摘要:分析了汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的火災(zāi)風(fēng)眼瞼,建議采用高壓細(xì)水霧進(jìn)行保護(hù)。對(duì)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室低溫條件下高壓細(xì)水霧的適用性進(jìn)行了分析,建議采取防凍措施。結(jié)合工程案例,介紹了汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)參數(shù)、噴嘴選擇、火災(zāi)探測(cè)器選擇、工作。
參考風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧設(shè)計(jì)的原理和控制方法。
關(guān)鍵詞:汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧火災(zāi)探測(cè)器。
1引言
到目前為止,汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)滅火系統(tǒng)還沒(méi)有相關(guān)規(guī)范。汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室成本高。一旦發(fā)生火災(zāi),如果不能及時(shí)滅火,將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí),汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室具有特殊的結(jié)構(gòu)、特殊的功能、特殊的環(huán)境溫度和特殊的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。需要建立適應(yīng)的自動(dòng)滅火系統(tǒng),確保有效滅火,不影響風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的正常實(shí)驗(yàn)功能。本文將簡(jiǎn)要介紹高壓細(xì)水霧,然后分析汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),介紹汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的高壓細(xì)水霧設(shè)計(jì)方案。
2高壓細(xì)水霧簡(jiǎn)介。
高壓細(xì)水霧是一種固定式滅火系統(tǒng),它利用水作為滅火介質(zhì),在特定壓力范圍內(nèi)使用特殊噴嘴(通常壓力為10mpa)將水流直接分解成小水滴(Dvo。990m,Dv0。500m)。
2.1高壓細(xì)水霧滅火機(jī)理。
(1)汽化吸熱降溫。
由于霧滴粒徑小,比表面積大,水滴表面換熱系數(shù)增加,環(huán)境溫度升高時(shí)能迅速蒸發(fā)。水的蒸發(fā)潛熱量很大,約為2257g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水的溫升吸熱量(387kJ吸收大量熱量,降低火災(zāi)溫度,保護(hù)人員和設(shè)備隔離氧氣窒息。
細(xì)水霧在火焰周圍迅速蒸發(fā),產(chǎn)生大量的水蒸氣,大大稀釋了火焰附近的氧濃度,從而窒息滅火。
隔絕熱輻射
細(xì)水霧能屏蔽輻射熱,減少火源對(duì)周圍物體的熱輻射,防止火災(zāi)蔓延,減少熱輻射對(duì)人員的危害,抑制火災(zāi)蔓延。
2.2高壓細(xì)水霧的技術(shù)優(yōu)勢(shì)相比水噴淋,細(xì)水霧的主要優(yōu)勢(shì)在于:
(l)用水量少
高壓細(xì)水霧利用水噴淋1 /20的水量,撲滅同等規(guī)模的火災(zāi),并且控火、滅火時(shí)間更短,滅火效率更高,高效利用水資源。
2有良好的電氣絕緣性
高壓細(xì)水霧的霧滴直徑小,質(zhì)量輕,因而可長(zhǎng)期懸浮在空氣中,絕大部分霧滴受熱蒸發(fā),灑落到設(shè)備上的水滴少而且不連續(xù),因此具有良好的電氣絕緣性,不會(huì)影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。
相比氣體滅火系統(tǒng),細(xì)水霧的主要優(yōu)勢(shì)在于:
(1)滅火可靠性高
〔2)安全無(wú)毒,可用于有人員存在的場(chǎng)所
3綜合防災(zāi)能力強(qiáng)
3風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析
汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室是汽車行業(yè)最重要的實(shí)驗(yàn)室之一。風(fēng)洞測(cè)試倉(cāng)內(nèi)低溫可達(dá)一40 ℃高溫可達(dá)60 ℃。
汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室起火最可能的情況是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)著火,主要可燃物為汽油。根據(jù)前文對(duì)細(xì)水霧的介紹,相比氣體滅火系統(tǒng)和水噴淋,高壓細(xì)水霧是更適合汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的滅火系統(tǒng)。
而人們普遍關(guān)心的問(wèn)題是“高壓細(xì)水霧系統(tǒng)在低溫條件下是否可以正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)良好的滅火功能"。針對(duì)此問(wèn)題,進(jìn)行以下分析:
第一,理論上來(lái)說(shuō),在一40 ℃的低溫條件下,起火的概率極小?;鸬男纬杀?/span>
須具備可燃物、氧氣及熱源三大要素,要使火災(zāi)持續(xù)進(jìn)行,此三要素缺一不可。
第二,在高壓細(xì)水霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工中,需針對(duì)保護(hù)區(qū)域的實(shí)際情況采取相應(yīng)的保溫措施。
第三,假設(shè)溫度為一40 ℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)確實(shí)起火了,考慮兩種極端情況:極端情況一:火勢(shì)較大,那么起火房間內(nèi)的溫度會(huì)迅速上升,至少上升至0攝氏度以上,在此溫度下,細(xì)水霧完全可以正常噴放,噴放出的霧滴不會(huì)結(jié)冰。高壓細(xì)水霧系統(tǒng)可以正常運(yùn)行并保證良好的滅火功能。
極端情況二:火勢(shì)很小,不能使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度整體上升至0 ℃以上,那么至少火焰正上空及附近區(qū)域的溫度是大于0 ℃的,這樣就能保證火焰附近的細(xì)水霧噴頭正常噴放,噴放出的霧滴會(huì)在火焰周圍迅速吸熱氣化,不會(huì)結(jié)冰
總之,高壓細(xì)水霧系統(tǒng)在一40 ℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)其良好的滅火功能。
4風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧設(shè)計(jì)方案
4.1設(shè)計(jì)方案概述
