2023年4月18日发(作者:洛阳牡丹文化节)高压细水雾灭火系统可以替代常规的水喷淋、水喷雾和气体灭火系统,由于
它在备用状态下水容器为常压,克服了气体系统难以解决的储存泄漏等问题,日
常维护工作量和费用较气体及水喷淋系统大大降低。
特点: 安全环保--以水为灭火剂的物理灭火,对环境、保护对象、保护区
人员均无损害和污染。
高效灭火--冷却速度比一般喷淋系统快100倍。高压细水雾还具有穿透性,
可以解决全淹没和遮挡的问题,还可以防止火灾的复燃。
净化作用--能净化烟雾和废气,有利于人员安全疏散和消防人员的灭火救援
工作。
屏蔽辐射热--对热辐射有很好的屏蔽作用,达到防止火灾蔓延、迅速控制火
势的效果。
水渍损失小--用水量仅为水喷淋系统的1-5%,避免了大量的排水对设备的
损坏和对环境的二次污染。
电绝缘性好——可有效扑救带电设备火灾。
可靠性高--系统安装完成后可对系统进行模拟检验,以增加系统动作的可靠
性。
系统寿命长--所用泵组、阀门和管件均采用耐腐蚀材料,系统寿命可长达
30(60)年。
配制灵活--可局部使用,保护独立的设施或设施的某一部分;作为全淹没系
统,保护整个空间。
安装简便--相对于传统工作收入证明
的灭火系统而言,管道管径小,仅为10-32mm,使安
装费用相应降低。
维护方便--仅以水为灭火剂,在备用状态下为常压,日常维护工作量和费用
大大降低。
适用范围:
高压单流体细水雾灭火系统适用于扑救A类、B类、C类和电气类火灾。由
于它先进的灭火机理,其使用基本不受场所的限制,在陆地、海洋、空间均可应
用。尤其是对高危险场合的局部保护和对密闭空间的保护特别有效。如:石化行
业、军事装备、煤炭行业、医药、食品加工行业、古建筑、档案馆、商业民用建
筑、地铁、隧道、大型交通车辆、水面船舶、航空航天、电力、电子行业、消防
队和森警等。
1 水雾雾径的分级标准、细水雾系统的分类和细水雾成雾原理
1.1 水雾雾径的分级标准
①Ⅰ级水雾(国内称为超细水雾),DV0.1=100微米, DV0.9=200微米,这是最
细的水雾,适用于扑灭B类易燃液体及电气等火灾。②Ⅱ级细水雾(国内称为细水
雾),DV0.1=200微米, DV0.9=400微米,由于雾滴尺寸稍大,雾流动能大,较易到达
燃烧面,因此,适用于扑灭B类易燃液体火灾、A类固体可燃物及电气等火灾。③
Ⅲ级细水雾(国内称为普通水雾,即一般的水喷雾),DV0.1>400微米, DV0.9≤1000
微米,雾滴大,因此,适用于扑灭A类固体可燃物、电气及B类易燃液体等火灾。
研究证明,雾滴尺寸并不能评判水雾的灭火能力。火灾能否扑灭,取决于燃料
的性质,封闭空间效应,水雾强度及水雾速度(动能)等多种因素.对给定的保护对象
而言,水雾雾滴尺寸不是评判水雾灭火能力和适用性的唯一依据,还与水雾相对于
火羽流的喷射方向,水雾强度和喷射速度有关。扑灭B类易燃液体火灾的有效雾
滴尺寸应<40三顾茅庐的意思
0微米,而较大尺寸的雾滴则更适用于扑灭A类固体可燃物。
1.2 细水雾系统的分类
细水雾系统经过了从船用到陆用的变化,加之目前国际上尚无统一的产品标
准可依,因此该系统种类繁多,一般可按系统工作压力、流相、应用方式、工作
方式、安装方式和动力来源大致划分为六大类十六种系统。
细水雾系统按工作压力分为低压(﹤1.21Mpa)、中压(1.21~3。45Mpa)、
高压(﹥3。45Mpa)系统;按系统的流相分为水单相流系统和气水双相流系统;
按系统的应用方式可分为全淹网速突然变慢
没系统和局部应用系统;按系统的工作方式可分为
雨淋系统、湿式系统、预作用系统和干式系统;按系统安装方式可分为单元独立
