船用细水雾灭火系统效能分析

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细水雾灭火系统的原理与优越性

细水雾灭火系统的原理与优越性“细水雾”（watermist）是相对于“水喷雾”(waterspray)的概念，所谓的细水雾，是使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生的水微粒。

在NFPA750中，细水雾的定义是：在最小设计工作压力下、距喷嘴1米处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv0.99不大于400μ。

细水雾的灭火原理1、稀释氧气窒息灭火细水雾遇热后迅速蒸发扩散，有效排除火场中的空气，并在火场的周围形成屏障，阻隔火场外的空气导入，并稀释火源附近空气的氧气含量，使其窒息灭火。

2、阻隔辐射热细水雾能够有效吸收和阻隔火源辐射热，帮助人员安全撤离和灭火人员接近火灾现场抢救，并有效地抵制辐射热引燃二次火灾，防止火灾的蔓延。

3、快速冷却灭火细水雾灭火系统的优越性1、与水喷淋相比细水雾的优越性细水雾灭火系统耗水量低。

在电气环境下，水喷淋灭火系统会造成电气设备短路、浸泡等破坏，细水雾灭火系统的用水量远低于水喷淋灭火系统，对设备影响小，水喷淋灭火系统需要配备巨大的水箱，土建成本高，水箱占用面积大，空间大，是细水雾水箱体积的几十倍。

2、与气体灭火相比细水雾的优越性由于细水雾的冷却和穿透能力较强，高压细水雾扑救深位火灾比气体灭火更有效，同时细水雾具有表面冷却的优点，而气体灭火没有。

另外细水雾在灭火过程中不会出现气体灭火剂在灭火过程中由于浓度降低而发生复燃的现象，细水雾具有烟气冲刷功能，可以有效除去电气设备环境的烟颗粒及腐蚀性气体。

3、其他优越性细水雾系统喷水的同时，火场的温度急剧下降，这有助于人工灭火并减少热量造成的财产损失。

细水雾日常维护和使用廉价，对任何环境没有危害，同时也不需要预留人员撤离时间，避免了错过最佳灭火时机。

适用场所目前细水雾灭火技术已广泛应用于船舶动力机舱、燃气涡轮室、可燃液体储存室、公共建筑与古建筑、图书馆与档案室、电子设备间与计算机房以及商用厨房、地铁列车等诸多场所。

细水雾与高倍泡沫联用灭油池火效能试验分析研究

其喷射出的致密压力细水雾，会否对后续释放的高倍泡沫产生消泡而影响灭火效能，或者同时使
１．２．１试验场景及火源设置
用能否产生提高灭火效能，是一个值得研究的课题＿２Ｊ。从以往的研究情况来看，还缺少对两个系
机舱作为船舶的心脏部位，其消防安全越来越受到各国政府部门及研究人员的高度重视。２００２年生效的国际人命安全公约（ＳＯＬＡＳ）也规定５００ｔ位以上的客船和２０００ｔ级以上的货船，容积超过５００ｍ ’的Ａ类机器处所均应安装水基即细水雾灭火系统。但从世界各国科研人员所开展的细水雾灭火系统的研究情况来看，细水雾的灭火效能依然只能作为辅助灭火手段，扑灭或控
进水主管道位于高倍泡沫发生器左侧，支系管路
系统设有４层，安装高度分别为１．５、４、７和１０１３３，
１试验项目
１．１高倍泡沫系统灭火试验
１．１．１试验场景及火源设置
通过管道截止阀进行控制；每层高度细水雾管路上间隔２．５１ＴＩ设置一只细水雾喷头，每层管网共安装有４２只细水雾喷头，细水雾系统喷雾工作压力为０．８ＭＰａ。高倍泡沫发生器流量为１２Ｌ／ｓ，

细水雾灭火系统分析

TECHNOLOGYAND APPLICATION 丨技术与应用细水雾灭火系统分析◎刘鸸由于南代烷系列灭火剂对大气臭氧层有一定的破坏作用，从而威胁人类生存，因此对菌代烷系列灭火剂替代产品的研究成为了世界开发研究工作的一个新课题，开发研究工作在全世界范围内开展，但到目前为止还没有找到完全合适的替代产品。

