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1、第五章细水雾灭火系统学习要求通过本章学习，应了解细水雾的定义和成雾原理；熟悉细水雾灭火系统的灭火机理、分类组成、工作原理和系统特性；掌握细水雾灭火系统的适用范围和设计参数以及细水雾灭火系统的组件及其设置要求。细水雾灭火系统是由供水装置、过滤装置、控制阀、细水雾喷头等组件和供水管道组成，能自动和人工启动并喷放细水雾进行灭火的固定灭火系统。第一节系统灭火机理细水雾灭火系统的灭火机理与水雾有密切关系。本节主要介绍细水雾的成雾原理、水雾分级以及系统灭火机理。一、细水雾的成雾原理（一）细水雾的定义及分级1细水雾的定义细水雾是指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 处的平面上形成的雾滴
2、粒径Dv0.50 小于200m，Dv0.99小于400m 的水雾滴。2细水雾的分级细水雾按水雾中水微粒的大小分为3 级，如图3-5-1 所示。级细水雾为Dv0.1100m 与Dv0.9200m 连线的左侧部分，级细水雾为Dv0.1200m 与Dv0.9400m 连线的之间部分且不属于级的水雾，级细水雾为Dv0.1400m 与Dv0.991000m 之间的部分。（二）细水雾的成雾原理分析1单流体系统射流成雾原理液体以很高的速度被释放出来，由于液体与周围空气的速度差而被撕碎成为细水雾；液体射流被冲击到一个固定的表面，由于冲击力将液体打散成细水雾；两股成份类似的液体射流相互碰撞，将液体射流打散成细水
3、雾；超声波和静电雾化器将射流液体振动或电子粉碎成细水雾；液体在压力容器中被加热到高于沸点，突然被释放到大气压力状态形成细水雾。2双流体异管系统射流成雾原理由一套管道向喷头提供灭火介质，另外一套管道提供雾化介质，两种在分离管道系统中传输的物质在喷头处混合，相互碰撞，从而产生细水雾。3双流体同管系统射流成雾原理雾化介质与灭火介质在一套管道内混合，其成雾原理同单流体系统。二、细水雾的灭火机理细水雾的灭火机理主要是表面冷却、窒息、辐射热阻隔和浸湿作用。除此之外，细水雾还具有乳化等作用，而在灭火过程中，往往会有几种作用同时发生，从而有效灭火。（一）吸热冷却细小水滴在受热后易于汽化，在气、液相态变化过程中
4、从燃烧物质表面或火灾区域吸收大量的热量。物质表面温度迅速下降后，会使热分解中断，燃烧随即终止。表3-5-1列出了雾滴直径、图3-5-1雾滴粒径等级划分示意图每升水的表面积、汽化时间及自由下落速度之间的关系，从表中我们可以看出，雾滴直径越小，表面积就越大，汽化所需要的时间也越短，吸热作用和效率就越高。对于相同的水量，细水雾雾滴所形成的表面积至少比传统水喷淋喷头（包括水喷雾喷头）喷出的水滴大100倍，因此细水雾灭火系统的冷却作用是非常明显的。表3-5-1 雾滴直径、表面积、汽化时间和自由下落速度的关系（二）隔氧窒息雾滴在受热后汽化形成原体积1680 倍的水蒸气，最大限度地排斥火场的空气，使燃烧物质
5、周围的氧含量降低，燃烧即会因缺氧而受抑制或中断。系统启动后形成水蒸汽在完全覆盖整个着火面的情况下，时间越短，窒息作用越明显。（三）辐射热阻隔细水雾喷入火场后，形成的水蒸气迅速将燃烧物、火焰和烟羽笼罩，对火焰的辐射热具有极佳的阻隔能力，能够有效抑制辐射热引燃周围其它物品，达到防止火焰蔓延的效果。（四）浸湿作用颗粒大冲量大的雾滴会冲击到燃烧物表面，从而使燃烧物得到浸湿，阻止固体挥发可燃气体的进一步产生。另外系统还可以充分将着火位置以外的燃烧物浸湿，从而抑制火灾的蔓延和发展。第二节系统分类细水雾灭火系统主要按工作压力、应用方式、动作方式、雾化介质和供水方式进行分类。一、按工作压力分类（一）低压系统系
