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下載名稱:自動噴水滅火系統的組成與分類添加時間:2014/10/15 16:31:45
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自動噴水滅火系統,根據被保護建筑物的性質和火災發生、發展特性的不同,可以有許多不同的系統形式。通常根據系統中所使用的噴頭形式的不同,分為閉式自動噴水滅火系統和開式自動噴水滅火系統兩大類。 
    閉式自動噴水滅火系統采用閉式噴頭,它是一種常閉噴頭,噴頭的感溫、閉鎖裝置只有在預定的溫度環境下,才會脫落,開啟噴頭。因此,在發生火災時,這種噴水滅火系統只有處于火焰之中或臨近火源的噴頭才會開啟滅火。
    開式自動噴水滅火系統采用的是開式噴頭,開式噴頭不帶感溫、閉鎖裝置,處于常開狀態。發生火災時,火災所處的系統保護區域內的所有開式噴頭一起出水滅火。 
一、濕式自動噴水滅火系統  
    濕式自動噴水滅火系統,是世界上使用時間最長,應用最廣泛,控火、滅火率最高的一種閉式自動噴水滅火系統,目前世界上已安裝的自動噴水滅火系統中有70%以上采用了濕式自動噴水滅火系統。
(一)濕式系統的工作原理
    濕式自動噴水滅火系統,一般包括:閉式噴頭、管道系統、濕式報警閥組和供水設備。濕式報警閥的上下管網內均充以壓力水。當火災發生時,火源周圍環境溫度上升,導致水源上方的噴頭開啟、出水、管網壓力下降,報警閥閥后壓力下降致使閥板開啟,接通管網和水源,供水滅火。與此同時,部分水由閥座上的凹形槽經報警閥的信號管,帶動水力警鈴發出報警信號。如果管網中設有水流指示器,水流指示器感應到水流流動,也可發出電信號。如果管網中設有壓力開關,當管網水壓下降到一定值時,也可發出電信號,消防控制室接到信號,啟動水泵供水。 
(二)系統的適用范圍和使用要求
    1.適應范圍
    濕式自動噴水滅火系統在國內外安裝使用已有100多年歷史了,有較豐富的設計安裝和管理經驗,系統的可靠性好。
    在環境溫度不低于4℃、不高于70℃的建筑物和場所(不能用水撲救的建筑物和場所除外)都可采用這種系統。
    2.系統特點
    濕式自動噴水滅火系統主要有以下一些特點:
    (1)結構簡單,使用可靠
    濕式自動噴水滅火系統與其它自動噴水滅火系統比較,結構最簡單,僅需濕式報警閥、噴頭和必要的供水設施便可工作,系統充水后管理簡單易行。

    (2)系統施工簡單。
    濕式系統的噴頭安裝方向,可根據吊頂形式或美觀、安全的要求,向上或向下安裝,靈活方便。
    與其它系統比較,濕式噴水滅火系統的施工中,對其管道接頭、敷設坡度等的要求都不像干式系統或充氣預作用系統那樣嚴格,因此施工比較簡單。
    (3)滅火速度快、控火效率高。
    濕式系統由于管網經常充以有壓水,一旦發生火災,系統在噴頭開啟后,能迅速出水滅火,滅火、控火效果較干式系統要好。
    (4)系統投資省,比較經濟。
    由于濕式系統簡單,安裝省工,管理方便,所以建設投資和經常性的管理費均比其它系統要少。
    (5)適用范圍廣。
    濕式自動噴水滅火系統能廣泛應用于環境溫度不低于4℃、不高于70℃的建筑物或場所。基于以上特點,濕式系統是目前世界上應用最廣泛的一種系統。
(三)系統組件和使用要求
    濕式自動噴水滅火系統主要由噴頭、濕式報警閥、管網、水流指示器等組成。這些組件除能用在濕式自動噴水滅火系統上外,還可分別使用在其它自動噴水滅火系統上。
    1.閉式噴頭
    自動噴水滅火系統的主要部件是噴頭。閉式噴頭實際上是一種由感溫元件控制開啟的噴頭,它在火災的熱氣流中能自動啟動,不能恢復原狀,這也就是我們常說的感溫釋放器,它在預定的溫度下使得噴頭能自動開啟、噴水、滅火。噴頭的動作溫度 以公稱動作溫度表示。根據建筑環境的不同要求,噴頭的公稱動作溫度又分為幾檔,最常用的是68℃噴頭。
