培训模块六-自动灭火系统基本知识（八）
培训项目2 自动灭火系统基本知识
泡沫-水喷雾联用系统适用于采用泡沫灭火比采用水灭火效果更好的某些对象，或者灭火后需要进行冷却、防止火灾复燃的场所。如某些水溶性液体火灾，采用喷水和喷泡沫均可达到控火的目的：单独喷水时，虽控火效果比较好，但灭火时间长，造成的火灾及水渍损失较大；而单纯喷泡沫时，系统的运行维护费用又较高。又如金属构件周围发生的火灾，采用泡沫灭 火后，仍需进一步防护冷却，防止泡沫灭火后因金属构件温度较高而导致火灾复燃。对于类似场合，可采用泡沫一水喷雾联用系统。目前，泡沫一水喷雾联用系统主要用于公路交通隧道。
（4）水喷雾灭火系统的组成及工作原理
水喷雾灭火系统由水源、供水设备及管网、过滤器、雨淋阀组、配水管网及水雾喷头等组成，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。根据启动方式不同，水喷雾灭火系统可分为电动启动水喷雾灭火系统和传动管启动水喷雾灭火系统，系统组成分别 如图6-2-31、图6-2-32所示。当火灾探测器发现火灾后，系统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，水通过供水管网到达水雾喷头，水雾喷头喷水灭火。
3.细水雾灭火系统
（1）细水雾灭火系统的定义及作用
细水雾灭火系统是由水源（储水池、储水箱、储水瓶）、供水装置（泵组推动或瓶组推动）、系统管网、控水阀组、细水雾 喷头、火灾自动报警及联动控制系统等组成，能自动和人工启动并喷放细水雾进行灭火或控火的固定灭火系统。与水喷雾灭火系统相比，其雾滴直径更小，通过细水雾的冷却、窒息、稀释、 隔离、浸润等作用，使燃烧不能维持而实现灭火，其中冷却和窒息起决定性作用。此类系统具有节能环保、电气绝缘和有效消除火场烟雾等特性，其灭火用水量为水喷雾灭火系统的20%以下。
在档案库、图书库、计算机房、通信机房，变压器、发电机等电气设备及加工制造、燃油燃气锅炉等机械设备间可使用细水雾替代气体灭火系统。
（2）细水雾灭火系统设置场所
现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB 50016）、《钢铁冶金企业设计防火标准》（GB 50414）等有关标准对细水雾灭火系统的设置场所做出了具体规定，设置时应依据国家有关标准执行。
（3）细水雾灭火系统的分类及适用范围
1）细水雾灭火系统的分类。细水雾灭火系统按照工作压力、 应用方式、动作方式、雾化介质和供水方式不同，分类见表6-2-5。
表6-2-5 细水雾灭火系统的分类
2）细水雾灭火系统的适用范围。细水雾灭火系统适用于可燃固体火灾、可燃液体火灾及电气火灾，不适用于可燃固体深位 火灾。同时，该系统不能直接应用于能与水发生剧烈反应或产生大量有害物质的活泼金属及其化合物火灾，包括：活泼金属， 如钾、钠、锂、镁、钛、锆、铀、钚等；金属醇盐，如甲醇钠等；金属氨基化合物，如氨基钠等；碳化物，如碳化钙；卤化物、 氢化物、硫化物等。除此之外，该系统也不能直接应用于可燃气体火灾，包括液化天然气等低温液化气体的场合。
（4）细水雾灭火系统的组成及工作原理
1）开式细水雾灭火系统的组成及工作原理。开式细水雾灭火系统主要由水源、供水装置（泵组）、分区控制阀组、开式喷头、管网及火灾自动报警联动设备等组成，如图6-2-33所示。火灾发生后，报警控制器收到两个独立的火灾报警信号后，自动启动系统控制阀组和消防水泵，向系统管网供水，水雾喷头喷出细水雾，实施灭火。
2）闭式湿式细水雾灭火系统的组成及工作原理。闭式湿式细水雾灭火系统主要由水源、供水装置（泵组）、分区控制阀组、闭式喷头、管网等组成，如图6-2-34所示。闭式细水雾灭火系统的工作原理与闭式自动喷水灭火系统相同。
4.固定消防炮灭火系统
（1）固定消防炮灭火系统的定义及作用
