消防-水喷雾系统3-4分

水喷雾灭火系统

第1节：水雾系统“组成、灭火机理、分类”

一、水雾系统“组成”★★由水源、供水设备、管道、雨淋 警阀or电/气动控制阀、过滤器、水雾喷头组成，火灾时向保护对象喷射水雾灭火or防护冷却，改变水物理状态，具有较高电绝缘和灭火性能

二、水雾系统“灭火机理”★★★★表面冷却、窒息、稀释、乳化《表窒稀乳》通常是几种作用同时发生

（1）表面冷却。∵相同V水以水雾滴形态喷出的表S比直射流形态喷出时表S大几百倍∴水雾滴喷射燃烧物表面时换热S大而吸收大量热能并迅速汽化，从而使燃烧物表面温度迅速下降到物质分解所需要温度以下，热分解中断使燃烧终止。冷却效果不仅取决于喷雾滴“表S”，还取决于灭火用水温度与可燃物闪点“温度差”，温差越大↑效果越好。气体火灾和闪点＜灭火水温的液体火灾，表面冷却无效

（2）窒息。水雾滴受热汽化形成体积为原体积1680倍的水蒸气，可使燃烧物周围空气中的含氧量降低，实现窒息灭火

（3）稀释。水溶性液体（如酒精）火灾，允许系统设计为控制灭火和稀释灭火，利用水来稀释液体，使液体的燃烧速度降低，并有足够的喷雾强度和覆盖面实现灭火。多种水溶性可燃液体，应通过实验来获得参数以确定水喷雾系统的适用性，有可靠数据时例外

（4）乳化。仅适用于不溶于水的可燃液体，当水雾滴喷射到燃烧液体表面时∵水雾滴的冲击，在液体表层产生搅拌作用∴造成液体表层的乳化，由于乳化层的不燃性而使燃烧中断。某些轻质油类，乳化层只在连续喷射水雾的条件下存在，黏度大的重质油类，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

三、水雾系统“分类”★★★★（按启动方式）

（1）电动启动（开式喷头、探测器启动）探测系统为普通 警系统，通过传统的点式感温/感烟探测器/缆式探测器探测火灾。火情时，探测器将火警信号传到 警控制器， 警控制器打开雨淋阀，同时启动水泵。为减少系统响应t，雨淋阀“前”管道应充满水

（2）传动管启动（闭式喷头、气动/液动）探测系统为传动管，传动管内充满压缩空气or压力水，当传动管上的闭式喷头受高温动作后，传动管内压力迅速下降，打开雨淋阀，同时启动水泵。为缩短管网充水t，雨淋阀“前”管道应充满水。适用于防爆场所，不适合普通探测系统场所。“充液”传动管内介质一般为压力水，不适合结冰场所，传动管末端or最高点应安装自动排气阀。“充气”传动管内介质一般为压缩空气，适合所有场所，但寒冷地区应在传动管最低点设“冷凝器和汽水分离器”，以保证传动管不会因冷凝水结冰堵塞

第2节：水雾系统“工作原理、适用范围”

一、水雾系统“工作原理”（了解）分开式and闭式系统、原理同雨淋，探测器探测到火灾后，自动或手动打开雨淋阀组（电磁阀开启），同时发出 警信号给 警控制器（通过压力开关）系统供水侧压力开关自动启动消防泵，水通过供水管网到水雾喷头灭火

二、水雾系统“适用范围”★★★（按防护目的）防护目的：灭火、防护冷却

（1）适用范围：适用水雾灭火可冷却：固体火灾可深位、丙液料酒＋电气

1）灭火。①固体火灾（A类）适用于扑救固体物质火灾②液体火灾（B类）可用于扑救丙液和饮料酒火灾，如燃油锅炉、发电机油箱、丙液输油管道火灾③电气火灾（E类）离心雾化喷头喷出的水雾具有电绝缘性能，可扑救油浸电力变压器、电缆隧道、电缆夹层火灾

2）防护冷却。①可燃气体、甲乙丙液的生产/储存装置或装卸设施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

