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泵组式中压细灭火系统培训资料
灭火系统产品简介－泵组式中压细水雾灭火系统
第1章细水雾灭火系统介绍
单流体细水雾灭火系统是利用压力水流通过专用细水雾喷头形成的细小雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定灭火系统，细水雾雾滴平均直径小于1000μm，比表面积和密度较高，遇火焰高温后迅速汽化，体积可膨胀1700倍以上，使保护区的氧气浓度大大降低，具有很强的汽化降温和排氧窒息作用，达到迅速灭火的目的。
细水雾特点
1.1.1高效吸热
细水雾喷头对具有一定压力的水流进行分流、撞击以及空气雾化，将喷头出口处雾滴粒径控制在1000μ以下，小粒径水滴在受热后易于汽化，在气、液相态变化过程中从燃烧物质表面吸收了大量的热量。
1.1.2窒息
细水雾喷入火场后，雾滴在受热汽化后，体积增大了1700倍，最大限度地排除了火场的空气，在燃烧物周围形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入。
当氧气周围的氧气浓度降低到一定水平时，火焰将被窒息、熄灭。
1.1.3阻隔辐射热
细水雾喷入火场后，蒸发形成的蒸汽迅速将燃烧物、火焰和烟羽笼罩，对火焰的辐射热具有极佳的阻隔能力，能够有效抑制辐射热引燃周围其它物品，达到防止火焰蔓延的效果。
适用场所
1.1.4A类火灾，即固体表面火灾及纸张等部分固体深位火灾，如：
图书馆、档案馆、文物库等固体危险场所；
1.1.5B类火灾，即可燃液体火灾，如：
液压站、润滑油库、透平油库、柴油发电机房、燃油锅炉房、直燃机房等可燃液体火灾危险场所；
1.1.6C类火灾，即可燃气体火灾，如：
燃气轮机房、燃气锅炉房、直燃机房、煤气站等可燃气体危险场所火灾；
1.1.7电气设备火灾，如：
油浸电力变压器、配电室、油开关柜室、计算机房、通讯机房、中央控制室、大型电缆室、电缆隧（廊）道等电气设备火灾危险场所；
1.1.8其它适于细水雾灭火系统的危险场所火灾，如：
地铁站厅、候机楼、医院候诊室等人群密集的公共场所。
细水雾灭火系统不得用于扑救场所的火灾
1.1.9含有遇水发生反应造成燃烧、爆炸或产生大量有害物质的场所，如：
钾、钠、镁、锂、钛、锆、铂、钚等活泼金属，过氧化钾、过氧化钠、过氧化钡、过氧化镁等过氧化物，以及碳化钙、碳化铝、碳化钠、碳化钾等碳化物。
1.1.10含有遇水造成剧烈沸溢的低温液化气体等的场所，如液化石油气储罐等。
第2章系统各参数分类
雾滴直径
美国NFPA750标准是目前国际上最有权威性的细水雾系统标准，根据该标准规定：
在喷头最小工作压力下，距喷头1m处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv0.99不大于1000μ。
Dvf值所描述的是雾滴的大小，f是雾滴直径从0到某一数值（Dvf的值）的累计体积与总累计体积之比。
具体分类如下：
图一雾滴直径分区
I类细水雾：
累积百分容积分布曲线全部位于连接Dvo．1＝100μm和Dvo.9＝200μm连线的左边，这代表了最精细的水雾。
目前大多数生产厂商生产的是1类细水雾喷头。
Ⅱ类细水雾：
是累积百分容积分布曲线的一部分，位于I类喷雾界限以外，但全部在连接Dv0.1＝200μm和Dvo.9＝400μm连线的左边。
这类细水雾可以通过压力喷射喷头，双相流喷头及许多冲击式喷头产生，由于有较大水滴出现，相对于I类细水雾，Ⅱ类细水雾更容易产生较大的流量。
Ⅲ类细水雾：
Dvo.9大于400μm，或者曲线任何部分超过Ⅱ类分界线的右边（但Dvo.9<1000／tm），这种细水雾主要由中压，小孔口喷头，各种冲击式喷头产生的，并且它们可以得到较大流量。