系统和组合分配系统;另外,根据动力来源又可分为气动式和泵式系统…现在国
内企业开发的主要是气水同管高、中、低压两相流预作用细水雾系统,本文以下
均指此类系统。
1.3 细水雾成雾原理
喷嘴是将水流进行雾化并实施喷雾灭火的重要部件,是整个细水雾系统唯一
的高技术产品,也是细水雾系统成败的关键。国内各厂家的喷嘴外形各不相同,
但成雾原理却大同小异,现以天消所1MC6MB-1.4型高压喷嘴为例,说明喷嘴
的构成:一般来讲,喷嘴大致由进气口、进水口、喷头体、滤网、气水混合室、
弹簧、喷嘴芯和喷嘴孔等八个零件构成。一定压力的水——氮气两相流通过滤网
进入喷嘴后,在压力的作用下沿弹簧、喷嘴和喷嘴芯围成的螺旋空间高速旋转运
动,气水两相流达到喷嘴小孔后水被完全击碎,沿喷嘴出口锥面射出,形成极微
小的雾滴。
2 细水雾系统的构成和细水雾系统灭火机理
以气水同管高压两相流预作用细水雾系统为例(中、低压系统与其类似),
系统由氮气瓶、储水瓶组、控制阀、瓶架、管道、喷嘴、报警控制器和探测器构
成,各部件功能及主要参数见表1。
2 细水雾系统灭火机理
(1)高效吸热。
由于细水雾的粒径在40~200m范围内,比表面积较一般水滴大1700倍,
在火场中能完全蒸发。按100℃水的蒸发潜热为2257kJ/kg计,每只喷嘴喷出的
水雾吸热功率约为30五行取名查询
0kW,可见其吸热效率之高、冷却效果之强。
(2)窒息。
细水雾喷入火场后,迅速蒸发形成蒸汽,体积急剧膨胀,排除空气,在燃烧
物周围的形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入。当燃烧物周围的氧气浓度降低到一
定水平时,火焰将被窒息、熄灭。
(3)阻隔辐射热。
细水雾喷入火场后,蒸发形成的蒸汽迅速将燃烧物、学生溺水
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
防止火灾蔓延的效果。
3 细水雾系统适用范围、应用场所及工程造价
细水雾系统的适用范围是由细水雾的雾滴直径及灭火机理决定的。传统的水
喷淋系统必须使水滴具备足够的初始冲量,克服上升热气流和烟羽区的上升浮
力,并迅速穿过,尽量降低蒸发损失,将足够数量的水送达燃烧物体表面,经流
淌、浸润和渗透,使燃烧物体表面冷却,逐渐减少可燃物汽化速率和汽化量,达
到灭火目的。因此,水喷淋系统主要用来扑灭一般固体火灾,很难扑灭可燃液体
火灾,而且由于其水滴不能过小,在空中拟人的句子
极易连续,所以也不能用来扑灭电气火
灾。细水雾系统虽然可视为水喷淋系统的拓展,但二者在灭火机理上却大相径庭。
细水雾系统是通过冷却上升热气流和烟羽区、驱逐燃烧物周围的氧气、隔绝辐射
传导进行灭火。因此,不论燃烧表面是固态还是液态甚至气态均能有效灭火。
细水雾系统在备用状态时储水瓶为常压,克服了气体系统难以解决的泄露问
题,工程应用十分便捷,日常维护工作量和费用较气体系统大大降低。另外,
ABB Strmberg Rearch Centre进行的带电喷放细水雾试验表明,细水雾具有良
好的电绝缘性能。可见,该系统的适用范围非常广泛,一般包括:A类火灾中一
般固体物质表面的火灾、B类火灾、C类火灾和电气火灾。
我国规范规定,变压器室和高低压电气设备间多采用卤代烷1211、1301或
CO2全淹没系统进行保护。几乎每座建筑都有这两种场所,因此在这两种场所
中卤代烷或CO2的使用量相当可观,也是哈龙替代的重点。一般这两种场所的
容积较小(200~500m3)、封闭性较好,除变压器和电气柜外无其它可燃物品,
非常适合细水雾系统的使用。根据资料,以一台1000KVA室内变压器(外型尺
