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　　第一節(jié) 系統(tǒng)滅火機(jī)理

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火機(jī)理與水霧有密切關(guān)系。本節(jié)主要介紹細(xì)水霧的成霧原理、水霧分級(jí)以及系統(tǒng)滅火機(jī)理。

　　一、細(xì)水霧的成霧原理

　?。ㄒ唬┘?xì)水霧的定義及分級(jí)

　　1．細(xì)水霧的定義

　　細(xì)水霧是指在最小設(shè)計(jì)工作壓力下，經(jīng)噴頭噴出并在噴頭軸線下方1.0m處的平面上形成的霧滴粒徑Dv0.50小于200μm，Dv0.99小于400μm的水霧滴。

　　2．細(xì)水霧的分級(jí)

　　細(xì)水霧按水霧中水微粒的大小分為3級(jí)，如圖3-5-1所示。Ⅰ級(jí)細(xì)水霧為Dv0.1≤100μm與Dv0.9≤200μm連線的左側(cè)部分，Ⅱ級(jí)細(xì)水霧為Dv0.1≤200μm與Dv0.9≤400μm連線的之間部分且不屬于Ⅰ級(jí)的水霧，Ⅲ級(jí)細(xì)水霧為Dv0.1>400μm與Dv0.99≤1000μm之間的部分。

　?。ǘ┘?xì)水霧的成霧原理分析

　　1．單流體系統(tǒng)射流成霧原理

　　液體以很高的速度被釋放出來(lái)，由于液體與周?chē)諝獾乃俣炔疃凰核槌蔀榧?xì)水霧；液體射流被沖擊到一個(gè)固定的表面，由于沖擊力將液體打散成細(xì)水霧；兩股成份類(lèi)似的液體射流相互碰撞，將液體射流打散成細(xì)水霧；超聲波和靜電霧化器將射流液體振動(dòng)或電子粉碎成細(xì)水霧；液體在壓力容器中被加熱到高于沸點(diǎn)，突然被釋放到大氣壓力狀態(tài)形成細(xì)水霧。

　　2．雙流體異管系統(tǒng)射流成霧原理

　　由一套管道向噴頭提供滅火介質(zhì)，另外一套管道提供霧化介質(zhì)，兩種在分離管道系統(tǒng)中傳輸?shù)奈镔|(zhì)在噴頭處混合，相互碰撞，從而產(chǎn)生細(xì)水霧。

　　3．雙流體同管系統(tǒng)射流成霧原理

　　霧化介質(zhì)與滅火介質(zhì)在一套管道內(nèi)混合，其成霧原理同單流體系統(tǒng)。

　　二、細(xì)水霧的滅火機(jī)理

　　細(xì)水霧的滅火機(jī)理主要是表面冷卻、窒息、輻射熱阻隔和浸濕作用。除此之外，細(xì)水霧還具有乳化等作用，而在滅火過(guò)程中，往往會(huì)有幾種作用同時(shí)發(fā)生，從而有效滅火。

　?。ㄒ唬┪鼰崂鋮s

　　細(xì)小水滴在受熱后易于汽化，在氣、液相態(tài)變化過(guò)程中從燃燒物質(zhì)表面或火災(zāi)區(qū)域吸收大量的熱量。物質(zhì)表面溫度迅速下降后，會(huì)使熱分解中斷，燃燒隨即終止。表3-5-1列出了霧滴直徑、每升水的表面積、汽化時(shí)間及自由下落速度之間的關(guān)系，從表中我們可以看出，霧滴直徑越小，表面積就越大，汽化所需要的時(shí)間也越短，吸熱作用和效率就越高。對(duì)于相同的水量，細(xì)水霧霧滴所形成的表面積至少比傳統(tǒng)水噴淋?chē)婎^（包括水噴霧噴頭）噴出的水滴大100倍，因此細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的冷卻作用是非常明顯的。

　　表3-5-1 霧滴直徑、表面積、汽化時(shí)間和自由下落速度的關(guān)系

　　霧滴直徑

　　每升水的表面積

　　汽化時(shí)間

　　自由下落速度

　　10.0mm

　　0.6㎡

　　620s

　　9.2m/s

　　1.0mm

　　6.0㎡

　　6.2s

　　4.0m/s

　　0.1mm

　　60.0㎡

　　0.062s

　　0.35m/s

　　0.01mm

　　600.0㎡

　　0.00062s

　　0.003m/s

　　（二）隔氧窒息

　　霧滴在受熱后汽化形成原體積1680倍的水蒸氣，最大限度地排斥火場(chǎng)的空氣，使燃燒物質(zhì)周?chē)难鹾拷档?，燃燒即?huì)因缺氧而受抑制或中斷。系統(tǒng)啟動(dòng)后形成水蒸汽在完全覆蓋整個(gè)著火面的情況下，時(shí)間越短，窒息作用越明顯。

