细水雾灭火系统

细水雾灭火系统

第1节:系统灭火机理★★~了解

一、细水雾的定义及分级(了解)

1)细水雾的定义。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

面上形成的雾滴粒径Dv0.5<200μm且Dv0.9<400μm的水雾滴(Dv0.5即体积百分比为50%

时的粒径)【对比】水喷雾系统的水雾滴的粒径一般应在0.3~1.0mm的范围内

2)细水雾的分级(教材已略)细水雾按水雾中水微粒的大小分为3级(μm)

Ⅰ级粒径≤200、Ⅱ级粒径∈[100400]、Ⅲ级粒径∈[2001000]

二、细水雾的成雾原理(了解)

1)单流体系统的射流成雾原理。液体以很快的速度被释放出来,由于液体与周围空气的速

度差而被撕碎成细水雾;液体射流被冲击到一个固定表面,由于冲击力将液体打散成细水雾;两股成分类似的液体射流相互碰撞,将液体射流打散成细水雾;超生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,突然释放到大气压力

状态而形成细水雾

2)双流体“异管”系统的射流成雾原理。由1套管道向喷头提供灭火介质,另外1套管道提供雾化介质,在分离管道系统中传输的2种物质在喷头处混合后相互碰撞,从而产生细水雾3)双流体“同管”系统的射流成雾原理。雾化介质与灭火介质在1套管道内混合,其成雾原理同单流体系统

三、细水雾的灭火机理★★

“细水雾”主要灭火机理“表窒辐浸”表面冷却、窒息、辐射热阻隔、浸湿作用。除此之外,还具有乳化等作用。灭火过程中,几种作用往往同时发生【对比】“水喷雾”主要灭火机理“表窒稀乳”表面冷却、窒息、稀释、乳化

1)吸热冷却(表面冷却)细小水滴受热后易于汽化而吸收大量的热,雾滴直径越小,表面积越大,汽化所需时间就越短,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)喷出的水滴所形成的表面积大100倍∴细水雾灭火系统的冷却作用非常明显《雾滴直径、每升水的表面积、汽化时间和自由下落速度的关系》

火场的空气,使燃烧物周围空气中的含氧量降低,燃烧将会因缺氧而受抑制或中断。系统启动后形成的水蒸气完全覆盖整个着火面的时间越短,窒息作用越明显

3)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、烟羽笼罩,对火焰的辐射具有极佳的阻隔能力,能够有效抑制辐射热引燃周围物品,以防止火灾蔓延

4)浸湿作用。颗粒大、冲量大的雾滴会冲击燃烧物表面,从而使燃烧物得到浸湿,阻止其进一步挥发可燃气体。此外,系统喷出的细水雾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2节:系统分类★3

细水雾分类按工作压力、应用方式、动作方式、雾化介质、供水方式细水分类细水喷雾仅按启动方式“电动、传动管”

(1)按工作压力分类。高压系统工作压力≥3.45Mpa、中压系统工作压力∈(1.21,3.45)Mpa、低压系统工作压力≤1.21Mpa

(2)按应用方式分类。全淹没系统是指向整个防护区内喷放细水雾,并持续一段时间,保护内部所有保护对象,适用相对封闭空间的火灾;局部应用系统是指直接向保护对象喷放细水雾,并持续一段时间,适用大空间内具体保护对象的火灾

(3)按雾化介质分类。单流体系统是指单个管道向每个喷头供给灭火介质;双流体系统是指水和雾化介质分管供给并在喷头处混合

(4)按动作方式分类

开式系统是指采用开式细水雾喷头,包括全淹没和局部应用2种方式“细开分-全局”系统组成

及动作原理同电动控制的雨淋系统和水喷雾系统,由火灾自动报警系统控制,自动开启分区

控制阀和启动水泵后,向开式细水雾喷头供水

闭式系统是指采用闭式细水雾喷头,可分预作用、干式、湿式3种形式“细闭-预干湿”除喷头

不同外(细水雾喷头),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(预

作用/干式/湿式)闭式系统在喷头动作后,由压力开关直接联锁自动启动

(5)按供水方式分类

泵组式系统是指采用泵组(或稳压装置)供水,适用高/中/低压系统

瓶组式系统是指采用储水容器储水、储气容器进行加压供水,系统备用状态下,储水容器处

于“常压”状态,储气容器处于“高压”状态,适用高/中压系统“细瓶-无低压”

