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　　摘要在城市隧道消防設(shè)施的管理和維護(hù)過程中，受高壓細(xì)水霧防火霧幕技術(shù)的啟發(fā)，在北京、廣州、北路隧道三條交通通道上方安裝了高壓細(xì)水霧防火霧幕。正常情況下，高壓細(xì)水霧系統(tǒng)管網(wǎng)充滿壓水，終端噴嘴前的電磁閥關(guān)閉。在消防聯(lián)動過程中，高壓泵工作，電磁閥打開，高壓細(xì)水霧噴嘴噴水形成霧幕，是原防火卷簾無機(jī)門的防火和煙霧分離能力。

　　細(xì)水霧滅火技術(shù)在消防中的應(yīng)用始于20世紀(jì)40年代，主要用于特殊場所。由于當(dāng)時水噴霧滅火技術(shù)作為主要的發(fā)展和研究方向，細(xì)水霧滅火技術(shù)沒有得到深入的研究，因此發(fā)展相對緩慢。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們的防火概念發(fā)生了變化，特別是在發(fā)現(xiàn)鹵代烷滅火劑破壞了大氣臭氧層后，細(xì)水霧滅火技術(shù)作為主要的替代技術(shù)之一，在20世紀(jì)90年代發(fā)展迅速。20世紀(jì)90年代末，高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行研究、開發(fā)和試驗。

　　近年來，我國高壓細(xì)水霧技術(shù)的科學(xué)研究發(fā)展迅速。該技術(shù)已成功應(yīng)用于地鐵消防等多個領(lǐng)域，有效解決了地下空間、交通等領(lǐng)域的全球火災(zāi)問題。該技術(shù)也啟發(fā)了城市隧道管理者，并將其引入和應(yīng)用于隧道火災(zāi)防治。

　　1高壓細(xì)水霧滅火機(jī)理。

　　滅火機(jī)理：當(dāng)水從特殊材料噴嘴噴出時，形成粒徑10-100m的水霧，火災(zāi)后迅速蒸發(fā)，體積可膨脹1700-5800倍，吸收大量熱量，迅速降低燃燒表面溫度。同時，水蒸氣形成的水蒸氣包圍和覆蓋了燃燒區(qū)域，使燃燒因缺氧而窒息。

　　高壓細(xì)水霧具有高效冷卻、窒息等雙重滅火機(jī)制，在液體和氣體之間形成特殊狀態(tài)。用水量是傳統(tǒng)滅火方法的1%，效率是其200-300倍。

　　下面對高壓細(xì)水霧滅火機(jī)理進(jìn)行分析：

　　1.1 高效吸熱作用

　　細(xì)水霧的霧滴直徑僅為 10-100 ?m，比表面積比一般水滴大的多，遇火后迅速汽化，在汽化的過程中，從燃燒物表面或火災(zāi)區(qū)域吸收大量的熱量，從而使燃燒物表面溫度迅速降低，當(dāng)溫度降至燃燒臨界值以下時，熱分解中斷，燃燒隨即中止。

　　1.2 窒息作用

　　細(xì)水霧噴入火場后，遇熱迅速汽化，體積急劇膨脹1700-5800倍，在燃燒物周圍形成一道屏障阻擋新鮮空氣的進(jìn)入。當(dāng)氧氣周圍的氧氣濃度降低到一定水平時，燃燒因缺氧而中斷，且對空間封閉性無要求。

　　1.3 阻隔輻射熱作用

　　細(xì)水霧蒸發(fā)后形成的水蒸汽迅速將燃燒物、火焰和煙羽籠罩，對火焰的輻射熱具有的阻隔能力，能夠抑制輻射熱引燃周圍物品，防止火焰蔓延。

　　1.4 浸潤作用

　　速度大的霧滴會沖擊到燃燒物表面，從而使燃燒物得到浸濕，阻止固體揮發(fā)可燃?xì)怏w的進(jìn)一步產(chǎn)生，到達(dá)滅火和防止火災(zāi)蔓延的目的。

