4.6 细水雾消防技术

4.6.1 细水雾消防系统
1 基本概念
  1)定义：细水雾是在最小设计工作压力下，在距离喷嘴1.0m处，与水雾锥垂直平面上测得的雾滴直径DV_0.50小于200μm或DV_0.99小于400μm的水喷雾。细水雾喷头是由一个或多个微型孔口构成，在设计工作压力下可用于产生细水雾的特殊喷嘴。
  2)系统分类(表4.6.1-1)

表4.6.1-1  细水雾消防系统的分类

  3)安全
    ①不得用于遇水发生剧烈反应或产生大量有害物质的活泼金属或化合物。
    ②不得直接用于低温、液化气体存在的场所，如液化石油气。
    ③与无绝缘带电设备的最小间距应符合《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219—1995的规定。
  4)适用范围：固体可燃物、可燃液体及使用该液体的机械设备、电子或电气设备(用于10kV以上开关柜应有导电性测试报告)。
2 选用要点
  1)系统选择
    ①开式系统主要用于保护含有可燃性液体的机械设备或临时储存的可燃液体。
    ②闭式系统主要用于保护博物馆、档案库或重要的电子、或电气设备机房。
    ③泵组系统主要用于需要系统长时间工作、或距离较远、或防护区空间几何尺寸较大的场所。
    ④瓶组系统主要用于单个防护区空间几何尺寸较小、或供电、供水系统不能满足要求、或偏远地区无人值守的机房。
    ⑤壁挂式细水雾消火栓主要用于图书馆、博物馆、档案库、电子设备机房。
    ⑥移动式细水雾装备主要用于设置固定消防设施有困难的古建筑的保护，或者作为石油、化工、矿山等行业的机动消防设施。
  2)细水雾喷头
根据其构造和工作原理，细水雾喷头可分为开式喷嘴和闭式喷嘴。高压细水雾喷头一般由一组微型喷嘴构成。
    ①开式细水雾喷头(图4.6.1-1)：开式细水雾喷头与火灾探测器联动工作。常用喷头的流量系数(K)为0.5、0.7、0.8、1.2L／min·bar^1／2(1.0bar=100kPa)

    ②闭式细水雾喷头(图4.6.1-2)：闭式细水雾喷头以感温玻璃球作为其启动元件。常用喷头的流量系数(K)为1.2、1.7、2.1、2.7L／min·bar^1／2(1.0bar=100kPa)，额定温度为57℃，或68℃，响应时间指数(RTI)为36(m·s)^1／2。

  3)选择阀(图4.6.1-3)
    ①选择阀宜为气动阀组或电磁阀组。该阀组具有手动功能，平时处于常闭状态。
    ②选择阀与开式喷头一起构成全淹没、区域应用或局部应用系统，与闭式喷头一起构成预作用系统。
    ③在保护空间内发生火警时，火灾探测器的报警信号传给报警控制器，远距离自动启动选择阀。
    ④选择阀配备水流传感器，当水流通过阀门时，可发出信号至报警控制器，以显示该区域的水流状态。
    ⑤选择阀的位置可集中布置，亦可分散布置在在防护区的外墙或附近；如集中设置，系统的响应时间应符合有关规范要求，一般不应大于30s。

  4)泵组(图4.6.1-4)
①高压柱塞泵的流量一般为110～120L／min，扬程为12.0MPa。
②泵组配套泄压阀、蓄能器、试验阀、控制柜、稳压泵等。
③稳压泵的流量不宜大干2.0L／min，工作压力为1.5～2.0MPa，由设置在集水管上的压力开关自动控制。

  5)水箱及水质
    ①水箱的材质应为不锈钢(AISI316)等耐腐蚀材料制造，且应具有防尘功能。
    ②水箱内配备液位传感器，用于显示水位，控制补水电磁阀或者补水泵(如果需要)。
    ③过渡水箱的有效容积不应小于系统或泵组1.0min的流量。储水水箱宜根据补水情况，储存全部消防水。水箱可由承包商按厂商的要求制造。
    ④水箱补水管上的过滤器的精度应与喷头喷口直径相匹配，高压系统不应大于100μm。该装置应由厂商配套。
    ⑤过渡水箱补水管的供水压力不应低于1.8MPa，当低于该数值时，应设增压泵。增压泵可自储水水箱吸水，亦可自市政给水管吸水。该泵应为不锈钢制造。
    ⑥水箱补水水质不应低于饮用水，如柱塞泵直接自储水水箱吸水，宜补充纯净水或软化水。
    ⑦水箱补水管应采用薄壁不锈钢或同等耐腐蚀的管材。
  6)瓶组(图4.6.1-5)

    ①高压细水雾瓶组由储水瓶和储气瓶构成，储水瓶内充装常压水，储气瓶内充装20MPa的氮气。
    ②所有的瓶组都可由同一种启动阀启动，启动阀只需放置在一个主瓶上，主瓶启动后就可启动副瓶。
  7)管道
    ①高压系统应采用冷拔不锈钢无缝管AISI 316，中低压系统可采用冷拔不锈钢无缝管AISI 304L。
    ②管径≤Φ28mm，宜采用卡套连接。Φ32mm≥管径≤Φ60mm，宜采用氩弧焊接或法兰连接。
    ③管材壁厚应根据系统工作压力、经计算确定。高压系统的管道规格可参照图4.6.1-2。

图4.6.1-2  不锈钢无缝管规格表（mm）

注：表中管道的设计工作压力为12MPa，不锈钢管材的屈服强度不低于210N/mm²。

  8）高压系统管道支架间距可参考表4.6.1-3中的数据，中低压系统可参照水喷淋系统。

表4.6.1-3  高压系统管道的支架间距

  9)高压细水雾装备
    ①高压细水雾水枪(图4.6.1-6)
枪休以类似于枪扳机的原理工作，具有防止误动作的功能，可以杠杆调节喷雾的形状，亦可调节喷雾角度。球阀一但打开，位于球阀上的限位开关就动作，该信号传送到控制盘后启动系统。喷雾水枪有13个微型喷嘴，3或5种喷雾模式，流量为25L／min或40L／min。
  ②高压细水雾消火栓箱(图4.6.1-7)
外形尺寸92cm×92cm，喷雾水枪流量25L／min，高压软管长30m或50m，应急电源插孔8VA。
  ③移动式高压细水雾灭火装备(图4.6.1-8)
外形尺寸105cm×60cm×56cm，喷雾水枪流量25L／min，喷雾尺寸(DV0.9)小于150μm，汽油机功率18HP，油箱容积5.5L，高压柱塞泵压力12MPa，高压软管长60m，水箱容积100L。

3 施工安装要点
  1)采用氩弧焊工艺焊接时，严格按照有关技术规程操作。
  2)管道施工现场应做好防污染、防异物的保护工作。
  3)系统试验压力应为设计工作压力的1.5倍。
  4)管道系统应以自来水冲洗，冲洗流速不应小3m／s，冲洗后还应采用压缩空气吹扫。
  5)管道应固定在建筑的结构部件上。
  6)水箱间应有良好的卫生和通风条件。
4 相关标准、规范
《细水雾消防系统规范》NFPA 750：2006。
《固定消防系统一细水雾—设计安装规范》CEN／TS 14972：2008。
《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219—1995。