    噴頭由噴頭本體、感溫元件、濺水盤等組成。噴頭本體可以是鑄銅的、熱壓的或裝配式的,用螺紋連接在配水支管上,噴口是一個一定口徑的直型或錐形孔口,噴頭本體的兩根軛臂下端接濺水盤,感溫元件在孔口和軛臂端之間,關閉噴口。當環境溫度上升到足以引起感溫元件動作時,感溫元件失去支撐力,管網里的壓力水沖開噴口的密封片,水束沖擊到濺水盤上,形成拋物面狀均勻灑水。
    (1)噴頭的分類
    噴頭的種類很多,可以根據感溫元件、公稱動作溫度、濺水盤形式和噴頭的結構形式對噴頭進行分類。這里僅簡介按公稱動作溫度分類的情況。

    (2)噴頭的選擇和設置
    噴頭的選用,應根據被保護建筑物或場所的實際情況和要求來決定,如:安裝地點的幾何形狀、結構特點、最高環境溫度、腐蝕情況、美觀要求等,來合理選擇噴頭。
    選擇噴頭時應注意下列情況: 
    ①應嚴格按環境溫度來選用噴頭的溫級,選和的噴頭的公稱動作溫度應比安裝環境的最高溫度高30℃左右。對于安裝在特殊場合如大型炊事設備及通風空調系統附近的噴頭,應實測使用位置的最高環境溫度,以選擇合適的公稱動作溫度。
    在蒸氣壓力小于0.1MPa的散熱器附近2m以內的空間,宜采用高溫級噴頭(121—149℃);2—6m以內采用高溫級噴頭(79—107℃)。
    在設有保溫的蒸氣管道上方0.76m和兩側0.3m以內的空間,應采用高溫級噴頭(121—149℃)
    在既無絕熱措施(或隔熱性能比較差),又無通風的木板或瓦楞鐵皮房頂的悶頂、不通風的密閉空間、不通風的閣樓內以及受到日光曝曬的玻璃天窗下,應采用中溫級噴頭(79—107℃)
    在不通風的櫥窗內,在頂棚處裝有高功率的電氣照明設備時,靠近頂棚處應裝設中溫級噴頭。
    ②在設置噴頭的場所應注意防止腐蝕性氣體的腐蝕,對有腐蝕介質存在的場所,應對噴頭進行防腐處理或選用耐腐蝕的噴頭,或選用特殊的防腐噴頭。
    ③應保護噴頭不受外力撞擊,在易于被碰撞的地方,可以選用直立型噴頭,或設噴頭防護罩等。
    ④有特殊要求的場合,應根據安裝環境的特點,選用特殊噴頭。如:燃燒比較猛烈的場所,可選大水滴噴頭;有裝飾要求的地方,可選吊頂型噴頭、平齊型噴頭等裝飾性噴頭;高架倉庫或火災對生命會產生嚴重威脅的場所,要求噴頭快速動作的,可選用快速反應噴頭;有凍結危險的場所,要求噴頭向下安裝時應選用干式下垂型噴頭;走道、標準客房等狹長場所,可選用邊墻型噴頭;易被灰塵、纖維堆積的狹長氣流區,應選用鶴嘴柱式噴頭。
    2.濕式報警閥
    報警閥是自動噴水滅火系統的一個主要部件,它安裝在總供水干管上,連接在供水設備和配水管網之間,是一種只允許水流單方向流人配水管網,并在規定流量下報警的止回型閥門。報警閥具有兩個基本作用,首先,在系統動作前,它將管網與水流隔開,當系統開啟時,報警閥打開,接通水拳和配水管;其次,在報警閥開啟的同時,部分水流通過閥座上的環形槽,經信號管道送至水力警鈴,發出音響報警信號。

    (1)濕式報警閥的構造
    濕式報警閥組是由一些相關部件組成的,主要有報警閥、總控制閥、測試閥、壓力表、水力警鈴等。
    導閥型濕式報警閥的主要特點是,除了主閥心外,還有一個彈簧承載式的導閥,此導閥在壓力正常波動范圍內都是關閉著的,在壓力波動小時不致使水流人報警閥而產生誤報警,只有在火災時,管網壓力迅速下降,水才能不斷流人,使噴頭出水并由水力警鈴報警。
    1、隔板座圈型濕式報警閥的特點是主閥瓣鉸接在閥體上,并借自重坐落在閥座上,當閥板上下產生很小的壓力差時,閥板就不會開啟,為了防止由于水源水壓波動或管道滲漏而引起的隔板座圈型濕式報警閥的誤動作,往往在報警閥和水力警鈴之間的信號管道上設延遲器。延遲器是一個有一定容積的罐子,上部設有進水口和通往水力警鈴的出水口,下部有—-—個口徑較小的出水口,由報警閥來的水流流人延遲器,由于上部的進水口徑大于下部的出水口徑,于是部分水流聚集在延遲器中,只有當水流不斷流入直到水能從頂部的出水口流到水力警鈴時才開始報警。于是由于水壓波動而暫時開啟報警閥時,水力警鈴就不會馬上動作。延遲器的延遲時間一般為20—30s(當水壓為0.05—0.2MPa)。 
