細水霧滅火系統(tǒng)在軋鋼廠的應(yīng)用

周平

摘 要：針對軋鋼工程地下液壓站、油庫和電氣地下室等部位的火災(zāi)特點，某軋鋼工程滅火系統(tǒng)選用細水霧系統(tǒng)；結(jié)合工程設(shè)計介紹了該系統(tǒng)的滅火機理、工藝流程、系統(tǒng)組成、控制方式以及滅火特點等。

關(guān)鍵詞：細水霧；冷卻；滅火系統(tǒng)

中圖分類號：TU892 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0164-02

1 火災(zāi)源和危險性分析

鋼鐵廠主要存在兩類火災(zāi)，一是電纜類火災(zāi)，主要是電氣地下室和電纜隧道，這種火災(zāi)不宜察覺，具有蔓延速度快且危害性大等特點；另一類是油類火災(zāi)，主要是液壓站和油庫，火災(zāi)蔓延速度極快且有爆炸危險。滅火系統(tǒng)要求能夠有效撲滅這兩類火災(zāi)或同時幾類火災(zāi)，能夠有效地控制火災(zāi)蔓延，特別是火災(zāi)從一個滅火分區(qū)蔓延到另一個滅火分區(qū)，或是在區(qū)域邊界處發(fā)生火災(zāi)，滅火系統(tǒng)要求能夠跟蹤火災(zāi)直至火災(zāi)熄滅。

按火災(zāi)危險性分類，煤氣加壓站、煤氣凈化、煤氣變壓吸附制氫等設(shè)施為甲類；潤滑油庫、車間變電所、主電室、變壓器室、電纜隧道、電纜夾層、液壓站為丙類；軋鋼車間為丁類。

2 系統(tǒng)的選擇

根據(jù)鋼廠的火災(zāi)特點和相關(guān)的消防規(guī)范，特別是結(jié)合《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB50414-2007），對廠房各個區(qū)域和保護對象進行分析，針對軋鋼廠特點做出相應(yīng)區(qū)域的火災(zāi)保護方式。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定，單臺容量在40MVA及以上的油浸變壓器，電氣地下室，廠房內(nèi)和連接總降變壓器的電纜隧道，電纜夾層，油庫液壓站等需要設(shè)置滅火系統(tǒng)?？蛇x擇氣體滅火、細水霧滅火、水霧滅火系統(tǒng)、氣溶膠系統(tǒng)以及其他滅火系統(tǒng)，由于鋼廠一般面積比較大，保護對象比較復(fù)雜，為了很好的保護生產(chǎn)線同時結(jié)合經(jīng)濟考慮，采用細水霧滅火系統(tǒng)具有比較強的優(yōu)勢

3 系統(tǒng)的組成和工作原理

3.1 定義

細水霧滅火系統(tǒng)是指在最小設(shè)計工作壓力下產(chǎn)生的，距噴嘴1米處的平面上，霧滴累積分布 Dv0.99<1000μm的水霧[1]。根據(jù)壓力的不同，細水霧滅火系統(tǒng)可分為高壓細水霧滅火系統(tǒng)，中壓細水霧滅火系統(tǒng)和低壓細水霧滅火系統(tǒng)。由于細水霧其霧滴的特性，相對于水噴霧，具有很多特點，是一種良好的滅火系統(tǒng)。本工程選用中低壓細水霧滅火系統(tǒng)。

3.2 細水霧滅火機理

細水霧滅火機理主要是氣相冷卻、窒息和潤濕。氣相冷卻是由于水的汽化，把火災(zāi)釋放的熱量帶走，細水霧的霧滴粒徑比較小，比面積非常小，遇熱后迅速汽化、蒸發(fā)，當火焰的溫度下降到維持其燃燒的臨界值，火焰就熄滅了；細水霧具有排斥氧氣和稀釋可燃性蒸汽的特點，當細水霧射入火焰區(qū)，細水霧霧滴迅速汽化，體積膨脹1700～5800倍[2]，形成的水蒸氣將燃燒區(qū)域整體包圍和覆蓋，阻止新鮮空氣進入燃燒區(qū)，降低氧氣濃度，使火災(zāi)中斷；潤濕作用是將保護對象表面冷卻，降低熱解率，當可燃蒸汽與空氣混合物降至燃燒下限，火被撲滅。在實際的滅火中，細水霧滅火的各種機理是同時發(fā)揮作用，根據(jù)火災(zāi)類型不一樣，其相應(yīng)的作用比重各有差異。

3.3 滅火分區(qū)

為了能有效控制火災(zāi)，同時結(jié)合考慮滅火系統(tǒng)的經(jīng)濟性和有效性，根據(jù)保護對象的特點和布置方式，可在確保滅火效果的前提下，將保護區(qū)域內(nèi)劃成若干滅火分區(qū)。根據(jù)本工程實際特點，電纜隧道一般是50米分為一個防火分區(qū)，地下電纜室一般300m2為一個滅火分區(qū)，地下油庫或液壓站一般是450 m2為一個滅火分區(qū)。

