一级消防工程师技术实务考点及例题：水喷雾灭火系统
第三篇 建筑消防设施——第四章 水喷雾灭火系统
01 水喷雾系统灭火机理
知识点：水喷雾灭火系统灭火机理
水喷雾灭火系统是利用专门设计的水雾喷头，在水雾喷头的工作压力下，将水流分解成粒径不超过1mm的细小水滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统。
02 水喷雾灭火系统分类
知识点：水喷雾灭火系统的分类
一、启动方式分类
(一)电动启动水喷雾灭火系统：
火灾时，探测器将火警信号传到火灾 警控制器上，火灾 警控制器打开雨淋阀，同时启动水泵，喷水灭火。为了减少系统的响应时间，雨淋阀前的管道上应是充满水的状态。
(二)传动管启动水喷雾灭火系统：
传动管的火灾 警信号通过压力开关传到火灾 警控制器上， 警控制器启动水泵，通过雨淋阀、管网将水送到水雾喷头，水雾喷头开始喷水灭火。
适合防爆场所，不适合安装普通火灾探测系统的场所。
二、按应用方式分类
(1)固定式水喷雾灭火系统
(2)自动喷水—水喷雾混合配置系统
在自动喷水系统的配水干管或配水管道上连接局部的水喷雾系统。
(3)泡沫—水喷雾联用系统
水喷雾系统的雨淋阀前连接泡沫储罐和泡沫比例混合器，再与火灾 警控制系统、雨淋阀、水雾喷头组成的一个完整的系统，火灾时，先喷泡沫灭火，再喷水雾冷却或灭火。
03 水喷雾系统工作原理与适用范围
知识点：水喷雾灭火系统工作原理与适用范围
一、系统工作原理
火灾探测器发现火灾后，自动或手动打开雨淋 警阀组，同时发出火灾 警信号给 警控制器，并启动消防水泵，通过供水管网到达水雾喷头，水雾喷头喷水灭火。
二、系统适用范围
按防护目的(灭火控火和防护冷却)不同而适用不同的范围。
(一)灭火控火的适用范围
1.固体火灾
2.可燃液体火灾
丙类液体火灾和饮料酒火灾，如燃油锅炉、发电机油箱、输油管。
3.电气火灾(必须是离心雾化喷头)
离心雾化喷头喷出的水雾具有良好的电气绝缘性，因此可用于扑灭油浸式电力变压器、电缆隧道、电缆沟、电缆井、电缆夹层等处发生的电气火灾。
(二)防护冷却的适用范围
1)可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存、装卸、使用设施和装置的防护冷却。
2)化工装置及管道，如加热器、反应器、蒸馏塔等的冷却防护。
三、水喷雾灭火系统设置场所
(一)固定式水喷雾灭火系统
1)燃油、燃气的锅炉房，可燃油油浸电力变压器室，充可燃油的高压电容器和多油开关室，自备发电机房;
2)单台容量在40MW及以上的厂矿企业可燃油油浸电力变压器，单台容量在90MW及以上可燃油油浸电厂电力变压器，单台容量在125MW及以上的独立变电所可燃油油浸电力变压器。
3)输送机皮带、电缆、液氨储罐。
4)甲B、乙、丙类液体储罐，全压力、半冷冻式液化烃储罐，全冷冻式液化烃储罐。
(二)自动喷水—水喷雾混合配置系统
用水量比较少，保护对象比较单一的燃油、燃气锅炉房，可从自喷系统中引出。
(三)泡沫—水喷雾联用系统
适于用泡沫比水效果更好，灭火后需冷却，防复燃场所。
如某些水溶性液体火灾，单独喷水灭火时间长，火灾、水渍损失大;单喷泡沫运行维护费用高。
又如金属火灾泡沫灭火后，需冷却，防高温复燃。
主要用于公路隧道。
四、水喷雾灭火系统不适用范围
(一)不适宜水扑救的物质
1.过氧化物
2.遇水燃烧物
(二)使用水雾造成爆炸或破坏的场所
1.高温密闭容器、空间
水雾喷入急剧汽化压力急剧升高造成破坏或爆炸。