固定消防炮灭火系统是指由固定消防炮和相应配置的系统组件组成的固定灭火系统。该系统可以远程控制并自动搜索火源、对准着火点、自动喷洒水或其他灭火剂进行灭火，可与火灾自动报警系统联动，既可手动控制，也可实现自动操作，适用于扑救大空间内的早期火灾。消防炮水量集中，流速快、冲量大，水流可以直接接触燃烧物而作用到火焰根部，将火焰剥离燃烧物使燃烧中止，能有效扑救高大空间内蔓延较快或火灾荷载大的火灾。对于设置自动喷水灭火系统不能有效发挥早期响应和灭火作用的场所，采用与火灾探测器联动的固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统比快速响应喷头更能及时扑救早期火灾。
（2）固定消防炮灭火系统设置场所
现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB 50016）规定，难以设置自动喷水灭火系统的展览厅、观众厅等人员密集的场所和丙类生产车间、库房等高大空间场所，宜采用固定消防炮等灭火系统；现行国家标准《飞机库设计防火规范》（GB 50284）规定，Ⅱ类飞机库飞机停放和维修区内应设置远控泡沫炮灭火系统；现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》（GB 50183）规定，三级天然气净化厂生产装置区的高大塔架及其设备群宜设置固定水炮，三级天然气凝液装置区有条件时可设固定泡沫炮保护。
（3）固定消防炮灭火系统的分类及适用范围
固定消防炮灭火系统可按喷射介质、安装形式和控制方式等进行分类。固定消防炮灭火系统的分类及适用范围见表6-2-6。
表6-2-6 固定消防炮灭火系统的分类及适用范围
续表
（4）固定消防炮灭火系统的组成及工作原理
1）水炮系统的组成及工作原理。水炮系统由水源、消防泵组、消防水炮、管路、阀门、动力源和控制装置等组成，如图6-2-35所示。当火灾发生时，火灾探测设备探测到火警信号，并将信号传送到消防控制中心，控制主机接收火灾报警信号后，发出控制指令，调整消防炮俯仰角对准着火点，开启电磁阀，启动水泵向系统供水，水炮喷水灭火。
2）泡沫炮系统的组成及工作原理。泡沫炮系统由水源、泡沫液储罐、消防泵组、泡沫比例混合装置、管道、阀门、泡沫炮、动力源和控制装置等组成，如图6-2-36所示。火灾发生时，开启消防泵组及管路阀门，消防压力水流经泡沫混合装置时按照一定比例与泡沫原液混合，形成泡沫混合液，在消防炮喷嘴处，泡沫混合液高速射流喷出。泡沫混合液射流在消防炮喷嘴处以及在空中卷吸入空气，与空气混合、发泡形成泡沫，泡沫被投射到火源，覆盖在燃烧物表面形成泡沫层，起到隔氧窒息、辐射热阻隔、 吸热冷却的作用，迅速扑灭或抑制火灾。
3）干粉炮系统的组成及工作原理。干粉炮系统由干粉罐、氮气瓶组、管道、阀门、干粉炮、动力源和控制装置等组成，如图6-2-37所示。火灾发生时，开启氮气瓶组，其内的高压氮气经过减压阀减压后进入干粉储罐，其中部分氮气被送入储罐顶部与干粉灭火剂混合，另一部分氮气被送入储罐底部对干粉灭火剂进行松散。随着系统压力的建立，混合有高压气体的干粉灭火剂积聚在干粉炮阀门处。当管路压力达到一定值时，开启干粉炮阀门，固气两相态的干粉灭火剂通过干粉消防炮高速射向火源，切割火焰、破坏燃烧链，从而迅速扑灭和抑制火灾。
5.自动跟踪定位射流灭火系统
（1）自动跟踪定位射流灭火系统的定义及作用
自动跟踪定位射流灭火系统是指利用红外线、数字图像或其他火灾探测组件对火、温度等的探测进行早期火灾的自动跟踪定位并运用自动控制方式来实现灭火的各种室内外固定射流灭火系统。该系统全天候实时监测保护场所，对现场的火灾信号进行采集和分析，在消防行业中的应用极为广泛。
（2）自动跟踪定位射流灭火系统的类型及设置场所