    在信號管道上,通常還設有壓力開關,用來發出報警信號啟動電動警鈴或通知消防中控室。
    水力警鈴、壓力天關、延遲器等一般都連同報警閥組裝一起由廠家配套出售。
    測試閥是用來模擬噴頭的開啟和檢查系統的正常運行狀態。排水閥用于系統關閉維修時,放空系統積水。
    (2)濕式報警閥的規格
    各國濕式報警閥系統規格和標準見表4—4—2。
    表4—4—2 濕式報警閥系列規格(單位:mm) 
 
 
 
(3)濕式報警閥控制噴頭數
    自動噴水滅火系統由于種種原因,有時需要處于工作停止狀態,如檢修、維修等。如果一個報警閥所帶的噴頭過多,系統停止工作時的火災危險性就增大。因此,為了不使停止工作時火災危險性過大。各國在相關規范中對濕式報警閥所允許控制的噴頭數都有限制。我國和其它國家對濕式報警閥所允許控制的噴頭數一般為800
    (4)濕式報警閥的使用要求
    ①濕式報警閥組應包括控制閥、報警閥、水力警鈴和系統試驗裝置。控制閥應設有開關指示裝置,平時用皮帶或閥門限位器鎖住在常開狀態。在報警閥前后系統試驗裝置上,應設壓力表,水力警鈴宜安裝在報警閥附近。連接管道應采用鍍鋅鋼管,長度不超過6m時,管徑采用15mm;長度不超過20m時,采用20mm管道。連接水力警鈴的信號管總長度不應超過20m。使用隔板座圈型報警閥時,應設置延遲器等防止誤報警的設施。
    ②報警閥應設在距地面高度為0.8—1.5m的范圍內,且沒有冰凍危險、管理維護方便的房間里,在生產車間中的報警閥組,應設保護裝置,防沖撞損壞和誤操作。
    3.水流指示器
    水流指示器安裝在管網中,當有大于預定流量的水流通過管道時,水流指示器能發出電信號,顯示水的流動情況。通常水流指示器設在噴水滅火系統的分區配水管上,當噴頭開啟時,向消防中控室指示開啟噴頭所處的位置分區,有時也可設在水箱的出水管上,一旦系統開啟,水箱水被動用,水流指示器可以發出電信號通過消防中控室或直接啟動水泵供水滅火。
    (1)槳片式水流指示器
    槳片式水流指示器。當管道內有水流流動時,水流推動槳片,使常開觸點接通,輸出報警電信號。
    槳片式水流指示器,多用于濕式自動噴水滅火系統。不宜用于干式系統和預作用系統。
    因為在干式系統和預作用系統中,平時管道中沒有水,火災時,當報警閥自動開啟后,由于管道中水流的突然沖擊,有可能使槳片或其它機械部件遭到損壞。因此當濕式系統第一次充水或檢修后重新充水時。都應該防止水流的突然沖擊。
    為了防止因水壓瞬時波動而引走經15—20s延時后才報警。
    (2)水流動作閥
    水流動作閥,當管道中有水流通過時,閥板擺動,閥的主軸隨之旋轉,由微型開關動作而發出電信號。水流動作閥可用于任何系統中,不會因水流沖擊而造成損壞。
    (3)水流指示器的規格
    目前世界上使用最多的是槳片式水流指示器。
    我國生產的水流指示器公稱直徑為:50,70,80,100,125,150mm管道上使用的;英國生產的水流指示器公稱直徑為:50,65,75,125,150,200mm。
  有些廠家生產的水流指示器,可通過自行調節槳片的長度,來安裝在不同公稱直徑管道上。
    水流指示器的工作電壓一般為直流24V。
    (4)壓力開關(壓力繼電器)
    壓力開關是將水壓波動轉換成電信號,送至消防中控室,或直接發出電信號開啟水泵或報警。壓力開關可安裝在報警信號管上或噴水系統管網中。
    壓力開關通常安裝在報警閥至水力警鈴之間的信號管道上,實行電動報警和開啟水泵。這種電動報警在系統中可作為輔助報警裝置,但不能代替水力報警裝置。又如:當系統采用穩壓泵來保持系統管網水壓時,壓力開關還可安裝在管網中,監視系統的水壓狀況,當水壓低于某一設定值時,自動開啟穩壓泵;當水壓高于某一設定值時,自動停泵;當有噴頭出水,管網壓力在穩壓泵開啟后仍然繼續下降到某一設定壓力,主泵自動啟動,這時通常需要設置三個壓力開關分別對穩壓泵、主泵、備用泵的啟動進行控制。
    (5)末端試水裝置