　　（三）輻射熱阻隔

　　細(xì)水霧噴入火場(chǎng)后，形成的水蒸氣迅速將燃燒物、火焰和煙羽籠罩，對(duì)火焰的輻射熱具有極佳的阻隔能力，能夠有效抑制輻射熱引燃周?chē)渌锲?，達(dá)到防止火焰蔓延的效果。

　?。ㄋ模┙褡饔?br />
　　顆粒大沖量大的霧滴會(huì)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。另外系統(tǒng)還可以充分將著火位置以外的燃燒物浸濕，從而抑制火災(zāi)的蔓延和發(fā)展。

　　第二節(jié) 系統(tǒng)分類(lèi)

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)主要按工作壓力、應(yīng)用方式、動(dòng)作方式、霧化介質(zhì)和供水方式進(jìn)行分類(lèi)。

　　一、按工作壓力分類(lèi)

　?。ㄒ唬┑蛪合到y(tǒng)

　　系統(tǒng)分布管網(wǎng)工作壓力小于或等于1.21MPa的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

　　（二）中壓系統(tǒng)

　　系統(tǒng)分布管網(wǎng)工作壓力大于1.21MPa且小于3.45MPa的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

　?。ㄈ└邏合到y(tǒng)

　　系統(tǒng)分布管網(wǎng)工作壓力大于或等于3.45MPa的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

　　二、按應(yīng)用方式分類(lèi)

　?。ㄒ唬┤蜎](méi)式系統(tǒng)

　　向整個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)噴放細(xì)水霧，并持續(xù)一定時(shí)間，保護(hù)其內(nèi)部所有保護(hù)對(duì)象的系統(tǒng)應(yīng)用方式。全淹沒(méi)式系統(tǒng)適用于撲救相對(duì)封閉空間內(nèi)的火災(zāi)。

　?。ǘ┚植繎?yīng)用式系統(tǒng)

　　直接向保護(hù)對(duì)象噴放細(xì)水霧，并持續(xù)一定時(shí)間，保護(hù)空間內(nèi)某具體保護(hù)對(duì)象的系統(tǒng)應(yīng)用方式。局部應(yīng)用式系統(tǒng)適于撲救大空間內(nèi)具體保護(hù)對(duì)象的火災(zāi)。

　　三、按動(dòng)作方式分類(lèi)

　?。ㄒ唬╅_(kāi)式系統(tǒng)

　　采用開(kāi)式細(xì)水霧噴頭的系統(tǒng)，包括全淹沒(méi)應(yīng)用方式和局部應(yīng)用方式。系統(tǒng)由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)或傳動(dòng)管控制，自動(dòng)開(kāi)啟雨淋報(bào)警閥和啟動(dòng)供水泵，向開(kāi)式細(xì)水霧噴頭供水。

　　（二）閉式系統(tǒng)

　　采用閉式細(xì)水霧噴頭的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，它又可以分為濕式、干式和預(yù)作用三種形式。

　　四、按霧化介質(zhì)分類(lèi)

　　（一）單流體系統(tǒng)

　　使用單個(gè)管道向每個(gè)噴頭供給滅火介質(zhì)的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

　?。ǘ╇p流體系統(tǒng)

　　水和霧化介質(zhì)分管供給并在噴頭處混合的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

　　五、按供水方式分類(lèi)

　?。ㄒ唬┍媒M式系統(tǒng)

　　采用泵組（或穩(wěn)壓裝置）作為供水裝置的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，適用于高、中和低壓系統(tǒng)。

　?。ǘ┢拷M式系統(tǒng)

　　采用貯水容器貯水、貯氣容器進(jìn)行加壓供水的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，適用于中、高壓系統(tǒng)。

　?。ㄈ┢拷M與泵組結(jié)合式系統(tǒng)

　　既采用泵組又采用瓶組作為供水裝置的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，適用于高、中和低壓系統(tǒng)。

　　第三節(jié) 系統(tǒng)組成與工作原理

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)由水源（儲(chǔ)水池、儲(chǔ)水箱、儲(chǔ)水瓶）、供水裝置（泵組推動(dòng)或瓶組推動(dòng)）、系統(tǒng)管網(wǎng)、控水閥組、細(xì)水霧噴頭以及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)組成。