这类细水雾适于A类易燃物，在某些特定环境下，也可用来控制或扑灭B类火灾。
工作压力
低压系统：
<1.21MPa；
中压系统：
1.21MPa~3.45MPa；
高压系统：
〉3.45MPa。
灭火介质传送方式
细水雾灭火系统按其灭火介质传送方式可分：
单相流和双相流系统。
单相流系统：
在管网内只有水为介质的系统，即为细水雾单相流灭火系统。
双相流系统：
管网将水—气混合的双相流体送至喷头，或者采用双管道将水和气分别送至喷头，在喷头内部混合形成水雾。
供水方式
细水雾供水有多种不同的方式，常见的有：
a）泵组式供水：
根据系统所需的工作压力和流量，选用多级离心泵或柱塞泵供水。
其特点是：
压力选用范围宽、供水流量大、水源存储方便、可不断补水。
我公司才用离心泵组供水方式。
b）瓶组式供水方式：
根据所需的工作压力和流量，选用瓶组分别贮存水和氮气，采用顶水的方式，常用于双相流系统。
应用方式
根据不同的保护区域和保护对象，细水雾系统可采用不同的应用方式。
a）全淹没方式：
对位于封闭空间内所有保护对象实施整体防护的应用方式。
b）分区应用方式：
对位于封闭空间中局部区域内多个保护对象实施整体防护的应用方式
c）局部应用方式：
对位于封闭空间、非封闭空间或室外独立的保护对象实施防护的应用方式。
第3章细水雾灭火系统
工作原理
细水雾灭火系统主要由水源、供水装置、喷头、水雾灭火报警控制器、火灾探测及管网组成。
当火灾发生时，探测器动作发出火灾信号，启动水雾灭火报警器，当出现一个独立回路的火灾信号时启动声光报警器进入预警状态，当出现两个独立回路的火灾信号时确认火灾发生，也可以由人工发现火灾时直接手动启动报警控制器确认火灾发生。
水雾灭火报警控制器确认火灾发生后，经适当延时后发出启动控制信号至系统控制盘，启动消防水泵，实施喷雾灭火，并显示喷放指示。
同时水雾灭火控制器等待压力传感器反馈信号，如果在规定时间内没有接收到反馈信号或压力信号太低，水雾灭火报警控制器将自动启动备用消防水泵。
火灾扑灭后，需经人工确认对控制器实施复位。
图二单相流细水雾灭火系统原理图
图三单相流细水雾系统灭火工作原理图
系统的组成
细水雾系统由火灾探测系统、灭火控制系统合灭火系统。
泵组式中压细水雾灭火系统又包括常压储水箱及补水装置、泵组、控制箱及选择阀等组成。
见下图：
控制方式
细水雾系统具有自动、手动和应急操作三种启动方式。
自动启动—从火灾探测警报、关闭联动设备以及进行喷雾均由系统自动完成，不需要人员介入的操作和控制方式。
手动启动—人员接到火灾自动报警信号后，经确认再启动手动按钮，通过灭火控制器操作联动设备启动水泵达到喷雾的操作与控制方式。
应急操作—在系统自动和手动操作失灵时，人员用系统所设的机械式启动机构，直接作联动设备和泵、选择阀的操作与控制方式
第4章系统设计
一般系统要求
4.1.1具有可靠的供电保障设施；规模较大时应考虑系统响应时间不宜大于45S。
4.1.2根据保护区域高度、面积、火灾类型、被保护对象外形等选择相应的喷头。
4.1.3系统工作压力应满足最不利点喷头工作压力范围的要求，如果出现入口压力超过最大工作压力时，应采取必要的减压措施，以确保喷头工作压力在正常压力范围。
4.1.4系统设计工作压力应满足最大防护区所需供水量的要求。
如有在同一个空间内采用了分区应用或局部应用方式，应考虑从火灾从一个应用分区向相邻分区蔓延的可能，因此系统设计流量应满足两个相邻分区用水量之和的最大供水量的要求
4.1.5泵组式细水雾灭火系统的水质应符合国家饮用水水质标准。
4.1.6系统的应用方式应根据防护区的具体情况，合理选择局部应用、分区应用或全淹没应用等方式。
局部应用和分区应用方式适合于扑救大空间内的具体保护对象的火灾。
