2019一级消防工程师技术实务基础讲义：水喷雾灭火系统

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水喷雾灭火系统

第一节 水喷雾系统的灭火机理

表面冷却：对气体和闪点低于水的温度的液体无效。

窒息：水气化稀释氧气。

乳化：只适用于不溶于水的可燃液体。

稀释：适用于水溶性液体火灾。

第二节 系统分类

水喷雾灭火系统由水源、供水设备、过滤器、雨淋报警阀、管道及水雾喷头等组成，并配套设置火灾探测报警及联动控制系统或传动管系统，火灾时可向保护对象喷射水雾灭火或进行防护冷却。

一、按启动方式分类

(一)电动启动水喷雾灭火系统

电动启动水喷雾灭火系统是以普通的火灾报警系统为火灾探测系统，通过传统的点式感温、感烟探头或缆式火灾探测器探测火灾。

为了减少系统的响应时间，雨淋阀前的管道上应是充满水的状态。

(二)传动管启动水喷雾灭火系统

传动管水喷雾灭火系统是以传动管为火灾探测系统，传动管内充满压缩空气或压力水，当传动管上的闭式喷头受火灾高温影响动作后，传动管内的压力迅速下降，打开封闭的雨淋阀。

传动管启动水喷雾灭火系统一般比较适用于防爆场所，不适合安装普通火灾探测系统的场所。

传动管启动水喷雾灭火系统按传动管内的充压介质不同，可分为充液传动管和充气传动管两种。

充液传动管内的介质一般为压力水，这种方式适用于不结冰的场所，充液传动管的末端或最高点应安装自动排气阀。

充气传动管内的介质一般是压缩空气，平时由空压机或其它气源平时保持传动管内的气压。

这种方式适用于所有场所，但在北方寒冷地区，应在传动管的最低点设置冷凝器和汽水分离器，以保证传动管不会因冷凝水结冰而堵塞。

第三节 系统工作原理与适用范围

一、系统工作原理

当系统的火灾探测器发现火灾后，自动或手动打开雨淋报警阀组，同时发出火灾报警信号给报警控制器，并启动消防水泵，通过供水管网到达水雾喷头，水雾喷头喷水灭火。

二、系统适用范围

水喷雾灭火系统按防护目的主要分为灭火和防护冷却两大类，其适用范围随不同的防护目的而设定。

(一)灭火的适用范围

以灭火为目的的水喷雾系统主要适用于以下范围：

(1)固体火灾

(2)可燃液体火灾：丙类液体火灾和饮料酒火灾，如燃油锅炉、发电机油箱、丙类液体输油管道火灾等。

(3)电气火灾：离心雾化喷头具有良好的电气绝缘性。

(二)防护冷却的适用范围

以防护冷却为目的的水喷雾系统主要适用于以下范围：

(1)可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存、装卸、使用 设施和装置的防护冷却。

(2)火灾危险性大的化工装置及管道，如加热器、反应器、蒸馏塔等的冷却防护。

三、不适用范围

(一)不适宜用水扑救的物质

(1)过氧化物

如过氧化钾、过氧化钠、过氧化钡、过氧化镁等。

(2)遇水燃烧物质

金属钾、金属钠、碳化钙(电石)、碳化铝、碳化 钠、碳化钾等。

(二)使用水雾会造成爆炸或破坏的场所

(1)高温密闭的容器内或空间内

(2)表面温度经常处于高温状态的可燃液体

【2015 年真题】水喷雾灭火系统的水雾喷头使水从连续的水流状态分解转变成不连续的细小水雾滴喷射出来，因此它具有较高的电绝缘性能和良好的灭火性能。下列不属于水喷雾灭火机理的是( )。

A.冷却 B.隔离 C.窒息 D.乳化

【答案】B

第四节 系统设计参数

一、水雾喷头的工作压力

3.1.3 水雾喷头的工作压力：

当用于灭火时不应小于 0.35MPa;

当用于防护冷却时不应小于 0.2MPa，但对于甲 B、乙、丙类液体储罐不应小于 0.15MPa。

二、水喷雾灭火系统的响应时间

2.1.4 响应时间：自启动系统供水设施起，至系统中最不利点水雾喷头喷出水雾的时间。

(1)用于灭火目的时，系统的响应时间不应大于 60s;

(2)用于防护冷却目的时，甲 B、乙、丙类液体储罐，系统响应时间不应大于 300s;液化石油气灌瓶间、瓶库，系统响应时间不应大于 60s;用于其他设施，系统响应时间不应大于 120s。

三、水喷雾灭火系统的保护面积

3.1.4 保护对象的保护面积除本规范另有规定外，应按其外表面面积确定，并应符合下列要求：

1.当保护对象外形不规则时，应按包容保护对象的最小规则形体的外表面面积确定。

2.变压器的保护面积除应按扣除底面面积以外的变压器油箱外表面面积确定外，尚应包括散热器的外表面面积和油枕及集油坑的投影面积。

3.分层敷设的电缆的保护面积应按整体包容电缆的最小规则形体的外表面面积确定。

3.1.5 液化石油气灌瓶间的保护面积应按其使用面积确定，液化石油气瓶库、陶坛或桶装酒库的保护面积应按防火分区的建筑面积确定。

3.1.6 输送机皮带的保护面积应按上行皮带的上表面面积确定;长距离的皮带宜实施分段保护，但每段长度不宜小于 100m。

3.1.7 开口容器的保护面积应按其液面面积确定。

四、泡沫-水喷雾联用系统设计

(1)泡沫系统的设计应按现行国家标准《泡沫灭火系统设计规范》(GB 50151-2010)执行。

(2)泡沫供给时间不应小于 10min。

第五节 系统组件及设置要求

一、水雾喷头

水雾喷头是在一定的压力作用下，利用离心或撞击原理将水流分解成细小水雾滴的喷头。

(一)水雾喷头分类

水雾喷头按结构可分为离心雾化型水雾喷头和撞击型水雾喷头两种。

离心雾化型水雾喷头在较高的水压下通过喷头内部的离心旋转形成水雾喷射出来，它形成的水雾同时具有良好的电绝缘性，适合扑救电气火灾。但离心雾化型水雾喷头的通道较小，时间长了容易堵塞。

