细水雾系统（专题课）修订2

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细水雾灭火系统（1分）

• 1. 系统灭火机理
  • 定义及分级
    • 细水雾灭火系统主要是以水灭火介质，采用特殊喷头在压力作用下喷洒细水雾(水雾滴粒径更小)进行灭火或控火，是一种灭火效能较高、环保、适用范围较广的灭火系统。
    • 细水雾是指在最小设计工作压力下，喷头轴线下方1.0m处的平面上（蓝色圆圈范围）形成的雾滴粒径Dv0.5小于200μm，Dv0.99小于400μm的水雾滴。
      • Dv0.5小于200μm：Dv0.5为体积中位数直径，表示喷雾液体总体积中，50％是由直径大于该数值的液滴，另50％是由直径小于等于该数值的液滴组成的。Dv0.5小于200μm即在蓝色圆圈截面有50%雾滴粒径要小于200μm，另外50%雾滴粒径大于200μm
      • Dv0.99小于400μm：表示喷雾液体总体积中，1％是由直径大于该数值的液滴，另99％是由直径小于或等于该数值的液滴组成的。Dv0.99小于400μm即在蓝色圆圈截面99%的雾滴粒径要小于400μm，1%雾滴粒径大于400μm。
      • 总结起来即在喷头轴线下方1m的平面处，50%的雾滴粒径小于200μm，同时99%的雾滴粒径小于400μm才能判定为细水雾。
    • 细水雾灭火系统由供水装置、过滤装置、控制阀、细水雾喷头等组件和供水管路组成，能自动和人工启动并喷放细水雾进行灭火或控火的固定灭火系统。
  • 成雾原理
    • 单流体系统射流
      • 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的表面，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
      • 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，在分离管道系统中传输的两种物质在喷头处混合后相互碰撞，从而产生细水雾。
    • 双流体同管系统射流
      • 雾化介质与灭火介质在一套管道内混合，其成雾原理同单流体系统。
  • 灭火机理
    • 吸热冷却
    • 隔氧窒息
    • 辐射热阻隔
    • 浸湿作用
    • 　细水雾的灭火机理主要是表面冷却、窒息、辐射热阻隔和浸湿作用。除此之外，细水雾还具有乳化等作用，而在灭火过程中，往往会有几种作用同时发生，从而有效灭火
• 2. 系统分类
  • 细水雾灭火系统主要按工作压力、应用方式、动作方式、雾化介质和供水方式进行分类。
  • 工作压力分类
    • 
    • 低压系统
      • P≤1.21Mpa
    • 中压系统
      • 1.21Mpa≤P≤3.45Mpa
    • 高压系统
      • P≥3.45Mpa
  • 应用方式分类
    • 全淹没
      • 全淹没式系统是指向整个防护区内喷放细水雾，并持续一定时间，保护其内部所有保护对象的系统应用方式。全淹没式系统适用于扑救相对封闭空间内的火灾。
    • 局部应用
      • 局部应用式系统是指直接向保护对象喷放细水雾，并持续一定时间，保护空问内某具体保护对象的系统应用方式。局部应用式系统适用于扑救大空间内具体保护对象的火灾。
  • 按动作方式分类
    • 开式系统
      • 　开式系统是指采用开式细水雾喷头的系统，包括全淹没应用方式和局部应用方式。系统由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵，向开式细水雾喷头供水。
    • 闭式系统
      • 闭式系统是指采用闭式细水雾喷头的细水雾灭火系统，又可以分为湿式、干式和预作用三种形式.
  • 雾化介质分类
    • 单流体系统
      • 单流体系统是指使用单个管道向每个喷头供给灭火介质的细水雾灭火系统。
    • 双流体系统
      • 双流体系统是指水和雾化介质分管供给并在喷头处混合的细水雾灭火系统。
  • 供水方式分类
    • 泵组式系统
      • 泵组式系统是指采用泵组（或稳压装置）作为供水装置的细水雾灭火系统，适用于高、中和低压系统。
    • 瓶组式系统
      • 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的细水雾灭火系统，适用于中、高压系统。
    • 瓶组与泵组结合式系统
      • 瓶组与泵组结合式系统是指既采用泵组又采用瓶组作为供水装置的细水雾灭火系统，适用于高、中和低压系统。
• 3. 系统组成、工作原理与适用范围
  • 开式细水雾灭火系统
    • 系统组成
      • 开式细水雾灭火系统包括全淹没应用方式和局部应用方式，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、手动启动后，控制一组喷头同时喷水的自动细水雾灭火系统。系统组成如图3-5-2所示。
    • 工作原理
      • 自动控制方式时，火灾发生后，报警控制器收到两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，向系统管网供水，水雾喷头喷出细水雾，实施灭火。
  • 闭式细水雾灭火系统
