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Request forbidden by administrative rules.高压细水雾自动灭火系统在宁波轨道交通应用可行性分析
【摘 要】本文概括性的提出在轨道交通中应用高压细水雾自动灭火系统的可行性，进而从国际、国内高压细水雾发展概况、高压细水雾种类、高压细水雾灭火机理等方面对高压细水雾系统进行了全面论述&&&&【关键词】轨道交通；高压细水雾；自动灭火系统&&&&绪论&&&&浙江省正处于快速的城市化进程中，为解决出行难的问题，省内主要地级市基本开始兴建或筹建轨道交通工程，逐步构筑轨道交通和公路交通相互结合的城市立体交通新格局。&&&&近年来浙江省轨道交通的建设得到了快速发展，根据初步估算，未来三十年浙江省用于轨道交通建设的总投资将超过1千亿人民币。然而轨道交通车站是一个环境相对封闭、结构相对复杂、人流量瞬间密集的地下建筑，空间连续性强造成防火分隔困难。在这样一个空间，旅客、乘务以及设备高度集中，一旦发生灾难性火灾，产生的高温和浓烟将充满地下空间，又因为热烟气流具有减光性、毒害性、恐怖性等特点，容易造成群死群伤事故[1]。因此，必须建设一套高效、实用、简单的消防体系,对轨道交通的安全运行、人员设备进行有效的防护。
　　一、高压细水雾灭火系统
　　1、国际、国内高压高压细水雾发展概况[2～7]
　　细水雾灭火系统的原理是水流在高压下通过特殊喷嘴，分解成细小水滴，均匀覆盖到保护区域，通过窒息、冷却等作用来实现灭火。高压细水雾灭火系统具有压力高、水雾微粒超细并且高效，经济，适用范围广等特点。
　　在国内，经过不断的深化研究，细水雾灭火技术逐步得到了发展和应用。中国科技大学火灾科学国家重点试验室近年来完成了细水雾灭火多功能模拟实验系统的建设，开展的“细水雾灭火模拟试验系统的研制与应用”课题研究，经专家组的鉴定达到了国际领先水平。浙江大学开展的“高压高效纯水液压细水雾灭火系统”项目的研制，为其应用打下了良好的理论基础。此外，我国《高压细水雾系统设计规范》正在编写，以作为设计和安装的依据。各个地方也在抓紧编制高压细水雾的设计规范，如《北京市自动消防系统设计标准高压细水雾系统设计规范(草案)》(BJ)、《细水雾灭火系统设计、施工、验收规范》(DBJ01－74－2003)等。目前，国内已有许多消防厂家正在开发、生产和应用这种系统，但在国内轨道交通中还无应用先例。
　　2、细水雾的定义和分级
　　在美国国家消防委员会发布的 NFPA750 中定义[8]，细水雾是指在最小设计工作压力下，距喷嘴1m处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径 Dv0.99 不大于 1000μm。按水雾中水微粒的大小，细水雾分为 3 级 。Ⅰ级细水雾为最细的水雾 ,也称为超细水雾，其雾滴粒径尺寸范围为Dv0.1≤100μm，Dv0.9≤200μm,其灭火应用范围为全淹没灭火系统，根据不同的灭火场所，可部分替代全淹没气体灭火系统。Ⅱ级细水雾粒径尺寸范围为Dv0.1≤200μm，Dv0.9≤400μm，其灭火应用范围为全淹没或局部灭火系统。Ⅱ级细水雾可通过高压 10MPa 以上单相流细水雾喷头产生，或通过中压双相流细水雾喷头产生。可灭A类和B 类火灾。Ⅲ级细水雾粒径尺寸范围为Dv0.1≤400μm， Dv0.9≤1000μm，其灭火应用范围为局部灭火系统，Ⅲ级细水雾主要由中压灭火系统及各种冲击式喷头产生，可灭A类火灾。
　　细水雾灭火系统按系统工作压力的高低可分：低压细水雾系统，工作压力＜1.21MPa；中压细水雾系统，工作压力1.21MPa～3.45MPa；高压细水雾系统，工作压力＞3.45MPa。
　　本文所指的细水雾指的是Ⅰ级的高压细水雾。
　　二、高压细水雾灭火系统在轨道交通中的应用