　　1.5 降煙除塵作用

　　在滅火時，高壓細(xì)水霧還具有對煙霧、廢氣的洗滌作用。這是因為燃燒的灰燼、炭粒和有害氣體與細(xì)水滴粘合而得到洗消。據(jù)統(tǒng)計在火災(zāi)事故中 70%死亡事故不是直接被火燒死的，而是被高溫的煙氣和毒氣薰死的。

　　2 高壓細(xì)水霧滅火特點(diǎn)

　　高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可撲滅A類（固體）、B類（液體）、C 類（氣體）及電氣類火災(zāi)。高壓細(xì)水霧滅火主要有以下特點(diǎn)：

　?。?）電絕緣性好：細(xì)水霧霧滴直徑小，直徑為 10-100 ?m，噴放后是不連續(xù)的，可長時間地懸浮在空中, 需要極大的數(shù)量和極長的時間才能完成水霧的匯聚、凝結(jié), 因此很難在電極表面形成導(dǎo)電的連續(xù)水流或表面水域，具有優(yōu)良的電絕緣性，可撲滅各種電氣類火災(zāi)，電阻率比空氣稍小。（2）快速降煙、降溫：高壓細(xì)水霧持續(xù)均勻，霧粒直徑小，小可達(dá)亞微米和納米級，可以很快吸熱降溫，并極大地增加與煙塵（燃燒后形成的微小顆粒等）的水膜表面積，在氣態(tài)、液態(tài)和介于氣液之間的汽化狀態(tài)下使得燃燒形成的煙塵、有毒物質(zhì)等經(jīng)吸收、增濕、凝聚、增重，從而快速實現(xiàn)降煙、降溫。

　?。?）滅火效率高：細(xì)水霧噴頭噴出的水霧，霧化效果好，覆蓋面積大，遇火后立刻汽化，吸收大量的熱，具有高效降溫與窒息雙重機(jī)理。高壓細(xì)水霧還具有穿透性，可以解決全空間和遮擋的問題，還可以防止火災(zāi)復(fù)燃。

　?。?）屏蔽熱輻射：對熱輻射有很好的屏蔽作用，達(dá)到防止火災(zāi)蔓延、迅速控制火勢的效果。

　?。?）耗水量?。河盟績H為水噴淋系統(tǒng)的1%，水漬損失小，避免了大量的排水造成的次生災(zāi)害。

　　（6）可靠性高：高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的閥門、管道等都采用不銹鋼材質(zhì)，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)，壽命長，可靠性高等特點(diǎn)。

　?。?）安全環(huán)保：以水為滅火劑，對環(huán)境、保護(hù)對象、人員均無損害和污染?？蓳錅缬皖?、固體類、電氣類等火災(zāi)，滅火的同時不影響人員疏散。

　?。?）占用空間?。汗艿拦軓叫N10-DN40,占用空間小，易安裝。

　　（9）維護(hù)方便：以水為滅火劑，費(fèi)用低，維護(hù)簡便。

　　3 高壓細(xì)水霧幕墻在城市隧道的應(yīng)用

　　城市隧道由于結(jié)構(gòu)設(shè)施復(fù)雜，空間相對封閉，出入口單一，通風(fēng)條件差，疏散線路長，發(fā)生事故后持續(xù)時間長，影響范圍大等特點(diǎn)。

　　一旦隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，由于隧道的相對封閉性，大量的新鮮空氣難以迅速補(bǔ)充，就會使氣體交換不充分，空氣中氧氣含量急劇下降，產(chǎn)生不完全燃燒反應(yīng)，導(dǎo)致一氧化碳（CO）等有毒有煙氣體大量產(chǎn)生，不僅降低了隧道內(nèi)的可見度，同時加大了疏散人群窒息的可能性。同時火災(zāi)可能將隧道照明系統(tǒng)破壞，能見度低，給撲救和疏散人員帶來困難。所以隧道內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)將會在短時間內(nèi)造成慘重的人員傷亡和重大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成二次傷害。