细水雾灭火技术就是其中的一个新的技术发展方向，高压细水雾灭火系统是水灭火系统的新技术，利用水喷头在一定水压下将水流分解成细小的水雾颗粒来实现灭火或防护冷却功能，是在自动喷水灭火技术的基础上发展起来的。

细水雾是指在最小设计工作压力下，距喷嘴1m处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv 0.99不大于 1000u m，可以通过撞击、气动、高压等多种方法产生。

细水雾灭火技术具有对环境无污染、灭火迅速、耗水量少和对防护对象破坏小等特点，在喷水灭火系统中占有重要的地位，已经被看作是卤代烷系列产品的主要替代品。

对于防治高技术领域、重大工业危险源、轨道交通领域的特殊火灾，诸如计算机房火灾、现代大型企业的电器火灾及地铁列车客舱火灾等等。

细水雾灭火技术的优势及应用以水为基础的灭火系统随着水滴的体积平均直径Dv的下降，它的灭火起主导作用的机理和技术也完全不同。

水喷淋灭火系统的灭火机理主要是通过水覆盖到燃烧物表面直接冷却效应来达到扑灭火灾。

细水雾灭火系统的灭火机理主要是表面冷却、窒息、辐射热阻隔和浸湿作用。

细水雾灭火系统耗水量远远少于水喷淋系统，同时也降低了水灭火造成的二次破坏，降低了灭火所需成本费用，由于细水雾雾滴直径较小，同体积水形成雾滴之后表面积增大，热交换能力增强，阻断热辐射。

吸收热量后雾滴能够迅速汽化使其体积迅速膨胀，从而降低了空气中氧气浓度，起到阻隔氧气窒息的作用。

细水雾灭火系统主要应用于舰船的动力机舱，古建筑及图书馆，计算机房等场所，系统在诸多领域的成熟应用被国内外轨道交通领域所看重，从而打开了细水雾灭火系统在该领域的新篇章。

细水雾灭火效果

细水雾灭火效果细水雾的气相冷却是由于水的汽化，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。

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。

把档案火灾所释放的热量从火焰和热烟气中快速带走。

细水雾良好的冷却效能主要由于细水雾的雾滴直径小，比表面积非常小，遇热后迅速汽化、蒸发，当火焰温度下降到维持其燃烧的临界值以下时，火焰就熄灭了。

对火焰的冷却，也减少了对纸质档案表面的热辐射，这样就也同时减少了纸质档案的热能。

纸质档案在常温下表面上方不能形成可燃蒸气与空气的混合物。

对纸质档案火灾的灭火关键环节是降低其表面温度，使它不能再产生足够的可燃蒸气，以发生气相燃烧。

用细水雾将着火档案上方润湿，并冷却此表面，就会降低纸质档案的热解率。

当其上方可燃蒸气与空气混合物降至燃烧下限(LFL)时，火就被扑灭了。

但由于档案易受水的损害，应在灭火时尽量减小润湿的水量。

高压细水雾非常好地解决了这个问题，喷射出的细水雾大部分汽化了，只有少量的水雾喷射在档案类表面，而这些对阴燃火灾，对着火档案的润湿和冷却是非常必要的，同时不会造成对档案的进一步破坏，这也是细水雾灭火系统能够有效扑灭阴燃火，而气体灭火系统难以达到这个目标的根本性差别。

细小水滴在受热后易于汽化，在气、液相态变化过程中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。

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。

船舶细水雾灭火系统研究与分析

一
１细水雾的定义及分类
在美国国家消防协会ＮＰ７０（水雾灭火ＦＡ５细系统规范）中，细水雾定义是：在最小设计工作压力下，距离喷嘴ｌｍ处的平面上，测得的水雾最粗部分的水粒直径Ｄ０９于１０ｍ。．９大００按工作压力，船舶细水雾灭火系统可以分成低
保护区域发生火灾时，火灾探测器将报警信号传
输至监控系统。可以采用自动施放、手动施放以及应急手动施放的方式启动高压细水雾灭火系统，水箱里要保证足够的水量，淡水系统根据水箱中的水
作者简介：林锐（９８）１７一，男，福建邵武人，工程师，硕士，主要从事船舶机械专业设计工作。
３４Ｐ）．５Ｍａ。
的臭氧层，危及地球生存环境和人类健康。因此自
下面对船舶高压和低压细水雾灭火系统进行比
较和分析。
１８年９ பைடு நூலகம் ９７月蒙特利尔议定书》签署以来，世界
各国广泛开展了寻求卤代烷系列灭火剂替代品的研
究工作，细水雾灭火系统是一种利用细水雾喷头在
一
２船舶高压和低压细水雾灭火系统比较和
分析
２１组成及工作原理分析．
定压力下将水流分解成细小水雾的新型灭火系
统，其以高效、安全、无毒、无污染、成本低等特点，在２０世纪９Ｏ年代逐渐成为卤代烷系列灭火剂
替代品之一。