　　目前宁波轨道交通重要电气设备主要使用惰性气体IG541灭火系统以及七氟丙烷灭火系统，没有应用高压细水雾灭火系统的先例。这里我们以宁波轨道交通典型车站为例，结合轨道交通结构特点，具体分析宁波轨道交通中细水雾灭火系统应用的可行性。
　　1、系统选型分析：
　　结合轨道交通消防保护对象主要为：车站控制室、开关柜室、变压器室、公安通信设备室、商用通信设备室、通信电池室、通信设备室、信号电源室、信号设备室、综合监控设备室、通风空调电控室等重要电气设备房间，对高压细水雾灭火系统的要求为：
　　（1）系统反应时间短，灭火迅速，快捷；
　　（2）灭火剂对环境无污染，安全无毒；
　　（3）具有良好的灭火性能和电气绝缘性能；
　　（4）可实现持续控火及灭火的能力；
　　（5）系统运行可靠；造价经济合理
　　（6）灭火后易于清理，设备损失小。
　　通过对细水雾系统性能分析，同时根据轨道交通的实际情况，建议在轨道交通工程中采用泵组管网式高压细水雾自动灭火系统。
　　2、系统设计参数：
　　（1）高压细水雾喷头最低工作压力为11MPa；
　　（2）细水雾雾滴体积中间直径Dv0.9　　（3）细水雾喷头的最大间距1.5m～2m；
　　（4）细水雾喷头离保护物的距离2～4.5m；
　　（5）喷雾强度>0.2L/min?m2
　　（6）系统设计流量：以最大保护区面积核定；
　　（7）系统工作压力：12MPa；
　　（8）系统响应时间不大于30S；
　　（9）持续喷雾最小时间:30min；
　　三、高压细水雾灭火系统存在缺陷分析
　　细水雾灭火系统作为一种新型的自动灭火系统有广阔的应用前景，与气体灭火系统相比在灭火剂来源、设备占地及管网布置具有一定优势，但要在宁波轨道交通中应用还需解决以下问题：
　　1、目前细水雾灭火系统暂时没有国家设计规范。各生产厂商所采用的设备和设计方法不同，从而造成系统特性不同。
　　2、系统误喷对设备的影响。细水雾灭火系统误动作喷射时，由于设备房间内没有火灾条件下足够的热量使细水雾汽化，会导致室内湿度大大增加，并在设备表面凝聚成水滴，在恢复设备工作时，需进行较长时间的除湿作业及清理后方可投入正常运行。为了减少细水雾自动灭火系统误动作对电气设备造成的水渍损失 , 满足轨道交通运营安全性的要求，应选用误动作几率小的电动启动高压细水雾自动灭火系统。 转载请注明来源。细水雾灭火系统介绍；中国消防在线|时间：|文章来；文章摘要：；细水雾的起源及发展所谓的“细水雾”，在英文里主要；?水雾?灭火?系统?喷嘴详细内容：；细水雾的起源及发展；所谓的“细水雾”，在英文里主要有watermis；设备方面的研究，已经取得了令人鼓舞的成果；1993年，来自工程界和科研部门、细水雾系统的制；1996年，在美国的马萨诸塞州
细水雾灭火系统介绍 中国消防在线 | 时间：
| 文章来源： 文章摘要： 细水雾的起源及发展 所谓的“细水雾”，在英文里主要有water mist、water fog、fine water spray 几个词，water mist在文献中使用最多。细水雾在消防方面的应用始于四十年代，当时主要用于特殊的场所，如运输工具等。现在由于环保问题，卤代烷灭火剂被逐步淘汰，而细水雾作为灭.. ? 水雾
详细内容： 细水雾的起源及发展
所谓的“细水雾”，在英文里主要有water mist、water fog、fine water spray 几个词，water mist在文献中使用最多。细水雾在消防方面的应用始于四十年代，当时主要用于特殊的场所，如运输工具等。现在由于环保问题，卤代烷灭火剂被逐步淘汰，而细水雾作为灭火剂对于环境的潜在优势使其应用范围在不断的拓展，细水雾灭火系统用于居住建筑、可燃性液体储存设施及电器设备方面的研究，已经取得了令人鼓舞的成果。
