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細(xì)水霧

所謂的"細(xì)水霧",在英文里主要有water mist、water fog、fine water spray 幾個(gè)詞,water mist在文獻(xiàn)中使用最多。細(xì)水霧在消防方面的應(yīng)用始于四十年代,當(dāng)時(shí)主要用于特殊的場(chǎng)所,如運(yùn)輸工具等。
細(xì)水霧
起源
所謂的"細(xì)水霧",由于環(huán)保問(wèn)題,鹵代烷滅火劑被逐步淘汰,而細(xì)水霧作為滅火劑對(duì)于環(huán)境的潛在優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用范圍在不斷的拓展,細(xì)水霧滅火系人鼓舞的成果。

1993年,來(lái)自美國(guó)工程界和科研部門、細(xì)水霧系統(tǒng)的制造商、保險(xiǎn)公司、行政管理部門和工業(yè)用戶的代表,組成了美國(guó)消防聯(lián)合會(huì)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)(NFPA Technical Committee on Water Mist Fire Suppression Systems),該委員會(huì)開(kāi)始編制用于規(guī)范細(xì)水霧技術(shù)的NFPA標(biāo)準(zhǔn),作為設(shè)計(jì)和安裝的依據(jù)。1996年,在美國(guó)的馬薩諸塞州波士頓市每年5月20-23日的年會(huì)上,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)提交了細(xì)水霧規(guī)范( NFPA 750, Standard on Water mist Fire Protection Systems),并獲得了美國(guó)消防聯(lián)合會(huì)的批準(zhǔn)。該規(guī)范由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)于同年的7月18日頒布,生效日期為8月9日,同年的7月26日,96版NFPA 750被批準(zhǔn)為美國(guó)國(guó)家規(guī)范。

定義
"細(xì)水霧"(water mist)是相對(duì)于"水噴霧"(water spray)的概念,所謂的細(xì)水霧,是使用特殊噴嘴、通過(guò)高壓噴水產(chǎn)生的水微粒。在NFPA 750中,細(xì)水霧的定義是:在最小設(shè)計(jì)工作壓力下、距噴嘴1米處的平面上,測(cè)得水霧最粗部分的水微粒直徑Dv0.99不大于1000μ。按水霧中水微粒的大小,細(xì)水霧分為3級(jí),如《細(xì)水霧霧滴直徑分級(jí)圖》所示,第1級(jí)細(xì)水霧為Dv0.1=100μ同Dv0.9=200μ連線的左側(cè)部分,這些代表最細(xì)的水霧。

第2級(jí)細(xì)水霧,是第1級(jí)細(xì)水霧的界限與Dv0.1=200μ同Dv0.9=400μ連線之間的部分。這種細(xì)水霧可由高壓噴嘴、雙流噴嘴或許多沖撞式噴嘴產(chǎn)生。由于有較大的水微粒存在,相對(duì)于1級(jí)細(xì)水霧,2級(jí)細(xì)水霧更容易產(chǎn)生較大的流量。

第3級(jí)細(xì)水霧為Dv0.9大于400μ,或者第2級(jí)細(xì)水霧分界線右側(cè)至Dv0.99=1000μ之間的部分。這種細(xì)水霧主要由中壓、小孔噴淋頭、各種沖擊式噴嘴等產(chǎn)生。

研究表明,撲滅 B類火災(zāi)水霧顆粒小于400μ是必需的,而較大的顆粒對(duì)于 A類火災(zāi)是有效的,這是由于燃料被浸濕。正因?yàn)槿绱?細(xì)水霧的定義包括了Dv0.99為1000μ。在NFPA 750中定義的細(xì)水霧,既包含了NFPA 15中定義的一部分水噴霧系統(tǒng)(Water Spray),又包含了在高壓狀態(tài)下普通噴淋系統(tǒng)(Sprinklers)產(chǎn)生的水霧。一般情況下,細(xì)水霧是指Dv0.9小于400μ的水霧。