泵组与瓶组结合式系统是指采既采用泵组又采用瓶组作为供水装置,适用高/中/低压系统

第3节:系统组成、工作原理与适用范围★2~~~★3

一、细水雾系统的组成及工作原理★★

细水雾系统由水源(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、过滤装置、控制阀组(雨淋阀)、细水雾喷头以及火灾自动报警及联动控制系统组成。系统设有过滤器、泄水阀,闭式系统设有排气阀、试水阀,开式系统设有泄放试验阀。系统

对水质要求较高:泵组系统的水质要符合“生活饮用水卫生标准”、瓶组系统的水质应不低于“瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准”,系统补水水源的水质应与系统的水质要求一致(细水雾

一般不用于冷却,成本太高)

(1)开式细水雾系统

系统组成。开式细水雾系统包括全淹没、局部应用方式,采用开式细水雾喷头,由配套的火

灾自动报警系统自动联锁或远控控制、手动控制启动后,控制一组喷头同时喷水的自动细水

雾灭火系统。由于供水装置不同,其系统构成略有不同:“泵组式”系统由细水雾喷头、控制

阀组、系统管网、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

警系统、联动控制系统组成。“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系统、联动控制系统组成

工作原理。采用自动控制方式时,火灾发生后,报警控制器收到2个独立的火灾报警信号后,自动启动系统控制阀组和消防水泵并向系统管网供水,细水雾喷头喷出细水雾,实施灭火(2)闭式细水雾灭火系统

系统组成。根据使用场所的不同,闭式细水雾系统可分为湿式/干式/预作用3种形式,采用

闭式细水雾喷头

工作原理。除喷头不同外(细水雾喷头),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(湿式/干式/预作用)闭式系统在喷头动作后,由压力开关直接联锁自动启动二、细水雾灭火系统的适用范围★★★

(1)适用范围

1)固体火灾(A类)可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、塑料泡沫、橡胶等

2)液体火灾(B类)可扑救相对封闭空间内可燃液体火灾,包括正庚烷/汽油等低闪点可燃

液体、润滑油/液压油等中/高闪点燃液

3)电气火灾(E类)可扑救电气火灾,包括电缆/控制柜/变压器等电子、电气设备火灾

(2)不适用范围

1)不适用于遇水能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的火灾。包括

Li/Na/ K/Mg等活泼金属、甲醇钠等金属醇盐、氨基钠等金属氨基化合物、碳化钙等碳化物、氯化铝等卤化物、氢化物、卤氧化物、硅烷、硫化物、氰酸盐等

2)不适用于气体火灾。包括液化天然气等低温液化气体的火灾

3)不适用于固体深位火灾

“细水”适用细水灭火不冷却:固体火灾灭表面、液体火灾+电气禁止遇水反应需禁止、固体

深位不可用、气体火灾不用水

“水雾”适用水雾灭火与冷却:固体火灾可深位、丙液料酒+电气禁止遇水反应需禁止、高温

升压不可用、气体火灾不用水

第4节:系统设计参数★2~~~★3

细水雾系统设计原则:应密切结合保护对象的功能和火灾特点,采用有效技术措施,做到安

全可靠、技术先进、经济合理

一、细水雾系统选型★★系统选型,应综合考虑保护对象的火灾危险性及其火灾特性、防护

目的、防护对象特征、环境条件等

1)“细水全开”电相关、文物库、密集书、含液压下列场所宜选择“全淹没”开式系统:配电室、电缆隧道、电缆夹层、电子信息系统机房、文物库、“密集储存”的图书馆/资料库/档案库、液压站

2)“细水局开”油相关、厨房内、无书库、除液压下列场所宜选择“局部应用”开式系统:油浸

变压器室、涡轮机房、柴油发电机房、润滑油站、燃油锅炉房、厨房内烹饪设备及其排烟罩

和排烟管道部位

3)“细水闭”非密书、不用瓶下列场所可选用“闭式”系统(预作用/干式/湿式)“非密集储存”