（2）不适用范围：禁止遇水反应需禁止、高温升压不可用、气体火灾不用水

1）不能用水扑救的物质。过氧/氧化K/Na/Ba/Mg，遇水放热且生成O2。金属K/Na、碳化K/Na/Ca/AL，遇水放热且生成可燃气体

2）用水雾会造成爆炸or破坏的场所。高温密闭的容器内或空间内，水雾急剧汽化使内部压力急剧升高，有破坏或爆炸危险

（3）典型设置场所

1）燃油/气锅炉房、发电机房、油浸变压器室/充油电容器/多油开关室——单台变压器容量（MW）厂矿≥40、电厂≥90、变电站≥125

2）输送机皮带、电缆、液氨罐、全压力/半(全)冷冻式液化烃罐、甲B乙丙可燃液罐——甲B液：原油、石脑油、汽油、甲苯、CS2

第3节：水雾系统“设计参数”（根据保护对象、防护目的确定）

一、水雾系统“喷头工作压力”★★★-★★★灭火，水雾喷头工作压力应≥0.35Mpa；防护冷却，应≥0.2Mpa，但甲B/乙/丙“液”罐应≥0.15Mpa——∵液化石油气LPG、液化甲醚（二甲醚）∈甲A液∴冷却0.2Mpa

二、水雾系统“保护S”★★★-★★★是指保护对象的全部暴露外表面S，其保护S确定原则如下

（1）保护对象外表面S规则时，按保护对象规则外表面S确定；不规则时，按“包容”保护对象最小规则形体的外表面S确定

（2）变压器的保护S应扣除底面S以外的变压器油箱外表面S确定，包括散热器外表面S、储油柜（油枕）、集油坑的投影S

（3）分散敷设的电缆保护S按整体“包容”电缆的最小规则形体的外表面S确定

（4）输送机皮带的保护S按“上行皮带”上表面S确定，长距离皮带宜分段保护且每段宜≥100m

（5）开口可燃液体容器的保护S按液面S确定

（6）保护室内对象时，按室内建筑S或保护对象的外表面S确定

（7）LPG罐瓶间的保护S按使用S确定，LPG瓶库、陶坛或桶装酒库的保护S按防火分区建筑S确定

（8）甲乙液体泵、可燃气体压缩机及其他相关设备，按相应设备的投影S确定，且水雾应包络密封面和其它关键部位

（9）冷却甲B乙丙液储罐时，着火地上“固定顶罐”应冷却，距其1.5*直径范围内的相邻地上储罐应同时冷却，当相邻地上储罐＞3座时，可按3座较大的相邻储罐计算消防水用量；着火“浮顶罐”应冷却，其相邻储罐可不冷却

着火罐保护S按罐壁外表面S计算，相邻罐保护S可按实际需要冷却部位的外表面S计算，但应≥相邻罐壁外表面S*1/2

（10）冷却全压力式/半冷冻式液化烃or类似液体储罐时，着火罐及距着火罐1.5*直径范围内的相邻罐应同时冷却，当相邻罐＞3座时，可按3座较大的相邻罐计算消防水用量。着火罐保护S应按罐壁外表面S计算，相邻罐保护S应按罐壁外表面S*1/2计算

（11）冷却全压力式液化烃or类似液体储罐时，采用钢制外壁的单容罐，着火罐及距着火罐1.5*直径范围内的相邻罐应同时冷却。着火罐的保护S应按罐壁外表面S计算，相邻罐的保护S应按罐壁外表面S*1/2＋罐顶外表面S之和计算

三、水雾系统“供给强度、持续供给t、响应t”★★★-★★★响应t是指 警设备发出信号并启动系统供水设施→系统中最不利点水雾喷头喷出水雾的t。灭火响应t均≤60s。冷却液化气生产/储存装置or装卸设施响应t应≤60s，冷却其它设施响应t应≤300s

第4节：水雾系统“组件and设置要求”

一、“水雾喷头”设置要求★★★水雾喷头是在一定的压力作用下，利用离心or撞击原理将水流分解成细小水雾滴的喷头

（1）水雾喷头“分类、选型”

