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细水雾灭火系统综述
细水雾灭火系统综述

1、关于高压细水雾

高压细水雾,又称微水雾滴,压力大于10MPa,建立在 容积式泵的基础上,通常使用柱塞泵,系统压力最高可达100~200MPa。高压细 水雾系统及装置为安全经济高效起见,通常压力为10~20MPa。高压细 水雾是指在不小于10MPa压力下,产生的DV0.99<100μm的水雾。

传统的细水雾是指中、低压细水雾(压力为1~2MPa),即建立 在离心泵基础上,压力通常为1~2MPa左右的 细水雾或水喷雾,用水量较大,与水喷 淋的最大区别在于更换了喷头,其余改变甚少。传统细 水雾是指在最小工作压力下产生的,距喷嘴1m处的平面上,雾滴累 积体积分布参数DV0.99<1000μm的水雾(NFPA750标准)。

高压细 水雾灭火系统与传统的中低压细水雾(水喷雾)灭火系 统从压力形成原理到整个系统的流量和压力控制以及核心元件有着根本性的不同,核心元 件工作原理及使用材料上的一系列根本差异,带来灭火效率、灭火类 型和应用场所等的巨大差异。高压细 水雾除了可替代传统的中、低压细水雾(水喷雾)外,还可取代气体、气溶胶、干粉、泡沫、水喷淋、消火栓等灭火系统。

特别是高压超细水雾(DV0.99<10μm)成为取 代气体等化学灭火剂灭火手段的最有效技术。

高压细 水雾技术是目前国内外绿色消防技术发展的前沿,是多种 学科交叉结晶的高效环保灭火技术,其先进 的灭火机理突破了传统灭火理念,是消防 技术发展史上的一次革命。

如今,被称为世界性难题的“高层建筑、地下空间、公共场所、老城区、交通运 输以及石油化工”等领域 的火灾防治问题日益突出。强盾高 压细水雾消防技术产品以其先进的灭火、降温、降烟机 理和优异性能成为解决诸多火灾难题的最有效手段。

高压细 水雾不仅具有高效节水、安全环保的灭火功能,而且具备特殊的降烟、降温、降毒功能。可快速隔离火源、对火灾 现场烟雾和有毒气体进行有效降解和封堵,形成逃生通道,有利于 人员疏散和保护消防队员的生命安全。高压细 水雾技术产品在不同场所实现的各种灵活应用,体现了“灭火效果、人身安全和环境保护”三位一体的发展思路。

2、灭火机理

高压细 水雾具有高效冷却、快速窒 息的双重灭火机理,形成了 介于液体和气体之间的一种特殊状态,用水量 是传统灭火手段的1%,效率是其200-300倍。

l  均衡的表面冷却,高效吸热;

l  窒息灭火,而且只 发生在火源周围;

l  冲击乳化和稀释;阻隔热辐射;洗涤烟雾和废气。

水(压力在10MPa以上)从一种 特殊材料的喷头喷出时,形成粒径在10~100μm的水雾,高压超 细水雾粒径多在10μm以下,遇火后迅速汽化,体积可膨胀1700~5800倍,吸收大量的热,使燃烧 表面温度迅速降低;同时,水汽化后形成水蒸汽,将燃烧 区域整体包围和覆盖,使燃烧因缺氧而窒息。

高压细 水雾所要表现出来的三个特点为:

1)雾粒的直径要尽量小,微米级;

2)雾粒的 飞行速度要尽量快,大于100m/s;

3)单位空 间内雾粒的数量要尽量的多;

当这三 个条件都具备时,高压细水雾灭火、降温、降烟的 优异性能就充分表现出来。

通俗的讲,因为高 压细水雾的微米级雾滴具有三维运动的特点,高压细水雾在灭火、降烟、降温时 形成了一个立体的罩子,整个大 雾团内部又有三维运动的雾滴,在火焰 根部和高温区域形成了立体多维的运动层和覆盖层,再加上 其快速汽化时的降温和降低火源周围氧浓度的效应,使其灭火、降温、降烟的 立体多功能效应快速体现出来。

