一、技术特点及应用范围
1、特点
快速灭火,有效防止火灾复燃
无毒
高效除烟,可降低火灾现场CO2和CO含量
环保无污染
使用维护安全、简便
节水,可持续灭火时间长
疏散冗余时间较长
2、应用范围
适用范围及场合:
A类火灾:即固体表面火灾及纸张等部分固体深位火灾,如:图书馆、档案馆、文物库等固体危险场所。
B类火灾:即可燃液体火灾,如:液压站、润滑油库、透平油库、柴油发电机房、燃油锅炉房、直燃机房等可燃液体火灾危险场所。
C类火灾:即可燃气体火灾,如:燃气轮机房、燃气锅炉房、直燃机房、煤气站等可燃气体火灾危险场所。
电气设备火灾:如:油浸电力变压器、配电室、油开关柜式、计算机房、通讯机房、中央控制室、大型电缆室、电缆隧(廊)道等电气设备火灾危险场所。
其它场所:如:地铁站、候机楼、医院候诊室等人群密集的公共场所。
不适用范围及场合:
含有遇水发生反应造成燃烧、爆炸或产生大量有害物质的场所,如:钾、钠、镁、锂、钛、锆、铂、钚等活泼金属;过氧化钾、过氧化钠、过氧化钡、过氧化镁等过氧化物,以及碳化钙、碳化铝、碳化钠、碳化钾等碳化物。
含有遇水造成剧烈沸溢的低温液化气体的场所,如液化石油气储罐等。
二、系统组成及工作原理
1、系统组成
泵组式微水雾滴灭火系统主要组成:水箱、高压泵组、稳压泵组、安全泄压阀、控制盘、管网、压力开关、喷头、分区控制阀、火灾报警灭火控制器、火灾探测器、远程通讯模块、远程控制终端等部件组成。(见图1)
2、系统工作原理
图2是高压细水雾灭火系统的工作原理图:在监视状态下,高压细水雾系统从泵组单向阀出口至分区控制阀前的管网内(闭式至喷头管网)维持在1.0~1.2MPa。当该管网内压力低于1.0MPa时,稳压泵启动,使该管网内的压力达到1.2MPa,当稳压泵运行超过10秒后压力仍没有达到1.2MPa,主泵启动,稳压泵停止。主泵可分别通过火灾报警控制器、现场手动按钮、现场机械应急手柄、手动报警按钮、控制中心、泵组控制盘、远程控制终端共七种方式间接启动。
图1系统组成
1泵组控制柜,2电机,3水箱,4过滤器,5水箱支架,6排污阀,
7进水电磁阀,8主阀,9回水阀,10稳压泵总成,11DN80球阀,
12安全(泄压调压)阀,13钟形罩,14高压泵,15DN25高压软管总成,
16单向阀,17泵组支架,18压力变送器,19底支架,20液位传感器,
21水箱盖,22触摸显示屏,23压力表,24水箱出水管,25高压泵进水软管,26高压管,27稳压泵出水管总成,28单向阀2,29液位计
图2系统工作原理图
图3系统运行流程
高压细水雾内置水箱,水源从进水电磁阀或手动球阀,经过滤器进入水箱,水箱设有液位计,当液位低于设定值或高压泵启动时,电磁阀打开,开始进水。高水位时关闭,停止进水。
通过泵组控制盘或远程控制终端,可实现高压细水雾灭火系统的启动、停止及系统运行状况监控。
图3 是高压细水雾灭火系统运行流程图。
三、系统主要零部件技术性能
1、高压细水雾喷头
1.1 高压细水雾喷头型号及分类
高压细水雾喷头型号由产品类别、产品代号、主参数、自定义代号等组成。
1.2 喷头型号及性能参数
型号
|
流量系数 (K)
|
工作压力MPa
|
喷头总流量L/min
|
最大安装距离(m)
|
最大安装高度(m)
|
|
|
|
|
|
全淹没
|
局部
|
XSW-TQ0.3/10
|
0.3
|
10
|
3
|
3
|
3
|
1.5
|
XSW-TQ0.5/10
|
0.5
|
10
|
5
|
3
|
5
|
2.5
|
XSW-T0.7/10
|
0.7
