摘要：近年来，随着我国城市化的发展，城市消防安全问题越来越突出。高压细水雾灭火技术是一种先进的灭火技术，它利用细水雾喷头在相应的水压下将水分离小水滴。我国对这项技术的研究起步较晚，与一些发达国家相比有较大差距。为了使高效、安全、环保的灭火技术在我国得到广泛的推广，有必要对其进行全面、系统的研究。
关键词：高压细水雾；灭火系统技术
一、高压细水雾灭火技术
高压细水雾灭火技术是水灭火系统中的一项新技术，是一种利用高压水通过专用喷头产生细水雾，实现灭火的自动灭火系统。与传统的喷水灭火系统不同，该系统具有细水雾颗粒和高压的特点。高压细水雾具有快速冷却、热辐射隔离、冲击乳化、窒息等灭火原理。工作压力一般为10MPa。针对高压细水雾灭火系统的特点，主要有以下几点：
（1）灭火性能好。高压细水雾灭火系统具有良好的冷却和灭火性能，高压细水雾也具有相应的穿透性，可延缓火灾的再燃。
（2）用水量低，可以减少用水造成的危害。高压细水雾灭火系统与传统的喷雾灭火相比，只需1/10或更少的水即可灭火。
（3）反应迅速。烟气擦洗可以减少火灾危险。高压细水雾喷嘴具有对热释放作出快速响应的机械结构。高压细水雾可以实现自动清烟功能，从而减少烟气中二氧化碳的危害。
（4）高压细水雾灭火系统与气体灭火系统相比，安装维护更为方便，不会对被保护对象和周围环境造成伤害，能防止灭火剂和污染物的反应，产生对人体健康有害的气体。
高压细水雾灭火系统由高压细水雾泵组、细水雾喷嘴、分区控制阀、稳压装置、供水网络、火灾探测器等组成，当火灾探测器探测到火灾时，高压细水雾灭火系统将采用三种控制方式，即：自动控制、手动控制和紧急操作。高压水雾灭火系统的报警主机在火区内接收到探测器报警信号后，迅速启动火灾报警器和声光报警，输出确认火灾信号，并逐步打开相关区域的控制阀和主泵，喷洒水雾灭火。如果现场人员确认火灾，且高压细水雾灭火系统的自动控制尚未运行，则可打开手动按钮，并可逐步打开相关区域的控制阀和主泵，以便喷洒细水雾灭火。如果自动控制和手动控制失效，则采用紧急操作。原理图如下：
图1.1 高压细水雾灭火控制原理图
二、高压细水雾灭火效果的相关影响因素
2.1.雾滴大小分布情况。
雾滴大小分布情况是指在常规喷雾或者细水雾中水粒大小的分布度。应用相关光学设备可计算出各式各样的雾滴数量。在密闭空间里，水雾自喷嘴喷出后，雾滴大小分布度会不断发生变化，这一变化同时受到下降速度、距离、物体相互彼此间作用等因素影响。
2.2喷雾密度。
细水雾要实现对火灾的扑灭，要求与火灾产生作用的散状雾滴质量必须可吸收火焰释放的热量。所以，喷雾密度是细水雾灭火系统十分重要的一项特性。
2.3喷头相对火源的位置。
细水雾灭火效果受喷头设置方式及与火源相对位置一定程度影响。细水雾粒子浓度最大处与火源相互间距离，重要影响着大量的细水雾能否进入火源区域；适当降低细水雾喷头高度同样可加快灭火进度。
三、 高压细水雾灭火技术在灭火中的实践应用
3.1 高压细水雾灭火技术在高校建筑中的应用。
大量实验表明，高压细水雾灭火技术是密闭空间理想的灭火技术。高压细水雾灭火技术的主要优点见下图3.1。
图3.1 高压细水雾灭火技术优点
高压细水雾灭火技术研究处于国际火灾领域的前沿。近年来，它在各种火灾中得到了广泛的推广，如带电设备火灾、固体火灾等。高压细水雾灭火技术以其对人身安全、灭火效率高、用水量少、环境保护等优点，在民用消防中得到了广泛的应用。
3.2 高压细水雾灭火技术在地铁车辆的应用。
现阶段，高压细水雾高压动力源包括有高压水泵、高压氮气瓶两种。因为高压水泵功率相对更大，地铁在引发紧急状况时，无法连接外部高压电源，只可通过列车蓄电池组供电，显然蓄电池组的有限容量是难以确保水泵的正常运行的，所以不适用于地铁车辆上。泵组式灭火系统更为适宜车间、厂房等相关机动性强的场所。经由分析得出，对于地铁车辆而言，应当选取高压氮气瓶作为高压细水雾高压动力源。用于地铁车辆的单个高压喷嘴最大有效保护面积的直径约 3m，结合当前地铁车辆约 20m 的长度，可进行下述布置，即为：头车布置 7个，中间车乘客室布置 7 个，全车总计布置 42 个高压喷嘴。各节车厢再分别安装一个分区控制阀，作用于对本车厢灭火系统的控制。对于高压细水雾灭火系统在地铁车辆的应用原理而言，原理见下图3.2：
图3.2 地铁车辆高压细水雾灭火系统原理图
需要注意的是，依据相关规定，不管是高压气体还是高压水流均为一次性释放完成，因而用完之后应当及时补充。另外，考虑到高压气体可能会对人体安全带来一定危害，因而可尝试将高压细水雾灭火系统装置于车下，因为现阶段地铁车辆编组形式主要为 4M2T，结合车下装置空间、检修空间有限条件，可考虑将高压细水雾灭火系统装置于头车，或者结合地铁车辆具体空间大小进行分组装置。
3.3高压细水雾灭火技术在综合管廊消防中的应用。
以某城市主干道综合走廊的消防设计为例，结合相关要求，主干道综合走廊内装有电力电缆的客舱应设置自动灭火系统。通过对不同灭火方法的比较，确定采用高效高压细水雾灭火系统。本工程选用的高压细水雾灭火系统工作压力大于10MPa。一方面具有节水、高效、安全、环保的优点，另一方面能迅速隔离火源，阻断火灾现场的烟雾和有毒气体，并设置逃生通道，为疏散提供极大的便利。另外，由于细水雾灭火系统的水头损失较大，高压细水雾灭火系统能有效地保证长距离综合管廊的压力需求。高压细水雾灭火技术在综合管廊中的应用原理是：高压细水雾灭火涉及冷却灭火和窒息灭火两个方面。由于细水雾比表面积大，在热的作用下会迅速蒸发吸收热量。一个新的步骤将实现快速冷却、氧气绝缘和热辐射衰减的联合作用的灭火效果。
四、结束语
总而言之，相较于传统灭火装置，高压细水雾灭火具备诸多突出优势，其应用的范围颇为广泛，并且可与自动报警装置实现有效连接，该项灭火技术有着十分可观的发展前景。因而，消防行业相关人员必须要革新自身思想观念，提高对高压细水雾灭火技术优势特征的有效认识，加强对高压细水雾灭火效果的相关影响因素的深入分析，不断推进对该项灭火技术的科学合理应用，进一步促进收获更可观的经济效益、社会效益。
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论文作者:马化雨
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
标签：水雾论文; 高压论文; 灭火系统论文; 火灾论文; 技术论文; 雾滴论文; 地铁论文; 《防护工程》2019年第5期论文;