      

雾滴直径

(mm)

每升水表面积

(m2

汽化时间

(s)

自由下落速度

(m/s)

10

0.6

600

9

1

6

6

4

0.1

60

0.06

0.4

0.01

600

0.006

0.04

3、高压细 水雾灭火系统的特点

安全环保节水:以水为灭火剂,具有高效冷却、窒息等双重灭火机理,对人体无伤害,对环境无影响,不会在 高温下分解产生有害物质,在喷雾的同时,对喷放 区域内的人员无任何伤害,有利于 现场人员的逃生与扑救,用水量是水喷淋的1%,极大减少了消防水箱(池)的容积,避免了 大量排水造成的次生灾害。

高效持续灭火:高压细水雾取水方便,可持续灭火,快速冷却和迅速绝氧,冷却速 度比一般喷淋系统快100倍以上,有效防止火灾的复燃。

阻热与净化作用:细水雾 对热辐射具有很好的屏蔽作用,能洗消烟雾和毒气,减少烟 雾和燃烧时产生的毒气所造成的危害。

电绝缘性好:高压细 水雾雾滴直径小,直径为10~100μm,喷放后 雾滴是不连续的,可以长 时间地悬浮在空中, 需要相 当数量和极长的时间才能完成水雾的汇聚、凝结, 因此很 难在电极表面形成导电的连续水流或表面水域,具有优良的电绝缘性,可有效 扑救带电设备火灾。

适用性强:保护空 间无封闭和耐压等方面的要求,可保持 自然通风并具有极强的穿透力,适用性强。

可靠性高:系统安 装完成后可定期对系统进行喷雾检验;系统采用不锈钢材质,可靠性高,寿命长,使用寿命可达60年。

配置灵活:全空间系统,保护整个空间,也可局部使用,保护空 间内独立的设施或设施的一部分。

节省空间、安装简便:相对于 传统的灭火系统而言,管道管径小,仅为10~50mm,占用空间小;传统的 比较大消防水池以及高位水箱均不用再设置,节约空间,系统综 合投资性价比极高。

维护方便:仅以水为灭火剂,在备用状态下为常压,日常维 护工作量和费用大大降低。

 4、高压细 水雾的电气安全性

1)电气设备火灾特点

l  初期火灾,以浓烟 和可燃气体为主,温度较低;具有遮挡性,易复燃;

l  火灾烟气含有大量CO、HCl、HF等有毒腐蚀性气体,极易在电器柜中蔓延,腐蚀电缆、电气开关、电路板等电子元器件,易造成二次灾害。

美国联 邦通讯委员会网络安全理事会(简称FCCNRC)的网络安全研究报告:通讯机房火灾损失中,95%是由烟雾造成的,仅有5%是由火场温度造成的。因此,电气类 防护空间的灭火系统需具有除烟效果,可以大 大降低烟气造成的损失,而只有 高压细水雾具备了极好的降烟效果。

2)交流耐压性能试验
3)弱电机 房及配电室高压细水雾灭火实验

l  电脑主机及显示器

l  配电柜1:通电工作,外加用电负载

l  配电柜2:敷设电力电缆、信号电缆,被遮挡

l  电缆桥架:敷设电力电缆、信号电缆

l  火灾模型:电缆采用电热丝加热,模拟电缆火灾。

实验结果:快速灭火,具有良 好的电气绝缘性。

5、高压细 水雾的降温释毒作用

高压细 水雾的降温释毒作用是其它任何消防手段所不具备的。加拿大国家研究局(NRC)进行机 房细水雾灭火实验表明,机房内 的温度在细水雾喷放后不到15秒迅速降到50℃,实验过程中测到的CO和CO2最大浓度分别不超过0.08%和3.5%(CO体积浓度为1.5%,1-3分钟即 可造成人员死亡,CO2的体积浓度为25%时,可使呼吸中枢麻痹,引起中毒),也就是 说细水雾可使机房内燃烧产物的浓度维持在对人没有伤害的水平上,这样有 利于人员进入机房进行扑救工作。

 

 

 
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