水噴霧天火系統(tǒng)是由水源、供水設(shè)備、管道、雨淋報警閥(或電動控制閥、氣動控制閥)、過濾器和水霧噴頭等組成,發(fā)生火災(zāi)時向保護(hù)對象噴射水霧進(jìn)行滅火或防護(hù)冷卻的系統(tǒng)。
一、 系統(tǒng)滅火機(jī)理
水噴霧滅火系統(tǒng)通過改變水的物理狀態(tài),利用水霧噴頭使水從連續(xù)的灑水轉(zhuǎn)變成不連續(xù)的細(xì)小水霧滴噴射出來。它具有較高的電絕緣性能和良好的滅火性能。水噴霧的滅火機(jī)理主要是表面冷卻、窒息、乳化和稀釋作用,在水霧滴噴射到燃燒物質(zhì)表面時通常是幾種作用同時發(fā)生并實現(xiàn)控火、滅火的。
(一)、表面冷卻
相同體積的水以水霧滴形態(tài)噴出時的表面積比直射流形態(tài)噴出時的表面積大幾百倍,當(dāng)水霧滴噴射到燃燒物質(zhì)表面時,因換熱面積大而會吸收大量的熱能并迅速汽化,使燃燒物質(zhì)表面溫度迅速降到物質(zhì)熱分解所需要的溫度以下,熱分解中斷,燃燒即終止。
表面冷卻的效果不僅取決于噴霧液滴的表面積,還取決于滅火用水的溫度與可燃物閃點(diǎn)的溫度差??扇嘉锏拈W點(diǎn)越高,與噴霧用水之間的溫差越大,冷卻效果就越好。對于氣體和閃點(diǎn)低于滅火所使用水的溫度的液體火災(zāi),表面冷卻是無效的。
水霧滴受熱后汽化形成水蒸氣,其體積為原液態(tài)水體積的1680倍,可使燃燒物質(zhì)周圍空氣中的氧含量降低、燃燒將會因缺氧而受到抑制或中斷,實現(xiàn)窒息滅火。
三、乳化
乳化只適用于不溶于水的可燃液體,當(dāng)水霧滴噴射到正在燃燒的液體表面時由于水霧滴的沖擊,在液體表層產(chǎn)生攪拌作用,與水不相容的可燃液體與細(xì)小水滴產(chǎn)生乳化,并在液體表層產(chǎn)生乳化層,由于乳化層的不燃性而使燃燒中斷。對于某些輕質(zhì)油類,乳化層只在連續(xù)噴射水霧的條件下存在,但對于黏度大的重質(zhì)油類乳化層在噴射停止后仍能保持相當(dāng)長的時間,有利于防止復(fù)燃。
四、稀釋
對于水溶性液體(如酒精)火災(zāi),允許系統(tǒng)設(shè)計為控制滅火和稀釋滅火,利用水來稀釋液體,使液體的燃燒速度降低,并有足夠的噴霧強(qiáng)度和覆蓋面實現(xiàn)滅火。對多種水溶性可燃液體應(yīng)通過實驗來獲得參數(shù)以確定水噴霧系統(tǒng)的適用性,有可靠數(shù)據(jù)時例外。
二、系統(tǒng)分類
水噴霧滅火系統(tǒng)按啟動方式可分為電動啟動水噴霧滅火系統(tǒng)和傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)。
(一)、電動啟動水噴霧滅火系統(tǒng)
電動啟動水噴霧滅火系統(tǒng)是以普通的火災(zāi)報警系統(tǒng)為火災(zāi)探測系統(tǒng),通過傳統(tǒng)的點(diǎn)型火災(zāi)探測器、線型火災(zāi)探測器和吸氣式火災(zāi)探測器探測火災(zāi)。當(dāng)有火情發(fā)生時火災(zāi)探測器將火警信號傳到火災(zāi)報警控制器上,火災(zāi)報警控制器打開雨淋閥的電磁閥.雨淋閥控制腔的壓力下降,雨淋閥打開,供水側(cè)水壓降低,系統(tǒng)壓力開關(guān)自動啟動消防水泵,系統(tǒng)噴水滅火。為了減少系統(tǒng)的響應(yīng)時間,雨淋閥前的管道內(nèi)應(yīng)是充滿水的狀態(tài)。
(二)、傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)
傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)是以傳動管作為火災(zāi)探測系統(tǒng),傳動管內(nèi)充滿壓縮空氣或壓力水。充水傳動管的濕式系統(tǒng)當(dāng)閉式噴頭受火災(zāi)高溫影響動作后,傳動管內(nèi)的壓力迅速下降,導(dǎo)致雨淋閥控制腔壓力下降,雨淋閥打開。充氣傳動管的干式系統(tǒng)噴頭動作后,傳動管內(nèi)的壓力下降,傳動管與雨淋閥控制腔之間的氣動閥動作、排水、使雨淋閥控制腔的壓力下降,雨淋閥打開。雨淋閥打開后使系統(tǒng)供水側(cè)壓力下降,壓力開關(guān)自動啟動消防水泵,通過雨淋閥、管網(wǎng)將水送到水霧噴頭,水霧噴頭開始噴水滅火。傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)一般適用于防爆場所,不適合安裝普通火災(zāi)探測系統(tǒng)的場所。
傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)按傳動管內(nèi)的充壓介質(zhì)不同,可分為充液傳動管和充氣傳動管兩種。充液傳動管內(nèi)的介質(zhì)一般為壓力水,這種方式適用于不結(jié)冰的場所,充液傳動管的末端或點(diǎn)應(yīng)安裝自動排氣閥。充氣傳動管內(nèi)的介質(zhì)一般為壓縮空氣,平時由空壓機(jī)或其他氣源保持傳動管內(nèi)的氣壓。這種方式適用于所有場所,但在北方寒冷地區(qū),應(yīng)在傳動管的點(diǎn)設(shè)置冷凝器和汽水分離器,以保證傳動管不會因冷凝水結(jié)冰而堵塞。
三 、系統(tǒng)工作原理與適用范圍
水噴霧滅火系統(tǒng)的工作原理、適用范圍、設(shè)置場所和不適用范圍
(一)系統(tǒng)工作原理
水噴霧滅火系統(tǒng)的工作原理是:當(dāng)系統(tǒng)的火災(zāi)探測器探測到火災(zāi)后,自動啟動雨淋報警閥組,同時發(fā)出火災(zāi)報警信號給報警控制器,系統(tǒng)供水側(cè)壓力開關(guān)自動啟動消防水泵,水通過供水管網(wǎng)到達(dá)水霧噴頭,水霧噴頭噴水滅火。
(二)、系統(tǒng)適用范圍
水噴霧滅火系統(tǒng)的防護(hù)目的主要有兩個,即滅火和防護(hù)冷卻,其適用范圍隨不同的防護(hù)目的而設(shè)定。
一)、滅火的適用范圍
以滅火為目的的水噴霧滅火系統(tǒng)主要適用于以下范圍:
1. 固體火災(zāi)
水噴霧滅火系統(tǒng)適用于撲救固體物質(zhì)火災(zāi)。
2. 可燃液體火災(zāi)
水噴霧滅火系統(tǒng)可用于撲救丙類液體火災(zāi)和飲料酒火災(zāi),如燃油鍋爐、發(fā)電機(jī)、油箱、丙類液體輸油管道火災(zāi)等。
3.電氣火災(zāi)
水噴霧滅火系統(tǒng)的離心霧化噴頭噴出的水霧具有良好的電絕緣性,因此可用于撲救油浸式電力變壓器、電纜隧道、電纜溝、電纜井、電纜夾層等處發(fā)生的電氣火災(zāi)。
二)、防護(hù)冷卻的適用范圍
以防護(hù)冷卻為目的的水噴霧滅火系統(tǒng)主要適用于以下范圍:
(1)可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體的生產(chǎn)、儲存裝置和裝卸設(shè)施的防護(hù)冷卻。
(2)火災(zāi)危險性大的化工裝置及管道,例如加熱器、反應(yīng)器、蒸餾塔等的防護(hù)冷卻。
三、典型設(shè)置場所
水噴霧滅火系統(tǒng)可設(shè)置在下列典型場所及部位:
1)建筑內(nèi)的燃油、燃?xì)忮仩t房,可燃油油浸電力變壓器室,充可燃油的高壓電容器和多油開關(guān)室,自備發(fā)電機(jī)房。
(2)單臺容量在40MW及以上的廠礦企業(yè)可燃油油浸電力變壓器,單臺容量90MW及以上的電廠可燃油油浸電力變壓器,單臺容量在I25MW及以上的獨(dú)立變電所可燃油油浸電力變壓器。
(3)輸送機(jī)皮帶、電纜、液氨儲罐。
(4)甲B、乙、丙類液體儲罐,全壓力、半冷凍式液化烴儲罐,全冷凍式液化烴儲罐。
四、不適用范圍
(一)不適宜用水撲救的物質(zhì)
1. 過氧化物
過氧化物是指過氧化鉀、過氧化鈉、過氧化鋇、過氧化鎂等。這類物質(zhì)遇水后會發(fā)生劇烈的分解反應(yīng),放出反應(yīng)熱并生成氧氣,其與某些有機(jī)物、易燃物、可燃物、輕金屬及其鹽類化合物接觸時能引起劇烈的分解反應(yīng),由于反應(yīng)速度過快,可能引起爆炸或燃燒。
2.遇水燃燒物質(zhì)
遇水燃燒物質(zhì)包括金屬鉀、金屬鈉、碳化鈣、碳化鋁、碳化鈉、碳化鉀等。這類物質(zhì)遇水后能使水分解,奪取水中的氧與之化合,并放出熱量和產(chǎn)生可燃?xì)怏w造成燃燒或爆炸的惡果。
(二)使用水霧會造成爆炸或破壞的場所
1.高溫密閉的容器內(nèi)或空間內(nèi)
當(dāng)水霧噴人時,由于水霧的急劇汽化使容器或空間內(nèi)的壓力急劇升高,有造成破壞或爆炸的危險。
2.表面溫度經(jīng)常處于高溫狀態(tài)的可燃液體當(dāng)水霧噴射至其表面時會造成可燃液體的飛濺,致使火災(zāi)蔓延