2019一級消防工程師技術(shù)實務(wù)基礎(chǔ)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(zāi)。

第二節(jié) 系統(tǒng)分類

水噴霧滅火系統(tǒng)由水源、供水設(shè)備、過濾器、雨淋報警閥、管道及水霧噴頭等組成，并配套設(shè)置火災(zāi)探測報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)或傳動管系統(tǒng)，火災(zāi)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(zāi)報警系統(tǒng)為火災(zāi)探測系統(tǒng)，通過傳統(tǒng)的點式感溫、感煙探頭或纜式火災(zāi)探測器探測火災(zāi)。

為了減少系統(tǒng)的響應(yīng)時間，雨淋閥前的管道上應(yīng)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(zāi)探測系統(tǒng)，傳動管內(nèi)充滿壓縮空氣或壓力水，當(dāng)傳動管上的閉式噴頭受火災(zāi)高溫影響動作后，傳動管內(nèi)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(zāi)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(nèi)的充壓介質(zhì)不同，可分為充液傳動管和充氣傳動管兩種。

充液傳動管內(nèi)的介質(zhì)一般為壓力水，這種方式適用于不結(jié)冰的場所，充液傳動管的末端或最高點應(yīng)安裝自動排氣閥。

充氣傳動管內(nèi)的介質(zhì)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(nèi)的氣壓。

這種方式適用于所有場所，但在北方寒冷地區(qū)，應(yīng)在傳動管的最低點設(shè)置冷凝器和汽水分離器，以保證傳動管不會因冷凝水結(jié)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(dāng)系統(tǒng)的火災(zāi)探測器發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，自動或手動打開雨淋報警閥組，同時發(fā)出火災(zāi)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(shè)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(zāi)

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

(3)電氣火災(zāi)：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(shè)施和裝置的防護冷卻。

(2)火災(zāi)危險性大的化工裝置及管道，如加熱器、反應(yīng)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(zhì)

(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(zhì)

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(nèi)或空間內(nèi)

(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(zhuǎn)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(shè)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(dāng)用于滅火時不應(yīng)小于 0.35MPa;

當(dāng)用于防護冷卻時不應(yīng)小于 0.2MPa，但對于甲 B、乙、丙類液體儲罐不應(yīng)小于 0.15MPa。

二、水噴霧滅火系統(tǒng)的響應(yīng)時間

2.1.4 響應(yīng)時間：自啟動系統(tǒng)供水設(shè)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(yīng)時間不應(yīng)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(yīng)時間不應(yīng)大于 300s;液化石油氣灌瓶間、瓶庫，系統(tǒng)響應(yīng)時間不應(yīng)大于 60s;用于其他設(shè)施，系統(tǒng)響應(yīng)時間不應(yīng)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(yīng)按其外表面面積確定，并應(yīng)符合下列要求：

1.當(dāng)保護對象外形不規(guī)則時，應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)的電纜的保護面積應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)按其液面面積確定。

四、泡沫-水噴霧聯(lián)用系統(tǒng)設(shè)計

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

(2)泡沫供給時間不應(yīng)小于 10min。

第五節(jié) 系統(tǒng)組件及設(shè)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(jié)構(gòu)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(nèi)部的離心旋轉(zhuǎn)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(zāi)。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(shè)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(yīng)符合下列要求：

1.撲救電氣火災(zāi)，應(yīng)選用離心霧化型水霧噴頭;

2.室內(nèi)粉塵場所設(shè)置的水霧噴頭應(yīng)帶防塵帽，室外設(shè)置的水霧噴頭宜帶防塵帽;

3.離心霧化型水霧噴頭應(yīng)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(nèi)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(shè)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(yīng)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(dāng)按矩形布置時，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于 1.4 倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑;

當(dāng)按菱形布置時，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)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(dāng)保護對象為油浸式電力變壓器時，水霧噴頭的布置應(yīng)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(yīng)設(shè)水霧噴頭保護;

2.水霧噴頭之間的水平距離與垂直距離應(yīng)滿足水霧錐相交的要求。

3.2.6 當(dāng)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(yīng)大于 0.7m。

3.2.7 當(dāng)保護對象為球罐時，水霧噴頭的布置尚應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.水霧噴頭的噴口應(yīng)朝向球心;

2.水霧錐沿緯線方向應(yīng)相交，沿經(jīng)線方向應(yīng)相接;

3.當(dāng)球罐的容積不小于 1000m³時，水霧錐沿緯線方向應(yīng)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(yīng)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(yīng)設(shè)水霧噴頭保護。

3.2.9 當(dāng)保護對象為電纜時，水霧噴頭的布置應(yīng)使水霧完全包圍電纜。

3.2.10 當(dāng)保護對象為輸送機皮帶時，水霧噴頭的布置應(yīng)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(dāng)保護對象為室內(nèi)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(yīng)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(yīng)符合下列要求：

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

2.應(yīng)具有遠程手動控制和現(xiàn)場應(yīng)急機械啟動功能;

3.在控制盤上應(yīng)能顯示雨淋報警閥開、閉狀態(tài);

4.宜驅(qū)動水力警鈴報警;

5.雨淋報警閥進出口應(yīng)設(shè)置壓力表;

6.電磁閥前應(yīng)設(shè)置可沖洗的過濾器。

4.0.6 給水管道應(yīng)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(yīng)采用內(nèi)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(yīng)采用無縫鋼管;

2.管道工作壓力不應(yīng)大于 1.6MPa;

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

【2015 年真題】某高層辦公樓的柴油發(fā)電機房設(shè)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(yīng)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(shè)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(yīng)時間不應(yīng)大于( )s。

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

【答案】C

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