全淹没应用方式适合于扑救封闭空间内的火灾。
4.1.7细水雾灭火系统实施灭火前，保护区内所有影响灭火效果的通风、排烟系统计其管道应自动停止工作并关闭相应的阀门，且切断保护区内的可燃、助燃气体气源。
4.1.8采用全淹没应用方式的保护区应满足：
a）保护区围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.5h，吊顶的耐火极限不应低于0.25h；
b）防护区允许开口面积不宜大于防护区四壁及屋顶总面积的0.2%，且单个最大开口面积不大于1㎡。
采用局部应用和分区应用方式的保护区，被保护对象周围的空气流动速度不宜大于3.0m/s；采用泵组式单相流灭火系统，应按二级负荷要求供电，并能及时补充水源。
泵组式细水雾灭火系统应设置备用泵，备用泵的供水能力应不小于最大一台工作泵的供水能力。
c）在同一个空间内采用了多个分区应用或局部应用方式，相邻分区之间的隔离区（带）界面应清晰，不得有长期存放的可燃物，且采取水雾隔离措施。
4.1.9泵组式细水雾灭火系统应设置系统动作试验装置，系统动作试验装置应设置在区域控制阀组和细水雾喷头之间，并保证试验时能安全排水。
基本设计参数
4.1.10细水雾灭火系统的基本设计参数应根据细水雾特性、被保护对象和防护区的情况确定，相关数据要通过模拟试验实体灭火试验得出。
下表提供了针对我公司所产生的细水雾灭火系统产品，对集中典型火灾的工程应用设计参数：
表4-1设计喷雾强度和持续喷雾时间
火灾种类
保护对象
喷头型号
设计喷雾强度（L/min·m2）
持续喷雾时间（min）
固体火灾
档案、图书、文物
0.3
15
其它
2.0
液体火灾
二维
火灾
液体储存装置
闪点≤60℃
2.0
20
闪点＞60℃
1.0
三维火灾
柴油发动（电）机、供油装置燃油锅炉等
1.5
气体火灾
燃气轮机房、燃气锅炉房、煤气站等
1.3
10
电气设备火灾
计算机、通讯机、电子设备等
0.3
15
油浸变压器、油开关、电缆等
1.3
20
人群密集公共场所
地铁站厅、候机楼、医院候诊室等场所
1.5
30
注：
需试验全部完成后确定
4.1.11保护范围
a）采用全淹没应用方式的系统，其保护范围就是防护区本身；
b）采用局部应用方式的系统，其保护范围应包含保护对象的外表面或按包容保护对象的规则外形外表面；
c）采用分区应用方式的系统，其保护范围应包含保护区域本身和区域以外宽度不小于1.2m的面积范围。
系统设计流量
4.1.12细水雾喷头流量应按下式计算：
（4-3-1）
式中q—喷头流量（L/min）；
K—喷头流量特性系数；
4.1.13细水雾灭火系统计算流量应按下式计算：
（4-3-2）
式中
—系统的计算流量（L/min）；
n—同时喷雾的细水雾喷头数量；
—细水雾喷头的实际流量（L/min），应按细水雾喷头的实际工作压力
（MPa）计算。
4.1.14系统的设计流量应按下式计算：
（4-3-3）
式中Qs—系统设计流量（L/min）；
K－安全系数，应取1.05～1.10。
细水雾灭火系统的设计流量，应保证防护区或被保护对象的喷雾强度不应低于规程表
4.2细水雾灭火系统的设计储水量
4.2.1水容器或储水箱的储水量应按下式计算：
Wc＝Qs·t（4-4-1）
式中Wc—储水量（L）；
Qs—系统设计流量（L/min）；
t－持续喷雾时间（min）。
在火灾情况下能保证连续补水时，泵组式储水箱的储水容量可减去火灾时系统持续喷雾时间内的补充水量。
喷头布置
4.2.2采用全淹没应用方式时，喷头宜按矩形、正方形或菱形均衡布置在保护区的顶部，对于高度超过4m的防护区应分层布置。
4.2.3采用局部应用方式和分区应用方式时，应根据保护对象和保护区域的具体形状均衡布置在被保护对象的周围或顶部，对于高度超过4m的被保护对象应分层布置。
