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水噴霧滅火系統以其所特有的滅火機理,不僅在撲滅固體火災中具有良好的滅火效果,同時由于高速細水霧所具有的不會造成液體火飛濺、電氣絕緣性好等特點,在撲滅(閃點> 60 ℃) 可燃液體火災和(油浸式) 電氣設備火災中也得到廣泛的應用,擴大了水滅火系統應用的范圍。本文對水噴霧滅火系統兩種計算方法———完全噴霧強度法和平均噴霧強度法進行了對比,并根據不同情況提出了兩種計算方法的適用范圍和特點,供讀者參考。
1 基本設計參數的確定
以高層建筑內的柴油發電機房水噴霧滅火系統的設計為例,民用建筑內的柴油發電機大多用0 號柴油,閃點溫度為65 ℃,其火災屬于閃點60～120 ℃的可燃液體火災。而柴油發電機房的可燃點為油箱間、輸油管和發電機,所以應設計以滅火為主要目的、同時控火和暴露防護冷卻的水噴霧滅火系統。根據《水噴霧滅火系統設計規范》( GB 50219 —95 ,以下簡稱“霧規”) ,確定其設計噴霧強度為20 L/ (min ·m2 ) 、持續噴霧時間為0. 5 h 、水霧噴頭工作壓力≥0. 35MPa 、系統響應時間≤45 s。為了確保系統對響應時間的要求,本系統的雨淋閥組應設在所保護的柴油發電機房的附近,并應有保護措施。
2 水霧噴頭的選型與流量水霧
噴頭按其進口最低水壓,可分為中速水霧噴頭和高速水霧噴頭。中速噴頭的壓力為0. 15～0. 5 MPa ,水滴粒徑為0. 4～0. 8 mm ,一般用于暴露防護冷卻;高速噴頭的壓力為0. 25～0. 8 MPa ,水滴粒徑為0. 3～0. 4 mm ,一般用于滅火和控火。柴油發電機房應選用高速水霧噴頭,一般選用ZSTG10/114 型高速噴射器(黃銅材質,帶銅濾器, K = 43. 8 ,正常工作壓力P = 0. 28～0. 5 MPa , P = 0. 35 MPa時霧化角θ的取值由其生產廠家提供) 。水霧噴頭的流量應按下式計算:
q = K 10 P (1)
式中q ———水霧噴頭的流量,L/ min ;
P ———水霧噴頭的工作壓力,MPa ;
K ———水霧噴頭的流量系數。
本例中Pmin = 0. 35 MPa , K = 43. 8 ,則最不利點噴頭的流量為q = 43. 8 10 ×0. 35≈81. 94 (L/ min) 。
3 設計噴霧強度和霧化角的選擇與噴頭布置水霧噴頭的布置與數量應根據設計噴霧強度、設計噴頭流量和保護對象的受保護面積,經計算確定;水霧噴頭的位置根據噴頭的霧化角、有效射程,按滿足水噴霧直接噴射并完全覆蓋保護對象的表面來設置。當計算確定的布置數量不能滿足上述要求時,應適當增設噴頭直至水噴霧能夠滿足直接噴射并完全覆蓋保護對象表面的要求。
水噴霧滅火系統的設計噴霧強度是保證滅火或防護冷卻效果的關鍵。通常在設計中對設計噴霧強度的要求有兩種不同的理解:一種是最不利點水霧噴頭的噴霧強度應滿足設計噴霧強度的要求,即W i( i = 1～ n) ≥W (完全噴霧強度法) ;另一種是系統保護面積內的平均噴霧強度應滿足設計噴霧強度的要求,即Σni = 1W i / n ≥W (平均噴霧強度法) 。下面將根據這兩種方法分別進行理論計算和比較。 |