3.4 應(yīng)用形式

根據(jù)規(guī)范要求，同時考慮保護對象的分布及特點可分為全淹沒用、全淹沒分區(qū)用和局部用三種形式，本工程主要是采用全淹沒用的方式滅火。

3.5 系統(tǒng)控制方式

細水霧滅火系統(tǒng)控制方式可分為自動和手動兩種運行方式。自動運行方式如下：探測報警系統(tǒng)確認保護對象發(fā)生火災(zāi)后（一般是兩路火災(zāi)報警信號報警），火災(zāi)自動報警系統(tǒng)接受信號并發(fā)出指令，聯(lián)動控制系統(tǒng)啟動消防泵和雨淋閥，系統(tǒng)開始噴水滅火；或者現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)按下手動報警按鈕，向火災(zāi)報警控制器發(fā)出火災(zāi)信號，同時另一個火災(zāi)報警信號也發(fā)出信號，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)接受信號，并發(fā)出指令，聯(lián)動控制系統(tǒng)自動啟動消防泵并和雨淋閥，滅火系統(tǒng)啟動；或者火災(zāi)報警系統(tǒng)接受到手動報警信號后，控制中心確認火災(zāi)后，人工啟動消防泵并打開雨淋閥，滅火系統(tǒng)啟動。

手動運行方式如下：值守人員接到電話，或者通過視頻看到火災(zāi)，值班人員可以通過聯(lián)動控制器直接啟動消防泵和雨淋閥進行滅火；巡檢人員現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，開啟現(xiàn)場緊急手動裝置或非電控遠程手動裝置，從而啟動雨淋控水閥，并反饋壓力信號，消防控制中心收到火警后手動啟動消防水泵進行滅火。

3.6 系統(tǒng)設(shè)計指標

3.7 滅火系統(tǒng)主要組件

消防水泵及水源

本期工程的細水霧系統(tǒng)新設(shè)一套泵房，其設(shè)備具體參數(shù)如下：

細水霧泵房內(nèi)設(shè)細水霧消防水泵三臺，兩用一備，系統(tǒng)按兩個滅火區(qū)同時著火考慮配置。細水霧泵采用消防專用水泵。消防水泵具有遠程手動、就地手動、自動三種啟動方式。規(guī)格型號為XBD21.3/25-IZ，q=25L/S，H=220m。數(shù)量三臺，兩用一備。 消防水泵具有遠程手動、就地手動、自動三種啟動方式。

消防水箱

泵房設(shè)消防水箱一座。有效容積80立方米，主要作為細水霧系統(tǒng)調(diào)節(jié)容積。補水管供水壓力不小于0.2MP。水箱進水管設(shè)兩根，當一根進水管損壞，另一根管道能夠保證正常供水，水箱進水口裝有過濾器，本項目是以15～20分鐘火災(zāi)時間考慮水箱有效容積。

穩(wěn)壓裝置

為了保證細水霧滅火系統(tǒng)控制閥能夠正常的啟閉，縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間，奔逃系統(tǒng)設(shè)置了穩(wěn)壓裝置，穩(wěn)壓裝置的泵選用XBD8.2/5-LG，Q=5L/S，H=85m，配備1000氣壓罐一個。

給水管網(wǎng)

給水管網(wǎng)及管件在各區(qū)雨淋閥前后均采用內(nèi)外熱鍍鋅無縫鋼管或者無縫不銹鋼管。對于管徑80≤DN≤200的管道采用溝槽連接，當管徑DN≤65時，采用螺紋連接；管道與閥門等設(shè)備的連接采用法蘭連接。不銹鋼無縫鋼管需采用氬弧焊焊接，不銹鋼管與其他金屬需采用有效的隔離措施。

雨淋控水閥

雨淋閥是細水霧滅火系統(tǒng)的主要部件，控制本工程保護區(qū)域滅火系統(tǒng)的啟停，每個保護區(qū)設(shè)置一個雨淋閥。在火災(zāi)發(fā)生時，可以選擇打開出現(xiàn)火情的保護區(qū)域的雨淋閥，對該區(qū)域進行滅火或根據(jù)現(xiàn)場實際情況，控制打開相鄰區(qū)域的雨淋控水閥。

4 結(jié)論及建議

細水霧滅火系統(tǒng)適用于電氣地下室、電纜夾層和電纜隧道等，可撲滅A類火災(zāi)以及電氣火災(zāi)，同時系統(tǒng)的多樣化還能使它撲滅B類火災(zāi)如油庫液壓站、柴油機發(fā)電機等工程項目。但是不能適用于含有遇水發(fā)生反應(yīng)造成燃燒、爆炸或產(chǎn)生大量有害物質(zhì)的場所，也不適用于含有遇水造成劇烈沸溢的低溫液化氣體的場所。當細水霧滅火系統(tǒng)設(shè)置于有機械送排風(fēng)的場所時，在系統(tǒng)工作時應(yīng)關(guān)閉機械送風(fēng)系統(tǒng)；而細水霧系統(tǒng)噴放結(jié)束后，為了去除火災(zāi)所產(chǎn)生的有毒物質(zhì)和干燥滅火區(qū)域，則需立刻啟動排風(fēng)系統(tǒng)。

細水霧滅火技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟，但在國內(nèi)應(yīng)用還不是特別完善，既能應(yīng)用于固定滅火，也能應(yīng)用于移動滅火。在具體項目應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)工程特點選擇合適的滅火系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]NFPA750，Standard on Water mist Fire Protection system， 1996Edtion 121-122.

[2]NFPA750，Standard on Water mist Fire Protection system， 1996Edtion 125-128.

[3]FIRE-SCOPE2000 WATER MIST SYSTEM，SECURIPLEX Documant Number.EO-13418-00，REV（-）96-03-14.

[4]遼寧省細水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計、施工及驗收規(guī)范[S].4-5.endprint