在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室設(shè)置一套開(kāi)式局部高壓細(xì)水霧系統(tǒng):在放置汽車的鋼板上布置一圈細(xì)水霧微型噴頭,噴頭斜向上45。角安裝,細(xì)水霧以斜向上45。角噴向汽車;在汽車兩側(cè)墻壁上布置一層噴頭,噴頭水平安裝,細(xì)水霧水平噴向汽車。如此,細(xì)水霧噴放后可對(duì)汽車形成全籠罩結(jié)構(gòu),達(dá)到較好的滅火效果高壓細(xì)水霧防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。
表1高壓細(xì)水霧防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)表
護(hù)區(qū)名稱層高 (m)面積安裝位置噴頭K系數(shù)噴頭數(shù)量(只)閥箱型號(hào)閥箱數(shù)系統(tǒng)類型
詞實(shí)〗室6.546.2車輛底部k=0.23824開(kāi)式單閥箱.DN251局部保護(hù)系
狽刂±嗇k=2.746
圖1和圖2分別為風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧噴頭布置平面圖和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧噴頭布置透視圖
圖1風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧管網(wǎng)平面布置詳圖
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施工技術(shù)與應(yīng)用 災(zāi)的探測(cè)。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室主要涉及汽油火,同時(shí)具有爆炸危險(xiǎn),因此適合采用防爆型紅外火焰探測(cè)器 4.5系統(tǒng)工作原理及控制方式 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的控制室內(nèi)設(shè)置報(bào)警控制主機(jī)、高壓細(xì)水霧區(qū)域控制閥、高壓細(xì)水霧控制按鈕盒 工作原理:風(fēng)動(dòng)測(cè)試倉(cāng)內(nèi)起火后,開(kāi)啟區(qū)域控制閥和高壓細(xì)水霧泵組,主泵向開(kāi)式噴頭供水,噴霧滅火。 系統(tǒng)具自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和應(yīng)急操作三種控制方式。 自動(dòng)控制:高壓細(xì)水霧開(kāi)式系統(tǒng)是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟區(qū)域控制閥和高壓細(xì)水霧泵組,主泵向開(kāi)式噴頭供水,噴霧滅火。 手動(dòng)控制:當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人員確認(rèn)火災(zāi)且自動(dòng)控制還未動(dòng)作,可按下控制室內(nèi)按鈕盒上啟閥和啟泵按鈕,啟動(dòng)系統(tǒng),噴霧滅火。 機(jī)械應(yīng)急操作:當(dāng)自動(dòng)控制與手動(dòng)控制失效時(shí),通過(guò)操作區(qū)域控制閥的手柄,打開(kāi)控制閥,啟動(dòng)系統(tǒng),噴霧滅火。
4,2設(shè)計(jì)參數(shù)
1系統(tǒng)持續(xù)噴霧時(shí)間30min。
2最不利點(diǎn)噴頭工作壓力不低于10MPa。
4,3噴頭選型
試驗(yàn)室車輛底部采用開(kāi)式K.238微型噴頭,噴頭的安裝間距為0.5m(可適當(dāng)調(diào)整)。密集的微型噴頭噴出密集的水霧,可快速撲滅汽車發(fā)動(dòng)機(jī)火災(zāi)。
試驗(yàn)側(cè)墻采用開(kāi)式K=2.74噴頭,噴頭的安裝間距不大于3.0m,不小于
2.0m,距墻不大于1.5m。噴頭距地面3.4m。大流量的細(xì)水霧噴頭噴出大量細(xì)水霧與汽車底部的微型噴頭相互配合,對(duì)汽車形成全籠罩結(jié)構(gòu),可高效滅火。
4,4火災(zāi)探測(cè)器的選擇
風(fēng)洞測(cè)試倉(cāng)內(nèi)低溫可達(dá)一40 ℃,高溫可達(dá)℃,溫度變化范圍太大,不合適采用感溫探測(cè)器。
風(fēng)洞測(cè)試倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)時(shí)存在高速氣流,易將火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧吹散,因此也不適合采用感煙探測(cè)器。
火焰探測(cè)器感應(yīng)的火災(zāi)參量包括火焰輻射強(qiáng)度和頻率,不受環(huán)境溫度和氣流影響。而紅外火焰探測(cè)器,由于其探測(cè)波長(zhǎng)較長(zhǎng),較適合含碳類液體火
5結(jié)語(yǔ)
(1)通過(guò)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析可見(jiàn),相比傳統(tǒng)的水噴淋和氣體滅火系統(tǒng),高壓細(xì)水霧是更適合風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)滅火系統(tǒng)。
?。?)通過(guò)分析可知,高壓細(xì)水霧在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室低溫環(huán)境下仍然可以正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)其良好的滅火功能。
〔3)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)火災(zāi)探測(cè)器適宜采用防爆型紅外火焰探測(cè)器。
4風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室適宜設(shè)置一套開(kāi)式局部高壓細(xì)水霧系統(tǒng),在車輛底部和側(cè)墻分別布置細(xì)水霧噴頭,形成全籠罩結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)較好的滅火效果。
5宜在控制室內(nèi)設(shè)置消防報(bào)警主機(jī)、高壓細(xì)水霧控制閥、高壓細(xì)水霧按鈕盒,系統(tǒng)需具備自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和機(jī)械控制三種控制方式。
本文分析了汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的火災(zāi)危險(xiǎn)性以及高壓細(xì)水霧在汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的可行性,結(jié)合工程實(shí)例介紹了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧方案、設(shè)計(jì)參數(shù)、噴頭選型、火災(zāi)探測(cè)器的選擇、系統(tǒng)控制原理等。所給出的設(shè)計(jì)方案對(duì)細(xì)水霧在汽車行業(yè)其他實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用具有參考價(jià)值。
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