6、统分布管网工作压力小于或等于1.21MPa 的细水雾灭火系统。（二）中压系统系统分布管网工作压力大于1.21MPa 且小于3.45MPa 的细水雾灭火系统。（三）高压系统系统分布管网工作压力大于或等于3.45MPa 的细水雾灭火系统。二、按应用方式分类（一）全淹没式系统向整个防护区内喷放细水雾，并持续一定时间，保护其内部所有保护对象的系统应用方式。全淹没式系统适用于扑救相对封闭空间内的火灾。（二）局部应用式系统直接向保护对象喷放细水雾，并持续一定时间，保护空间内某具体保护对象的系统应用方式。局部应用式系统适于扑救大空间内具体保护对象的火灾。三、按动作方式分类（一）开式系统采用开式细水雾喷头的系
7、统，包括全淹没应用方式和局部应用方式。系统由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵，向开式细水雾喷头供水。（二）闭式系统采用闭式细水雾喷头的细水雾灭火系统，它又可以分为湿式、干式和预作用三种形式。四、按雾化介质分类（一）单流体系统使用单个管道向每个喷头供给灭火介质的细水雾灭火系统。（二）双流体系统水和雾化介质分管供给并在喷头处混合的细水雾灭火系统。五、按供水方式分类（一）泵组式系统采用泵组（或稳压装置）作为供水装置的细水雾灭火系统，适用于高、中和低压系统。（二）瓶组式系统采用贮水容器贮水、贮气容器进行加压供水的细水雾灭火系统，适用于中、高压系统。（三）瓶组与泵组结合式系统
8、既采用泵组又采用瓶组作为供水装置的细水雾灭火系统，适用于高、中和低压系统。第三节系统组成与工作原理细水雾灭火系统由水源（储水池、储水箱、储水瓶）、供水装置（泵组推动或瓶组推动）、系统管网、控水阀组、细水雾喷头以及火灾自动报警及联动控制系统组成。一、开式细水雾灭火系统（一）系统组成开式细水雾灭火系统包括全淹没应用方式和局部应用方式，是采用开式细水雾喷头，由配套的火灾自动报警系统自动连锁或远控、手动启动后，控制一组喷头同时喷水的自动细水雾灭火系统。系统组成见图3-5-2。图 3-5-2 开式细水雾灭火系统示意图由于供水装置的不同，细水雾灭火系统的构成略有不同。泵组式系统由细水雾喷头、控制阀组、系统
9、管网、泵组（消防水泵和稳压装置）、水源（储水池或储水箱）以及火灾自动报警及联动控制系统组成，如图3-5-3 所示。瓶组式系统由细水雾喷头、控制阀、启动瓶、储水瓶组、瓶架、系统管网以及火灾自动报警及联动控制系统组成，如图3-5-4 所示。（二）工作原理细水雾开式灭火系统的工作原理如图3-5-5 所示。图3-5-5 开式细水雾灭火系统工作原理图火灾发生后，火灾探测器动作，报警控制器得到报警信号，向消防控制中心发出灭火指令，在得到控制中心灭火指令或启动信息后，联动关闭防火门、防火阀、通风及空调等影响系统灭火有效性的开口，并启动控制阀组和消防水泵，向系统管网供水，水雾喷头喷出细水雾，实施灭火。二、闭式
10、细水雾灭火系统（一）系统组成闭式细水雾灭火系统采用闭式细水雾喷头，系统组成如图3-5-6 所示。图 3-5-6 闭式系统示意图根据使用场所的不同，闭式细水雾灭火系统又可以分为湿式系统、干式系统和预作用系统三种形式。闭式细水雾灭火系统适宜于采用非密集柜存储的图书库、资料库和档案库等保护对象。（二）工作原理除喷头不同外，闭式细水雾灭火系统的工作原理与闭式自动喷水灭火系统相同，有关细水雾灭火系统的组成与工作原理参见本篇第三章自动喷水灭火系统的有关内容。第四节系统适用范围细水雾灭火系统是一种新的灭火技术，具有许多优点，但其也有适用范围与不适用的范围。本节主要介绍系统的特性、适用范围与不适用的范围。一、