　　根據(jù)隧道以上的特點(diǎn)，分別考慮選用局部保護(hù)系統(tǒng)、分區(qū)保護(hù)系統(tǒng)或者全淹沒式保護(hù)系統(tǒng)。局部應(yīng)用系統(tǒng)：系統(tǒng)直接對位于封閉空間、非封閉空間或室外的保護(hù)對象噴霧進(jìn)行保護(hù)。將該系統(tǒng)安裝于特定位置，對關(guān)鍵設(shè)備如控制室、電力設(shè)備間、自動升降扶梯等進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。分區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)：保護(hù)一個大空間進(jìn)行分區(qū)保護(hù)，各分區(qū)共用一套泵組系統(tǒng)，滅火時可以是一個分區(qū)或多個分區(qū)同時噴霧保護(hù)。全淹沒式應(yīng)用系統(tǒng)：系統(tǒng)對封閉空間噴霧，保護(hù)封閉空間內(nèi)所有危險對象。

　　京廣北路隧道的車行橫通道的主要作用是在應(yīng)急事件下疏散車輛，防火卷簾無機(jī)布門的主要作用是在出現(xiàn)火災(zāi)的時候可以遠(yuǎn)程或者手動起降來隔離煙霧，避免煙霧串跑到另一洞，由于受到過往車輛形成氣流風(fēng)動的影響，卷簾門頻繁的擺動，極易破損，可靠性比較低。鑒于隧道中心技術(shù)人員在和消防單位的交流中，從高壓細(xì)水霧防火霧幕技術(shù)得到啟發(fā)將其應(yīng)用到局部系統(tǒng)。工作人員在京廣北路隧道的 3 個車行橫通道的防火卷簾無機(jī)布門的上方加裝高壓細(xì)水霧防火霧幕，是對原有防火卷簾無機(jī)布門防火隔煙能力的一個補(bǔ)充和加強(qiáng)。正常情況下，高壓細(xì)水霧系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)充滿有壓水，終端噴頭前的電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，在消防聯(lián)動過程中，高壓泵工作，電磁閥開啟，高壓細(xì)水霧噴頭噴水形成霧幕。這樣高壓細(xì)水霧防火霧幕能有效地起到滅火、降溫、降煙、洗消毒氣、阻隔熱輻射等功能。因為高壓細(xì)水霧防火幕墻不是實體的墻，不影響機(jī)械裝置的移動，所以它變有形為無形，可以作為逃生通道，不影響人員、車輛通過。

　　4 結(jié)語

　　如今，高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用正在全世界范圍快速推進(jìn)，它在倫敦、馬德里、布達(dá)佩斯等地鐵已獲得廣泛應(yīng)用，國內(nèi)不少省市的地鐵，地下空間也越來越重視此項技術(shù)的應(yīng)用。

　　從環(huán)保角度來看，傳統(tǒng)的化學(xué)手段，如氣體、氣溶膠、干粉等化學(xué)滅火手段不但在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生污染，而且在使用過程中同樣產(chǎn)生污染和次生災(zāi)害，造成了巨大的資源浪費(fèi)，在噴放過程中往往還會加重?zé)煹臐舛?，起反作用。高壓?xì)水霧安全、環(huán)保，無污染、水漬損失極小、對保護(hù)對象和人員均無傷害，分區(qū)靈活，響應(yīng)及時，使用壽命長，操作維護(hù)簡便，性價比高。

　　消防技術(shù)的發(fā)展趨勢已不僅僅是關(guān)注生命、財產(chǎn)，還包括火災(zāi)預(yù)防階段和滅火階段全方位的安全和環(huán)保。高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)體現(xiàn)了“滅火效果、人身安全和環(huán)境保護(hù)”三位一體的發(fā)展思路，它可取代傳統(tǒng)的自動噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、防火卷簾系統(tǒng)等，是消防領(lǐng)域的一場革命，其發(fā)展將帶來重大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。