撞击型水雾喷头的压力水流通过撞击外置的溅水盘， 在设定区域分散为均匀的锥形水雾。喷头由溅水盘、流锥、框架本体和滤网组成。

GB50219

4.0.2 水雾喷头的选型应符合下列要求：

1.扑救电气火灾，应选用离心雾化型水雾喷头;

2.室内粉尘场所设置的水雾喷头应带防尘帽，室外设置的水雾喷头宜带防尘帽;

3.离心雾化型水雾喷头应带柱状过滤网。

(二)水雾喷头主要性能参数

(1)雾化角

水雾喷头常见的雾化角有 30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°七个规格。

(2)流量系数

水雾喷头的流量系数 K 为 16-102，由水雾喷头生产厂家自己确定。

(3)有效射程

2.1.6 有效射程：喷头水平喷洒时，水雾达到的最高点与喷口所在垂直于喷头轴心线的平面的水平距离。

2.1.7 水雾锥：在水雾喷头有效射程内水雾形成的圆锥体。

(三)水雾喷头布置要求

(1)基本原则

综合考虑设计喷雾强度、保护面积、水雾喷头特性等因素的影响。

使水雾直接喷射和完全覆盖保护对象。

水雾喷头与保护对象的有效距离不应大于水雾喷头的有效射程。

(2)布置方式

3.2.4 水雾喷头的平面布置方式可为矩形或菱形。

当按矩形布置时，水雾喷头之间的距离不应大于 1.4 倍水雾喷头的水雾锥底圆半径;

当按菱形布置时，水雾喷头之间的距离不应大于 1.7 倍水雾喷头的水雾锥底圆半径。

(3)保护变压器的水雾喷头布置要求

3.2.5 当保护对象为油浸式电力变压器时，水雾喷头的布置应符合下列要求：

1.变压器绝缘子升高座孔口、油枕、散热器、集油坑应设水雾喷头保护;

2.水雾喷头之间的水平距离与垂直距离应满足水雾锥相交的要求。

3.2.6 当保护对象为甲、乙、丙类液体和可燃气体储罐时，水雾喷头与保护储罐外壁之间的距离不应大于 0.7m。

3.2.7 当保护对象为球罐时，水雾喷头的布置尚应符合下列规定：

1.水雾喷头的喷口应朝向球心;

2.水雾锥沿纬线方向应相交，沿经线方向应相接;

3.当球罐的容积不小于 1000m³时，水雾锥沿纬线方向应相交，沿经线方向宜相接，但赤道以上环管之间的距离不应大于 3.6m;

4.无防护层的球罐钢支柱和罐体液位计、阀门等处应设水雾喷头保护。

3.2.9 当保护对象为电缆时，水雾喷头的布置应使水雾完全包围电缆。

3.2.10 当保护对象为输送机皮带时，水雾喷头的布置应使水雾完全包围着火输送机的机头、机尾和上行皮带上表面。

3.2.11 当保护对象为室内燃油锅炉、电液装置、氢密封油装置、发电机、油断路器、汽轮机油箱、磨煤机润滑油箱时，水雾喷头宜布置在保护对象的顶部周围，并应使水雾直接喷向并完全覆盖保护对象。

二、雨淋阀

雨淋阀作为水喷雾灭火系统中的系统报警控制阀，起着十分重要的作用。雨淋阀一般有角式雨淋阀和直通式雨淋阀两种。

4.0.3 雨淋报警阀组的功能及配置应符合下列要求：

1.接收电控信号的雨淋报警阀组应能电动开启，接收传动管信号的雨淋报警阀组应能液动或气动开启;

2.应具有远程手动控制和现场应急机械启动功能;

3.在控制盘上应能显示雨淋报警阀开、闭状态;

4.宜驱动水力警铃报警;

5.雨淋报警阀进出口应设置压力表;

6.电磁阀前应设置可冲洗的过滤器。

4.0.6 给水管道应符合下列规定：

1.过滤器与雨淋报警阀之间及雨淋报警阀后的管道，应采用内外热浸镀锌钢管、不锈钢管或铜管;需要进行弯管加工的管道应采用无缝钢管;

2.管道工作压力不应大于 1.6MPa;

3.系统管道采用镀锌钢管时，公称直径不应小于 25mm;采用不锈钢管或铜管时，公称直径不应小于 20mm;

【2015 年真题】某高层办公楼的柴油发电机房设置了水喷雾灭火系统，该系统水雾喷头

的灭火工作压力不应小于( )MPa。

A.0.05 B.0.10 C.0.2 D.0.35

【答案】D

【2015 年真题】水喷雾灭火系统的基本设计参数根据其防护目的和保护对象确定。水喷雾灭火系统用于液化石油气罐瓶间防护冷却目的时，系统的响应时间不应大于( )s。

A.45 B.120 C.60 D.300

【答案】C

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