淺析高壓細(xì)水霧系統(tǒng)及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用

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1、淺談高壓細(xì)水霧在消防中應(yīng)用摘要：高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是一種新型、高效、環(huán)保型的消防技術(shù)。文章首先對(duì)高壓細(xì)水霧系統(tǒng)的滅火機(jī)理、應(yīng)用范圍進(jìn)行了介紹；并通過與其他滅火系統(tǒng)在滅火效率、安裝維護(hù)、對(duì)環(huán)境污染等多方面進(jìn)行比較，突出了該滅火系統(tǒng)的優(yōu)越性。此外，本文結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在此案例的消防設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了具體闡述；針對(duì)同一工程案例，本文對(duì)高壓細(xì)水霧系統(tǒng)與氣體滅火系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)估算；數(shù)據(jù)表明：高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的總投資僅為氣體滅火系統(tǒng)的三分之一，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵詞：高壓細(xì)水霧；滅火優(yōu)越性；工程應(yīng)用；經(jīng)濟(jì)估算1．引言現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)抑

2、制火災(zāi)的方法提出了更高的要求。哈龍滅火系統(tǒng)嚴(yán)重破壞大氣臭氧層，將被全面禁止使用，尋找有效的替代技術(shù)已成為世界各國(guó)研究的焦點(diǎn)。而傳統(tǒng)的滅火方式，如噴水滅火、干粉滅火、氣體滅火等方式，存在污染環(huán)境、浪費(fèi)資源、滅火效率不高、破壞防護(hù)對(duì)象、危害人體健康等缺點(diǎn)，作為哈龍的替代品并不理想。有研究者將水壓傳動(dòng)技術(shù)向中高壓化的研究應(yīng)用在消防領(lǐng)域，研制出了一種新型、高效、環(huán)保型的消防技術(shù)——高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)。2.高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)2.1.高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)定義NFPA750中對(duì)細(xì)水霧的定義是:在系統(tǒng)最低工作壓力下，距噴嘴出口lm處橫截面上，體積比占總流量99%的液體微滴的粒徑不

3、大于1000um(Dv0.99≤1000um)。細(xì)水霧的生成一般可以分解為兩個(gè)過程。首先,迫使水流通過特定設(shè)計(jì)的流道(即細(xì)水霧噴頭)并形成很細(xì)的水射流或很薄的水膜；然后,射流或薄膜與大氣因強(qiáng)烈的相互作用而破碎成細(xì)小的水滴，即細(xì)水霧。高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)指系統(tǒng)額定工作壓力大于或等于3.5MPa的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，經(jīng)噴頭作用后產(chǎn)生的細(xì)水霧滴粒徑DV0.99通常為100~200um[[]楊震銘,李毅,張強(qiáng).水霧霧滴粒徑的分析與研究[J].消防科學(xué)與技術(shù),2007,26(4):409~411]。2.2.高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)的滅火機(jī)理高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)將水的滅火性能與氣體的滲透

4、特性相結(jié)合，其滅火機(jī)理主要是冷卻效應(yīng)，惰化效應(yīng)和附加效應(yīng)。冷卻效應(yīng)表現(xiàn)在：利用高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)所產(chǎn)生的細(xì)水霧較傳統(tǒng)的滅火技術(shù)有更大的作用面積和熱交換面積，它將吸收火災(zāi)中的熱量。同時(shí)它破壞了燃料的熱反饋，冷卻火焰表面；此外，霧滴會(huì)穿透火焰,能夠大大提高滅火效率。惰化效應(yīng)表現(xiàn)在：高壓水霧通過蒸發(fā),水的體積增加到1640倍。它稀釋了火源附近空氣中的氧氣。惰化效應(yīng)限制了火源向外的傳輸和防止了氧氣向火源的流入。附加效應(yīng)表現(xiàn)在：它們雖然不直接滅火，但高壓細(xì)水霧具有煙霧、廢氣的洗滌作用。這是因?yàn)槿紵幕伊?、煤煙顆粒與細(xì)水滴粘合而得到洗刷。同時(shí)它具有屏蔽作用,減少火源對(duì)周圍物

5、體的熱輻射，阻止火災(zāi)的擴(kuò)散，對(duì)火災(zāi)起遮擋作用。2.3.高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)的應(yīng)用范圍由于具有優(yōu)越的滅火性能，且綠色環(huán)保，細(xì)水霧系統(tǒng)的應(yīng)用范圍廣泛，越來越受到人們的重視。最近調(diào)查研究表明，細(xì)水霧滅火應(yīng)用范圍已經(jīng)包括[[]陸強(qiáng),廖光煊,黃鑫,宛田賓.艦船細(xì)水霧滅火系統(tǒng)研究回顧[J].中國(guó)工程科學(xué),2004,6(9):88-94-[]董書亮.高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在北京某檔案庫(kù)房中的應(yīng)用[J].給水排水,2010,36(6):68-70]：（1）普通住宅、古建筑、艦船船艙、圖書館和公共場(chǎng)所的A類火災(zāi)；（2）普通機(jī)械、動(dòng)力機(jī)房、軍用車輛和可燃性液體存儲(chǔ)室中的B類噴射火和池火[

6、[]王旭紅,劉學(xué)志.細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用[J].鐵路工程造價(jià)管理,2006,21(5):36-38]；（3）電氣設(shè)備和電腦機(jī)房中的C類火災(zāi)；（4）輪船貨艙、艦船機(jī)艙、直升飛機(jī)機(jī)艙、商用廚房的火災(zāi)。在民用建筑內(nèi)，它特別可用于高、低壓配電室、重要的電子通信設(shè)備機(jī)房、燃油燃?xì)忮仩t房、柴油發(fā)電機(jī)房等場(chǎng)所。在通訊機(jī)房和控制機(jī)房,它可安裝在地板下、房間內(nèi)、吊頂上,其主要目的是擦洗煙霧,其次是地板下滅火。它還可設(shè)置在電廠的控制室、燃?xì)鉁u輪機(jī)等場(chǎng)所。有學(xué)者還對(duì)對(duì)高壓細(xì)水霧技術(shù)用于既有建筑消防改造進(jìn)行研究[[]崔景立.高壓細(xì)水霧技術(shù)用于既有建筑消防改造研究[J].給水排水

7、.2013.39(1):80-83]。文章分析了高壓細(xì)水霧消防系統(tǒng)在既有建筑消防改造過程中替代傳統(tǒng)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的可行性，提出了高壓細(xì)水霧消防水喉系統(tǒng)和高壓細(xì)水霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)在消防改造時(shí)的安裝措施。有研究者通過向能夠承受20MPa水壓的高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)中添加不同的添加劑，結(jié)果表明：含一定量添加劑的高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火效能有很大的提高[[]張光輝.浦金云.史小營(yíng).含添加劑的高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火效能實(shí)驗(yàn)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào).2019.33(1):196-198]。但是,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)不適用撲救與水發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)造成燃燒、爆炸的物

8、質(zhì)(D類火災(zāi))和水霧對(duì)保