4.2.4对于区域的边缘、障碍物形成的遮挡、火灾向相邻区域蔓延、不能关闭的开口等因素应考虑采取适当的措施给予补偿。
如调整喷头的喷放方向、间距和增设喷头等等。
4.2.5细水雾灭火系统设备与非绝缘带电体之间的绝缘净距离应符合下表规定
表4—2
系统额定电压（KV）
系统最大电压（KV）
设计BIL值（KV）
最小绝缘净距离（mm）
等于13.8
14.5
110
178
23
24.3
150
254
34.5
36.5
200
330
46
48.3
250
432
69
72.5
350
635
115
121
550
1067
138
145
650
1270
161
169
750
1473
230
242
800
1930
水利计算
4.2.6管道内的水流流速宜采用5-8m/s，最大不超过10m/s。
4.2.7中细水雾灭火系统压力损失
中压细水雾灭火系统的管道沿程水头损失应按下式计算：
（4-6-1）
式中
―管道沿程水头损失（MPa/m）；
f―管道内壁摩擦系数（MPa/m），根据雷诺数、管道内壁粗糙度系数查本规程附录A穆迪图取得；
ρ―水的密度（kg/m3），按表4－3选取；
Q―计算管段流量（L/min）；
di—计算管段内径（mm）。
4.2.8雷诺数按下式计算：
（4-6-2）
式中Re－雷诺数；
μ－水的动力粘度，厘泊（CP）按表4－3选取。
4.2.9管道粗糙度系数按下式计算：
（4-6-3）
式中
－管道粗糙度系数（相对粗糙度）；
ε－管壁粗糙度（绝对粗糙度mm）,按表4－4采用。
表4－3不同温度下水的密度及动力粘度
温度（℃）
密度ρ（kg/m3）
动力粘度μ（厘泊CP）
0
999.8
1.8
4.4
999.9
1.5
10.0
999.7
1.3
15.6
998.8
1.1
20.0
998.2
1.0
26.7
996.6
0.85
30.0
995.7
0.80
32.2
995.4
0.74
37.8
993.6
0.66
40.0
992.2
0.65
50.0
988.1
0.55
表4－4管道内壁粗糙度
管路材料（新）
ε的设计值（mm）
铜、镍铜
0.0015
不锈钢
0.045
4.2.10管道的局部水头损失宜采用当量长度法计算。
各种阀、管接件、过滤器等部件的等效当量长度，由产品供货商提供。
4.2.11系统水容器出口或消防水泵的计算压力应按下式计算：
（4-6-4）
式中H－系统水容器出口或消防水泵的计算压力（MPa）；
∑h－系统管道沿程水头损失与局部水头损失之和（MPa）；
h0－最不利点细水雾喷头的实际工作压力（MPa），不应小于细水雾喷头的最小工作压力，细水雾喷头最小工作压力由生产厂家提供；
Z－最不利点细水雾喷头与系统水容器出口或消防贮水箱最低水位之间的高程差，当系统水容器出口或消防贮水箱最低水位高于最不利点细水雾喷头时，Z应取负值（m）。
第5章系统组件
细水雾喷头
5.1.1细水雾喷头的材质为不锈钢或铜合金。
设置在粉尘场所的细水雾喷头，应增设不影响喷雾效果的防尘措施。
5.1.2细水雾喷头应具有下列技术参数：
A.适用范围：
见表4-2
B.喷头最大和最小工作压力；1.5～2.2MPa
C.最大应用高度:
5m
D.喷头之间的最大和最小间距：
2～3m
E.喷头的最大保护面积：
9㎡
F.喷头距墙的最大距离:
1.5m
G.距被保护物最小距离。
表5-1喷头参数表
喷头型号
ZXS-PT9/1.2
ZXS-PT9/1.0
ZXS-PT9/0.8
ZXS-PT6/0.6
流量系数K
4.6
4.0
3.1
0.9
公称压力
2.0
2.0
2.0
2.0
连接形式
M20×1.5
雾滴直径
Dv0.9≤300
Dv0.9≤250
Dv0.9≤200