|
10
|
7
|
3
|
8
|
4
|
XSW-T1.0/10
|
1
|
10
|
10
|
3
|
8
|
4
|
XSW-T1.2/10
|
1.2
|
10
|
12
|
3
|
10
|
5
|
XSW-T1.7/10
|
1.7
|
10
|
17
|
3
|
10
|
5
|
XSW-T2.0/10
|
2
|
10
|
20
|
3
|
10
|
5
|
2、高压细水雾泵组
2.1高压细水雾泵组型号及分类
高压细水雾泵组型号由类别、产品代号、主参数、工作泵及备用泵台数、自定义代号等组成。
2.2泵组型号及性能参数
型号
|
额定流量(L/min)
|
额定工作压力(MPa)
|
工作泵台数
|
泵用泵台数
|
XSW-BZ112/13-1×1
|
112
|
13
|
1
|
1
|
XSW-BZ224/13-2×1
|
224
|
13
|
2
|
1
|
XSW-BZ336/13-3×1
|
336
|
13
|
3
|
1
|
XSW-BZ448/13-4×1
|
448
|
13
|
4
|
1
|
XSW-BZ560/13-5×1
|
560
|
13
|
5
|
1
|
XSW-BZ672/13-6×1
|
672
|
13
|
6
|
1
|
XSW-BZ784/13-7×1
|
784
|
13
|
7
|
1
|
3、分区控制阀
3.1高压细水雾分区控制阀型号及分类
高压细水雾分区控制阀型号由类别、产品代号、主参数、自定义代号组成。
3.2分区控制阀型号及性能参数
型号
|
公称直径(mm)
|
额定工作压力(MPa)
|
XSW-FZ 20/13-
|
20
|
13
|
XSW-FZ 25/13-
|
25
|
13
|
XSW-FZ 32/13-
|
32
|
13
|
XSW-FZ 40/13-
|
40
|
13
|
XSW-FZ 50/13-
|
50
|
13
|
四、系统操作
高压细水雾系统具有自动启动,手动电动启动(远程或就地)、机械应急启动三类启动方式。
3.1系统的自动启动:
当保护区内发生火灾时,火灾探测器探测到火灾,发出信号至火灾报警控制器。火灾报警控制器根据火灾探测器的地址确认发生火灾的区域,发出联动启动灭火系统的控制信号,打开相应的分区控制阀。分区控制阀打开后管道压力下降,稳压泵自动启动运行超过10秒钟后因为压力仍达不到1.2MPa,泵组控制盘自动根据分区控制阀防区的大小确定依次启动多台高压主泵(泵组的流量与该防区的流量略高),使系统管道内水迅速达到工作压力,并通过高压细水雾喷头喷射而出,产生细水雾扑灭火灾。
3.2系统还有手动电气启动:
远程启动:当人发现火灾发生时,在火灾探测器尚未动作的情况下,可以通过远程消防控制中心或远程控制终端启动相应分区控制域的电动阀(或电磁阀)按钮,达到启动分区控制阀的目的,水泵能自动启动进行供水灭火。
就地启动:在人发现火灾时,也可就地打开分区控制阀箱,按下分区控制阀控制按钮打开区域阀进行灭火。
3.3 系统的机械应急启动:
在火灾报警系统失灵的情况下可手动操作分区控制阀上的手柄打开分区控制阀进行灭火。
3.4 系统恢复
灭火后,通过按下泵控制箱面板上的急停按钮来停止主泵,再关闭分区控制阀箱内的电动截止阀。停泵后排空主管道内的压力水。关闭泵组处的主阀,确定泵组控制柜内的主泵启动触点断开,按下触摸屏上的复位按钮,使系统处于准备状态,水箱自动开始补水,补水完成后用稳压泵对主管进行充水,直到达到正常的系统准备工作压力(1.0-1.2)MPa,在对主管网补水的同时,要注意在主管道的末端进行排气。补水完成后,按系统的调试程序对系统进行调试及检查,使系统各部件处于工作状态。