11、系统的特性细水雾灭火系统的特性主要有以下几点：（一）节能环保性细水雾对人体无害，对环境无影响，不会在高温下产生有害的分解物质。由于它具有高效的冷却作用和明显的吸收烟尘作用，更加有利于火灾现场人员的逃生与扑救。细水雾灭火系统与其他水基灭火系统相比，用水量减少。通常而言，常规水喷雾灭火系统用水量是自动喷水灭火系统的70%90%，而细水雾灭火系统的用水量又是常规水喷雾灭火系统的20%以下。因此，细水雾灭火系统大大减少了系统管材，大大降低了系统能耗，大大减小了消防水箱的容积。（二）电气绝缘性细水雾的滴粒径小，喷雾时水呈不连续性，所以电气绝缘性能比较好。带电喷放细水雾的试验表明，细水雾具有良好的电绝缘性
12、能。公安部天津消防研究所委托天津市电力科学研究院进行细水雾喷头喷射雾束的交流电耐压性能试验，结果表明：雾束在220KV、110KV、35KV 三个电压等级下不发生工频交流闪络。（三）烟雾消除作用细水雾蒸发后，体积膨胀而充满整个火场空间，细小的水蒸气颗粒极易与燃烧形成的游离碳结合，从而对火场环境起到很强的洗涤、降尘、净化效果，可以有效消除烟雾中的腐蚀性及有毒物质，有利于人员疏散和消防员的灭火救援工作。二、适用范围细水雾灭火系统适用于扑救以下火灾：（一）可燃固体火灾（A 类）细水雾灭火系统可以有效扑救相对封闭空间内可燃固体表面火灾，包括纸张、木材、纺织品和塑料泡沫、橡胶等固体火灾等。（二）可燃液体
13、火灾（B 类）细水雾灭火系统可以有效扑救相对封闭空间内的可燃液体火灾，包括正庚烷或汽油等低闪点可燃液体和润滑油、液压油等中、高闪点可燃液体火灾。（三）电气火灾（E 类）细水雾灭火系统可以有效扑救电气火灾，包括电缆、控制柜等电子、电气设备火灾和变压器火灾等。三、不适用范围1.细水雾灭火系统不能直接用于能与水发生剧烈反应或产生大量有害物质的活泼金属及其化合物火灾，包括：（1）活性金属，如锂、钠、钾、镁、钛、锆、铀、钚等；（2）金属醇盐，如甲醇钠等；（3）金属氨基化合物，如氨基钠等；（4）碳化物，如碳化钙等；（5）卤化物，如氯化甲酰，氯化铝等；（6）氢化物，如氢化铝锂等；（7）卤氧化物，如三溴氧化磷
14、等；（8）硅烷，如三氯-氟化甲烷等；（9）硫化物，如五硫化二磷等;（10）氰酸盐，如甲基氰酸盐等。2.细水雾灭火系统不能直接应用于可燃气体火灾，包括液化天然气等低温液化气体的场合。3.细水雾灭火系统不适用于可燃固体深位火灾。第五节系统设计参数在综合分析细水雾灭火系统设置场所的火灾危险性及其火灾特点、设计防护目标、防护对象的特征和环境条件的基础上，合理选择系统类型，确定系统设计参数。一、系统选型细水雾灭火系统的设计，应综合考虑保护对象的火灾危险性及其火灾特性、防护目标和环境条件等因素，合理选型。（一）下列场所宜选择全淹没应用方式的开式系统液压站，配电室、电缆隧道、电缆夹层，电子信息系统机房，文物
15、库，以及密集柜存储的图书库、资料库和档案库。（二）下列场所宜选择局部应用方式的开式系统油浸变压器室、涡轮机房、柴油发电机房、润滑油站和燃油锅炉房、厨房内烹饪设备及其排烟罩和排烟管道部位。（三）下列场所可选择闭式系统采用非密集柜储存的图书库、资料库和档案库。（四）系统宜采用泵组式系统难以设置泵房或消防供电不能满足系统工作要求的场所，可选择瓶组系统，但闭式系统不应采用瓶组系统。二、设计参数细水雾灭火系统的基本设计参数应根据细水雾灭火系统的特性和防护区的具体情况确定。喷头的最低设计工作压力不应小于1.20 MPa。（一）闭式系统的设计参数闭式系统的作用面积不宜小于140m2，每套泵组所带喷头数量不应超过100只。系统的喷雾强度、喷头的布置间距和安装高度宜根据火灾模拟试验结果确定。当喷头的设计工作压力不小于10MPa时，闭式系统也可根据喷头的安装高度按表3-5-2 的规定确定系统的最小喷雾强度和喷头的布置间距。当喷头的设计工作压力小于10MPa 时，应经试验确定系统的最小喷雾强度、喷头的布置间距和安装高度。表3-5-2 闭式系统的喷雾强度、喷头的布置间距和安装高度（二）全淹没应用方式的开式系统
