讀懂消防產(chǎn)業(yè)——高壓細水霧滅火

一句話(huà)要點(diǎn)精讀：細水霧滅火系統主要以水為滅火介質(zhì)，采用特殊噴頭，在壓力作用下噴灑細水霧進(jìn)行滅火，是一種滅火效能較高、環(huán)保、適用范圍較廣的滅火系統，被逐步作為替代哈龍氣體（鹵代烷）滅火的方式之一。

前言：噴礦泉水滅火

 

不知大家是否還記得，2019年3月，北京密云區曾發(fā)生一場(chǎng)規模不小的森林火災，消防局曾調動(dòng)400多人參與救火。

當時(shí)有一篇新聞稿這樣寫(xiě)道，31日凌晨，森林消防局機動(dòng)支隊20年經(jīng)驗的消防員王宏玉在巡查時(shí)發(fā)現一處明火，在沒(méi)有撲救工具的情況下，用隨身帶的唯一的一瓶礦泉水一口口將明火噴滅。

無(wú)獨有偶，2010年4月，東方明珠廣播電視塔發(fā)射天線(xiàn)遭雷擊，引起天線(xiàn)外罩燃燒，由于起火點(diǎn)的位置特殊，曲臂消防車(chē)也無(wú)能為力，為盡快撲滅明火，兩個(gè)消防戰士將礦泉水含在口中，朝著(zhù)起火點(diǎn)噴射，最終將明火遏制住。

很多網(wǎng)友曾在新聞下戲謔留言，森林起火，有水不潑用嘴噴，腦洞大開(kāi)……東方明珠含水滅火，這是消防戰士，還是奧特曼？

是的，從消防技術(shù)角度，一瓶礦泉水潑上去，效果確實(shí)不如用嘴噴。

今天要講的就是消防行業(yè)的滅火系統之一，高壓細水霧滅火。

 

2

 

細水霧滅火的定義

 

所謂細水霧滅火，顧名思義，就是靠水霧來(lái)滅火，有別于氣體滅火和干粉滅火，以及噴水、噴淋滅火。

根據國標《細水霧滅火系統技術(shù)規范》（GB50898-2013），細水霧滅火系統主要以水為滅火介質(zhì)，采用特殊噴頭，在壓力作用下噴灑細水霧進(jìn)行滅火，是一種滅火效能較高、環(huán)保、適用范圍較廣的滅火系統。

細水霧滅火雖然以水為滅火介質(zhì)，但是卻是以水霧的形式進(jìn)行滅火，有氣體滅火的基本屬性。

細水霧滅火最早始于上世紀40年代，應用于輪船滅火。因為滅火效果奇好的鹵代烷（哈龍）被證明破壞臭氧層，蒙特利爾議定書(shū)要求逐步停止哈龍滅火劑的生產(chǎn)并嚴格限制使用范圍，細水霧被逐步作為替代哈龍氣體滅火的方式之一。

細水霧之所以有氣體的屬性，是因為其水霧直徑很小，達到微米級，根據國標定義，細水霧經(jīng)噴頭噴出，在噴頭軸線(xiàn)下方1.0m處的平面上形成的直徑Dv0.50小于200µm，Dv0.99小于400µm的水霧滴。

注：Dv是一種以噴霧液滴的體積來(lái)表示液滴大小的方法。Dv0.50小于200µm，表示50％的噴霧液滴總體積，是由直徑小于200µm的液滴組成的；Dv0.99小于400µm，表示99％的噴霧液滴總體積，是由直徑小于400µm的液滴組成的，另1％的噴霧液滴總體積，是由直徑大于400µm的液滴組成的。

 

3

 

細水霧滅火的原理

 

談到滅火原理，無(wú)非有三種，隔絕空氣（窒息法）、降溫冷卻法、隔離燃燒物法。

細水霧滅火也是將滅火原理發(fā)揮到極致。

降溫冷卻：細水霧的水滴直徑很小，很容易氣化，水在氣化過(guò)程中可以吸收大量熱量，將可燃物的溫度降低，低于燃點(diǎn)，火也就可以熄滅了。

隔絕空氣：細水霧噴入火場(chǎng)后，迅速蒸發(fā)形成蒸汽，體積急劇膨脹1700～5800倍，使可燃物與空氣形成隔絕狀態(tài)而窒息。

阻隔作用：細水霧蒸發(fā)形成的蒸汽迅速將燃燒物、火焰和煙霧籠罩，在燃燒物周?chē)纬梢坏榔琳?，將燃燒物與周?chē)锲纷韪?，并對火焰的輻射熱具有極佳的阻隔能力。

當然，因為水作為滅火介質(zhì)，無(wú)污染，水量又不像噴淋那么大，又能起到凈化洗滌煙塵、乳化稀釋液體作用。

 

4

 

細水霧應用

 