　　一、開(kāi)式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

　?。ㄒ唬┫到y(tǒng)組成

　　開(kāi)式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)包括全淹沒(méi)應(yīng)用方式和局部應(yīng)用方式，是采用開(kāi)式細(xì)水霧噴頭，由配套的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)連鎖或遠(yuǎn)控、手動(dòng)啟動(dòng)后，控制一組噴頭同時(shí)噴水的自動(dòng)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)組成見(jiàn)圖3-5-2。

　　圖片

　　1.開(kāi)式細(xì)水霧噴頭 2.火災(zāi)探測(cè)器3.噴霧指示燈 4.火災(zāi)聲光報(bào)警器5.分區(qū)控制閥組6.火災(zāi)報(bào)警控制器 7.消防泵控制柜 8.控制閥（常開(kāi)）9.壓力表 10.水流傳感器11.壓力開(kāi)關(guān)12.泄水閥（常閉） 13.消防泵 14.止回閥 15.柔性接頭16.穩(wěn)壓泵17.過(guò)濾器18.安全閥19.泄放試驗(yàn)閥20.液位傳感器21.貯水箱22.分區(qū)控制閥（電磁/氣動(dòng)/電動(dòng)閥）

　　圖片

　　由于供水裝置的不同，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的構(gòu)成略有不同。泵組式系統(tǒng)由細(xì)水霧噴頭、控制閥組、系統(tǒng)管網(wǎng)、泵組（消防水泵和穩(wěn)壓裝置）、水源（儲(chǔ)水池或儲(chǔ)水箱）以及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)組成，如圖3-5-3所示。瓶組式系統(tǒng)由細(xì)水霧噴頭、控制閥、啟動(dòng)瓶、儲(chǔ)水瓶組、瓶架、系統(tǒng)管網(wǎng)以

　　圖片

　　及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)組成，如圖3-5-4所示。

　　（二）工作原理

　　細(xì)水霧開(kāi)式滅火系統(tǒng)的工作原理如圖3-5-5所示。

　　圖片

　　火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)探測(cè)器動(dòng)作，報(bào)警控制器得到報(bào)警信號(hào)，向消防控制中心發(fā)出滅火指令，在得到控制中心滅火指令或啟動(dòng)信息后，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉防火門(mén)、防火閥、通風(fēng)及空調(diào)等影響系統(tǒng)滅火有效性的開(kāi)口，并啟動(dòng)控制閥組和消防水泵，向系統(tǒng)管網(wǎng)供水，水霧噴頭噴出細(xì)水霧，實(shí)施滅火。

　　二、閉式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

　?。ㄒ唬┫到y(tǒng)組成

　　閉式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)采用閉式細(xì)水霧噴頭，系統(tǒng)組成如圖3-5-6所示。

　　圖片

　　圖3-5-6 閉式系統(tǒng)示意圖

　　1.閉式細(xì)水霧噴頭 2.末端試水閥 3.水流傳感器4. 分區(qū)控制閥（常開(kāi), 反饋閥門(mén)開(kāi)啟信號(hào)）5.排氣閥（常閉） 6.火災(zāi)報(bào)警控制器7.消防泵控制柜8.控制閥（常開(kāi)） 9.水流傳感器10.壓力開(kāi)關(guān) 11.泄水閥（常閉） 12.消防泵13.止回閥14.柔性接頭15.穩(wěn)壓泵16.安全閥17.泄放試驗(yàn)閥18.過(guò)濾器19.液位傳感器20. 貯水箱

　　根據(jù)使用場(chǎng)所的不同，閉式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)又可以分為濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng)三種形式。閉式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)適宜于采用非密集柜存儲(chǔ)的圖書(shū)庫(kù)、資料庫(kù)和檔案庫(kù)等保護(hù)對(duì)象。

　?。ǘ┕ぷ髟?br />
　　除噴頭不同外，閉式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的工作原理與閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)相同，有關(guān)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的組成與工作原理參見(jiàn)本篇第三章自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容。

　　第四節(jié) 系統(tǒng)適用范圍

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是一種新的滅火技術(shù)，具有許多優(yōu)點(diǎn)，但其也有適用范圍與不適用的范圍。本節(jié)主要介紹系統(tǒng)的特性、適用范圍與不適用的范圍。

　　一、系統(tǒng)的特性

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的特性主要有以下幾點(diǎn)：

　?。ㄒ唬┕?jié)能環(huán)保性

　　細(xì)水霧對(duì)人體無(wú)害，對(duì)環(huán)境無(wú)影響，不會(huì)在高溫下產(chǎn)生有害的分解物質(zhì)。由于它具有高效的冷卻作用和明顯的吸收煙塵作用，更加有利于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員的逃生與撲救。