    • 系统组成
      • 闭式细水雾灭火系统又可以分为湿式系统、干式系统和预作用系统三种形式。 闭式细水雾灭火系统适宜于采用非密集柜存储的图书库、资料库和档案库等保护对象。
    • 工作原理
      • 除喷头不同外，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。
  • 适用范围
    • 适用范围
      • （一）适用范围 1.可燃固体火灾(A类) 　　可以有效扑救相对封闭空间内的可燃固体表面火灾。包括纸张、木材、纺织品和塑料泡沫、橡胶等固体火灾等。 2.可燃液体火灾(B类) 　　可以有效扑救相对封闭空间内的可燃液体火灾，包括正庚烷或汽油等低闪点可燃液体和润滑油、液压油等中、高闪点可燃液体火灾。 3.电气火灾(E类) 　　可以有效扑救电气火灾。但不宜采用撞击雾化型喷头。包括电缆、控制柜等电子、电气设备火灾和变压器火灾等。
    • 不适用范围
      • （二）不适用范围 1.遇水能发生剧烈反应或产生大量有害物质的活泼金属火灾，包括： （1）活性金属，如锂、钠、钾、镁、钛、锆、铀、钚等。 （2）金属醇盐，如甲醇钠等。 （3）金属氨基化合物，如氨基钠等。 （4）碳化物，如碳化钙等。 （5）卤化物，如氯化甲酰、氯化铝等。 （6）氢化物，如氢化铝锂等。 （7）卤氧化物，如三溴氧化磷等。 （8）硅烷，如三氯－氟化甲烷等。 （9）硫化物，如五硫化二磷等。 （10）氰酸盐，如甲基氰酸盐等。 2. 可燃气体火灾 细水雾灭火系统不适用于可燃气体火灾，包括液化天然气等低温液化气体的火灾。 3. 可燃固体深位火灾 细水雾灭火系统不适用于可燃固体的深位火灾。
• 4. 系统设计参数
  • 系统选型
    • 系统宜采用泵组式系统，闭式系统不应采用瓶组系统
    • 细水雾灭火系统的设计，应综合考虑保护对象的火灾危险性及其火灾特性、防护目的和环境条件等因素，合理选型。 （1）下列场所宜选择全淹没应用方式的开式系统：液压站、配电室、电缆隧道、电缆夹层、电子信息系统机房、文物库以及采用密集柜存储的图书库、资料库和档案库。 （2）下列场所宜选择局部应用方式的开式系统：油浸变压器室、涡轮机房、柴油发电机房、润滑油站和燃油锅炉房、厨房内烹饪设备及其排烟罩和排烟管道部位。 （3）下列场所可选择闭式系统：采用非密集柜存储的图书库、资料库和档案库。 （4）系统宜采用泵组式系统。难以设置泵房或消防供电不能满足系统工作要求的场所，可选择瓶组系统，但闭式系统不应采用瓶组系统。
  • 设计参数
    • =
    • 喷头的最低设计工作压力不应小于1.20MPa。
    • 闭式系统
      • 闭式系统的作用面积不宜小于140m²，每套泵组所带喷头数量不应超过100只。
    • 全淹没应用方式的开式系统设计参数
    • 全淹没应用方式的开式系统防护区容积
      • 全淹没应用方式的开式系统，其单个防护区的容积，泵组系统不宜大于3000m³，瓶组系统不宜超过260m³。且瓶组系统所保护的防护区不宜超过4个。
    • 局部应用方式的开式系统的保护面积
    • 局部应用方式的开式系统保护具有可燃液体场所时设计参数
    • 系统设计相应时间
      • 开式系统的设计响应时间不应大于30s。采用全淹没应用方式的瓶组式系统，当同一防护区内采用多组瓶组时，各瓶组必须能同时启动，其动作响应时差不应大于2s。
    • 系统持续喷雾时间
    • 实体模拟试验结果的应用
• 5. 系统组件及设置要求
  • 供水装置
    • 　　细水雾灭火系统由水源（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、控水阀组、细水雾喷头以及火灾自动报警及联动控制系统组成。为保证系统中形成细水雾的部件正常工作，系统对水质的要求较高。对于泵组系统，其供水的水质娄符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB 5749--2006）的有关规定。对于瓶组系统，其供水的水质不应低于现行国家标准《瓶（桶）装饮用纯净水卫生标准》（GB 17324--2003）的有关规定，而且系统补水水源的水质应与系统的水质要求一致。
    • 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。
        • 储水箱
          • 系统的储水箱应采用密闭结构，并应采用不锈钢或其他能保证水质的材料制作，且应具有防尘、避光的技术措施。储水箱应设置保证自动补水的装置，并应设置液位显示、高低液位报警装置和溢流、透气及放空装置。
        • 水泵
          • 　泵组系统应设置独立的水泵。水泵应具有自动和手动启动功能以及巡检功能，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，其工作性能应与最大一台主泵相同，主、备用泵应具有自动切换功能，并应能手动操作停泵。水泵应采用自灌式引水或其他可靠的引水方式，泵的出水总管上应设置压力显示装置、安全阀和泄放试验阀。 　　每台泵的出水口均应设置止回阀。当水泵采用柴油机作为动力时，应保证其能持续运行60min。闭式系统的泵组系统应设置稳压泵，其流量不应大于系统中水力最不利点一只喷头的流量，工作压力应满足工作泵的启动要求。
        • 水泵控制柜（盘）
