第四章水喷雾灭火系统学习资料

第四章水喷雾灭火系

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第四章水喷雾灭火系统

学习要求

通过本章学习，应重点掌握水喷雾灭火系统的工作原理、适用范围和设置要求；熟悉水喷雾灭火系统分类与组成、系统的组件与功能以及系统基本设计参数；了解水喷雾灭火系统的灭火机理。

水喷雾灭火系统是利用专门设计的水雾喷头，在水雾喷头的工作压力下将水流分解成粒径不超过1mm 的细小水滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统。

第一节系统灭火机理

水喷雾系统通过改变水的物理状态，通过水雾喷头使水从连续的洒水状态转变成不连续的细小水雾滴，而喷射出来。它具有较高的电绝缘性能和良好的灭火性能。水喷雾的灭火机理主要是表面冷却、窒息、乳化和稀释作用。这四种作用在水雾喷射到燃烧物质表面时通常是以几种作用同时发生，并实现灭火的。

一、表面冷却

水喷雾系统以水雾滴形态喷出水雾时比直射流形态喷出时的表面积要大几百倍，当水雾滴喷射到燃烧表面时，因换热面积大而会吸收大量的热能并迅速汽化，使燃烧物质表面温度迅速降到物质热分解所需要的温度以下，使热分解中断，燃烧即终止。

表面冷却的效果不仅取决于喷雾液滴的表面积，同时还取决于灭火用水的温度与可燃物闪点的温度差，闪点愈高，与喷雾用水两者之间温差愈大，冷却效果亦愈好。对于气体和闪点低于灭火所使用的水的温度的液体火灾，表面冷却是无效的。

二、窒息

水雾滴受热后汽化形成原体积1680倍的水蒸气，可使燃烧物质周围空气中的氧含量降低，燃烧将会因缺氧而受抑或中断。实现窒息灭火的效果取决于能否在瞬间生成足够的水蒸汽并完全覆盖整个着火面。

三、乳化

乳化只适用于不溶于水的可燃液体，当水雾滴喷射到正在燃烧的液体表面时，由于水雾滴的冲击，在液体表层造成搅拌作用，从而造成液体表层的乳化，由于乳化层的不燃性使燃烧中断。对于某些轻质油类，乳化层只在连续喷射水雾的条件下存在，但对粘度大的重质油类，乳化层在喷射停止后仍能保持相当长的时间，有利于防止复燃。

四、稀释

对于水溶性液体火灾，可利用水来稀释液体，使液体的燃烧速度降低而较易扑灭。灭火的效果取决于水雾的冷却、窒息和稀释的综合效应。

第二节系统分类

水喷雾灭火系统由水源、供水设备、过滤器、雨淋阀组、管道及水雾喷头等组成，并配套设置火灾探测报警及联动控制系统或传动管系统，火灾时可向保护对象喷射水雾灭火或进行防护冷却。系统按启动方式和应用方式分类如下：一、按启动方式分类

水喷雾灭火系统按启动方式可分为电动启动水喷雾灭火系统和传动管启动水喷雾灭火系统。

（一）电动启动水喷雾灭火系统

电动启动水喷雾灭火系统是以普通的火灾报警系统作为火灾探测系统，通过传统的点式感温、感烟探头或缆式火灾探测器探测火灾，当有火情发生时，探测器将火警信号传到火灾报警控制器上，火灾报警控制器打开雨淋阀，同时启动水泵，喷水灭火。为了减少系统的响应时间，雨淋阀前的管道上应是充满水的状态。电动启动水喷雾灭火系统的组成如图3-4-1所示。

图3-4-1 电动启动水喷雾灭火系统

（二）传动管启动水喷雾灭火系统

传动管水喷雾灭火系统是以传动管作为火灾探测系统，传动管内充满压缩空气或压力水，当传动管上的闭式喷头受火灾高温影响动作后，传动管内的压力迅速下降，打开了封闭的雨淋阀，为了尽量缩短管网充水的时间，雨淋阀前的管道上应是充满水的状态，传动管的火灾报警信号通过压力开关传到火灾报警控制器上，报警控制器启动水泵，通过雨淋阀、管网将水送到水雾喷头，水雾喷头开始喷水灭火。传动管启动水喷雾灭火系统一般比较适合于防爆场所，或者不适合安装普通火灾探测系统的场所。传动管启动水喷雾灭火系统的组成如图3-4-2 所示。

传动管启动水喷雾灭火系统按传动管内的充压介质，可分为充液传动管和充气传动管两种。充液传动管内的介质一般为压力水，这种方式适用于不结冰的场所，充液传动管的末端或最高点应安装自动排气阀。充气传动管内的介质一般是压缩空气，由空压机或其它气源平时保持传动管内的气压。

这种方式适用于所有的场所，但在北方寒冷地区，应在传动管的最低点设置冷凝器和汽水分离器，以保证传动管不会被冷凝水结冰堵塞。

二、按应用方式分类

水喷雾灭火系统按应用方式可分为固定式水喷雾灭火系统、自动喷水—水喷雾混合配置系统和泡沫—水喷雾联用系统三种系统。

（一）固定式水喷雾灭火系统

固定式水喷雾灭火系统由火灾自动报警系统、报警控制阀、供水水源、固定管道、水雾喷头等组成。系统组成见上述图3-4-1 和图3-4-2。

（二）自动喷水—水喷雾混合配置系统

自动喷水—水喷雾混合配置系统是在自动喷水系统的配水干管或配水管道上连接局部的水喷雾系统，系统组成如图3-4-3 所示。

（三）泡沫—水喷雾联用系统

泡沫—水喷雾联用系统是在水喷雾系统的雨淋阀前连接泡沫储罐和泡沫比例混合器，再与火灾报警控制系统、雨淋阀、水雾喷头组成的一个完整的系统，在火灾发生时，先喷泡沫灭火，再喷水雾冷却或灭火。系统组成如图3-4-4 所示。

第三节系统工作原理与适用范围

本节主要介绍水喷雾灭火系统的工作原理、适用范围、设置场所和不适用的范围。

一、系统工作原理

水喷雾系统的工作原理是：当系统的火灾探测器发现火灾后，自动或由手动打开雨淋报警阀组，同时发出火灾报警信号给报警控制器，并启动消防水泵，通过供水管网到达水雾喷头，水雾喷头喷水灭火。系统的工作原理如图3-4-5 所示。

图3-4-5 水喷雾系统工作原理流程图

二、系统适用范围

水喷雾灭火系统按防护目的主要分为灭火控火和防护冷却两大类，其适用范围随不同的防护目的而设定。

（一）灭火控火的适用范围

以灭火控火为目的的水喷雾系统主要适用于以下范围：

1．固体火灾

水喷雾系统适用于扑救固体火灾。

2．可燃液体火灾

水喷雾系统可用于扑救闪点高于60℃的可燃液体火灾，如燃油锅炉、发电机油箱、输油管道火灾等。

3．电气火灾

水喷雾系统的离心雾化喷头喷出的水雾具有良好的电气绝缘性，因此水喷雾系统可以用于扑灭油浸式电力变压器、电缆隧道、电缆沟、电缆井、电缆夹层等电气火灾。

（二）防护冷却的适用范围

以防护冷却为目的的水喷雾系统主要适用于以下范围：

1．可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存、装卸、使用设施和装置的防护冷却。

2．火灾危险性大的化工装置及管道，如加热器、反应器、蒸馏塔等的冷却防护。

三、设置场所

根据应用方式，水喷雾系统可设置在不同的场所和部位。