的图书馆/资料库/档案库。系统宜采用泵组式系统,不应采用瓶组式(∵闭式系统启动t较长,启动后火灾可能已较重∴需要较长的喷水t,而瓶组系统难以保证长t供水)

二、细水雾系统设计参数★★★基本设计参数应根据细水雾系统的特性和防护区的具体情况

确定,细水雾”喷头”的最低设计工作压力应≥1.2Mpa(全淹没和局部应用一样)

(1)闭式细水雾系统的设计参数(预作用/干式/湿式)

闭式细水雾系统的作用面积S宜≥140m2,每套泵组所带喷头应≤100只【对比】自动喷水系

统1个报警阀组控制的喷头数量:湿式/预作用宜≤800只、干式宜≤500只

喷雾强度、喷头间距和高度宜根据实体火灾模拟试验结果确定。当喷头设计工作压力<

10Mpa时,应经试验确定最小喷雾强度、喷头间距和高度,当喷头设计工作压力≥10Mpa时,也可根据下表确定

1)喷雾强度、工作压力、喷头间距和高度宜根据实体火灾模拟试验结果确定。也可根据规

定的取值确定,当喷头的实际安装高度介于规定值之间时,系统的最小喷雾强度应取较高安

装高度时的规定值(喷头的工作压力≥10Mpa时,喷头的最大布置间距为3m,否则2.5m)

2)“单个”防护区容积:泵组宜≤3000m3、瓶组宜≤260m3,且瓶组系统保护防护区宜≤4个。当>该容积时,宜将防护区分成多个更小的防护区进行保护,并应符合下列规定(每个防护区应设1套阀组)

当各分区的火灾危险性相同或相近时,系统的设计参数可根据其中容积最大分区的参数确定当各分区的火灾危险性差异较大时,系统的设计参数分别按各自分区的参数确定

当应用条件与规范不符时,按火灾模拟试验确定

(3)“局部应用”开式细水系统的设计参数

保护面积。1)对于外形规则的保护对象,应为保护对象的外表面面积。2)对于外形不规则的保护对象,应为包容保护对象的最小规则形体的外表面面积。3)对于可能发生可燃液体流淌火或喷射火的保护对象,除应符合上述规则外,还应包括可燃液体流淌火或喷射火可能影响到的区域的水平投影面积

当保护存在可燃液体火灾危险的场所时,系统的设计参数应根据国家授权的认证检验机构认证检验时获得的试验数据确定

(4)细水雾系统设计响应时间。开式系统(全淹没、局部应用)的设计响应时间应≤30s。“全淹没”开式的瓶组系统,当同一防护区采用多组瓶组时,各瓶组必须能同时启动,其动作响应时差应≤2s

(5)细水雾“泵组”系统持续喷雾时间【细水喷雾时间】

1)“喷雾30分”电相关、文物库、所有书、除液压持续喷雾t≥30min:配电室/电气设备间/电缆隧道/电缆夹层/电子信息机房/通讯机房等电子机房、文物库、图书馆/图书库/资料库/档案库——液压:细水全开20min

2)“喷雾20分”油相关、含液压持续喷雾t≥20min:油浸变压器室/柴油发电机房润滑油站、燃油锅炉房/涡轮机房、液压站

3)“喷s冷min双15”厨房内持续喷雾t≥15s、冷却t≥15min:厨房内烹饪设备、排烟罩、排烟管道

——细水雾“瓶组”系统喷雾时间可按其“实体”火灾模拟试验灭火t的2倍且宜≥10min

(6)实体模拟试验结果的应用,应符合下列规定:

1)系统设计喷雾强度应≥试验所用喷雾强度 2)喷头最低工作压力应≥试验测得最不利点喷头的工作压力

3)喷头间距和高度应≤试验时的喷头间距和安装H 4)喷头的安装角度应与试验安装角度一致

第5节:系统组件及设置要求★2~~~了解

一、细水雾系统的供水装置(了解)

(1)泵组供水装置。泵组系统的供水装置由储水箱、水泵、水泵控制柜(盘)、安全阀等部件组成。其设置要求如下:

1)储水箱。应采用密闭结构,并应采用不锈钢或其它能保证水质的材料制作,且应具有防尘、避光的技术措施,应设置自动补水装置,并应设置液位显示装置、高/低液位报警装置和溢流、透气、放空装置

2)水泵。应设置独立的水泵。水泵应具有自动和手动启动以及巡检功能,当巡检中接到启动指令时,应能立即退出巡检,进入正常运行状态。系统的水泵应设置备用泵,且其性能应与最大一台主泵相同,主、备泵应能自动切换,并应能手动操作停泵。水泵应采用自灌式引

水或其它可靠的引水方式,泵的出水总管上应设压力显示装置、安全阀、泄放试验阀。每台泵的出水口均应设置止回阀。当水泵采用柴油发电机作为动力时,应保证其能持续运行

60min。“闭式”系统的泵组应设置稳压泵,稳压泵流量应≤系统中水力最不利点1只喷头的流量,稳压泵工作压力应满足工作泵的启动要求

3)水泵控制柜(盘)。应布置在干燥、通风的部位,便于操作和检修,其防护等级应≥IP54——【对比】消火栓系统的消防水泵控制柜防护等级:设在专用消防水泵控制室时应≥IP30、与消防水泵设置在同一空间时应≥IP55

4)安全阀。泵组供水装置的安全阀设在水泵的出水总管上,动作压力应为系统最大工作压力的1.15倍

(2)瓶组供水装置。瓶组系统的供水装置由储水容器、储气容器、压力显示装置等部件组成。其设置要求如下:

1)瓶组供水装置的储水容器、储气容器均应设置安全阀。使用多个储水和储气容器的瓶组系统,同一集流管下的储水容器或储气容器的规格、充装量、充装压力应分别一致

2)储水量和储气量应根据保护对象的重要性、维护恢复时间等设备用量。恢复时间>48h的瓶组系统,按主用量的100%设备用量

3)容器组的布置应便于检查、测试、重新灌装和维护,容器组操作面距墙或操作面之间的距离宜≥0.8m

二、细水雾喷头★★

(1)细水雾喷头的分类

1)对于喷头的喷孔易被外部异物堵塞的场所,应选具有相应防护措施且不影响细水雾喷放效果的喷头,如粉尘场所选择带防尘罩(端盖)的喷头,但在喷雾时不应阻挡水雾和对人员造成伤害

2)对于电子数据处理机房、通信机房的地板夹层,宜选择适用于“低矮空间”的喷头

3)闭式系统应选响应时间指数≤50(m.s)0.5的快速响应喷头,公称温度宜高于境温30℃,同一防护区应采用相同热敏性能的喷头

4)对于腐蚀性环境,应选采用防腐材料或具有防腐镀层的喷头

5)对于电气火灾危险场所的细水雾灭火系统,不宜采用撞击雾化型细水雾喷头,宜采用离心式喷头

(3)细水雾喷头的布置要求

——闭式系统、开式系统喷头的布置

1)喷头与墙壁的距离应≤喷头最大布置间距的1/2

2)喷头与其它遮挡物的距离应保证不影响喷头正常喷放,当无法避免时,应采取补偿措施3)喷头的感温组件与顶棚/粱底的距离宜∈[75,150]mm。当场所内设吊顶时,喷头可贴邻吊顶布置

4)闭式系统的喷头布置应能保证细水雾喷放均匀并完全覆盖保护区域

5)开式系统的喷头,对于电缆隧道或夹层,喷头宜布置在电缆隧道或夹层的上部,并应能使细水雾完全覆盖整个电缆或电缆桥架

——“局部应用”开式系统喷头的布置

喷头布置应能保证细水雾完全包容或覆盖保护对象或部位,喷头与保护对象的距离宜≥0.5m 用于保护室内“油浸变压器”时,应符合下列规定:

1)当变压器H>4m时,喷头宜分层布置

2)当冷却器距变压器本体>0.7m时,应在其间隙内增设喷头

3)喷头布置不应直接对准高压进线套管

4)当变压器下方设置集油坑时,喷头布置应能使细水雾完全覆盖集油坑

——喷头与无绝缘带电设备的最小距离m(了解)

备用数量应≥相同型号、规格的喷头实际设计使用总数的1%且分别应≥5只(除自动喷水系统应≥10只外,其它系统同理)