五、系统维护
1、基本要求
1.1高压细水雾灭火系统(以下简称系统)所有者应根据《细水雾灭火系统施工及验收规范》和本手册的要求对细水雾灭火系统进行定期检查、测试和维护,以确保系统的完好工作状态。
1.2系统的运行管理应制定操作和维护规程,明确管理者职责,操作人员必须经过专业培训。
1.3当系统保护区内的危险物、系统的供水、保护区结构或其它可能影响系统使用的情况发生变化时,应立即通知专业人员采取相应措施,恢复系统。
2、系统检查与试验
2.1系统及系统组件应定期进行检查,以确定其功能满足使用要求。检查的频率应符合表2.1的要求,也可根据要求加大频次,检查完毕后系统应恢复工作状态。
表2.1
项目
|
操作内容
|
频次
|
水箱
|
检查水位
|
每月
|
泵组及控制盘
|
检查状况完好
|
每月
|
分区控制阀
|
检查状况完好
|
每月
|
探测器、报警控制器等报警装置
|
检查状况完好
|
每月
|
主备电源
|
检查状况完好
|
每月
|
管道、管配件、喷头、支吊架等
|
检查状况完好
|
每月
|
水源
|
检查供水能力
|
每季度
|
2.2试验的频率应符合表2.2的要求,试验的操作及程序应按高压细水雾使用说明书的要求进行,试验的结果应与以往的试验结果或竣工验收的试验结果进行比较,并保持一致。试验前应有经批准的试验方案,并由专业人员进行操作。
表2.2 试验频次
项目
|
操作内容
|
频次
|
主、备泵及稳压装置自动启动
|
功能试验
|
每半年
|
分区控制阀
|
功能试验
|
每半年
|
主泵的手动启动及紧急停止
|
功能试验
|
每年
|
水箱自动补水
|
功能试验
|
每年
|
主备电源自动切换
|
功能试验
|
每年
|
与报警系统的联动控制
|
功能试验
|
每年
|
3、系统维修
3.1维护维修应按一定的频次进行,以确保系统装置的功能性及可靠性。重点维护维修频次应按表3.1的规定进行。
表3.1维修维护频次
项目
|
操作内容
|
频次
|
水箱
|
换水、清洗
|
每季度
|
过滤器
|
清洗
|
每年或系统动作后
|
系统及管网
|
冲洗
|
每年
|
3.2预防性维护至少应包括以下内容:对阀门的阀杆及手柄进行润滑,过滤器或滤网等的清洗。
3.3更换性维护至少应包括以下内容:更换受损或被喷涂的喷头,更换失效的支吊架,更换阀门及密封件。
3.4紧急维护至少应包括以下内容:由于管道受冻或受损造成的损害修理,更换受损的电气线路。
4、注意事项:
4.1避免在无水的状态下启动高压泵。在泵组的首次启动之前和每次维修之后,系统复位可以运转之前必须保证泵组(泵壳)内水加满。
4.2泵组高压泵自动启动测试前必须把主阀关闭,测试阀开启。
附录
高压细水雾电气操作说明
一、操作面板
1、电源指示灯:主电源指示灯
2、备电指示灯:备用电源指示灯
3、报警指示灯:PLC报警故障指示灯
4、手\自动切换开关:手动与自动运行无干扰切换
5、紧急停机按钮:切断程序及二次回路,
停止一切运行
6、启动按钮:启动高压泵组
7、停止按钮:停止高压泵组
8、HMI:人机界面,监控画面
运行画面
1、可以监视控制高压泵、稳压泵,进水电磁阀的状态
2、面板设有时间
3、主画面下方可切换其他画面及电气故障报警复位
4、可监视出水阀和回水阀状态
5、显示水箱液位及各管道压力值、电流值
6、自动巡检启动,停止功能。
手动控制
1、可以监视控制启动、停止高压泵、稳压泵,进水电磁阀并显示其状态
