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細水霧滅火系統綜述
細水霧滅火系統綜述

1、關于高壓細水霧

高壓細水霧,又稱微水霧滴,壓力大于10MPa,建立在容積式泵的基礎上,通常使用柱塞泵,系統壓力最高可達100~200MPa。高壓細水霧系統及裝置為安全經濟高效起見,通常壓力為10~20MPa。高壓細水霧是指在不小于10MPa壓力下,產生的DV0.99<100μm的水霧。

傳統的細水霧是指中、低壓細水霧(壓力為1~2MPa),即建立在離心泵基礎上,壓力通常為1~2MPa左右的細水霧或水噴霧,用水量較大,與水噴淋的最大區別在于更換了噴頭,其余改變甚少。傳統細水霧是指在最小工作壓力下產生的,距噴嘴1m處的平面上,霧滴累積體積分布參數DV0.99<1000μm的水霧(NFPA750標準)。

高壓細水霧滅火系統與傳統的中低壓細水霧(水噴霧)滅火系統從壓力形成原理到整個系統的流量和壓力控制以及核心元件有著根本性的不同,核心元件工作原理及使用材料上的一系列根本差異,帶來滅火效率、滅火類型和應用場所等的巨大差異。高壓細水霧除了可替代傳統的中、低壓細水霧(水噴霧)外,還可取代氣體、氣溶膠、干粉、泡沫、水噴淋、消火栓等滅火系統。

特別是高壓超細水霧(DV0.99<10μm)成為取代氣體等化學滅火劑滅火手段的最有效技術。

高壓細水霧技術是目前國內外綠色消防技術發展的前沿,是多種學科交叉結晶的高效環保滅火技術,其先進的滅火機理突破了傳統滅火理念,是消防技術發展史上的一次革命。

如今,被稱為世界性難題的“高層建筑、地下空間、公共場所、老城區、交通運輸以及石油化工”等領域的火災防治問題日益突出。強盾高壓細水霧消防技術產品以其先進的滅火、降溫、降煙機理和優異性能成為解決諸多火災難題的最有效手段。

高壓細水霧不僅具有高效節水、安全環保的滅火功能,而且具備特殊的降煙、降溫、降毒功能。可快速隔離火源、對火災現場煙霧和有毒氣體進行有效降解和封堵,形成逃生通道,有利于人員疏散和保護消防隊員的生命安全。高壓細水霧技術產品在不同場所實現的各種靈活應用,體現了“滅火效果、人身安全和環境保護”三位一體的發展思路。

2、滅火機理

高壓細水霧具有高效冷卻、快速窒息的雙重滅火機理,形成了介于液體和氣體之間的一種特殊狀態,用水量是傳統滅火手段的1%,效率是其200-300倍。

l  均衡的表面冷卻,高效吸熱;

l  窒息滅火,而且只發生在火源周圍;

l  沖擊乳化和稀釋;阻隔熱輻射;洗滌煙霧和廢氣。

水(壓力在10MPa以上)從一種特殊材料的噴頭噴出時,形成粒徑在10~100μm的水霧,高壓超細水霧粒徑多在10μm以下,遇火后迅速汽化,體積可膨脹1700~5800倍,吸收大量的熱,使燃燒表面溫度迅速降低;同時,水汽化后形成水蒸汽,將燃燒區域整體包圍和覆蓋,使燃燒因缺氧而窒息。

高壓細水霧所要表現出來的三個特點為:

1)霧粒的直徑要盡量小,微米級;

2)霧粒的飛行速度要盡量快,大于100m/s;

3)單位空間內霧粒的數量要盡量的多;

當這三個條件都具備時,高壓細水霧滅火、降溫、降煙的優異性能就充分表現出來。

通俗的講,因為高壓細水霧的微米級霧滴具有三維運動的特點,高壓細水霧在滅火、降煙、降溫時形成了一個立體的罩子,整個大霧團內部又有三維運動的霧滴,在火焰根部和高溫區域形成了立體多維的運動層和覆蓋層,再加上其快速汽化時的降溫和降低火源周圍氧濃度的效應,使其滅火、降溫、降煙的立體多功能效應快速體現出來。

