摘要：高压细水雾灭火系统是目前地铁设备用房中常见的灭火系统，为了保证该灭火系统能够发挥出最大优势，需要对该系统进行分析，研究其灭火机理和技术优势。为了提高整个城市轨道交通网络的防灾救援能力，按照需要对该系统进行拓展，以此来保护商业开发区域和地铁区域，使高压细水雾能够解决问题，通过该方案及各系统共享资源的模式，提高工作效率。本文主要基于构建城市轨道交通网络消防安全防控体系，以此来提高其消防安全及应急救援能力，希望对打造和谐的轨道交通具有借鉴意义。
关键词：细水雾系统；灭火；地铁设备；轨道交通
引言
从目前来看，地铁内弱电类防护空间等一些重要的电气设备房，一般都会设置气体保护区，比如通信和信号设备室，还包括高压类防护空间和低压类电气防护空间，这些等重要电气设备房一般设置气体保护区，在公共区内，设置消火栓系统及自动喷淋系统。
一、高压细水雾灭火系统概述
作为一项预防和扑救火灾的新技术，细水雾灭火系统是以水作为介质，在没货过程中，采用特殊喷头，在特定的工作压力下，喷洒细水雾，从而进行灭火，或着控火的一种固定式灭火系统。在工作过程，其灭火原理主要是这样一个过程：冷却、窒息、隔绝辐射热、浸润、乳化和稀释，最终达到灭火或控火的目的。细水雾的产生方式主要包括撕裂、表面冲击、碰撞、震动或电子粉碎、高压突发释放这几种作用，达到灭火效果。对于细水雾系统而言，它是一种洁净环保的消防产品，相较于其他的灭火系统，该系统对设备的安全基本没有影响，在使用过程安全可靠，不仅能够保护A、B类电气火灾，另一方面，还能够满足地铁设备火灾灭火的要求，这样一来，它就可以代替目前地铁设备管理用房的气体灭火系统和公共区自动喷淋系统，减少对环境污染、对建筑的破坏。
根据《细水雾消防系统标准》NFPA750的定义，可以看出，所谓细水雾，即为在喷头的最低设计工作压力下其雾滴的累积体积分布Dv0.99小于一千微米的水雾，这种水雾主要是以水做为介质，通过巨大的汽化潜能将高压水经专业设计的喷头变成雾滴直径较小的水雾，以这样的方式，来获得最大的热交换效率。同时，在着火点周围产生足够的水蒸汽以此来降低燃烧物及其周围环境的温度，从而降低着火点处的氧含量，在短时间内，用最少量的水，隔离辐射热，把火灾进行有效的控制、扑灭或者是抑制。同时，还有着防止火灾复燃。
高压细水雾灭火系统工作原理
细水雾的灭火原理主要是有：冷却、局部窒息以及隔离辐射热。在灭火过程中，通过使冷却作用和窒息作用并存，利用冷却作用，使水滴粒径的减少，从而使单位体积水的表面积加大，在这一原理下，使水与火场的热量加快交换速度，最快速度内使火灾现场的温度降低，起到灭火的作用。在水吸收大量的热后，使其迅速汽化，变成蒸汽，同时，其体积增大1700倍，产生大量水蒸气，稀释火场周围的氧气浓度，减少空气中的氧气含量，从而导致缺氧，起到窒息灭火作用。
其灭火的机理主
（一）冷却
高压细水雾的雾滴颗粒直径很小，一般来说，它通常是小于二百纳米同体积的水。高压细水雾的表面积很大，是传统水喷淋系统的三十倍以上，这样一来，它就能够更好的提高的热交换效率。另一方面，由于其雾滴直径小，在直径小的前提下使得汽化时间短、汽化率高。高压细水雾系统的单位时间内，吸热量是传统水喷淋的几百万倍，单从这一方面来看，高压细水雾具有高效的冷却作用。
（二）局部窒息
细水雾喷入火场后能够迅速蒸发，并形成蒸汽。在形成蒸汽的过程中其体积积聚膨胀，达一千七百倍以上。此时，局部氧气体积百分比迅速降低，在燃烧物周围，形成一道屏障，有效阻挡新鲜空气进入，起到隔绝作用。由于细水雾的迅速蒸发汽化，空气中水蒸汽含量迅速增大，同时，氧含量在火源周围迅速降低，最终在达到百分之十六以下时使火焰被窒息。由于距离着火点0.5米之后的区域，属于非燃烧区域，在该区域中，雾滴不汽化，所以，空中氧气含量基本不变，不会危及到人员的生命安全。
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（三）隔离辐射热