滅火機(jī)理
由于細(xì)水霧霧滴直徑很小,相對(duì)同樣體積的水,其表面積劇增,從而加強(qiáng)了熱交換的效能,起到了非常好的降溫效果。細(xì)水霧吸收熱量后迅速被汽化,使得體積急劇膨脹,通常達(dá)到1700多倍,從而降低了空氣中的氧氣濃度,抑制了燃燒中的氧化反應(yīng)的速度,起到了窒息的作用。由此可見(jiàn)細(xì)水霧的滅火機(jī)理:一是降溫效能,吸收熱量;二是窒息作用,阻斷氧化反應(yīng)。此外,細(xì)水霧具有非常優(yōu)越的阻斷熱輻射傳遞的效能,能有效地阻斷強(qiáng)烈的熱輻射。

細(xì)水霧在冷卻、窒息和隔絕熱輻射的三重作用下達(dá)到控制火災(zāi)、抑制火災(zāi)和撲滅火災(zāi)的目的,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具有水噴淋和氣體滅火的雙重作用和優(yōu)點(diǎn),既有水噴淋系統(tǒng)的冷卻作用,又有氣體滅火系統(tǒng)的窒息作用,所以是一項(xiàng)非常好的值得推廣的滅火技術(shù)。

細(xì)水霧的滅火機(jī)理主要是表面冷卻、窒息、輻射熱阻隔和浸濕作用。除此之外,細(xì)水霧還具有乳化等作用,而在滅火過(guò)程中,往往會(huì)有幾種作用同時(shí)發(fā)生,從而有效滅火。

滅火系統(tǒng)分類
按不同的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)水霧系統(tǒng)可分為下列系統(tǒng):

1、按工作壓力

低壓系統(tǒng),工作壓力小于或等于1.20MPa;

中壓系統(tǒng),工作壓力為大于1.20MPa且小于3.5MPa;

高壓系統(tǒng),工作壓力大于或等于3.5MPa。

2、按應(yīng)用方式

全淹沒(méi)細(xì)水霧系統(tǒng) total flooding application water mist system

能向整個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)均勻地噴放細(xì)水霧,保護(hù)其內(nèi)部所有防護(hù)對(duì)象的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

局部應(yīng)用細(xì)水霧系統(tǒng) local application water mist system

直接向保護(hù)對(duì)象噴放細(xì)水霧,用于保護(hù)室內(nèi)外某一具體防護(hù)對(duì)象或局部空間的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

區(qū)域應(yīng)用細(xì)水霧系統(tǒng) zoned application water mist system

保護(hù)防護(hù)區(qū)內(nèi)某一預(yù)定區(qū)域的細(xì)水霧系統(tǒng)。

3、按工作介質(zhì)

單相流細(xì)水霧系統(tǒng)(single fluid media water mist systems)

系統(tǒng)管道內(nèi)只有水流,采用輸送管網(wǎng)將壓力水輸送至噴頭,在噴頭的作用下產(chǎn)生細(xì)水霧來(lái)實(shí)施滅火的系統(tǒng)。

雙相流細(xì)水霧系統(tǒng)(twin fluid media water mist systems)

系統(tǒng)管道內(nèi)同時(shí)存在水流和氣流,采用輸送管網(wǎng)將水-氣混合的雙相流體輸送至噴頭,或采用雙管道將水和氣兩種介質(zhì)分別送至噴頭,在噴頭的作用下產(chǎn)生細(xì)水霧來(lái)實(shí)施滅火的系統(tǒng)。

實(shí)際工程中的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)往往是上述幾種分類的組合

4、按供水方式

泵組式細(xì)水霧系統(tǒng) PUmp supplying water mist system

采用水泵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加壓供水的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

瓶組式細(xì)水霧系統(tǒng) self-contained supplying water mist system

采用瓶組貯存加壓氣源并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加壓供水的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。

主要設(shè)計(jì)規(guī)范
1、NFPA 750-2006 《Standard on Water Mist Fire Protection Systems 2006 Edition 》

2、《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)送審意見(jiàn)稿)》

3、北京地標(biāo)《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范》DB/J01-74-2003

4、廣東地標(biāo)《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB/JT15-41-2005

5、河南地標(biāo)《高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB41/T074-2013

6、湖北地標(biāo)《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB/J42-282-2004

7、江蘇地標(biāo)《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)程》DG/J32-J09-2005

8、山西地標(biāo)《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB/J04-247-2006

9、浙江地標(biāo)《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB33/1010-2002

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