      

霧滴直徑

(mm)

每升水表面積

(m2

汽化時間

(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、高壓細水霧滅火系統的特點

安全環保節水:以水為滅火劑,具有高效冷卻、窒息等雙重滅火機理,對人體無傷害,對環境無影響,不會在高溫下分解產生有害物質,在噴霧的同時,對噴放區域內的人員無任何傷害,有利于現場人員的逃生與撲救,用水量是水噴淋的1%,極大減少了消防水箱(池)的容積,避免了大量排水造成的次生災害。

高效持續滅火:高壓細水霧取水方便,可持續滅火,快速冷卻和迅速絕氧,冷卻速度比一般噴淋系統快100倍以上,有效防止火災的復燃。

阻熱與凈化作用:細水霧對熱輻射具有很好的屏蔽作用,能洗消煙霧和毒氣,減少煙霧和燃燒時產生的毒氣所造成的危害。

電絕緣性好:高壓細水霧霧滴直徑小,直徑為10~100μm,噴放后霧滴是不連續的,可以長時間地懸浮在空中, 需要相當數量和極長的時間才能完成水霧的匯聚、凝結, 因此很難在電極表面形成導電的連續水流或表面水域,具有優良的電絕緣性,可有效撲救帶電設備火災。

適用性強:保護空間無封閉和耐壓等方面的要求,可保持自然通風并具有極強的穿透力,適用性強。

可靠性高:系統安裝完成后可定期對系統進行噴霧檢驗;系統采用不銹鋼材質,可靠性高,壽命長,使用壽命可達60年。

配置靈活:全空間系統,保護整個空間,也可局部使用,保護空間內獨立的設施或設施的一部分。

節省空間、安裝簡便:相對于傳統的滅火系統而言,管道管徑小,僅為10~50mm,占用空間小;傳統的比較大消防水池以及高位水箱均不用再設置,節約空間,系統綜合投資性價比極高。

維護方便:僅以水為滅火劑,在備用狀態下為常壓,日常維護工作量和費用大大降低。

 4、高壓細水霧的電氣安全性

1)電氣設備火災特點

l  初期火災,以濃煙和可燃氣體為主,溫度較低;具有遮擋性,易復燃;

l  火災煙氣含有大量CO、HCl、HF等有毒腐蝕性氣體,極易在電器柜中蔓延,腐蝕電纜、電氣開關、電路板等電子元器件,易造成二次災害。

美國聯邦通訊委員會網絡安全理事會(簡稱FCCNRC)的網絡安全研究報告:通訊機房火災損失中,95%是由煙霧造成的,僅有5%是由火場溫度造成的。因此,電氣類防護空間的滅火系統需具有除煙效果,可以大大降低煙氣造成的損失,而只有高壓細水霧具備了極好的降煙效果。

2)交流耐壓性能試驗
3)弱電機房及配電室高壓細水霧滅火實驗

l  電腦主機及顯示器

l  配電柜1:通電工作,外加用電負載

l  配電柜2:敷設電力電纜、信號電纜,被遮擋

l  電纜橋架:敷設電力電纜、信號電纜

l  火災模型:電纜采用電熱絲加熱,模擬電纜火災。

實驗結果:快速滅火,具有良好的電氣絕緣性。

5、高壓細水霧的降溫釋毒作用

高壓細水霧的降溫釋毒作用是其它任何消防手段所不具備的。加拿大國家研究局(NRC)進行機房細水霧滅火實驗表明,機房內的溫度在細水霧噴放后不到15秒迅速降到50℃,實驗過程中測到的CO和CO2最大濃度分別不超過0.08%和3.5%(CO體積濃度為1.5%,1-3分鐘即可造成人員死亡,CO2的體積濃度為25%時,可使呼吸中樞麻痹,引起中毒),也就是說細水霧可使機房內燃燒產物的濃度維持在對人沒有傷害的水平上,這樣有利于人員進入機房進行撲救工作。

 

 

 
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