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)與其他水基滅火系統(tǒng)相比，用水量減少。通常而言，常規(guī)水噴霧滅火系統(tǒng)用水量是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的70%~90%，而細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的用水量又是常規(guī)水噴霧滅火系統(tǒng)的20%以下。因此，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)大大減少了系統(tǒng)管材，大大降低了系統(tǒng)能耗，大大減小了消防水箱的容積。

　?。ǘ╇姎饨^緣性

　　細(xì)水霧的滴粒徑小，噴霧時(shí)水呈不連續(xù)性，所以電氣絕緣性能比較好。帶電噴放細(xì)水霧的試驗(yàn)表明，細(xì)水霧具有良好的電絕緣性能。公安部天津消防研究所委托天津市電力科學(xué)研究院進(jìn)行細(xì)水霧噴頭噴射霧束的交流電耐壓性能試驗(yàn)，結(jié)果表明：霧束在220KV、110KV、35KV三個(gè)電壓等級(jí)下不發(fā)生工頻交流閃絡(luò)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3-5-2。所以細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具有良好的電氣絕緣性能。

　　表3-5-2 細(xì)水霧噴頭噴射霧束的交流電耐壓試驗(yàn)結(jié)果

　　額定電壓

　　等級(jí)

　　kV

　　噴頭與電極板之間的距離

　　mm

　　電極板上施加的工頻交流電壓（有效值）

　　kV

　　尚未噴霧時(shí)毫安表的指示值

　　mA

　　噴射水霧時(shí)一分鐘交流耐壓試驗(yàn)結(jié)果

　　噴射水霧時(shí)毫安表的指示值

　　mA

　　220

　　1800

　　252.0

　　1.9

　　未閃絡(luò)

　　1.9

　　110

　　850

　　126.0

　　0.8

　　未閃絡(luò)

　　0.8

　　35

　　300

　　40.5

　　0.2

　　未閃絡(luò)

　　0.2

　　（三）煙霧消除作用

　　細(xì)水霧蒸發(fā)后，體積膨脹而充滿整個(gè)火場(chǎng)空間，細(xì)小的水蒸氣顆粒極易與燃燒形成的游離碳結(jié)合，從而對(duì)火場(chǎng)環(huán)境起到很強(qiáng)的洗滌、降塵、凈化效果，可以有效消除煙霧中的腐蝕性及有毒物質(zhì)，有利于人員疏散和消防員的滅火救援工作。

　　二、適用范圍

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)適用于撲救以下火災(zāi)：

　　（一）可燃固體火災(zāi)（A類(lèi)）

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可以有效撲救相對(duì)封閉空間內(nèi)可燃固體表面火災(zāi)，包括紙張、木材、紡織品和塑料泡沫、橡膠等固體火災(zāi)等。

　?。ǘ┛扇家后w火災(zāi)（B類(lèi)）

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可以有效撲救相對(duì)封閉空間內(nèi)的可燃液體火災(zāi)，包括正庚烷或汽油等低閃點(diǎn)可燃液體和潤(rùn)滑油、液壓油等中、高閃點(diǎn)可燃液體火災(zāi)。

　　（三）電氣火災(zāi)火災(zāi)（E類(lèi)）

　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可以有效撲救電氣火災(zāi)，包括電纜、控制柜等電子、電氣設(shè)備火災(zāi)和變壓器火災(zāi)等。

　　三、不適用范圍

　　1.細(xì)水霧滅火系統(tǒng)不能直接用于能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)或產(chǎn)生大量有害物質(zhì)的活潑金屬及其化合物火災(zāi)，包括：

　?。?）活性金屬，如鋰、鈉、鉀、鎂、鈦、鋯、鈾、钚等；

　?。?）金屬醇鹽，如甲醇鈉等；

　?。?）金屬氨基化合物，如氨基鈉等；

　　（4）碳化物，如碳化鈣等；

　?。?）鹵化物，如氯化甲酰，氯化鋁等；

　　（6）氫化物，如氫化鋁鋰等；

　?。?）鹵氧化物，如三溴氧化磷等；

　?。?）硅烷，如三氯-氟化甲烷等；

　?。?）硫化物，如五硫化二磷等;

　?。?0）氰酸鹽，如甲基氰酸鹽等。

　　2.細(xì)水霧滅火系統(tǒng)不能直接應(yīng)用于可燃?xì)怏w火災(zāi)，包括液化天然氣等低溫液化氣體的場(chǎng)合。

　　3.細(xì)水霧滅火系統(tǒng)不適用于可燃固體深位火災(zāi)。