2019一級消防工程師技術實務基礎講義：水噴霧滅火系統(tǒng)

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水噴霧滅火系統(tǒng)

第一節(jié) 水噴霧系統(tǒng)的滅火機理

表面冷卻：對氣體和閃點低于水的溫度的液體無效。

窒息：水氣化稀釋氧氣。

乳化：只適用于不溶于水的可燃液體。

稀釋：適用于水溶性液體火災。

第二節(jié) 系統(tǒng)分類

水噴霧滅火系統(tǒng)由水源、供水設備、過濾器、雨淋報警閥、管道及水霧噴頭等組成，并配套設置火災探測報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)或傳動管系統(tǒng)，火災時可向保護對象噴射水霧滅火或進行防護冷卻。

一、按啟動方式分類

(一)電動啟動水噴霧滅火系統(tǒng)

電動啟動水噴霧滅火系統(tǒng)是以普通的火災報警系統(tǒng)為火災探測系統(tǒng)，通過傳統(tǒng)的點式感溫、感煙探頭或纜式火災探測器探測火災。

為了減少系統(tǒng)的響應時間，雨淋閥前的管道上應是充滿水的狀態(tài)。

(二)傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)

傳動管水噴霧滅火系統(tǒng)是以傳動管為火災探測系統(tǒng)，傳動管內充滿壓縮空氣或壓力水，當傳動管上的閉式噴頭受火災高溫影響動作后，傳動管內的壓力迅速下降，打開封閉的雨淋閥。

傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)一般比較適用于防爆場所，不適合安裝普通火災探測系統(tǒng)的場所。

傳動管啟動水噴霧滅火系統(tǒng)按傳動管內的充壓介質不同，可分為充液傳動管和充氣傳動管兩種。

充液傳動管內的介質一般為壓力水，這種方式適用于不結冰的場所，充液傳動管的末端或最高點應安裝自動排氣閥。

充氣傳動管內的介質一般是壓縮空氣，平時由空壓機或其它氣源平時保持傳動管內的氣壓。

這種方式適用于所有場所，但在北方寒冷地區(qū)，應在傳動管的最低點設置冷凝器和汽水分離器，以保證傳動管不會因冷凝水結冰而堵塞。

第三節(jié) 系統(tǒng)工作原理與適用范圍

一、系統(tǒng)工作原理

當系統(tǒng)的火災探測器發(fā)現(xiàn)火災后，自動或手動打開雨淋報警閥組，同時發(fā)出火災報警信號給報警控制器，并啟動消防水泵，通過供水管網(wǎng)到達水霧噴頭，水霧噴頭噴水滅火。

二、系統(tǒng)適用范圍

水噴霧滅火系統(tǒng)按防護目的主要分為滅火和防護冷卻兩大類，其適用范圍隨不同的防護目的而設定。

(一)滅火的適用范圍

以滅火為目的的水噴霧系統(tǒng)主要適用于以下范圍：

(1)固體火災

(2)可燃液體火災：丙類液體火災和飲料酒火災，如燃油鍋爐、發(fā)電機油箱、丙類液體輸油管道火災等。

(3)電氣火災：離心霧化噴頭具有良好的電氣絕緣性。

(二)防護冷卻的適用范圍

以防護冷卻為目的的水噴霧系統(tǒng)主要適用于以下范圍：

(1)可燃氣體和甲、乙、丙類液體的生產(chǎn)、儲存、裝卸、使用 設施和裝置的防護冷卻。

(2)火災危險性大的化工裝置及管道，如加熱器、反應器、蒸餾塔等的冷卻防護。

三、不適用范圍

(一)不適宜用水撲救的物質

(1)過氧化物

如過氧化鉀、過氧化鈉、過氧化鋇、過氧化鎂等。

(2)遇水燃燒物質

金屬鉀、金屬鈉、碳化鈣(電石)、碳化鋁、碳化 鈉、碳化鉀等。

(二)使用水霧會造成爆炸或破壞的場所

(1)高溫密閉的容器內或空間內

(2)表面溫度經(jīng)常處于高溫狀態(tài)的可燃液體

【2015 年真題】水噴霧滅火系統(tǒng)的水霧噴頭使水從連續(xù)的水流狀態(tài)分解轉變成不連續(xù)的細小水霧滴噴射出來，因此它具有較高的電絕緣性能和良好的滅火性能。下列不屬于水噴霧滅火機理的是( )。