    自動噴水滅火系統噴水管網的末端和每層的最不利點處均應設置末端試水裝置。
    末端試水裝置一般包括壓力表、閘閥或電磁閥和試水孔口,孔口直徑應與噴頭相同。連接管道直徑不小于20mm。
    末端試水裝置是用在平時維護管理時,對系統進行定期檢查,以確認系統能正常工作。
    末端測試閥可以采用手動閥或電磁閥。在設有消防中控室時,
    若采用電磁閥可以直接從中控室啟動測試閥,方便檢查測試。
 
二、干式自動噴水滅火系統  
    干式自動噴水滅火系統是除濕系統以外使用歷史最長的一種閉式自動噴水滅火系統。干式自動噴水滅火系統主要是為了解決某些不適宜采用濕式系統的場所。雖然干系統滅火效率不如濕式系統,造價也高于濕式系統,但由于它的特殊用途,至今仍受到人們的重視。
(一)干式自動噴水滅火系統的組成和工作原理
    1.干式自動噴水滅火系統的組成 
    干式系統主要由閉式噴頭、管網、干式報警閥、充氣設備、報警裝置和供水設備組成。平時報警閥后管網充以有壓氣體,水源至報警閥前端的管段內充以有壓水。
    干式自動噴水滅火系統,火災發生時,火源處溫度上升,使火源上方噴頭開啟,首先排出管網中的壓縮空氣,于是報警閥后管網壓力下降,干式報警閥閥前壓力大于閥后壓力,干式報警閥開啟,水流向配水管網,并通過已開啟的噴頭噴水滅火。
 干式系統平時報警閥上下閥板壓力保持平衡,當系統管網有輕微漏氣時,由空壓機進行補氣,安裝在供氣管道上的壓力開關監視系統管網的氣壓變化狀況。
    2.干式自動噴水滅火系統的適用范圍和特點 
    (1)系統的適用范圍
    干式自動噴水滅火系統適用于環境溫度低于4℃(或年采暖期超過240天的不采暖房間)和高于70℃的建筑物和場所,如不采暖的地下停車場、冷庫等等。
    噴頭應向上安裝.或采用干式下垂噴頭。
    (2)系統的主要特點 
    ①干式自動噴水滅火系統,在報警閥后的管網內無水,故可避免凍結和水汽化的危險,不受環境溫度的制約,可用于一些無法使用濕式系統的場所。
    ②比濕式系統投資高。因為需充氣,增加了一套充氣設備,因而提高了系統造價。
    ③干式系統的施工和維護管理較復雜,對管道的氣密性有較嚴格要求,管道平時的氣壓應保持在一定范圍,當氣壓下降到一定值時,就需進行充氣。
    ④干式系統的噴水滅火速度不如濕式系統快,因為噴頭受熱開啟后,首先要排除管道中的氣體,然后才能出水,這就延誤了滅火的時機。這也是干式系統不如濕式系統滅火率高的原因之一。
    由于上述缺點干式系統在國內外的應用不多。
    3.干式系統的組件和使用要求
    (1)干式報警閥
    干式報警閥主要用在干式自動噴水滅火系統和干濕式自動噴水滅火系統中。其作用是用來隔開噴水管網中的空氣和供水管道中的壓力水,使噴水管網始終保持干管狀態,當噴頭開啟時,管網空氣壓力下降,干式閥閥瓣開啟,水通過報警閥進人噴水管網,同時部分水流通過報警閥的環形槽進人信號設施進行報警。
    ①干式報警閥的構造
    干式報警閥的構造由閥體、差動雙盤閥板、充氣塞、信號管網、控制閥等組成。
    差動雙盤閥板,下閥板的作用是阻止水從供水管進入噴水管網,上閥板的作用是承受噴水管網中空氣的壓力,保持干式報警閥處于關閉狀態。上閥板的面積為下閥板的8倍,因此為了使上、下閥板上的作用力達到平衡而使閥保持關閉狀態,就要求噴水管內的空氣壓力應大于水壓的1/8,并應使空氣壓力保護恒定。     ②干式報警閥控制的最大噴頭數
    我國和國外對于干式報警閥所能控制的最大噴頭數的規定如表4—4—3所示。
    ③干式系統的使用要求
    干式系統應采用直立型噴頭,以利于滅火后系統管網的排水,噴頭也可采用干式下垂型嚅頭。管道應以千分之二坡度敷設,坡向立管或排水管。
    表4—4—3 干式報警閥允許控制噴頭數
 
 
 
 
 
由于干式系統管網有壓縮空氣,噴頭出水前先得排氣,因而干式系統滅火效率較低,為了提高干式系統出水的速度,可以在干式系統上加設快速排氣裝置。我國規范規定,干式自動噴水滅火系統管網容積不宜超過1500L,設有排氣裝置時,不宜超過3000L。因此,有排氣裝置的系統,干式報警閥允許控制噴頭數可增大一倍。
