《声学低压细水雾灭火系统技术规范》编制说明

江苏省消防协会团体标准《声学低压细水雾灭火系统》编制说明《声学低压细水雾灭火系统》标准起草工作组二0二三年十月《声学低压细水雾灭火系统》编制说明目的、意义和必要性声学低压细水雾灭火系统是以水和氮气为灭火介质的双流体低压细水雾灭火、控火、防火系统。声学低压细水雾灭火系统与其它细水雾系统最根本的区别在于产生细水雾的机理不同。氮气在喷头处产生一定的声波，当水流经喷头时就被迅速雾化并喷放到防护区空间。遇到火焰时瞬间汽化，这些蒸汽可以迅速降温，同时形成一个高效缺氧环境，通过水蒸气、氮气产生降温和窒息作用，快速抑制和扑灭火灾。声学低压细水雾灭火系统在最小设计工作压力下，经喷头喷出并在喷头轴线下方1.0m处的平面上形成的细水雾粒径Dv0.5小于80μm,Dv0.99小于200μm。同时有15%的氮气参与灭火，在100m3标准实验室试验，喷头点气体压力为0.35MPa，气体流量3kg/min；水压为0.02MPa（4L/min），1.2min就可完全扑灭1m2的标准油盘火。由于雾滴细小，能够迅速充满被保护区的空间，达到全淹没灭火的效果，通过试验与计算确认单位体积的用水量为0.2L/m3·min。由于喷头点水压低，流量小，出水孔径大，喷头无需设置过滤装置。声学低压细水雾灭火系统具有灭火效率高，管道压力低，用水量少，安装维护、使用成本低及对建筑物无二次水渍损害等特点。声学低压细水雾灭火系统除适用于扑救相对封闭空间内的可燃固体表面火灾、可燃液体火灾和带电设备火灾外，还适用于需要对防护区进行惰化和降温、降尘的场所。本标准的制定将使细水雾灭火更广泛的应用到各个领域中，特别是新兴行业，储能电站，电化学动力车、船，大飞机货仓等；同时对取代传统消防行业的化学药剂类灭火剂具有积极的意义。声学低压细水雾灭火系统具有环保、节能、高效、可靠等诸多优点，推广使用将获得巨大的社会效益。在保护生命、财产的同时，使环境免受污染，成本得以降低。本标准的编制基础是GB50898-2013《细水雾灭火系统技术规范》，同时根据GB/T26785-2011《细水雾灭火系统及部件通用技术条件》第3.9条及3.14条关于“双流体、低压细水雾灭火系统”的定义；XF1149-2014《细水雾灭火装置》第3.9条关于“双流体细水雾灭火装置”的定义；广东省标准《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》的相关条款。该项技术在国内属于首创，具有创新性，其技术属国际领先水平。GB50898《细水雾灭火系统技术规范》中对此类型的灭火系统做了定义，并未给出其设计参数，计算方法等规定，本标准的制定将填补国标的空白，也是对GB50898《细水雾灭火系统技术规范》的补充和完善。工作简况本项目起草单位江苏广华声波科技发展有限公司是“清华珠三角研究院声学低压灭火与环保研发中心”的产业化公司，公司投入了基础的生产设备、实验设施和测试仪器，在完成大量的设计、试验和测试工作后，于2020年10月取得了“国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心”型式试验报告。公司在本项领域内成功申报12项专利，其中5项为发明专利。公司目前正与各大型设计研究院、国家重点火灾实验室等进行合作，在储能电站、电化学动力车、舰船潜艇、大飞机货仓和轨道交通等方面开展具体应用做前期试验论证。在接到上级主管部门标准项目批准文件后，标委会立即开始标准制定前的前期准备，对照现有国标，针对设计参数、计算方法、设计模型等主要内容进行了充分调研、讨论分析，收集了国内外相关的标准和资料，编写了标准工作组讨论稿。起草单位积极配合省消防协会共同组织起草该标准。标准编制原则和主要内容编制原则本标准根据《中华人民共和国标准化法》的规定，参照GB50898-2013《细水雾灭火系统技术规范》制定，为建设单位、设计院、安装施工单位、监理单位、监管部门提供设计、施工、验收及维护管理的依据。（二）主要内容 首先规定了声学低压细水雾灭火系统的使用范围，在系统设计中规定了喷头的选择及布置，系统组件和管道的选择及布置，喷头及管道的压力等级，着重提供了系统的设计参数和计算方法。系统的施工、验收、维护管理基本参照GB50898-2013《细水雾灭火系统技术规范》编制。对标情况根据《中华人民共和国标准化法》的规定，依据国家标准GB50898-2013《细水雾灭火系统技术规范》，特制定本标准。本团体标准与GB50898-2013的技术指标对比见表1。表1本标准与GB50898-2013的技术指标对比序号技术指标标准GB50898-2013本标准1压力等级喷头喷头的最低工作压力不小于1.20MPa。（3.4.1）本规范适用于喷头工作压力为0.35MPa～1.2MPa，且以氮气和水为灭火介质的双流体细水雾灭火系统。（1.1）管道系统管道应采用冷拔制造的奥氏体不锈钢管，GB/T14976和GB/T12771（3.3.10）系统管道可采用低压流体输送用焊接钢管，管道的材质和性能应符合现行国家标准GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》。（3.3.5）2喷头参数喷头主参数L/min·m2,即单位面积内的流量。（表3.4.4）水和气体在规定的压力和流量下，单个喷头的最大保护体积。（表3.4.1a）3防护区容积及数量单个防护区，对于泵组系统不宜超过3000m3,对于瓶组系统不宜超过260m3,防护区数量不应大于3个。（3.4.5）采用全淹没应用方式的系统，其防护区数量不宜大于5个；单个防护区的容积不宜超过800m3。（3.4.3）4系统设计持续喷雾时间系统的设计持续喷雾时间可按其实体火灾模拟试验灭火时间的2倍确定，且不宜小于为10min。系统的设计持续喷雾时间可按其实体火灾模拟试验灭火时间的2倍确定，且不宜小于为7min。5水质要求泵组系统的水质不低于GB5749《生活饮用水卫生标准》；瓶组系统的水质不低于《瓶（桶）装饮用纯净水标准》。（3.5.1）系统的水质不应低于现行国家标准CJ/T206《城市供水水质标准》的有关规定。（4.1）需要说明的主要问题声学低压细水雾灭火系统由于其产生细水雾的机理与其它细水雾有所不同，由此产生以下二个方面和其它细水雾灭火系统的区别。首先，氮气的加入使灭火效率得以提高，声学低压细水雾喷头是需要氮气在喷头处产生声波，从而使水转化成雾。大量的氮气同时进入防护区，按《IG-100气体灭火系统设计、施工及验收规范》进行计算，防护区1min喷放的氮气量为全部灭火剂设计用量的15%。据美国航空管理局报告加入10%浓度氮气的高压细水雾灭火系统可提高近1倍的灭火效率。其次，声学低压细水雾灭火系统所产生的细水雾是弥散形的，雾滴离开喷头后没有动能，喷放一段时间后，在防护区形成一定浓度的雾，因此该系统更接近于气体消防中的浓度灭火型式，对全淹没系统非常有利。同时防护区内充满细水雾对控制火灾的蔓延，有