A.冷卻 B.隔離 C.窒息 D.乳化

【答案】B

第四節(jié) 系統(tǒng)設計參數(shù)

一、水霧噴頭的工作壓力

3.1.3 水霧噴頭的工作壓力：

當用于滅火時不應小于 0.35MPa;

當用于防護冷卻時不應小于 0.2MPa，但對于甲 B、乙、丙類液體儲罐不應小于 0.15MPa。

二、水噴霧滅火系統(tǒng)的響應時間

2.1.4 響應時間：自啟動系統(tǒng)供水設施起，至系統(tǒng)中最不利點水霧噴頭噴出水霧的時間。

(1)用于滅火目的時，系統(tǒng)的響應時間不應大于 60s;

(2)用于防護冷卻目的時，甲 B、乙、丙類液體儲罐，系統(tǒng)響應時間不應大于 300s;液化石油氣灌瓶間、瓶庫，系統(tǒng)響應時間不應大于 60s;用于其他設施，系統(tǒng)響應時間不應大于 120s。

三、水噴霧滅火系統(tǒng)的保護面積

3.1.4 保護對象的保護面積除本規(guī)范另有規(guī)定外，應按其外表面面積確定，并應符合下列要求：

1.當保護對象外形不規(guī)則時，應按包容保護對象的最小規(guī)則形體的外表面面積確定。

2.變壓器的保護面積除應按扣除底面面積以外的變壓器油箱外表面面積確定外，尚應包括散熱器的外表面面積和油枕及集油坑的投影面積。

3.分層敷設的電纜的保護面積應按整體包容電纜的最小規(guī)則形體的外表面面積確定。

3.1.5 液化石油氣灌瓶間的保護面積應按其使用面積確定，液化石油氣瓶庫、陶壇或桶裝酒庫的保護面積應按防火分區(qū)的建筑面積確定。

3.1.6 輸送機皮帶的保護面積應按上行皮帶的上表面面積確定;長距離的皮帶宜實施分段保護，但每段長度不宜小于 100m。

3.1.7 開口容器的保護面積應按其液面面積確定。

四、泡沫-水噴霧聯(lián)用系統(tǒng)設計

(1)泡沫系統(tǒng)的設計應按現(xiàn)行國家標準《泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB 50151-2010)執(zhí)行。

(2)泡沫供給時間不應小于 10min。

第五節(jié) 系統(tǒng)組件及設置要求

一、水霧噴頭

水霧噴頭是在一定的壓力作用下，利用離心或撞擊原理將水流分解成細小水霧滴的噴頭。

(一)水霧噴頭分類

水霧噴頭按結構可分為離心霧化型水霧噴頭和撞擊型水霧噴頭兩種。

離心霧化型水霧噴頭在較高的水壓下通過噴頭內部的離心旋轉形成水霧噴射出來，它形成的水霧同時具有良好的電絕緣性，適合撲救電氣火災。但離心霧化型水霧噴頭的通道較小，時間長了容易堵塞。

撞擊型水霧噴頭的壓力水流通過撞擊外置的濺水盤， 在設定區(qū)域分散為均勻的錐形水霧。噴頭由濺水盤、流錐、框架本體和濾網(wǎng)組成。

GB50219

4.0.2 水霧噴頭的選型應符合下列要求：

1.撲救電氣火災，應選用離心霧化型水霧噴頭;

2.室內粉塵場所設置的水霧噴頭應帶防塵帽，室外設置的水霧噴頭宜帶防塵帽;

3.離心霧化型水霧噴頭應帶柱狀過濾網(wǎng)。

(二)水霧噴頭主要性能參數(shù)

(1)霧化角

水霧噴頭常見的霧化角有 30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°七個規(guī)格。

(2)流量系數(shù)

