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1、精选优质文档-倾情为你奉上细水雾灭火系统性能优势及应用对策 摘要：本文主要介绍了细水雾灭火系统的基本原理，简要说明了各种细水雾灭火系统的特点及其应用，并对其灭火效果进行总结和分析，并对细水雾灭火系统的分类、细水雾灭火系统的适用火灾类型及应用场所并与哈龙、二氧化碳、自动喷水等传统灭火系统进行了比较。关键词：细水雾灭火系统；火灾冷却一、细水雾灭火系统的灭火原理“细水雾”（watermist）是相对于“水喷雾”（waterspray）的概念，是使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生水微粒。细水雾灭火主要是通过高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用。水微粒子化后，即使同样体积的水，也可使总表面积增大，而表面积的增大
2、，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应（1）。吸收热的水微粒容易汽化，体积增大约1700倍。由于水蒸汽的产生，既稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。（一）具有冷却效应。当水被分解成许多细小的水滴时，其结果产生了巨大的作用表面积，它能充分的吸收火灾中的热量。它将水的灭火性能与气体的渗透性相结合。它对各类火灾的穿透性和抑制性是通过具有高速动能的细水雾来达到的。利用高压细水灭火技术，所产生的细水雾相比传统的灭火技术有较大的作用面积和热交换面积。它破坏燃烧的能量传递，冷却火焰表面，同时雾滴会穿透火焰，能够大大提高灭火效率。例如将1L水从20升至100需要335KJ的热量，再将其转
3、化成水蒸汽需吸收2257KJ的热量。因此，水是在灭火中吸收热量的最佳灭火介质。（二）具有惰性效应。高压水雾通过蒸发，水的体积增加到1640倍。它稀释了火源附近空气中的氧气。在这个过程中惰性灭火介质限制了火源向外的传输。高压细水雾的扩散不仅进入火源区域且可防止氧的流入。相对气体灭火，高压细水雾灭火系统不要求完全封闭空间。在高压细水雾潜在的能量充分释放后，完整的火源被收藏在蒸发的水中，以便火灾能在几秒内窒息。通常空气中的氧气浓度为21%，当氧的浓度从火源空间立即减少到16%18%时，不同灭火效应的组合将产生。（三）具有附加效应。它们虽然不直接灭火，但对灭火有着正面作用。高压细水雾具有对烟雾、废气的
4、洗涤作用，这是因为燃烧的灰粒、煤烟颗粒与细水滴粘合而得到洗刷。它具有屏蔽作用，类似于分离效果的作用，减少火源对周围物体的热辐射，同时阻止火灾的扩散，对火灾起遮挡作用。这是因为高压细水雾的导电率低，特别是当使用超纯水时，高压细水雾灭火系统可安装在带电火灾的场所中。国外研究表明，高压细水雾灭火系统成功 的关键是增加单位体积水微粒的表面积（2）。细水雾的微粒越小，其表面积越大，也比同体积水的总表面积大很多，则更容易吸收热量，冷却燃烧反应。水微粒细小后，吸收热量后易于汽化、体积易于膨胀。由于水蒸气的产生，既稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。从而高压细水雾灭火体现出高效率的
5、冷却与缺氧窒息的双重作用。同时，细水雾微粒直径大小的分布与灭火能力的关系也是一个复杂问题。高压细水雾的水雾颗粒小于400m，它对于扑救B类火灾的效果较好；由于细水雾的喷射速度很高，虽然它不能穿透碳化层而浸湿燃烧物质，但在燃烧物的表面或封闭空间内有利于氧气减少，它还是可以扑救A类可燃物的。故对于一定的可燃物，高压细水雾的颗粒直径不是决定灭火能力的唯一因素。系统的灭火效果还与高压细水雾相对于火焰的喷射方向、速度和喷射强度等因素有密切的关系。此外，燃烧猛烈的火灾较燃烧缓慢的火灾容易扑灭（3）。二、细水雾灭火系统的特点(一)灭火效能高。它冷却性能好、抑制性强。细水雾还有一定的穿透性，可以解决全淹没和遮
6、挡的问题，还可防止火灾的复燃。它适用扑救高温设备表面的火灾。(二)用水量较少，可以减少水的危害。由于灭火的效应按灭火过程的不同发展程度作用，火灾的扑救相对传统的喷淋，它仅需10%或更少的水量。(三)反应时间快，对烟雾的擦洗可降低火灾的危险。细水雾的喷头具有快速响应热量释放的机械结构，细水雾具有自动擦洗烟雾的能力，减少烟雾中的二氧化碳对人体的伤害。(四)相对气体灭火系统，它工程造价低，安装、维护简便，而且不会对环境及保护对象造成危害，避免了灭火剂与燃烧物发生链式反应而产生对人体有害的气体。它可局部应用，保护独立的设备或设备的某一部分，又可作为全淹没系统，保护整个空间。尤其对于水资源匮乏的地区及部
7、分禁止用水的场所（4）。(五)管道管径较小、节省管材。相对于传统的自动喷水灭火系统而言，其重量轻，可减少90%的重量。同时，安装费用也相应降低。三、细水雾灭火系统的适用火灾类型及应用场所细水雾灭火系统虽与一般水系统灭火设备相同，不得直接用以保护禁水性物质，但与一般水系统灭火设备同样可适用于A类火灾的一般可燃物。事实上早期国外细水雾灭火系统大多应用于一般船只、战舰、或潜艇等。由于细水雾灭火系统极佳的灭火效果，近年来其设备对象已逐渐扩大到陆海空各类交通工具及各种建筑物。（一）适用火灾类 型细水雾灭火系统适用A、B、C类火灾，兹将其适用性简介如下：1、A类：对一般A类燃烧型态均有效，对于A类火灾中最