    (2)空壓機
    干式自動噴水滅火系統、干濕式自動噴水滅火系統和充氣的預作用噴水滅火系統都要求管網內保持一定的壓力,因此都需配備空壓機等供氣設施。壓縮空氣的供給,不僅要求在任何時刻氣源可靠,而且壓縮機的容量應保證在一定時間內恢復系統的正常氣壓,對于一般差動式干式報警閥,這一時間要求為30min。對于干式系統和干濕式系統,空壓機的流量不應小于0.15m3/min。如果鄰近的空氣壓縮站能保證不問斷供氣時,也允許由空氣壓縮站供氣。
    空壓機的充氣管應接在干式報警閥的充氣塞上,充氣管徑不應小于(1)15mm,空壓機的供氣壓力應為系統給水最高水壓的1/8倍加上1.4ks/cm2,但不應超過最高水位的1/4倍。
    (3)快速排氣裝置
    除了小型干式系統和干濕式系統外,干式系統和干濕式系統均應裝設快速排氣裝置,目的在于增大作用在閥板上的上舉力,以使系統能在火災初期階段出水滅火。
    快速排氣裝置主要有加速器和排氣機兩種。 
    加速器連接干式報警閥上部充氣管網和差動閥板的中間室,當系統管網氣壓下降時,加速器動作,使壓縮空氣從充氣管網進入差動閥的中間室,致使上閥板下部水流以8倍于上側壓縮空氣的壓力舉起閥板,使報警閥迅速開啟,噴頭出水滅火。這一過程在噴頭開啟后,只需要幾秒種即可完成,而如果不設加速器,這一過程往往需要幾分鐘。

    排氣機,是將空氣直接從排氣機出口排人大氣,其效果相當于同時啟開15個噴頭排氣,從而加快了干式報警閥的開啟速度,縮短了噴頭開啟到出水的時間,提高了滅火效率。
    快速排氣裝置通常與干式報警閥一起由廠家配套出售。
    (4)其它組件
    干式自動噴水滅火系統中用到的其它組件:閉式噴頭、壓力開關、水流指示器、火力警鈴、末端試水裝置等。
 
三、干濕式自動噴水滅火系統  
    干濕式自動噴水滅火系統是交替使用干式系統和濕式系統的一種閉式自動噴水滅火系統。
(一)干濕式系統的工作原理
    干濕式系統的組成與干式系統大致相同,只是將干式報警閥改為干濕兩用閥或干式報警閥與濕式報警閥組合閥。
    干濕式系統包括:閉式噴頭、管道系統、干式報警閥、濕式報警閥或干濕兩用閥、報警裝置、充氣設備、供水設備等。
    系統的工作原理
    干濕式系統在冬季,噴水管網中充以有壓氣體,其工作原理與干式系統相同。在溫暖季節,管網改為充水,其工作原理與濕式系統相同。
(二)干濕式系統的適用范圍和特點
    1.干濕式系統的適用范圍
    干濕式噴水滅火系統的出現是在干式系統應用的基礎上,為了克服干式系統控火滅火率較低的缺點而產生的一種交替式自動噴水滅火系統。它主要用于年采暖期少于100天的不采暖房間。在冬季,系統管網中充以有壓氣體,系統為干式系統。在溫暖季節,管網中充以壓力水,系統為濕式系統。
    為利于在濕式系統改為干式系統時放空管道積水,干濕式系統應采用直立型噴頭或干式下垂型噴頭。管道也應以一定坡度敷設,并應采取可行的放空管道積水的措施。
    2.干濕系統的特點
    (1)干濕式自動噴水滅火系統的報警閥是采用于式報警閥和濕式報警閥串聯而成,也可采用干濕兩用報警閥,系統可以交替作為干式系統和濕式系統使用,因此可以部分克服干式滅火系統效率低的問題。 
    (2)由于干濕式系統管網內交替使用水和空氣,管道易受腐蝕。系統每年都需隨季節變化來變換系統型式,管理上比其它系統要繁瑣些,但當氣候條件允許時,可以常年改為濕式系統使用。
    (3)尾端干式和干濕式自動噴水滅火系統。
    對于環境溫度小于4℃或大于70℃的小型區域,如建筑物中的局部小型冷藏室、溫度超過70℃的烘房、蒸氣管道等部位,當建筑物的其它部位采用了濕式自動噴水滅火系統時,在這種特殊小區域可以在濕式系統上接設尾端干式系統或干濕式系統,采用小型尾端干濕式系統或干式系統時,可以采用電磁閥代替干濕式報警閥和干式閥,同時還要設置可行的放空管道積水的設施。
