細(xì)水霧與水噴霧滅火系統(tǒng)應(yīng)用于油浸式變壓器火災(zāi)的比較

　　1　滅火原理
　　水噴霧滅火系統(tǒng)是在較高壓力(噴頭壓力0.35MPa)下利用水噴霧噴頭將水霧化成0.2mm～2mm左右的霧滴，噴向保護(hù)對(duì)象，霧滴受熱后快速蒸發(fā)，達(dá)到對(duì)保護(hù)對(duì)象的表面進(jìn)行冷卻、窒息，稀釋、沖擊乳化以及覆蓋等作用。
　　細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是在更高壓力(中低壓細(xì)水霧噴頭壓力通常為1.2MPa)作用下，通過細(xì)水霧噴頭將水霧化，其中99％的霧滴粒徑小于等于1000μ。由于細(xì)水霧水滴更細(xì)小，水霧的比表面積更大，冷卻與窒息效果更好。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)除冷卻、窒息作用外，還具有阻隔熱輻射的作用。
　　2　系統(tǒng)組成及特點(diǎn)
　　細(xì)水霧和水噴霧滅火系統(tǒng)均由供水設(shè)備、控制閥組、過濾器、水霧噴頭、信號(hào)反饋裝置、火災(zāi)報(bào)警控制裝置，以及管道、附件等部件組成。但對(duì)組件的要求存在差別。
　　(1)供水設(shè)備：水噴霧一般由消防水泵直接供水，供水壓力通常低于2.0MPa。根據(jù)保護(hù)對(duì)象、供水壓力不同，細(xì)水霧的供水方式分為泵組式和瓶組式。中低壓細(xì)水霧通常采用泵組式，即由消防水泵、水池供水；高壓細(xì)水霧通常采用瓶組式，因高壓細(xì)水霧用水量少，且瓶組可達(dá)到所需壓力。細(xì)水霧用水量比水噴霧少，為常規(guī)水噴霧的20％以下，故泵組或瓶組的設(shè)備規(guī)格、消防水池容積都相應(yīng)減少許多。
　　(2)過濾器、管道材質(zhì)：細(xì)水霧滅火系統(tǒng)比水噴霧對(duì)過濾器的要求更高。因?yàn)榧?xì)水霧噴頭孔徑更小更易堵塞，因此對(duì)水質(zhì)的要求也更高。規(guī)范(GB50414-2007鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范、DBJ04-247-2006細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，施工及驗(yàn)收規(guī)范等)規(guī)定：雨淋閥前后均應(yīng)設(shè)過濾器，最大的過濾器過濾等級(jí)或目數(shù)應(yīng)保證不大于噴頭最小過流尺寸的80％。水質(zhì)受水源和管道防銹性能的影響，一方面，系統(tǒng)通過降低過濾器濾網(wǎng)孔徑、增加過濾器數(shù)量使水質(zhì)達(dá)到要求；另一方面，管道的防銹能力越強(qiáng)，則越能保障水質(zhì)。實(shí)際應(yīng)用中，水噴霧系統(tǒng)雨淋閥前后管材通常采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，細(xì)水霧系統(tǒng)管材一般在雨淋閥前采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，雨淋閥后采用不銹鋼管。
　　(3)管道工作壓力；水噴霧系統(tǒng)管道通常采用內(nèi)外熱鍍鋅焊接鋼管，公稱壓力1.6MPa。細(xì)水霧系統(tǒng)(中低壓細(xì)水霧)管道一般在雨淋閥前采用內(nèi)外熱鍍鋅無縫鋼管，雨淋閥后采用不銹鋼管，公稱壓力2.5MPa。
　　(4)噴頭：水噴霧噴頭按噴灑角度和射程將噴頭分為幾類，供設(shè)計(jì)人員選用。噴頭的布置間距取決于噴灑角度和與保護(hù)面垂直間距，噴頭的射程和噴灑角度成反比，應(yīng)根據(jù)需求選擇。例如，對(duì)于油浸式變壓器，分布于變壓器上側(cè)用于保護(hù)變壓器本體上表面的水霧噴頭，就需要選用射程遠(yuǎn)、噴灑角度相對(duì)小的噴頭。而保護(hù)本體其他表面的噴頭則選用射程近、噴灑角度較大的噴頭。水噴霧噴頭間距通常為1.5m～2m。由于細(xì)水霧和水噴霧的滅火機(jī)理不同，細(xì)水霧噴頭不存在噴灑角度和射程的分類，細(xì)水霧噴頭噴灑角度通常是180°，細(xì)水霧噴頭的分布是根據(jù)噴霧強(qiáng)度、保護(hù)面積和噴頭特性確定的。細(xì)水霧噴頭間距通常為2m～2.5m。