船舶动力机舱细水雾灭火系统的优化设计与评价

船舶动力机舱细水雾灭火系统的优化设计与评价2010年4月12日摘要细水雾灭火技术在船舶消防领域具有广阔的应用前景。

由于灭火机理复杂，细水雾灭火系统的设计不能完全依赖于一般的原则或统一的标准。

以船舶模拟动力机舱细水雾保护系统的实际应用为例，借鉴建筑防火性能化设计的基本思想，建立了基于性能化的细水雾灭火系统优化设计与评价方法。

利用计算机模拟技术，对不同设计方案下细水雾灭火性能进行评价，并进行全尺寸灭火有效性试验验证，进一步指导细水雾灭火系统的优化设计。

结果表明该方法为细水雾系统设计实现有效性和经济性的统一提供了合理解决途径。

关键词：船舶、舰船工程；细水雾；动力机舱；优化设计；灭火性能评价0引言动力机舱是船舶的动力输出场所，它对船舶的生存及各种任务的完成起着重要的作用。

动力机舱中总是存在着大量电器设施、各种油料和高温热壁等热源，也就是说大量火灾荷载与高温热源共存于一舱。

所以动力机舱一直是船舶火灾的高发区。

据不完全统计，近年来我国年均船舶火灾事故近30起，其中机舱火灾约占船舶火灾总数的75％。

因此建立安全、可靠、高效的动力机舱灭火保护系统是船舶消防安全设计的重点。

以往船舶动力机舱多采用卤代烷（哈龙1301等）、二氧化碳等气体介质作为灭火剂。

由于卤代烷对大气臭氧层的破坏，联合国环境保护公约－蒙特利尔公约（1987年）要求在二十一世纪初叶这类卤代烷灭火剂应被取代；二氧化碳及其它惰性气体灭火剂则由于灭火效率低、对环境的不良影响以及对人员的不安全因素，其应用受到了很大限制。

因此，寻求哈龙替代技术备受全球各国的重视，是当今国际火灾安全技术前沿的研究热点之一。

其中细水雾技术以其无环境污染、灭火迅速、耗水量低、对防护对象破坏性小等特点，在船舶消防领域展示出了广阔的应用前景，已应用于如动力机舱、燃气涡轮间、船员居住舱以及船内公共场所。

所谓的细水雾（water mist）是使用特殊形式的喷嘴，通过高压喷水产生水微粒。

它比通常所说的水喷雾（water spray）产生的水粒要细微得多。

船舶机舱局部细水雾灭火系统

船舶机舱局部细水雾灭火系统细水雾灭火系统按照应用方式一般可分为全淹没细水雾系统、局部应用细水雾系统和区域应用细水雾灭火系统，其中局部应用细水雾灭火系统是直接向保护对象喷放细水雾，用于保护室内外某一具体防护对象或局部空间的细水雾灭火系统。

下面给大家介绍局部细水雾灭火系统在船舶机舱上的应用情况。

一、局部细水雾灭火系统组成该系统是机舱固定式灭火系统之外的补充，旨在启动全面灭火之外提供一种针对单一设备灭火的措施，而无须关闭发电机、撤离人员或封闭这些处所。

同时，也为准备释放固定式灭火系统提供缓冲时间。

目前，船上的固定式局部水基灭火系统基本采用细水雾灭火系统，该系统采用淡水作为灭火介质，具有环保、易于存储、灭火效果良好、对设备破坏性小等特点。

以最常见的泵式局部细水雾灭火系统为例，系统主要由泵组、控制箱、选择阀、管系、探测警报、喷头等组成，如图所示。

细水雾灭火系统主要由两部分组成，即本地控制部分与控制站部分。

(1)本地控制部分:主要由本地控制箱、淡水柜、淡水柜液位开关、淡水给水泵、高压淡水泵、水泵进口阀、安全阀、电磁阀/气控阀、喷嘴、探头、管线以及声光报警装置等组成，是系统最重要的、也是必不可少的部分。