(三)系統組件和使用要求
    1.干濕式報警閥
    干濕式自動噴水滅火系統的關鍵部件是干濕式報警閥,干濕式報警閥通常采用由濕式報警閥和干式報警閥依次串聯而成,安裝在供水管道上。
    當系統為干式系統時,干式報警閥起作用,干式報警閥上室以及噴水管網充滿壓縮空氣,干式報警閥下室以及濕式報警閥全部充滿壓力水。當有噴頭開啟時,壓縮空氣從噴頭噴出,管網壓力下降,干式報警閥的差動閥板開啟,接通水源和噴水管網,系統投入工作,噴頭噴水滅火。同時部份水流經干式報警閥的中間室,通過信號管至水力警鈴發出報警信號。
    當系統為濕式系統時,只有濕式報警閥起作用,干式報警閥的差動閥板從干式報警閥中取出,系統全部充滿壓力水,當噴頭開啟時,噴頭出水,管網壓力下降,濕式報警閥開啟,水源供水滅火,同時部份水流經濕式報警閥閥座上的環形槽通過信號管由水力警鈴發出報警信號。
    當系統變化系統型式時,要相應開關截止閥,以使信號管與起作用的報警閥接通。
    干濕式報警閥應設置在采暖房間,或溫度不低于4℃、不高于70℃的環境中。
    干濕式報警閥允許控制的最大噴頭數與干式系統相同。
    2.其它系統組件
    干濕式系統的組件大都與濕式系統和干式系統相同。詳見濕式系統和干式系統部份。  
四、預作用自動噴水滅火系統  
(一)預作用自動噴水滅火系統的工作原理
    預作用自動噴水滅火系統主要由閉式噴頭、管網系統、預作用閥組、充氣設備、供水設備、火災探測報警系統等組成。
    預作用系統,平時預作用閥后管網充以低壓壓縮空氣或氮氣(也可以是空管),火災時,由火災探測系統自動開啟預作用閥,使管道充水呈臨時濕式系統。因此要求火災探測器的動作先于噴頭的動作,而且應確保當閉式噴頭受熱開放時管道內已充滿了壓力水。從火災探測器動作并開啟預作用閥開始充水,到水流流到最遠噴頭的時間,應不超過3min,其時水流在配水支管中的流速不應小于2m/s,由此來確定預作用系統管網最長的保護距離。

    火災發生時,由火災探測器探測到火災,通過火災報警控制箱開啟預作用閥,或手動開啟預作用閥,向噴水管網充水,當火源處溫度繼續上升,噴頭開啟迅速出水滅火。
    如果發生火災時,火災探測器發生故障,沒能發出報警信號啟動預作用閥,而火源處溫度繼續上升,使得噴頭開啟,于是管網中的壓縮空氣氣壓迅速下降,由壓力開關探測到管網壓力驟降的情況,壓力開關發出報警信號,通過火災報警控制箱也可以啟動預作用閥,供水滅火。
    因此,對于充氣式預作用系統,即使火災探測器發生故障,預作用系統仍能正常工作。
(二)預作用系統的適用范圍和主要特點
    1.系統的適用范圍
    預作用系統同時具備了干式噴水滅火系統和濕式噴水滅火系統的特點,而且還克服了噴水滅火系統控火滅火率低,濕式系統易產生水漬的缺陷,可以代替干式系統提高滅火速度,也可代替濕式系統用于管道和噴頭易于被損壞而產生噴水和漏水以致造成嚴重水漬的場所,還可用于對自動噴水滅火系統安全要求較高的建筑物中。
    因此,預作用系統可以用在干式系統、濕式系統和干濕式系統所能使用的任何場所,而且還能用于一些這三個系統都不適宜的場所。
    2.系統的主要特點
    (1)預作用系統將電子技術、自動化技術結合起來,集濕式系統和干式系統的優點于一體,克服了干式系統噴水遲緩和濕式系統由于誤動作而造成水漬的缺點,應用范圍廣,能廣泛用于干式系統和濕式系統適用的場所。
    (2)系統中火災探測器的早期報警和系統的自動監測功能,能隨時發現系統中的滲漏和損壞情況,從而提高了系統的安全可靠度。其滅火率也優于濕式自動噴水滅火系統。
    (3)預作用系統的系統組成較其它系統復雜,投資也要高于其它系統,因此預作用系統通常用于不能使用干式系統或濕式系統的場所,或對系統安全程度要求較高的一些場所。這也是預作用系統沒能得到廣泛應用的原因。 
(三)預作用系統的組件和使用要求
    1.預作用閥