1993年，来自工程界和科研部门、细水雾系统的制造商、保险公司、行政管理部门和工业用户的代表，组成了美国消防联合会细水雾灭火系统技术委员会（NFPA Technical Committee on Water Mist Fire Suppression Systems），该委员会开始编制用于规范细水雾技术的NFPA标准，作为设计和安装的依据。 1996年，在美国的马萨诸塞州波士顿市每年5月20-23日的年会上，细水雾灭火系统技术委员会提交了细水雾规范（ NFPA 750, Standard on Water mist Fire Protection Systems），并获得了美国消防联合会的批准。该规范由国家标准协会于同年的7月18日颁布，生效日期为8月9日，同年的7月26日，96版NFPA 750被批准为美国国家规范。 细水雾的定义
“细水雾”（water mist）是相对于“水喷雾”(water spray)的概念，所谓的细水雾，是使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生的水微粒。在NFPA 750中，细水雾的定义是：在最小设计工作压力下、距喷嘴1米处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv0.99[1]不大于1000μ 按水雾中水微粒的大小，细水雾分为3级，如图1所示。第1级细水雾为Dv0.1=100μ同Dv0.9=200μ连线的左侧部分，这些代表最细的水雾。 第2级细水雾，是第1级细水雾的界限与Dv0.1=200μ同Dv0.9=400μ连线之间的部分。这种细水雾可由高压喷嘴、双流喷嘴或许多冲撞式喷嘴产生。由于有较大的水微粒存在，相对于1级细水雾，2级细水雾更容易产生较大的流量。 第3级细水雾为Dv0.9大于400μ，或者第2级细水雾分界线右侧至Dv0.99=1000μ之间的部分。这种细水雾主要由中压、小孔喷淋头、各种冲击式喷嘴等产生。 研究表明，扑灭 B类火灾水雾颗粒小于400μ是必需的，而较大的颗粒对于 A类火灾是有效的，这是由于燃料被浸湿。正因为如此，细水雾的定义包括了Dv0.99为1000μ。在NFPA 750中定义的细水雾，既包含了NFPA 15中定义的一部分水喷雾系统（Water Spray），又包含了在高压状态下普通喷淋系统（Sprinklers）产生的水雾。一般情况下，细水雾是指Dv0.9小于400μ的水雾。
细水雾的灭火机理及应用
细水雾灭火系统成功的关键，是增加单位体积水微粒的表面积。水微粒子化以后，即使同样体积的水，也可使总表面积增大。而表面积的增大，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应。吸收热的水微粒容易汽化，体积增大约1700倍。由于水蒸汽的产生，既稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。可以认为，细水雾灭火主要是通过高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用。 细水雾水微粒直径大小的分布与灭火能力的关系是个复杂的问题。一般来讲，第1级和第2级细水雾用于扑灭液体燃料池内的火灾效果较好，而且不会搅动池内的液面。通常情况下，用第1级水雾扑灭Ａ类可燃物是比较困难的，这可能是该细水雾不能穿透碳化层而浸湿燃烧物质。然而，因为细水雾的喷射速度很高，在燃烧处于表面或封闭空间内，有利于氧气减少的情况下，还是可以扑灭Ａ类可燃物的。这说明，对于一定的燃烧物，细水雾的颗粒直径不是决定灭火能力的唯一因素。系统的灭火效果还与细水雾相对于火焰的喷射方向、速度和喷水强度等有密切的关系。 美国海军实验室（Naval Research Laboratory）曾对下列3种细水雾灭火系统的灭火效果做了一系列试验：单流低压系统（Single-Fluid Low-Pressure Systems）、 单流高压系统（Single-Fluid High-Pressure Systems）和双流系统（Twin-Fluid Systems）。