控制站部分: 主要由一个控制箱组成，在此控制箱上可以实现对各个监控分区域的相关报警与遥控释放，并且船舶火灾系统的信号可以从此进入细水雾灭火系统。

不同种类的控制站控制面板部分如图所示。

二、局部细水雾灭火系统原理细水雾灭火系统成功的关键在于，增加了单位体积水微粒的表面积。

其主要是通过高效率的冷却与缺氧室息的双重作用实施灭火。

细水雾灭火系统主要是从以下几个方面进行灭火:(1)冷却: 细水雾液滴增加了单位体积水微粒的表面积，表面积的增加，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应。

(2)室息: 吸收热的雾滴汽化，汽化后体积膨胀约1700倍，从而稀释了火焰附近氧气的浓度，降低了空气中的氧含量，室息了燃烧反应。

(3) 由于水蒸气进入火场稀释易燃蒸汽，便混合蒸汽不能燃烧。

船舶细水雾灭火系统应用分析

船舶细水雾灭火系统的应用分析
摘要：本文介绍了细水雾灭火系统的定义、灭火机理、系统特点，阐述了msc/circ.913 的规定灭火试验要求，来探讨船用单相流高压细水雾的灭火机理及应用的可行性。

关键词：细水雾；单相流高压细水雾；灭火机理；灭火系统中图分类号：tu998.13+2 文献标识码：a 文章编号：
1 概述
在《1974solas 公约2000修正案》明确规定2002年7月1日后铺舭龙骨的船舶，500总吨及以上客船和2000总吨及以上货船，容积超过500m3的a类机器处所，除应装设固定式灭火系统外必须加装固定式水基局部灭火系统，而单相流高压细水雾灭火系统满足了这一规范的要求，国外已经逐步在船舶机器处所中开始应用。

而随着我国造船工业的快速推进，到2015年我国将成为世界造船第一大国，作为船舶消防的细水雾灭火技术的应用与研究必将获得重大发展。

2系统定义
2.1 细水雾定义
何谓细水雾？按照nfpa750《细水雾系统标准》（2000版），采用体积百分比直径，其定义为：在距喷嘴下端1 米处的平面上，测得的dv0.99小于1000um用于工程中的细水雾，一般dv0.5小于200um 或dv0.9 小于400un。