    預作用系統的關鍵組件是預作用閥,預作用閥安裝在給水立管上,連接水源與噴水管網。預作用閥的主要作用是在平時保持噴水管網處于干管狀態,預作用閥上部充滿有壓氣體,下部充壓力水,當火災探測系統探測到火災,開啟預作用閥,在噴頭開啟前,使噴水管網充滿壓力水,一旦噴頭開啟,系統就能迅速出水滅火。
(1)預作用閥的構造
    預作用閥的構造。閥體的基本形式與濕式報警閥相同,不同的是閥板上設有一個控制閥板動作的制動器,制動器受連接在隔膜上的推桿的控制,推桿和隔膜的移動受隔膜室內氣壓的變化控制。預作用閥閥板事先灌人一定深度的水密封,上面接噴水管網中的有壓氣體。隔膜室內氣體的泄壓可由與之相連的兩個電磁閥中的任一個來完成,該電磁閥平時為吸合的,只有當設在同一作用區的相鄰兩個煙感探測器動作時,電磁閥才動作,如果只有一個探測器動作,系統只給出報警信號,電磁閥不動作,隔膜室不泄壓,預作用閥也就不會動作。噴水管網和隔膜室的氣壓都由空氣壓縮機來保持,用于啟動預作用系統的探測器通常是采用離子感煙型的,其設計保護面積通常情況為一半。
    發生火災時,由探測器探測到火災,發出火災信號,啟動電磁閥,隔膜室壓力下降,隔上的推桿在彈簧力的作用下向左移動,制動器作用在閥板上的力減弱,于是預作用閥閥板在水壓的作用下開啟,向噴水管網充水,系統呈濕式狀態,火災繼續發展,致使噴頭開啟出水滅火。
    有一種預作用閥是由火災探測器控制啟動的,還有另外一種預作用閥,,可由信號管網中的氣壓的降低來啟動。這種預作用閥是一種非電動型預作用閥,其構造形式與圖4—4—9
    中的預作用閥略有不同。由信號管網中氣壓降低啟動的預作用閥原理示意圖
    平時預作用閥閥板由制動器定位在閥座上,將噴水管網中的有壓氣體和供水管網的壓力水隔開,與閥板相連的制動器受兩個相鄰隔膜室控制,這兩個各自獨立的隔膜室分別與兩個獨立的充氣管網相連,一個為探測信號管網,另一個為噴水管網,兩管網布置在同一保護面積上,管網中的氣壓是由同一臺空壓機維持。噴水管網與預作用閥工作口相連。當發生火災時,先是探測信號管網上的噴頭開啟放氣,探測信號管網壓力下降,導致左隔膜室壓力下降,右隔膜室壓力大于左隔膜室,隔膜連同推桿向左移動,預作用閥于是在供水壓力作用下開啟,向噴水管網供水,等候噴水管網噴頭開啟出水滅火。
    這種非電動型預作用閥的最大優點就是該閥的動作不受電器設備誤動作或其它失誤的影響。
    (2)預作用閥允許控制噴頭數
    預作用閥允許控制的最大噴頭數與濕式報警閥相同。
 (3)預作用閥的作用要求
    ①預作用閥后的噴水管網充氣之前,宜先在預作用閥內閥板上用一定深度的水密封閥口,以防止氣體滲漏,充氣壓力不宜大于0.3kS/cm2。 
    ②預作用閥應設有能手動開啟預作用閥的裝置。
    ③預作用噴水滅火系統管線的最長距離,按系統充氣不超過3min,流速不小于2n/s確定。
    ④目前我國尚無專用預作用閥的生產,通常是用雨淋閥來代替。對于空管預作用系統,直接采用雨淋閥;對于充氣預作用系統,為了防止氣體的滲漏,習慣作法是在雨淋閥后的管道內注入少量清水,以封閉閥門或采用隔膜式雨淋閥。
    2.火災探測控制系統 
    預作用系統中的火災探測控制系統是用來控制開啟預作用閥的一種信號系統。通常預作用系統中采用的火災探測控制系統有兩種:一種是使用火災探測器的電動控制系統,另一種是帶閉式噴頭的信號管網系統。這兩個系統都是和噴水管網布置在同一保護區域內。
    在預作用系統中使用的火災探測器通常是離子型感煙火災探測器,離子感煙探測器用在預作用系統中時,其保護面積為正常保護面積的一半。
    安裝高度分另為4m、4—8m、8—4m、15—20m時。
    保護面積分別為 50m2 37m2 20m2 15m2。
    當采用帶閉式噴頭的信號管網系統時,閉式噴頭主要用作探測火災,其探測火災的服務面積一般采用9m2。信號管的直徑,采用15mm。
    3.其它組件
    預作用自動噴水滅火系統中的其它系統組件與濕式系統和干式系統相同。  
五、循環啟閉自動噴水滅火系統  