上述各系统水微粒的分布如图2(略)所示。 试验表明，单流低压系统产生较大的水微粒，在扑灭深层的A类火灾时，表现出良好的效果。这是由于其相对较大的流量(单流高压系统的３至４倍)，产生了表面的浸湿作用，但减弱了系统扑灭受遮挡的火灾的能力。而单流高压系统的灭火效果则完全相反，由于较小的水微粒直径，提高了扑灭受遮挡火灾的能力，而减弱了扑灭深层的A类火灾时的效果。试验显示，大空间内受阻挡的火灾，当火灾处的氧气浓度降到18%以下时，火焰即可熄灭。 细水雾灭火系统与卤代烷或其它气体灭火系统相比，灭火时间要长得多，前者约为100-200秒，后者约为10-20秒。另外，封闭空间开口大小对细水雾灭火效果的影响较小，在敞开空间内，细水雾系统比气体灭火系统具有非常明显的优势。 火灾规模的大小，对细水雾灭火系统的灭火效果也有影响，燃烧猛烈的火灾较燃烧缓慢的火灾容易被扑灭。这是由于前者氧气消耗的快，并伴随有大量蒸气和紊流的产生。细水雾系统喷水的同时，火场的温度急剧下降，这有助于人工灭火并减少热量造成的财产损失。 关于细水雾的电气绝缘性，国外某公司曾用Securipex Fire-Scope 2000 细水雾灭火系统做过试验，将该系统喷入设有电动机、发电机和配电盘的封闭房间内，上述设备内部的电压为220~440V。结果显示，在释放过程中，电阻读数明显下降，但和通常一样，设备运转正常。在一般情况下，随着设备变得干燥，电阻值会恢复到正常值。细水雾系统能否用于电器设备，关键在于水雾微粒的大小。某一种类的细水雾系统用于电器设备时，应通过有关部门的认证。
笔者以为，细水雾系统可用于保护工厂贵重的生产设备、高层建筑内的油浸电力变压器室、自备柴油发电机房及其储油间和燃油、燃气锅炉房。高压及双流介质细水雾系统，可用于重要的高层建筑内的高、低压配电室，重要的电子通信设备机房，电厂的控制室，燃气涡轮机等场所。
细水雾灭火系统的分类
细水雾喷嘴，是含有一个或多个孔口，能够将水滴雾化的装置，它是系统中最为关键的部件。细水雾 喷嘴产生水微粒的原理为下列五种方式之一，液体以相对于周围的空气很高的速度被释放出来，由于液体与空气的速度差而被撕碎为水微粒子；液体流碰到固定的表面，因碰撞产生水微粒子；两股组成类似三亿文库包含各类专业文献、高等教育、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、外语学习资料、细水雾灭火系统介绍03等内容。　
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高压细水雾雾径分级标准
高压细水雾系统中，水雾雾径有着严格的分级标准。水雾雾径按雾径的不同可以分为三类。具体分类标准如下：
Ⅰ级水雾(国内称为超细水雾)，DV0.1=100 微米，DV0.9=200 微米，这是最细的水雾，适用于扑灭B 类易燃液体及电气等火灾。
Ⅱ级细水雾(国内称为细水雾)，DV0.1=200 微米，DV0.9=400 微米，由于雾滴尺寸稍大，雾流动能大，较易到达燃烧面，因此，适用于扑灭B 类易燃液体火灾、A 类固体可燃物及电气等火灾。
Ⅲ级细水雾(国内称为普通水雾，即一般的水喷雾)，DV0.1＞400 微米，DV0.9≤1000 微米，雾滴大，因此，适用于扑灭A 类固体可燃物、电气及B 类易燃液体等火灾。
此水雾雾径分级标准只是区分细水雾的一个小标准，而雾滴的尺寸并不能评判水雾的灭火能力。不能说水雾越细灭火能力越好，这是不科学的。火灾能否扑灭，取决于燃料的性质，封闭空间效应，水雾强度及水雾速度（动能）等多种因素。对给定的保护对象而言，水雾雾滴尺寸不是评判水雾灭火能力和适用性的唯一依据，还与水雾相对于火流的喷射方向，水雾强度和喷射速度有关。
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