高压细水雾灭火系统的原理及应用研究

甄 青

中冶长天国际工程有限责任公司 湖南 长沙 410205

1 引言

近年来,我国城市化发展的进程逐渐加快,城市的消防安全问题也变得越来越突出。高压细水雾灭火系统能消灭电器类型的火灾,对环境造成的影响不大,可实现快速灭火[1]。欧美国家已对高压细水雾系统开展了多年研究,制定了设计、结构和验收规范还生产许多专利产品。中国高压细水雾灭火技术的研究开始较晚,与发达国家相比还有一定的距离。为了在我国推广这项效率高且不污染环境的灭火技术,需要仔细研究其原理与应用。

2 高压细水雾灭火系统工作原理及性能特征

2.1 工作原理 高压细水雾灭火系统产生的水雾的比表面积很大,能快速吸收热量并汽化,同时体积增大到1700-5800倍,可以快速降低着火点周围的温度,同时使氧气与其他可燃气体分隔开来,从而降低氧气浓度、破坏燃烧条件最终灭火。

高压细水雾灭火系统采用先进的新技术,如减小和控制液滴直径,改变空间分布方式,提高吸热效率、消防效率。它可以大大减少灭火器系统的用水量,还可以完成喷淋灭火系统无法扑灭的火灾,例如电器火灾,易燃气体火灾和易燃液体火灾,极大地扩展了喷水灭火系统的应用范围[2]。

2.2 性能特征

(1)安全无污染：高压细水雾灭火系统以水为灭火剂,安全且不污染环境。

(2)对设备影响小：大部分细水雾受热后会变成水蒸气,能有效洗涤、净化烟雾中的有毒和腐蚀性物质,能够很大程度上减少烟气对着火区域和未着火区域的设备造成的损害。

(3)降烟易疏散：可以起到净化空气的作用,能够降低火灾现场的烟尘、CO2和CO的浓度使火灾现场视野清晰,人员能更快疏散、火灾能更快熄灭。

(4)阻隔热辐射：高压细水雾灭火系统启动后,蒸发形成的蒸气可以迅速包裹燃烧的材料,火焰和烟气,并且对火焰的辐射热具有极好的阻挡作用。同时,它还可以润湿相邻的燃烧材料,以防止火势蔓延。

(5)扑救损失小：高压细水雾的耗水量是传统水灭火系统的1%,细水雾对保护对象的影响小,大大减少了灭火损失,减少了火灾造成的故障修复时间和水的破坏。

3 高压细水雾灭火系统在消防中的应用

3.1 高校建筑消防 高校作为为我国教育事业的核心机构之一,一直以来担负着培养我国高等教育人才的重任。尤其是近些年以来,我国高校学生不断增加,高校的人口密度也随之上升,这也就使得高校建筑消防成为了高校管理的重中之重[3]。高校建筑往往具有瞬时人员密度高,疏散较为困难等特点,这就需要对高校建筑消防提出更高的要求。

对高校而言,一旦发生火灾,不仅仅会扰乱学校正常的教学工作秩序,而且由于人员较为密集、存放的物品易发生二次爆炸等因素往往会造成极大的人员伤亡以及重大财产损失[4]。目前高压细水雾灭火技术可以有效的规避传统灭火方式的弊端,应用在高校建筑消防方面,不仅可以很好地解决上述的火灾情况,并且可以最大限度地减少灭火所带来的经济损失和人员伤亡,还能有效地确保人员的安全,提高灭火的效率[5]。因此,高压细水雾灭火系统为高校建筑消防提供了有效可行的新成果和新产品。

3.2 地铁消防 作为一种新的防火技术,目前国内一些地铁线路正在采用高压细水雾灭火系统[6]。气体灭火剂的缺点是价格昂贵,易泄漏,在工程建设上需投入大量资金以及操作成本高。因此,随着当今环境保护的日益重要,迫切需要找到一种不仅能满足环保要求,还能节省投资和水资源的新型高压细水雾灭火系统[7]。通过将该防火系统应用于铁路隧道和公路隧道,候车室,车站等,可以解决传统防火技术无法解决的防火问题,在整个行业提供可靠的安全保证。

与传统地铁车辆的灭火方式相比,地铁车辆车载高压细水雾灭火系统可实现车厢内灭火,具有响应快、效率高、无毒环保三大突出优势[8]。总之,高压细水雾自动灭火系统在地铁消防中得到了广泛的应用,相关的技术检测标准也得到了完善,呈现出良好的发展态势。今后如有必要,还需要借鉴国外的实践经验,逐步完善我国高压细水雾灭火系统,从而创造更大的社会效益和经济效益。

3.3 综合管廊消防 综合管廊位于地下空间,电缆火灾很难在早期发现,当集成管道中发生大火时,有害气体将填充有限的空间并且难以扩散出去,很难借助外部援助进行灭火。综合管廊内线路过多,当电源线着火时,机舱消防通信管道也会造成通信中断,影响现场及时进行灭火。从以上综合管廊动力室的着火特性来看,综合管廊有必要加强自动灭火系统[9]。

目前,综合管廊有多种自动灭火方式。但使用气体灭火时环境的容积不够充裕,长距离的气体输送是有限度的[10]。且气体灭火系统在工作时难免会产生出导致窒息或温室效应的有害气体,其二次充电和维护花费较高。高压细水雾灭火系统以其安全、效率高、电绝缘性好、节省水资源、对环境无污染、安装维护方便等优点,适用于综合管廊的灭火[11]。

4 结语

总体而言,高压水雾灭火相对于传统灭火装置具有许多优势,具有广阔的发展前景。因此,消防行业人士需要创新思想,学习高压细水雾灭火技术的原理与优势,并进一步分析影响高压细水雾效果的相关因素,进行合理地应用,进一步促进更大的经济和社会效益。