　　3　對(duì)油浸式變壓器火災(zāi)的滅火試驗(yàn)
　　3.1實(shí)驗(yàn)室滅火試驗(yàn)
　　筆者就職于消防公司期間，曾參觀細(xì)水霧、水噴霧系統(tǒng)對(duì)油類火災(zāi)的滅火試驗(yàn)。試驗(yàn)證明，細(xì)水霧對(duì)平面的油池火災(zāi)和噴濺燃燒的油火災(zāi)滅火效果都很好。細(xì)水霧滅火時(shí)間10s～20s，水噴霧時(shí)間稍長。通過滅火試驗(yàn)看出，細(xì)水霧滅火初期的幾秒鐘，火焰很快被抑制住而變小，但小火焰完全被熄滅還需要幾秒到十幾秒。而水噴霧相對(duì)細(xì)水霧來說，更像是把火焰澆滅。因此細(xì)水霧的抑制燃燒能力比水噴霧好，滅火時(shí)間比水噴霧短。
　　3.2現(xiàn)場(chǎng)試噴試驗(yàn)
　　筆者曾到寧波建龍鋼鐵廠現(xiàn)場(chǎng)參觀油浸式變壓器試噴試驗(yàn)，全廠共6臺(tái)40MVA變壓器，設(shè)置于室外，均配置細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。試噴試驗(yàn)是否成功的一個(gè)重要指標(biāo)是水霧能否全包絡(luò)住變壓器本體、油箱以及集油池。試驗(yàn)當(dāng)天風(fēng)很大，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)啟動(dòng)后，盡管噴頭處噴霧壓力很大，但由于霧滴非常細(xì)小，水霧受到風(fēng)力的影響，導(dǎo)致變壓器最終有一小部分不能被水霧包絡(luò)住。通過此次試噴試驗(yàn)可以看出，雖然理論上細(xì)水霧是可以保護(hù)室外油浸變壓器的(詳見《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》表8.1.6主要建(構(gòu))筑物、工藝設(shè)施的固定滅火系統(tǒng))，但由于細(xì)水霧的霧滴很輕，很容易被吹到一邊，而細(xì)水霧的滅火原理告訴我們，細(xì)水霧對(duì)火災(zāi)的沖擊力很差，細(xì)水茗滅火的最基本要求是對(duì)保護(hù)對(duì)象的全包絡(luò)。所以在有大風(fēng)干擾的情況下，細(xì)水霧的滅火效果會(huì)受影響。筆者認(rèn)為細(xì)水霧滅火系統(tǒng)不適用于設(shè)在室外、沒有防護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)對(duì)象火災(zāi)。
　　4　結(jié)語
　　(1)從細(xì)水霧與水噴霧火系統(tǒng)的滅火原理可以看出，二者均具備對(duì)保護(hù)對(duì)象進(jìn)行冷卻、窒息的作用。不同的是水噴霧滅火系統(tǒng)對(duì)保護(hù)對(duì)象表面火災(zāi)的沖擊力和覆蓋力更強(qiáng)，阻隔輻射熱的能力較弱；而細(xì)水霧滅火系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)的沖擊力非常弱，但可以迅速將燃燒物、火焰和煙羽籠罩，防止輻射熱引燃周圍其它物品，達(dá)到防止火焰蔓延的效果。
　　(2)從系統(tǒng)組成看出，細(xì)水霧對(duì)供水設(shè)備、過濾器、管道等系統(tǒng)組件的要求更高一些，這是因?yàn)榧?xì)水霧系統(tǒng)壓力比水噴霧高、對(duì)水質(zhì)要求高。但細(xì)水霧系統(tǒng)的用水量僅為常規(guī)水噴霧的20％不到，因此細(xì)水霧的消防水池容積更小，設(shè)備、管道規(guī)格更小。
　　(3)從滅火試驗(yàn)看出，細(xì)水霧對(duì)火焰的抑制燃燒能力非常強(qiáng)，噴灑初期就能快速壓制火焰。細(xì)水霧的滅火時(shí)間更短，雖然火焰從被壓制住到完全被撲滅需要幾秒到十幾秒的時(shí)間，但與水噴霧相比，總的滅火時(shí)間更短。因此，細(xì)水霧對(duì)油類火災(zāi)的滅火能力比水噴霧更強(qiáng)。
　　(4)從現(xiàn)場(chǎng)試噴試驗(yàn)看出。對(duì)于油浸式變壓器的防火滅火，細(xì)水霧更適合保護(hù)在相對(duì)封閉的空間內(nèi)設(shè)置的油浸式變壓器。而在無防護(hù)結(jié)構(gòu)的室外空間里，采用水噴霧能更有效地?fù)錅缬皖惢?/p>