三、细水雾系统的控制阀组(了解)

(1)控制阀的选择

1)中、低压细水雾系统的控制阀可以采用“雨淋阀”

2)高压细水雾系统的控制阀组通常采用“分配阀”,类似于气体灭火系统中的选择阀,不仅具备选择阀的功能,而且具有启/闭系统的双重功能,还可采用电动阀和手动阀组合的方式完成控水阀的功能

(2)控制阀的设置

1)开式系统(全淹/局部)应按防护区设分区控制阀,且宜在分区控制阀上或阀后临近位置设泄放试验阀,分区控制阀应具有自动启动、手动启动、机械应急操作启动的功能,关闭阀门应采用手动操作方式

2)闭式系统(预作用/干式/湿式)应按楼层或防护区设分区控制阀,且应为带开关锁定或开关指示的阀组

3)分区控制阀宜靠近防护区设置,并应设置在防护区外便于操作、检修、维护的位置

(3)控制阀的动作信号反馈装置的设置。分区控制阀上宜设置系统动作信号反馈装置。当分区控制阀上无系统动作信号反馈装置时,应在分区控制阀后的配水干管上设置系统动作信号反馈装置

四、过滤装置(了解)过滤装置是细水雾灭火系统中重要的组件之一,过滤器的设置应符合下列要求:

1)在储水箱进水口/出水口或控制阀前应设置过滤器。系统控制阀组前的管道应就近设置过滤器;当细水雾喷头无滤网时,雨淋阀组“后”应设置过滤器;最大的过滤器过滤等级或目数应保证≤喷头最小过流尺寸的80%

2)在每个细水雾喷头的供水侧应设置1个喷头过滤网,对于喷口最小过流尺寸>1.2mm的“多嘴”喷头或喷口最小过流尺寸>2mm的“单嘴”喷头,可不设置喷头过滤网

3)管道过滤器的最小尺寸应根据系统的最大过流量和工作压力确定

4)管道过滤器应具有防锈功能,并设在便于维护、更换的位置,且应设旁通管以便清洗五、细水雾系统的试水阀、泄水阀和排气阀(了解)

(1)试水阀

开式细水雾系统按防护区设分区控制阀,每个分区控制阀上或阀后临近位置设泄放试验阀

闭式细水雾系统应在每个分区阀后管网的最不利点处设试水阀,最高点处宜设手动排气阀,其设置与自喷系统一致,且符合下列规定:

1)试水阀前应设置压力表。细水雾闭式系统的试水阀出口的流量系数应与1只喷头的流量系数等效

——【对比】自动喷水系统的末端试水装置试水接头出水口的流量系数应与同楼层或同防火分区内选用的最小流量系数的喷头相等

2)试水阀的接口大小应与管网末端的管道一致,测试水的排放不应对人员和设备造成危害(2)泄水阀。细水雾系统的管网最低点处设置泄水阀,如系统管网有多个最低点,则应根据管网情况设置多个泄水阀

(3)排气阀。细水雾灭火系统的闭式系统的最高点处,宜设置手动排气阀,在系统管网充满水形成准工作状态时使用

六、细水雾系统的系统管网(了解)

1)细水雾系统的管道应采用冷拔法制造的奥氏体不锈钢钢管或其它耐腐蚀和耐压性能相当的金属管道。当系统工作压力≥3.5Mpa(高压细水雾系统工作压力≥3.45)时,应采用奥氏体不锈钢无缝钢管

2)系统管道连接件的材质应与管道相同。系统管道宜采用专用接头或法兰连接,也可采用氩弧焊接

3)系统管道和管道附件的公称压力应≥系统的最大工作压力。泵组式系统的水泵吸水口至储水箱之间的管道、管道附件、阀门的公称压力应≥1.0Mpa

4)采用全淹没开式系统,管网宜均衡布置。保护油浸变压器时,系统管道不宜横跨变压器顶部,且不应影响设备正常操作

5)设置在爆炸危险环境中的细水雾灭火系统,其管网和组件应采取可靠的静电导除措施

6)系统管道应采用防晃的金属支架、吊架固定在建筑构件上,并应能承受管道充满水时的重量及冲击

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