2、面板设有时间
3、主画面下方可切换其他画面及电气故障报警复位
4、可监视高压泵、稳压泵、出水阀和回水阀状态
5、显示水箱液位及各管道压力值、电流值
参数设定画面
1、设定各高压泵的启动延时时间、准备状态主管道压力设定、工作状态主管道压力设定。
2、画面下方可切换其他画面
报警记录
1、记录历史事件及故障,有编号,时间
帮助
1、针对电气人机界面详细操作说明。
高压细水雾灭火系统的灭火机理
1.高效冷却作用:由于细水雾的雾滴直径很小,普通细水雾系统雾粒直径10~100μm,在汽化的过程中,从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量。按100℃水的蒸发潜热为2257kJ/kg计,每只喷头喷出的水雾(喷水速度0.133L/s)吸热功率约为300KW。实验证明直径越小,水雾单位面积的吸热量越大,雾滴速度越快,直径越小,热传速率越高。
2.窒息作用:细水雾喷入火场后,迅速蒸发形成蒸汽,体积急剧膨胀1700~5800倍,降低氧体积分数,在燃烧物周围形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入。随着水的迅速汽化,水蒸气含量将迅速增大,同时氧含量在火源周围空间减小到16%~18%时,火焰将被窒息。另外火场外非燃烧区域雾滴不汽化,空气中氧气含量不改变,不会危害人员生命。
3.阻隔辐射热作用:高压细水雾喷入火场后,蒸发形成的蒸汽迅速将燃烧物、火焰和烟雾笼罩,对火焰的辐射热具有极佳的阻隔能力,能够有效抑制辐射热引燃周围其它物品,达到防止火焰蔓延的效果。水雾对辐射的衰减作用还可以用来保护消防队员的生命。
4.稀释、乳化、浸润作用:颗粒大冲量大的雾滴会冲击到燃烧物表面,从而使燃烧物得到浸湿,阻止固体挥发可燃气体的进一步产生,达到灭火和防止火灾蔓延的目的。另外,高压细水雾还具有洗涤烟雾、废气的作用、对液体的乳化和稀释作用等。
高压细水雾灭火系统特点:
安全环保--以水为灭火剂的物理灭火,对环境、保护对象、保护区人员均无损害和污染。
高效灭火--冷却速度比一般喷淋系统快100倍。高压细水雾还具有穿透性,可以解决全淹没和遮挡的问题,还可以防止火灾的复燃。
净化作用--能净化烟雾和废气,有利于人员安全疏散和消防人员的灭火救援工作。
屏蔽辐射热--对热辐射有很好的屏蔽作用,达到防止火灾蔓延、迅速控制火势的效果。
水渍损失小--用水量仅为水喷淋系统的1-5%,避免了大量的排水对设备的损坏和对环境的二次污染。
电绝缘性好--可有效扑救带电设备火灾。
可靠性高--系统安装完成后可对系统进行模拟检验,以增加系统动作的可靠性。
系统寿命长--所用泵组、阀门和管件均采用耐腐蚀材料,系统寿命可长达30(60)年。
配制灵活--可局部使用,保护独立的设施或设施的某一部分;作为全淹没系统,保护整个空间。
安装简便--相对于传统的灭火系统而言,管道管径小,仅为10-32mm,使安装费用相应降低。
维护方便--仅以水为灭火剂,在备用状态下为常压,日常维护工作量和费用大大降低。
高压细水雾灭火系统适用范围:
高压单流体细水雾灭火系统适用于扑救A类、B类、C类和电气类火灾。由于它先进的灭火机理,其使用基本不受场所的限制,在陆地、海洋、空间均可应用。尤其是对高危险场合的局部保护和对密闭空间的保护特别有效。如:石化行业、军事装备、煤炭行业、医药、食品加工行业、古建筑、档案馆、商业民用建筑、地铁、隧道、大型交通车辆、水面船舶、航空航天、电力、电子行业、消防队和森警等。