自动跟踪定位射流灭火系统按照灭火装置流量大小及射流方式不同，分为自动消防炮灭火系统、喷射型自动射流灭火系统和喷洒型自动射流灭火系统三种类型。自动跟踪定位射流灭火系统广泛应用于电影院、仓库、厂房、体育馆、大礼堂、候机厅、会展中心、停车场等高大空间场所。
（3）自动跟踪定位射流灭火系统的组成及工作原理
自动跟踪定位射流灭火系统由带探测组件及自动控制部分的灭火装置和消防供液部分组成。灭火装置分为自动跟踪定位消防炮灭火装置和自动跟踪定位射流灭火装置。以图像型火灾探测定位自动消防炮系统为例，该系统采用图像方式对早期火灾的火焰和烟气进行探测，实现火灾可视化报警，利用图像中心点匹配法对火源进行跟踪定位并自动灭火。
系统由设置在保护现场的双波段图像型火灾探测器、光截面感烟火灾探测器、自动消防炮灭火装置、现场控制盘， 设置在消防控制室的控制主机、监控设备，以及管路和供水设施、自动控制阀（电动阀门）、水流指示器、模拟末端试水装置、消防水泵接合器等组成，如图6-2-38所示。当火灾发生时，探测装置捕获相关信息并对信息进行处理，如果发现火源，则对火源进行自动跟踪定位，准备定点（或定区域）射流（或喷洒）灭火，同时发出声光警报和联动控制命令，自动启动消防水泵，开启相应的控制阀门，对应的灭火装置射流灭火。
6.干粉灭火系统
（1）干粉灭火系统的定义及作用
干粉灭火系统是指由干粉供应源通过输送管道连接到固定的 喷嘴上，通过喷嘴喷放干粉的灭火系统。该系统借助于惰性气体压力驱动，并由这些气体携带干粉灭火剂形成气粉两相混合流，经管道输送至喷嘴喷出，通过化学抑制和物理灭火共同作用来实施灭火，具有灭火速度快、不导电、对环境条件要求不严格等 特点，能自动探测火灾、自动启动系统和自动灭火，适用于港口、列车栈桥输油管线、甲类可燃液体生产线、石化生产线、天然气储罐、储油罐、汽轮机组及淬火油槽和大型变压器等场合。
（2）干粉灭火系统设置场所
现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160）和《石油天然气工程设计防火规范》（GB 50183）规定， 石油化工企业内烧基铝类催化剂配制区宜设置局部喷射式D类干粉灭火系统，火车、汽车装卸液化石油气栈台宜设置干粉灭火设施。
（3）干粉灭火系统的分类及适用范围
1）干粉灭火系统的分类及特点。按灭火方式、设计情况、系统保护情况、驱动气体储存方式等进行分类，干粉灭火系统的类型及特点见表6-2-7。
表6-2-7 干粉灭火系统的类型及特点
2）干粉灭火系统的适用范围。干粉灭火系统适用于扑救灭火前可切断气源的气体火灾，易燃、可燃液体和可熔化固体火灾，可燃固体表面火灾，带电设备等火灾。干粉灭火系统不得用于扑救硝化纤维、炸药等无空气仍能迅速氧化的化学物质与强氧化剂物质火灾，钾、钠、钛、镁、锆等活泼金属及其氢化物火灾。
（4）干粉灭火系统的组成及工作原理
干粉灭火系统在组成上与气体灭火系统类似，由干粉储存装置、输送管道、喷头等组成，如图6-2-39、图6-2-40所示。其中干粉储存装置内设有启动气体瓶组、驱动气体瓶组、减压装置、 干粉储存容器、阀驱动装置、信号反馈装置、安全防护装置、 压力报警及控制装置等。为确保系统工作的可靠性，必要时系统还需设置选择阀、检漏装置和称重装置等。保护对象着火，温度上升至规定值后，火灾探测器发出火灾信号到控制器，然后由控制器打开相应警报装置（如声光及警铃）。
当启动机构接收到控制器的启动信号后将启动瓶打开，启动瓶内的氮气通过管道将高压驱动气体瓶组的瓶头阀打开，瓶中的高压驱动气体进入集气管，经过高压阀进入减压阀，减压至规定压力后，通过进气阀进入干粉储罐内，搅动罐中干粉灭火剂，使罐中干粉灭火剂疏松形成便于流动的气粉混合物。当干粉罐内的压力升到规定压力数值时，定压动作机构开始动作，打开干粉罐出口球阀。干粉灭火剂则经过总阀门、选择阀、输粉管和喷嘴喷向着火对象，或者经喷枪射到着火对象的表面，进行灭火。