2.表面常高温状态可燃液体，水雾喷射造成飞溅，使火灾蔓延。
04 水喷雾灭火系统设计参数
知识点：水喷雾灭火系统设计参数
一、水喷雾的工作压力与响应时间
|
防护目的 |
水雾喷头的工作压力 |
系统响应时间 |
|
灭火控火 |
≥0.35MPa |
≤60s |
|
冷却 |
≥0.20MPa |
≤60s（液化气生产、储存装置或装卸设施的防护冷却） |
|
甲B、乙、丙类液体储罐 |
≥0.15MPa |
|
|
响应时间是指由火灾 警设备发出信号至系统中最不利点水雾喷头喷出水雾的时间。 |
||
二、水喷雾灭火系统的保护面积
保护面积——保护对象全部暴露外表面面积。
作用：主要保护室外大型专用设施、设备，
同时保护室内设施、设备。
确定面积的原则
1.规则外表面面积;
2.不规则按最小规则形体外表面面积;
3.变压器扣除底面面积的外表面，包括油枕、冷却器外表面和集油坑投影面积;
4.分层敷设的电缆按整体包容最小规则形体外表面面积;
5.输送机皮带按上行皮带上表面面积;
6.开口可燃液体容器按液面面积确定;
7.用于室内保护对象可按室内建筑面积或保护对象的外表面积。
三、喷雾强度和持续喷雾时间
水压和流量应满足《水喷雾灭火系统技术规范》(GB 50219-2014)的要求。
|
防护目的 |
保护对象 |
供给强度（L/min·m2） |
持续供给时间（h） |
响应时间（s） |
|
|
灭火 |
固体物质火灾 |
15 |
1 |
60 |
|
|
输送机皮带 |
10 |
1 |
60 |
||
|
液体火灾 |
闪点60～120℃的液体 |
20 |
0.5 |
60 |
|
|
闪点高于120℃的液体 |
13 |
||||
|
饮料酒 |
20 |
||||
|
电气火灾 |
油浸式电力变压器、油断路器 |
20 |
0.4 |
60 |
|
|
油浸式电力变压器的集油坑 |
6 |
||||
|
电缆 |
13 |
||||
|
防护冷却 |
甲B、乙、丙类液体储罐 |
固定顶罐 |
2.5 |
直径大于20m的固定顶罐为6h，其他为4h |
300 |
||
|
浮顶罐 |
2.0 |
||||||
|
相邻罐 |
2.0 |
||||||
|
液化烃或类似液体储罐 |
全压力、半冷冻式储罐 |
9 |
6 |
120 |
|||
|
全冷冻式储罐 |
单、双容罐 |
罐壁 |
2.5 |
||||
|
罐顶 |
4 |
||||||
|
全容罐 |
罐顶泵平面、管道进出口等局部危险部位 |
20 |
|||||
|
管带 |
10 |
||||||
|
液氨储罐 |
6 |
||||||
|
甲、乙类液体及可燃气体生产、输送、装卸设施 |
9 |
6 |
120 |
||||
|
液化石油气灌瓶间、瓶库 |
9 |
6 |
60 |
||||
四、自动喷水—水喷雾混合配置系统设计
1)《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2017)。
《水喷雾灭火系统设计规范》(GB 50219-2014)。
2)高层水喷雾(量小)可由自喷直接引。
3)自动喷水配水干管或配水管供水的水喷雾系统，供水管水压、流量应满足要求。
五、泡沫—水喷雾联用系统设计
1)泡沫系统的设计应按现行国家标准《泡沫灭火系统设计规范》(GB 50151-2010)执行。
2)泡沫供给时间≥10min。
05 水喷雾系统组件及设置要求
知识点：水雾喷头的分类、性能参数及布置要求
水雾喷头 雨淋阀 供水管道