上一章提到了，細水霧滅火系統的滅火機理是依靠水霧氣化，充滿(mǎn)整個(gè)防護空間、降溫或隔絕來(lái)滅火，因此適合于封閉空間或半封閉空間的滅火。

細水霧滅火系統用水量少、水漬損失小，可以替代噴淋滅火系統，針對水量、水漬損失等要求較高的場(chǎng)所，比如工業(yè)、數據中心、軌道交通、變電站、電信設備、圖書(shū)館、檔案館、銀行、實(shí)驗室等。

但因為滅火介質(zhì)是水，在壓力下將水通過(guò)噴嘴霧化噴出，對噴嘴的技術(shù)和質(zhì)量要求較高，導致細水霧系統比傳統噴淋系統成本高很多。同時(shí)要形成水霧，水質(zhì)也不能有雜質(zhì)，否則容易堵塞噴嘴。

注：對于瓶組式細水霧滅火系統，供水的水質(zhì)不應低于現行國家標準《瓶（桶）裝飲用純凈水衛生標準》（GB17324-2003）的有關(guān)規定。

細水霧滅火系統不能用于保護遇水發(fā)生燃燒或爆炸等劇烈反應的物質(zhì)，包括：鋰、鉀、鈉、鎂等活潑金屬，過(guò)氧化鉀、過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鎂、過(guò)氧化鋇等過(guò)氧化物等。同時(shí)，由于液化天然氣等氣體在吸收水的熱量后會(huì )劇烈沸騰，細水霧滅火系統也不能直接用于保護處在低溫狀態(tài)下的液化氣體。

 

5

 

細水霧滅火系統構成

 

細水霧滅火系統由水源（儲水池、儲水箱、儲水瓶）、供水動(dòng)力裝置（泵組、瓶組）、供水管網(wǎng)、控水閥組、細水霧噴頭（開(kāi)式、閉式）以及火災自動(dòng)報警及聯(lián)動(dòng)控制系統組成。

 

6

 

細水霧滅火系統分類(lèi)

 

泵組式、瓶組式

細水霧滅火系統按供水方式（主要是按照動(dòng)力源類(lèi)型），主要有泵組式和瓶組式兩種形式的產(chǎn)品。

泵組式細水霧滅火系統采用泵組（柱塞泵、高壓離心泵或氣動(dòng)泵等）作為系統的動(dòng)力源，將水壓入供水管網(wǎng)中，最終通過(guò)噴頭，形成細水霧。

瓶組式細水霧滅火系統采用儲氣瓶和儲水瓶作為容器，分別儲存高壓氮氣和水，系統啟動(dòng)后，高壓儲氣瓶釋放出高壓氮氣，將水、氮氣混合物壓入供水管網(wǎng)中，最終通過(guò)噴頭，形成細水霧。

 

開(kāi)式噴頭&閉式噴頭

在細水霧滅火系統中，噴頭是形成水霧的核心部件。細水霧噴頭可分為開(kāi)式噴頭和閉式噴頭，根據噴頭的不同，細水霧滅火系統可分為開(kāi)式細水霧滅火系統和閉式細水霧滅火系統。

【左邊為閉式噴頭，右邊為開(kāi)始噴頭，中間為感溫玻璃球】

閉式細水霧滅火系統：閉式噴頭以其感溫元件作為啟動(dòng)部件的細水霧噴頭。所謂感溫元件，是指感溫玻璃球，玻璃球頂住噴頭的密封墊，當發(fā)生火災時(shí)，球內的液體受熱膨脹而爆裂，管網(wǎng)里的水在壓力作用下自動(dòng)噴灑，達到滅火效果。

1——閉式細水霧噴頭；2——末端試水閥；3——水流傳感器；4——分區控制閥（常開(kāi)，反饋閥門(mén)開(kāi)啟信號）；5——排氣閥（常閉）；6——火災報警控制器；7——消防泵控制柜；8——控制閥（常開(kāi)）；9——壓力開(kāi)關(guān)；10——泄水閥（常閉）；11——消防泵；12——止回閥；13——柔性接頭；14——穩壓泵；15——安全閥；16——泄放試驗閥；17——過(guò)濾器；18——液位傳感器；19——儲水箱

開(kāi)式細水霧滅火系統：開(kāi)式噴頭以火災探測器作為啟動(dòng)信號的開(kāi)放式細水霧噴頭。所謂開(kāi)放式，是指的噴頭并未封閉，但必須與火災自動(dòng)報警系統聯(lián)動(dòng)使用，當現場(chǎng)發(fā)生火災，火災自動(dòng)報警系統收到信號后，控制水閥開(kāi)啟。

1——開(kāi)式細水霧噴頭；2——火災探測器；3——噴霧指示燈；4——火災聲光報警器；5——分區控制閥組；6——火災報警控制器；7——消防泵控制柜；8——控制閥（常開(kāi)）；9——壓力表；10——水流傳感器；11——壓力開(kāi)關(guān)；12——泄水閥（常閉）；13——消防泵；14——止回閥；15——柔性接頭；16——穩壓泵；17——過(guò)濾器；18——安全閥；19——泄放試驗閥；20——液位傳感器；21——儲水箱；22——分區控制閥（電磁/氣動(dòng)/電動(dòng)閥）