Dv0.9≤200
供水装置
5.1.3泵组式细水雾灭火系统的供水装置宜由储水箱、消防水泵、水泵控制柜、安全溢流阀及分配管等部件组成。
5.1.4储水箱采用不锈钢材质制作，设水位仪、自动补水、过低液位报警、溢流、透气及放空装置。
并具有过低液位报警、停泵功能；到达低液位时自动补水，到达高液位时自动停止补水功能，补水管带过滤器。
5.1.5具有测试水泵正常工作的条件。
5.1.6供水装置宜设在靠近防护区且便于操作的专用设备间内，容器式系统的供水装置设在专用设备间有困难时，可以设在防护区内，但必须用钢制容器柜或隔离栏加以保护，并在防护区外设置手动应急启动装置。
5.1.7专用设备间的环境温度不应低于4℃，且不高于50℃。
耐火等级不应低于二级，室内应保持干燥和良好通风。
5.1.8泵：
由5-1与5-2确定泵的流量和压力范围
表5-1泵参数表一
型 号
流量
压力
级数
转速
效率
功率
（L/S）
（MPa）
n
（rpm）
（%）
（kW）
XBD20.6/10-DLGZ
10
2.06
7
2950
65
37
XBD23.5/10-DLGZ
2.35
8
45
XBD26.5/10-DLGZ
2.65
9
表5-2泵参数表二
号规格
级数
流量Q
扬程H
转速n
电机功率
汽蚀余量
n
m3/h
l/s
m
r/min
kW
m
JGGC12.5
13
9
2.5
208
2950
15
2.1
12.5
3.47
195
2.5
16
4.44
174
2.8
14
9
2.5
224
15
2.1
12.5
3.47
210
2.5
16
4.44
187
2.8
JGGC18
12
12
3.33
216
18.5
2.3
18
5
192
2.8
24
6.67
156
3.6
13
12
3.33
234
22
2.3
18
5
208
2.8
24
6.67
169
3.6
14
12
3.33
252
22
2.3
18
5
224
2.8
24
6.67
182
3.6
……
5.1.9水箱：
由4-4-1确定水箱容量其参数参数
a）储水容量：
1000L，2000L，3000L，4000L，5000L（特殊容量可以定制）
b）材质：
不锈钢
c）功能：
具有低位报警、低位自动补水、过滤污水及放水等功能
选择阀
5.1.104.4.1细水雾灭火系统，每个分区（防护区或保护对象）设选择阀。
每个选择阀上设有对应防护区的永久性铭牌。
选择阀的位置宜靠近供水装置，并应便于手动操作，方便检查维护。
5.1.11选择阀可采用电动、机械操作和手动操作方式。
5.1.12细水雾灭火系统启动时，选择阀在消防水泵启动之前或同时打开。
5.1.13选择阀的安装高度宜为1.2m～1.7m。
5.1.14采用电动球阀，其基本参数：
驱动方式：
DC24v，电动球阀
通径：
DN32～DN100
公称压力：
2.5MPa
工作压力：
1.21～2.5MPa
管道及其附件
5.1.15细水雾灭火系统管道应采用不锈钢无缝钢管或铜及铜合金拉制管。
应符合国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976和《铜及铜合金拉制管》GB/T1527，见附录B。
对于规模较大的系统，其管径大，管线长的主管道（指控制阀组之前的管道）允许使用经热镀锌处理的输送流体无缝钢管。
5.1.16细水雾灭火系统管道应采用与管道同材质的管接件，可采用螺纹或法兰等连接方式。
5.1.17细水雾灭火系统管道应采用金属支、吊架固定，支、吊架应进行防腐处理。
高压系统应采取防晃措施。
附录A穆迪图
附录B管材规格
附表不锈钢无缝钢管规格
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