浅析细水雾灭火技术

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1、浅析细水雾灭火技术摘要：细水雾灭火系统是一种采用高压水雾的新型灭火系统，具有无环境污染，高效，清洁等优点，是最有应用前景的哈龙替代系统。本文简要介绍细水雾的概念和灭火原理，并简单分析其缺点局限性。关键词:哈龙;细水雾;灭火;特性20世纪使用的灭火剂大多是哈龙（Halon）灭火剂，它属于卤代烷的化学品，通过破坏燃烧或爆炸的化学链式反应来达到灭火的目的。使用哈龙灭火器后，哈龙气体排放到大气中并受到太阳光辐射，其中含有的氯和溴分解为自由基。这些化学活性基团与臭氧结合夺去臭氧分子中的一个氧原子，引发一个破坏性链式反应，使臭氧层遭到破坏，从而降低臭氧浓度

2、，产生臭氧空洞。哈龙在大气中能存在长达数十年，在平流层中对臭氧层的破坏作用将持续几十年甚至更长时间，因此哈龙对臭氧层的破坏作用是巨大的。故联合国在1987年签署的《蒙特利尔公约》上明确要求各签约国在21世纪初叶予以取代。目前,各国消防专家都在研发哈龙的替代物，其应具有以下特点：（一）对环境无危害，大气臭氧损坏值ODP≤0.05，温室效应值GMP≤0.1；（二）对人体无危害，毒性低，灭火现场无沉渣；（三）灭火效果好，速度快。一、定义细水雾的定义[1]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不大于10

3、00μ。按水雾中水微粒的大小，细水雾分为3级，如附图[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。之所以定义中包

4、含了Dv0.99为1000μ，是因为较大颗粒的细水雾对于A类火灾是有效的。二、灭火机理细水雾是用高压或气流将流经喷嘴的水成为直径不大于1000μm的小水滴，其灭火机理有两个方面[2]：（一）汽化吸热降温作用。由于细水雾中的水滴尺寸很小，而比表面积很大，因而水滴的表面换热系数增大，当环境温度升高时，可以迅速汽化。由于水的汽化潜热很大（约2280kJ/kg），因而在汽化时可以吸收大量的热量，从而降低封闭空间内的温度；（二）隔绝氧气窒息作用。水滴在汽化的过程中不仅吸收大量热量，同时体积迅速膨胀，从而使水蒸气在空气中的分压迅速增大，氧气的分压则迅速降低

5、。当氧气体积百分比降到15.05%时，就会造成隔断氧气的窒息作用，进而达到灭火的目的。较之水喷淋灭火系统的缺点——用水量高、水渍损失大、误动作后果严重等，细水雾灭火系统在效能、成本、释放后二次灾害等方面拥有较大优势。且细水雾灭火剂灭火速度较快，对环境无污染，使用时可降低火灾中的烟气体积百分比及毒性，冷却火场温度便于疏散和救灾。三、起源及发展细水雾在消费方面的应用起始于20世纪40年代，但由于技术和经济上的原因当时还不能被大众所接受，所以仅用于特殊的场所，如运输工具等。80年代斯堪的纳维亚发生的客船火灾导致众多人员伤亡，瑞典、挪威和芬兰等国进行细

6、水雾灭火系统的开发。1984年曼彻斯特飞机空难，促使各国努力开发适用于飞机客舱的细水雾系统。1987蒙特利尔协议的签订，又使一大批科研人员和灭火器材制造商对细水雾灭火技术进行了深入的研究。这三件大事使人们开始重视细水雾灭火系统的开发和应用[3]。1993年，美国消防联合会细水雾灭火系统技术委员会（NFPATechnicalCommitteeonWaterMistFireSuppressionSystems）成立，开始编制用于规范细水雾技术的NFPA标准。1996年，该委员会提交了细水雾规范（NFPA750，StandardonWaterMist

7、FireProtectionSystems），并获得了美国消防联合会的批准，成为美国国家规范。四、应用鉴于细水雾的灭火机理和特性，其可以广泛地应用与扑灭A类火灾——包括船舱、走道、公共空间、住宅、古建筑以及图书等。在图书馆中，加装了探测/逻辑分析部件的区域细水雾灭火系统能在扑灭火灾的同时更好地保护图书资料，而不像全淹没细水雾灭火系统那样将大部分水都浪费在远离火源的地方。细水雾在B类火灾中也有重要应用——包括舰船的动力机舱，燃气涡轮封闭室，可燃液体储存室和军用战车等。在细水雾中添加防火添加剂，其灭火效果会大大提高。美国海军的研究表明，在双流体细水

8、雾灭火系统中加入12~25%的添加剂（Quad-Ex）会两倍甚至更多地提高系统的灭火效果[4]。添加剂尤其能改善低压细水雾灭火系统的性能，同无添加剂的