8、不易被一般水系统扑灭的深层火灾，因其具有迅速吸热的速度与气雾笼罩隔绝氧气的功能，灭火效果很好。2、B类：在相对封闭的空间内，细水雾无论是平面的油池火灾或喷溅燃烧的油火灾灭火效果很好。3、C类：细水雾系统可用于电力设备的保护，若水源再经去离子处理（使其成为软水），更可防止灭火时空气潮湿所可能引起的电离现象。（二）适用的特殊场所1、机舱飞机应充分考虑客舱、货舱与机械室设置不同的灭火设备，增加载重与经济投资。此外，尚须考虑飞机无法载运过多水源，且灭火时乘客无法撤离，故需考虑灭火剂的毒性、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当地予以区分设计
9、，更将水量缩减至最少。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设置细水雾灭火系统，可迅速的吸收油箱燃烧的辐射热，保护乘客的安全。2、船舱国际航海组织（IMO）规定在2005年以前，所有载客轮船的客舱均应装设灭火系统，这项规定使得细水雾灭火系统的研究更为积极。轮船上各种可燃物，火灾荷载较大，如何选用一套适合各种型态的灭火设备，以免在同一艘船上设有多种自动灭火设备，增加维护费用，增加载重量。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、潜艇潜艇于战时潜沉海面下，遭受攻击起火时最直接的问题是迅速灭火以维持续战能力，故早期即为舰艇防火设计者所青睐，于近年来才逐渐推广至一般场所。
10、4、高压变压器高压变压器以水雾系统防护已有多年的历史与标准的规范，随着细水雾灭火系统的发展，近年来，国内外已有多个以细水雾系统防护室内或室外高压电力设备的应用实例。四、细水雾灭火系统与传统灭火系统的比较细水雾灭火系统与二氧化碳、卤代烷、七氟丙烷、混合气体等气体灭火系统相比，具有较多的优越性。表1是细水雾与哈龙系统、二氧化碳、自动喷水灭火系统的比较表。总的来说，细水雾灭火系统是利用水作为扑救和控制火灾的介质，只是不同于传统的方式来实现的。细水雾灭火系统与气体灭火相比除了在环保方面的优点外，还具有廉价、对人和环境没有危害的优点，同时也避免了卤代烷等气体在灭火时，因与燃烧物发生链式反应而产生对人体有
11、害的气体，有利于火灾现场人员的逃离。避免了气体灭火系统高压钢瓶的泄 漏问题，具有日常维护费用及一次性投资较低的优点，也克服了气体灭火系统失败后火灾复燃问题（5）。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、维护专业性很强，必须由专门资质的专业单位承担。五、细水雾灭火系统应用存在的问题及对策（一）细水雾灭火系统是一项具有较高技术含量的自动灭火系统，目前已广泛应用于各类建筑物和构筑物，在应用过程中水源应优选采用城市自来水，建议采用膜处理技术对系统进水水质进行处理。系统储配水容器、管道、加压设备等应选择不会造成系
12、统二次污染的设备或装备，以免影响喷头喷雾效果或堵塞喷头。（二）细水雾灭火系统在使用过程中由于产品或操作者等原因，可能造成误喷现象。因此，为最大限度而降低误喷的可能性，可选用闭式预作用自动灭火系统。（三）当采用高压细水雾自动灭火系统用于封闭空间场所时，应采用全淹没保护方式。建议防护区结构及门、窗的耐火极限不低于0.50h，吊顶的耐火性极限不低于0.25h，这是为了防止防护区外的火灾蔓延到防护区内。同时，细水雾自动灭火系统要求在发出火警至灭火的一段时间内，建筑构件不会受到损坏，以确保防护区的密闭性，不会造成灭火剂流失，影响灭火效果。（四）在喷头与保护对象之间，喷头喷射角有效范围内不应有遮挡物，避免
13、影响灭火效果。（五）封闭空间场所内，防护区门应采用防火门。并向疏散方向开启，且能自动关闭。六、结论鉴于上述的研究证明，细水雾灭火系统是继七氟丙烷、二氧化碳、混合气体灭火系统之后的又一种新型高效的灭火系统，是一种既节约又环保的灭火系统，可以替代传统灭火系统在机舱、船舱、潜艇、高压变压器电气设备房间的应用，同时为了更好地应用细水雾灭火系统，还要在水质处理和喷头开发上借鉴国外先进经验尽快生产出成套的设备，使之能完全达到国产化，显著降低工程建设成本。注释:（1）NFPA,StandonWaterMistFireProtectionSystem,NFPAEdition,NationalFireProtectionAssociation,2000.（2）RobertM.Gagnon,DesignOfWater-BasedFireProtectionSystems,DelmarPublishers,1996.（3）鲁正行消防手册，知识出版社1991年，第198页。（4）DBJ/T15-41-2005细雾灭火系统设计施工及验收规范，中国计划出版社2006年，第13页。（5）景绒建筑消防给水系统，化学工业出版社2005年5月，第211页。专心-专注-专业