利用离心或撞击原理将水流分解成细小水雾滴的喷头。
(一)水雾喷头分类
1.离心雾化型水雾喷头
高水压下，通过喷头内部的离心旋转，形成水雾。
优点：电绝缘性好，适合扑救电气火灾。
缺点：但通道小，喷头易堵塞。
2.撞击型水雾喷头
压力水流通过撞击外置的溅水盘，在设定区域分散为均匀锥形水雾
可以水平安装，
也可以下垂、斜向安装。
(二)水雾喷头主要性能参数
1.工作压力
2.雾化角
3.流量系数
4.有效射程
5.水雾滴平均直径
压力越大，水雾滴平均直径越小。一般在0.3～1mm范围。
(三)水雾喷头布置要求
1.基本原则
喷头数量取决于：
(1)强度、面积、喷头特性;
(2)要直接喷射、完全覆盖保护对象;
(3)水雾喷头、管道与电气设备带电(裸露)部分的安全净距应符合国家标准。
3.保护变压器的水雾喷头布置要求
1)油浸式不宜设在顶部，应设在变压器周围;(开始喷水压力低，不成雾)
2)不应直喷高压套管;
3)油枕、冷却器、集油坑均应保护;
4)喷头之间水平与垂直距离应满足水雾锥相交。
4.保护储罐、球罐的水雾喷头的布置要求
1)可燃气体和甲、乙、丙类液体储罐
宜布置在保护对象周围，其与保护储罐外壁之间的距离≤0.7m。
2)球罐容积≥1000m3，水雾锥沿球罐纬线方向应相交，沿经线方向宜相接，但赤道以上环管之间的距离≤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。
5.保护电缆的水雾喷头的布置要求
知识点：雨淋阀的分类、作用及设置要求
一、角式雨淋阀
1.角式雨淋阀组的组成与特点
功能完善、安全可靠、抗腐蚀性能好、便于安装、维护方便。
2.角式雨淋阀各部件名称及用途
|
序号 |
部件名称 |
用途 |
|
1 |
供水管 |
通水 |
|
2 |
放余水阀（常闭） |
调试、试验雨淋阀时打开，也可排放管网余水 |
|
3 |
供水蝶阀（常开） |
系统检修时关闭 |
|
4 |
主阀（常闭） |
灭火时打开，向管网供水 |
|
5 |
压力表 |
显示压力腔压力 |
|
6 |
水力警铃 |
产生声 警 |
|
7 |
压力开关 |
产生 警电信号或启动消防水泵 |
|
8 |
电磁阀（常闭） |
电动打开，使压力腔泄压而启动主阀 |
|
9 |
放余水阀（常闭） |
手动打开，排放 警管内余水 |
|
10 |
压力表 |
显示供水压力 |
|
11 |
单向阀 |
防止因压力腔水压波动而产生误动作 |
|
12 |
控制管球阀（常开） |
关闭后可使供水腔与压力腔不连通 |
|
13 |
过滤器 |
对 警水流进行过滤，防止杂物堵塞警铃喷口 |
|
14 |
试警铃球阀（常闭） |
手动打开后，可在雨淋阀关闭状态下试警铃 |
|
15 |
警管球阀（常开） |
手动关闭后，可消除 警 |
|
16 |
压力表密封垫 |
压力表密封用 |
|
17 |
压力表接头 |
安装压力表 |
|
18 |
警铃接管组件 |
连接 |
3.角式雨淋阀工作原理
(原理同前面自动喷淋雨淋阀)是利用隔膜上下运动实现阀瓣的启闭。隔膜将阀分为压力腔(即控制腔)、工作腔和供水腔，由供水管而来的压力水流(0.14MPa～1.2MPa)作用于隔膜下部阀瓣。同时，也从控制管路经单向阀进入压力腔而作用于隔膜的上部，由于上、下受水作用面积的差异，保证了隔膜雨淋阀具有良好的密封性。
此时由于隔膜雨淋阀控制管路上的电磁阀具有自锁功能，所以雨淋阀被锁定为开启状态，灭火后，手动将电磁阀复位，稍后雨淋阀将自行复位。
二、直通式雨淋阀
