与一般水系统火火设备

9、相同，不得直接用以保护禁水性物质，但与 一般水系统灭火设备一样可适用于A类火灾的一般可燃物。事实上初期国外细水雾灭火 系统大多采用于一般船只、战舰或潜艇等。由于细水雾灭火系统极佳的灭火效果,最近几 年来其设置对象已逐渐扩大到陆海空各类交通运输工具及各类建筑物。适用火灾类型细水雾灭火系统适合A、B、C类火灾，兹将其适用性简介如下：3.1.1 A类:对一般A类燃烧型态均有效，对于A类火灾中最不易被一般水系统扑火的 深层火灾，因其具有迅速吸热的速度与气雾笼罩隔间氧气的功能，火火效果很好。3.1.2 B类:在相对封锁的空间内，细水雾无论是平而的油池火灾或喷溅燃烧的油火灾 灭火效果很好。3.1.3 C类

10、:细水雾系统可用于电力设备的保护，若水源再经去离子处置(使成为软水), 更可避免灭火时空气潮湿所可能引发的电离现象。适用的特殊场所3.2.1 机舱飞机应避免客舱、货舱与机械室设置不同系统的火火设备，增加载重与经济投资。 另外尚须考虑飞机无法载运过量水源，且灭火时乘客无法撤离,故需考虑火火药剂的毒性、 设备的重量、水量及需同时适用A、B、C类火灾。细水雾灭火系统便同时符合这些需 求，在长条型的机舱中适本地予以分区设计，更可将水量缩减至最少。飞机火灾最严重的情 况为落地碰撞，在油箱靠近乘客的机舱所设的细水雾火火设备，可迅速吸收油箱燃烧的辐 射热，保护乘客的安全。3.2.2 船舱国际航海组织(IMO

11、)规定在2005年以前，所有载客轮船的客舱均应装设火火系统, 这项规定使得细水雾火火系统的研究更为踊跃。轮船上各类可燃物，火灾荷载较大,如何选 择一套适合各类型态的火火设备,以避免同一艘船上设有多种自动灭火设备，增加保护费 用,增大载重量。细水雾灭火系统完全符合上述要求，是理想的船用灭火系统。3.2.3 潜艇潜艇于战时潜沉于海而下,蒙受解决起火时最直接的问题是迅速火火以维持续战能 力,故初期即为舰艇防火设计者所青睐，于最近几年来才逐渐推行至一般场所。3.2.4 高压变压器高压变压器以水雾系统防护已有连年的历史与标准的规范，随着细水雾灭火系统的 发展，最近几年来，国内外已有多个以细水雾系统防护室

12、内或室外高压电力设备的应用实例。 4结束语细水雾火火系统类似于自动喷水、水喷雾、二氧化碳和哈龙火火系统,具有较多的优越性。 表4是细水雾火火系统与哈龙系统、二氧化碳、自动喷水火火系统的比较表。总的来讲，细 水雾灭火系统是利用水作为扑火和控制火灾的介质，只是以不同于传统的方式来实现的。细 水雾火火系统与气体火火相较，具有廉价、对人和环境没有危害的长处，同时也避免了哈龙等 气体在灭火时，因与燃烧物发生链式反映而产生对人有害的气体，有利于火灾现场人员的逃 离。细水雾系统也有它的局限性。如高压系统的管路、配件及水泵的工作压力很高，这是其缺 点;为避免喷嘴堵塞，对水质要求很高;系统的设计、施工、维护专业

13、性很强，必需由专门资质 的专业单位承担。表4与哈龙系统二氧化碳、自动喷水灭火系统的比较表性能/特性 细水哈龙系统二系化碳门劲喷无毒性无有有无A出火灾类型的适用可可可否C类火灾的适用可可可否维护成本要求低高高低环境污染无有有无水量要求/水渍损失低一一高吸热冷却能力高低低高维修成本低高高高人员疏散的要求无有有无系统设置空间需求小大大大在细水雾火火系统的应用与研究方而，欧、美起步较早，已经生产出了一系列专利产品, 并制定了相应的设计、施工及验收规范。我国有关消防科研部门也已经把细水雾作为课题进 行研究，北京市参考我国现行气体灭火系统设计规范、水喷雾系统设计规范、芬兰Marioff 公司的HI-FOG产品技术文件、NF-PA750、NFPA防火手册和国家“九五”重点科技项目（攻 关）计划-地下与大空间建筑火灾自动喷水灭火系统高新技术专题-细水雾系统子专题中评估 报告和实验数据。制定了高压细水雾系统设计规范（草案）讥辽宁省公布了中、低压单 流体细水雾火火系统设计、施工及验收规程，于2003年6月20日实施，并在本溪钢铁（集团） 股分有限公司1700轧机改造工程中应用，相信不久会有愈来愈多的各类国产细水雾产品问 世。参考文献（1） NFPA,