2.2 单相流高压细水雾。

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下，细水雾是指Ｄ０９小于４０ｍ的水雾Ｖ．０。
少火灾给舰船带来的损失和破坏，现代舰船上急需配备一种高效的灭火剂用来扑灭可能出现的火灾。不过，由于对环境的破坏作用以及灭火过程中常常产生有毒物质等原因，哈龙等高效的船用灭火剂已经逐渐
关键词：细水雾特点；响因素；Ｄ影ＦＳ模拟；能分析；改进措施效
中图分类号：Ｕ６．８６４８文献标识码：Ａ
文章编号：１７７４（００００８０Ｄ：０３０／．ｓｎ１７７４．０００．２６２— ６９２１）５— ０４— ４ＯＩ１．４４ｊｉ．６２— ６９２１．５０１ｓ
实例，用ＦＳ火灾模拟软件，细水雾灭火过程进行了模拟计算，运Ｄ对并对模拟结果进行总结分析；外，出了平时人们此指简单地凭借其覆盖面积的设计方法是不科学的，提出了改进措施；并同时指出了细水雾灭火需要着重考虑的若干问题。
ｓｍｕａｅｙＦＤＳ，ｎｈｅｕｔｉｎｌｓｄ．Ｆｕｈｒｍｏｅ，ｈｙｔａｅｐｌｆｎｓｔｗａｅｉｔｓｓｅｉｌｔｄｂａｄｔｅｒｓｌｓａａｙｅｔｒｅｒｔｅｗａｈｔｐｏｅｏｅｅｔｒｍｓｙｔｍｔ
ｂｔｖｒａｔｒａｓｎｃｅｔｃｎｓｍｅｍｐｏｉｇｙｉｓｏｅｃｓａｅｉｕｓｉｎｉａｄｏｉｒｖｎｍｅｓｒｓｒｐｏｉｅｉｆａｕｅａｅｒｖｄｄ．Ａｔｔｅａｉｈｓｍｅｔｍｅ，ｏｓｍｅ
第３２卷第５期
２１００年５月
舰
船
科
学
技
术 Leabharlann Ｖｏ．２，Ｎｏ５１３．Ｍａｙ，２００１
ＳＰＳＥＮＣＥＡＮＤＥＣＨＮＯＬＨＩＣＩＴＯＧＹ
船用细水雾灭火系统效能分析
李营，浦金云
（海军工程大学船舶与动力学院，北武汉４０３）湖３０３
ｈｇｆｃｅｃｓｃｍｍｅｃｄｉｈｓａｔｌｒｔＡｎｅｏｄｙｏｈａｅｔａｔａｔｒｒｎａｙｅｎｉｈｅｉｎｙｉｏｉｎｅｎｔｉｒｉｅｆｓｌｃｉｙ；ｄｓｃｎｌｎｔｅｂｓｈｔｉｆｃｏｓａｅａｌｓｄａｄｓｗｉｅｅｉｙｏｆｃｅｃｓｉａｅ，ｎｅａｌｆｍｉｔｆｅｓｐｒｓｉｎｉｈｈｐ ’ｃｂｎｉｉｅｎｔｇｎｒｃｗａｆｅｈｉｉｎｙｅｔｔａｘｍｐｅｏｓｒｕｐｅｓｏｎｔｅｓｉｓａｉｓｇｖｎａｄｍｉ
ｍａｔｒｈｕｄｂａｅｎｏａｃｕｔｔｅｓｓｏｌｅｔｋｎｉｔｃｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒ：ｃａａｔｒｓｉｆｍｉｔｆｒｕｒｓｉｎ；ｉｔｒｅａｅａｔｒ；Ｆｉｕａｉｎ；ａａｙｉｆｄｓｈｒｃｅｉｔｃｏｓｅｓｐｐｅｓｏｉｎｅｒｌｔｄｆｃｏｓＤＳｓｍｌｔｏｎｌｓｓｏ
Ａｂｓｒｃ：Ｉｒｒｔｔｄｈｆｃｆｗａｅｉｔｆｅｓｐｅｓｏｎｔｅｓｉ ’ ｆｒｉｈｏｙａｄｔａｔｎｏｄｅｏｓｕｙｔｅｅｆｔｏｔｒｍｓｒｕｐｒｓｉｎｉｈｈｐＳｉｅ，ｔｔｅｒｎｅｉｓ
Ｅｆｃｅｃｎａｙｉｆｓｐｓｉｆｉｎｙａｌｓｓｏｈｉ ’ｗａｅｉｔｆｒｕｒｓｉｎｔｒｍｓｅｓｐｐｅｓｏｉ
ＬｎＩＹｉｇ．ＰＵｉ — ｕＪｎｙｎ
（ｏｅｅｏａａＡｃｉｃｒａｄＰｗｒＮｖｌｎｖｒｔｏＥｇｎｅｉｇＷｕａ３０３ＣｉａＣｌｇｆｖｌｒｈｅｔｅｎｏｅ，ａａＵｉｓｙｆｎｉｅｒ，ｈｎ４０３，ｈｎ）ｌＮｔｕｅｉｎ
摘要：为了深入研究细水雾灭火技术在舰船火灾中的应用效果，首先从细水雾灭火机理人手，简单介绍了细
水雾灭火高效的特点；次利用效能评估的一般思路，分析影响细水雾效能发挥因素的基础之上，合舰船舱室火灾其在结
ｅｃｅｃｉｆｉｎｙ；ａｎｎｇｍｅｓｒｓｍｅｄｉａｕｅ
０引言
火灾是影响舰船安全的主要灾害之一。为了减
细水雾做了如下定义：喷头最小设计压力下，在以距喷头１ｍ处的平面上，得水雾最粗部位的雾滴测直径Ｄ０９Ｖ．９不超过１００ｍ（照体积测量时，０按９％是直径小于１００ｍ的液滴）９０。在一般情况