1）分类：按结构分：离心雾化型、撞击型水雾喷头2种，离心雾化型由喷头体、涡流器、柱状过滤网组成，形成的水雾具有良好电绝缘性，适用扑救电气火灾（撞击型不可）但喷头通道较小，时间长易堵塞；有A、B型2种，A型进水口与出水口成90°出水方向可在一定范围内调节，B型进水口与出水口在一条直线上180°出水方向不可调节。撞击型由溅水盘/分流锥/框架本体/滤网组成，可水平、下垂、斜向等安装，压力水撞击溅水盘，在设定区域分散为均匀的锥形水雾

2）选型：扑救电气火灾应选用离心雾化型；室内粉尘场所应带防尘帽；室外宜带防尘帽

（2）水雾喷头“主要性能参数”

1）雾化效果与喷头“工作压力”有直接关系（与型号、流量系数等也有关）工作压力越大，水雾滴粒径越小，雾化效果越好，灭火和冷却效率越高。工作压力≥0.35Mpa满足“灭火”要求，工作压力≥0.2Mpa满足防护“冷却”要求

2）雾化角有30°45°60°90°120°5种规格；流量系数K为16~102，由厂商确定

3）有效射程是指喷头水平喷射时，水雾达到的最高点→喷口所在“垂直于喷头轴心线”平面的水平距离。水雾锥是指在水雾有效射程内水雾形成的圆锥体。同一水雾喷头，雾化角越小射程越远

4）水雾滴平均直径随喷头工作压力的变化而变化，压力越大，水雾滴平均直径越小。水雾滴的大小直接影响灭火效果，当水雾滴平均直径＜300μm时，灭火时很难穿透火焰燃烧时产生的上升气流，从而不能到达燃烧物质的表面，但当水雾滴太大时，也会影响水雾的汽化效果，使水喷雾的冷却和窒息作用降低∴一般水雾滴粒径应在0.3~1.0mm范围内

（3）水雾喷头“布置”

1）基本原则。水雾喷头数量应根据设计喷雾强度、保护S、水雾喷头特性，按水雾喷头流量计算公式和数量计算公式经计算确定；水雾喷头布置应使水雾直接喷射和完全覆盖保护对象；水雾喷头与保护对象距离应≤水雾喷头有效射程

①喷头流量（L/min）=流量系数*（10*工作压力Mpa）1/2喷头个数=保护面积m2*喷雾强度L/（min.m2）/喷头流量

②平面布置可为矩形or菱形，矩形喷头间距应≤1.4*水雾锥底圆R，菱形喷头间距应≤1.7*水雾锥底圆R《矩4菱7》水雾锥底圆半径R＝B.tan（θ/2）B—水雾喷头的喷口与保护对象之间的距离θ—水雾喷头的雾化角

2）保护“变压器”①水雾喷头应设变压器周围，不宜设变压器顶部②顶部水雾不应直接喷向高压套管③绝缘子升高座孔口/储油柜（油枕）/散热器（冷却器）/集油坑均应设水雾喷头保护④水雾喷头水平间距、垂直间距应满足水雾锥相交要求

3）保护“储罐、球罐”

①保护可燃气体和甲/乙/丙液体罐，喷头宜布置在保护对象周围，与保护罐外壁的距离应≤0.7m（同时可冷3罐）

②保护球罐，喷头喷口应面向球心，水雾锥沿球罐纬线（东西/左右）应相交，沿经线（南北/上下）应相接《交“纬”接“经”》当球罐V≥1000m3时，赤道（最长纬线）以上环管间距应≤3.6m；无防护层的球罐钢支柱、罐体液位计、阀门等处应设水雾喷头保护

③保护卧式储罐，水雾喷头的布置应使水雾完全覆盖裸露表面，储罐液位、阀门等处应设水雾喷头进行保护

4）保护“电缆”

①水雾应完全包围电缆；当电缆支架阻挡水雾时，应在该部位增设喷头

②电缆水平/垂直敷设时，都按平面保护对象考虑。水平敷设的电缆，喷头宜布置在上方；垂直敷设的电缆，喷头可沿其侧面布置