在喷射时，其小的颗粒水雾能够形成一道水雾帘，一方面，它能够吸收燃烧物热量，另一方面，水雾帘有效阻碍了热量向四周的辐射。在多次研究中发现，在灭火过程中，当细水雾帘厚度为40cm时，其辐射热隔离效率高能够达到百分之二十以上，效果非常明显。
三、高压细水雾灭火系统在地铁设备用房中的具体应用
（一）细水雾灭火系统与其他灭火系统的比较
细水雾的灭火机理综合了冷却、窒息、隔热三种作用。研究细水雾灭火机理时，可以先看泵组式系统灭火机理。泵组式系统可以持续向火灾区域释放灭火剂,但是，其水量不足，仅为传统水消防系统的十分之一。这种系统可根据保护对象来设计，灵活设计为全淹没或局部应用系统。细水雾灭火系统的灭火能力非常强大，其具备高效冷却能力，能够做到可持续灭火，能在最短时间内大大降低火场温度，格局空气，防止火灾的复燃。它对阴燃也可起到阻断的作用。
与气体灭火系统相比较，高压雾灭火系统更适用于地铁的油浸式变压器主变电站、封闭及非封闭空间。在扩大防护区范围和容积时，不会增加水泵设备用房土建结构费用，能够减少成本。在保护车站重要设备的同时还可确保人员疏散通道的安全,同时，还能够将火灾控制在一定范围内,创造安全时间，使消防人员实施更有效的灭火和组织救援。
（二）具体应用
1、保护地铁车辆
细水雾系统在地铁车辆上采用压缩空气、氮气作为驱动动力，在工作过程中，它并不需要外界动力电源。所以，在确保地铁车辆发生火灾后，哪怕是主电源掉电，也能够保证乘客的安全。地铁并不是最安全的交通工具，查看地铁伤亡统计可以知道，历史上造成大量人员伤亡的地铁火灾事故，大部分是由火灾原因引起的。比如，1995年10月，在阿塞拜疆巴库，由于机车电路发生故障，导致地铁内出现火灾，火灾发生后，司机紧急刹车，导致558人当场死亡，269人受到严重创伤。2003年二月，韩国大邱地铁因人为纵火，引起的严重的车辆火灾，由于救火时间不够，最终造成198人当场死亡，146人受伤，还有289人失踪。没有高效的灭火系统，无法在短时间内有效控制火灾，地铁车辆是地铁系统中火灾风险最大的场所之一，通过高压细水雾的技术优势，能够有效避免其他灭火系统的短板，起到安全有效灭火的作用。同时，为了提高高压细水雾系统的安全性，地下车站应当为车载细水雾系统预留接口，保证在紧急情况下，可以使用车站细水雾管网系统动力为车辆提供持续保护。
2、保护地铁隧道
地铁隧道作为地铁的主要部分，也需要做好火灾防控工作，地铁隧道保护主要是包括两部分:安装在隧道顶部的高压细水雾闭式喷头、安装在轨道两侧的高压细水雾开式或闭式喷头。一方面，安装在隧道顶部的高压细水雾闭式喷头能够以最大程度降低火灾对隧道结构的损害。另一方面，安装在轨道两侧的高压细水雾开式或闭式喷头能够用来保护车辆底部及隧道中的电缆等设施。关于地铁隧道保护，能够使其和电气设备用房保护共享一套高压细水雾系统泵组，这种作何方式，能够使相邻的两个车站的泵组互为备用，保护区间隧道。
结束语
综上所述，城市轨道交通在人们的生活中扮演中非常重要的角色，地铁出行的方便快捷已经成为城市上班族的首选交通工具。但是，在超负荷运行状态下，必须要注意地铁轨道交通的消防安全。高压细水雾系统以其特有的优势，在地铁轨道交通运行过程中，起到至关重要的作用，本文通过详细介绍，了解高压雾灭火系统的工作原理，这对提高地铁消防安全及应急救援能力打造出绿色安全的城市轨道交通网络有着十分重要的意义。
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论文作者:刘勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/16
标签：水雾论文; 地铁论文; 高压论文; 灭火系统论文; 火灾论文; 系统论文; 作用论文; 《基层建设》2019年第16期论文;