          • 水泵控制柜（盘）应布置在干燥、通风的部位，便于操作和检修，其防护等级不应低于IP54。
        • 安全阀
          • 安全阀设置在水泵的出水总管上，其动作压力应为系统最大工作压力的1.15倍
    • 瓶组供水装置
      • 　　瓶组系统的供水装置由储水容器、储气容器和压力显示装置等部件组成。储水容器、储气容器均应设置安全阀。使用多个储水容器和储气容器的瓶组系统，同一集流管下储水容器或储气容器的规格、充装量和充装压力应分别一致。储水量和储气量应根据保护对象的重要性、维护恢复时间等设置备用量。对于恢复时间超过48h的瓶组系统，应按主用量的100％设置备用量。容器组的布置应便于检查、测试、重新灌装和维护，其操作面距墙或操作面之间的距离不宜小于0.8m。
  • 细水雾喷头
    • 喷头分类
    • 喷头选择
      • （二）喷头的选择 1)对于喷头的喷孔易被外部异物堵塞的场所，应选用具有相应防护措施且不影响细水雾喷放效果的喷头，如粉尘场所应选用带防尘罩（端盖）的喷头，但在喷雾时不应造成喷雾阻挡和对人员造成伤害。 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)对于腐蚀性环境应选用采用防腐材料或具有防腐镀层的喷头。 4)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。
    • 喷头布置要求
      • （三）喷头的布置要求 1．闭式系统喷头布置要求 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；喷头与墙壁的距离不应大于喷头最大布置间距的1／2； 喷头的感温组件与顶棚或梁底的距离不宜小于75mm，并不宜大于150mm。当场所内设置吊顶时，喷头可贴邻吊顶布置。 2．开式系统喷头布置要求 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。 3．喷头备品 系统应按喷头的型号规格存储备用喷头，其数量不应小于相同型号规格喷头实际设计使用总数的1％，且分别不应少于5只。
  • 控制阀组
    • 选择
      • 1.雨淋阀 中、低压细水雾灭火系统的控制阀可以采用雨淋阀。 2.分配阀 高压细水雾灭火系统的控制阀组通常采用分配阀，它类似于气体灭火系统中的选择阀，但它不仅具备了选择阀的功能，而且具有启动系统和关闭系统的双重功能。
    • 设置
      • 开式系统应按防护区设置分区控制阀，且宜在分区控制阀上或阀后邻近位置设置泄放试验阀。闭式系统应按楼层或防火分区设置分区控制阀， 且应为带开关锁定或开关指示的阀组。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、检查和维护的位置。
    • 动作信号反馈装置
      • 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。
  • 过滤装置
    • 1）在储水箱进水口处以及出水口处或控制阀前应设置过滤器； 2）每一个细水雾喷头的供水侧应设一个喷头过滤网。
  • 试水阀、泄水阀、排气阀
    • （一）试水阀 　　细水雾灭火系统的闭式系统应在每个分区阀后管网的最不利点处设置试水阀，应符合下列规定： 　　1）试水阀前应设置压力表。 　　2）试水阀出口的流量系数应与一只喷头的流量系数等效。 3）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等造成危害。 　　细水雾灭火系统的开式系统应在分区控制阀上或阀后邻近位置设置泄放试验阀。
  • 系统管网
    • 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，也可采用亚弧焊焊接。 系统管道和管道附件的公称压力不应小于系统的最大工作压力。对于泵组式系统，水泵吸水口至储水箱之间的管道、管道附件、阀门的公称压力不应小于1.0 MPa。
• 6. 练习题
  • 【真题解析】 17-74.细水雾灭火系统按供水方式分类，可分为泵组式系统、瓶组与泵组结合式系统和（ ）。 A.低压系统 B.瓶组式系统 C.中压系统 D.高压系统 【答案】B 【解析】细水雾灭火系统按供水方式分类，可分为泵组式系统、瓶组式、瓶组与泵组结合式系统。 【真题解析】 16-45.下列关丁细水喷雾灭火系统联动控制的做法中，错误的是( )。 A.开式系统在接收到两个不同类型的火灾报警信号后自动启动 B.开式系统在接收到两个独立回路中相同类型的两个火灾报警信号后自动启动 C.闭式系统在喷头动作后，由压力开关直接联锁自动启动 D.闭式系统在在喷头动作后，由分区控制阀启闭信号自动启动 【答案】D 【解析】开式细水雾灭火系统：自动控制方式时，火灾发生后，报警控制器收到两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，向系统管网供水，水雾喷头喷出细水雾，实施灭火。 除喷头不同外，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。 【真题解析】 15-41.基于细水雾灭火系统的灭火机理，下列场所中，细水雾灭火系统不适用于扑救的是( )。 A.电缆夹层 B. 柴油发电机 C. 锅炉房 D. 电石仓库 【答案】D