水霧噴頭的流量系數(shù) K 為 16-102，由水霧噴頭生產(chǎn)廠家自己確定。

(3)有效射程

2.1.6 有效射程：噴頭水平噴灑時，水霧達到的最高點與噴口所在垂直于噴頭軸心線的平面的水平距離。

2.1.7 水霧錐：在水霧噴頭有效射程內水霧形成的圓錐體。

(三)水霧噴頭布置要求

(1)基本原則

綜合考慮設計噴霧強度、保護面積、水霧噴頭特性等因素的影響。

使水霧直接噴射和完全覆蓋保護對象。

水霧噴頭與保護對象的有效距離不應大于水霧噴頭的有效射程。

(2)布置方式

3.2.4 水霧噴頭的平面布置方式可為矩形或菱形。

當按矩形布置時，水霧噴頭之間的距離不應大于 1.4 倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑;

當按菱形布置時，水霧噴頭之間的距離不應大于 1.7 倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑。

(3)保護變壓器的水霧噴頭布置要求

3.2.5 當保護對象為油浸式電力變壓器時，水霧噴頭的布置應符合下列要求：

1.變壓器絕緣子升高座孔口、油枕、散熱器、集油坑應設水霧噴頭保護;

2.水霧噴頭之間的水平距離與垂直距離應滿足水霧錐相交的要求。

3.2.6 當保護對象為甲、乙、丙類液體和可燃氣體儲罐時，水霧噴頭與保護儲罐外壁之間的距離不應大于 0.7m。

3.2.7 當保護對象為球罐時，水霧噴頭的布置尚應符合下列規(guī)定：

1.水霧噴頭的噴口應朝向球心;

2.水霧錐沿緯線方向應相交，沿經(jīng)線方向應相接;

3.當球罐的容積不小于 1000m³時，水霧錐沿緯線方向應相交，沿經(jīng)線方向宜相接，但赤道以上環(huán)管之間的距離不應大于 3.6m;

4.無防護層的球罐鋼支柱和罐體液位計、閥門等處應設水霧噴頭保護。

3.2.9 當保護對象為電纜時，水霧噴頭的布置應使水霧完全包圍電纜。

3.2.10 當保護對象為輸送機皮帶時，水霧噴頭的布置應使水霧完全包圍著火輸送機的機頭、機尾和上行皮帶上表面。

3.2.11 當保護對象為室內燃油鍋爐、電液裝置、氫密封油裝置、發(fā)電機、油斷路器、汽輪機油箱、磨煤機潤滑油箱時，水霧噴頭宜布置在保護對象的頂部周圍，并應使水霧直接噴向并完全覆蓋保護對象。

二、雨淋閥

雨淋閥作為水噴霧滅火系統(tǒng)中的系統(tǒng)報警控制閥，起著十分重要的作用。雨淋閥一般有角式雨淋閥和直通式雨淋閥兩種。

4.0.3 雨淋報警閥組的功能及配置應符合下列要求：

1.接收電控信號的雨淋報警閥組應能電動開啟，接收傳動管信號的雨淋報警閥組應能液動或氣動開啟;

2.應具有遠程手動控制和現(xiàn)場應急機械啟動功能;

3.在控制盤上應能顯示雨淋報警閥開、閉狀態(tài);

4.宜驅動水力警鈴報警;

5.雨淋報警閥進出口應設置壓力表;

6.電磁閥前應設置可沖洗的過濾器。

4.0.6 給水管道應符合下列規(guī)定：

1.過濾器與雨淋報警閥之間及雨淋報警閥后的管道，應采用內外熱浸鍍鋅鋼管、不銹鋼管或銅管;需要進行彎管加工的管道應采用無縫鋼管;

2.管道工作壓力不應大于 1.6MPa;

3.系統(tǒng)管道采用鍍鋅鋼管時，公稱直徑不應小于 25mm;采用不銹鋼管或銅管時，公稱直徑不應小于 20mm;

【2015 年真題】某高層辦公樓的柴油發(fā)電機房設置了水噴霧滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)水霧噴頭

的滅火工作壓力不應小于( )MPa。

A.0.05 B.0.10 C.0.2 D.0.35

【答案】D

【2015 年真題】水噴霧滅火系統(tǒng)的基本設計參數(shù)根據(jù)其防護目的和保護對象確定。水噴霧滅火系統(tǒng)用于液化石油氣罐瓶間防護冷卻目的時，系統(tǒng)的響應時間不應大于( )s。

A.45 B.120 C.60 D.300

【答案】C

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