寸2230′1595′2610mm,油重1485Kg,变压器室7′7′5.1m)为例,分别采用卤代
烷1211、1301、高压CO2、水喷雾和细水雾系统保护,灭火剂用量及工程造价
对比情况见表2(不计入报警系统)。
4 民用变压器典型实体灭火实验(引自天消所消防鉴定用灭火试验)
4.1 实验条件与控制
被保护对象为民用315KVA油浸式电力变压器,放置在燃烧实验室
(7′7′3.5m)中央,底部放置1.8′1.0′0.15m钢制油盘,模拟集油坑。在变压器储
油箱内放入清水,水面距箱顶15cm,再到入30L柴油。在器外表面、散热片及
油枕外表面均匀泼洒9L变压器油,进行实体燃烧灭火实验。灭火系统为WMU150
型细水谢昊轩
雾系统,储水量3′50L,氮气压力1.5MPa。喷嘴布置在距地面3.5m高的
顶棚下,水平间距为2.2′2.2m。喷嘴为1MC6MB-1.4 型,共4只。
实验采用浸润100ml汽油棉纱团4个,分别放置在变压器底部四个对角处,
预燃108s,顶棚最高温度已达195℃。系统启动开始喷雾时,顶棚温度升至220髌怎么读
℃,
然后迅速下降,经25s达到平均100℃,辐射热下降56%,此时已无火焰。再经
20s顶棚温度降至60℃,辐射热下降30%。为防止复燃,连续喷放水雾10min。
灭火后,器体内油未燃烧,器表泼洒的油损耗约30%,变压器和油盘无损坏和变
形。
4.2 实验结果分析
(1)细水雾进入火场后迅速吸收热量降低被保护对象及环境温度。产生的
大量蒸汽能够阻挡物质燃烧对新鲜空气的吸入,切断氧气补充,窒息火病毒种类
焰。而且
阻隔辐射热的能力十分显著。(2)系统灭火用水量极小,在相同的灭火时间内
仅相当于水喷淋系统用水量的5%。(3)细水雾具有良好的电绝缘性,对扑灭电
气火灾十分安全。
4.3 实验结论
(1)气-液同管两相流高压细水雾系统可保护250m3的封闭空间。实测细
水雾雾滴平均直径在40~150m范围。(2)该系统以水为灭火剂,能够迅速有
效地扑灭柴油、变压器油、汽油等B类火灾。(3)该系统可作为卤代烷替代系
统,其经济性能比优于卤代烷系统和CO2系统。(4)该系统比较适用于室内油
浸式电力变压器的保护。(5)该系统灭火后造成的水渍损失极小,对人体、保
护对象及环境无任何损害与污染。
5 展望
总的来说,没有可供设计和验收的统一的标准是现阶段细水雾灭火系统应用
的最大困难。从环保及经济角度来看,细水雾系统绝对优于卤代烷和二氧化碳系
统,必将成为二者最好的替代品。由于电力工业用细水雾系统产品尚处于实验到
应用的初期过渡阶段,该产品的试用对业主,设计及消防验收部门均存在一定的风
险问题。为此,我个人提出自己的看法:根据消防的原始定义即保护国家和人民
的生命财产安全,电力行业火灾基本不涉及人员生命安全问题,国家财产则由厂
家提供产品保险:变压器起火后,细水雾系统不能有效灭火则赔偿业主灭火系统
及起火变压器相应费用,在业主同意的条件下,采用专家鉴定会的形式,按现有
实验数据,集体研究讨论确定设计验收参数,按新产品试行方式进行特殊试点应
用。在法律允许及征得业主同意的情况下,我个人认为只要仿真实验结果圆满,怎么制作花灯
设计验收应用参数充分,近期就能在工程中进行应用。如果为了保险起见,只有
待该产品应用成熟,国家出台相关标准后再行应用。
长远来看,由于现在的细水雾灭火系统为气动式系统,采用高压N2气瓶为
系统动力源,存在动力源失效的隐患,为保证系统的高可靠性,建议制造厂家研
究泵式系统,灭火剂随用随加,动力采用稳压低流量高扬程水泵,充分满足系统
灭火用量。如能近期实现这一目标,必将为细水雾系统的应用扫除产品本身的一
切缺陷,为产品的推广提供广大的空间。