    從濕式自動噴水滅火系統到預作用自動噴水滅火系統,閉式自動噴水滅火系統得到了很大的發展,功能日趨完善,應用范圍也越來越廣泛。在二十世紀70年代,在預作用系統的基礎上,又發展了一種新的自動噴水滅火系統。這種系統不但能自動噴水滅火,而且當火被撲滅后又能自動關閉;當火災再發生時,系統仍能重新啟動噴水滅火,這就是循環啟閉自動噴水滅火系統,循環啟閉自動噴水滅火系統的組成和工作原理與預作用系統相似。
(一)水流控制閥的構造和系統的工作原理
    循環啟閉噴水滅火系統的核心部份是一個水流控制閥,閥板是一個與橡皮隔膜膜圈相連的圓形閥,可以垂直上下移動,橡皮隔圈將供水與上室隔開。閥板下部的供水端和上室由一壓力平衡管相連。當閥關閉時,上、下閥室的水壓相等。閥板的上部面積大于下部面積,閥板上還設有小彈簧,加上閥板自重,使閥板閉合。只有當閥板上部水壓降至下部水壓的1/3時,閥板才會開啟,當接在閥上部的排水閥開啟排水,壓力平衡管上由于裝有限流孔板,補水有限,已不能維持兩側的壓力平衡,此時閥板上升,供水進入噴水管網,一但噴頭開啟便能迅速出水滅火。水流控制閥上部接出的排水管上裝有兩個電磁閥,電磁閥的開啟放水控制了水流控制閥的動作,電磁閥又是由設在被保護區域上方的、可重復使用的感溫探測器控制的。當噴頭開啟控制撲滅火災后,使環境溫度下降到60℃,感溫探測器復原,使得電磁閥關閉。于是隨著壓力平衡管的不斷補水,水流控制閥上室的水壓與供水側達到平衡,閥板又落回到閥座上,關閉閥門。出于安全考慮,系統在電磁閥關閉后5min才關閉。如果火災復燃增大到重新開啟感溫探測器,電磁閥重新開啟放水,噴頭重新噴水滅火。由于感溫探測器比噴頭更敏感,所以不大可能有更多的噴頭開啟,而且在火災增大之前就能重新提供足夠的流量。
(二)循環啟閉噴水滅火系統特點
    1.循環啟閉自動噴水滅火系統功能優于以往所有的噴水滅火系統,其應用范圍不受控制。
    2.系統在滅火后能自動關閉,節省消防用水,最重要的是能將由于滅火而造成的水漬損失減輕到最低限度。
    3.火災后噴頭的替換,可以在不關閉系統,系統仍處于工作狀態的情況下馬上進行,平時噴頭或管網的損壞也不會造成水漬破壞。
    4.系統斷電時,能自動切換轉用備用電池操作,如果電池在恢復供電前用完,電磁閥開啟,系統轉為濕式系統形式工作。
    5.循環啟閉自動噴水滅火系統造價較高,一般只用在特殊場合。
 
  
六、雨淋系統  
    雨淋系統為開式自動噴水滅火系統的一種,系統所使用的噴頭為開式噴頭,發生火災時,系統保護區域上的所有噴頭一起噴水滅火。
(一)雨淋系統的組成和工作原理
    雨淋系統通常由三部分組成:(1)火災探測傳動控制系統;(2)自動控制成組作用閥門系統;(3)帶開式噴頭的自動噴水滅火系統。其中火災探測傳動控制系統可采用火探測器、傳動管網或易熔合金鎖封來啟動成組作用閥。火災探測器、傳動管網、易熔鎖封控制屬自動控制手段。當采用自動手段時,還應設手動裝置備用。自動控制成組作用閥門系統,可采用雨淋閥或雨淋閥加濕式報警閥。
    雨淋系統可分為空管式雨淋系統和充水式雨淋系統兩大類型。充水式雨淋系統的滅火速度比空管式雨淋系統快,實際應用時,可根據保護對象的要求來選擇合適的形式。
    在實際應用中,雨淋系統通常有以下幾種組成形式:
    1.立式雨淋閥系統
    立式雨淋系統平時噴水管網為干管狀態,屬于空管雨淋系統,該系統結構較簡單,但在水源壓力不穩定時,易發生誤動作。
    2.由濕式報警閥和雨淋閥組成的雨淋系統
    此系統平時噴水管網為干管狀態,屬于空管雨淋系統,該系統的報警閥組由濕式報警閥和雨淋閥組成,能有效地防止水源壓力不穩定而造成系統的誤動作,系統工作比較穩定。
    3.充水式雨淋系統 
    此系統雨淋閥后管網內平時充以靜壓水,水面低于開式噴頭的出口,并由溢流管保持恒定平面。雨淋管網中經常充滿水,能有效地提高系統出水滅火的速度。所以充水式雨淋系統多用在對出水滅火速度要求較高、有火災危險和爆炸危險的****類危險品加工中。
   以上三種類型雨淋系統都可根據被保護對象的要求,靈活選用火災探測傳動控制系統,即靈活選用火災探測器、傳動管網或易熔鎖封等自動啟動方式。根據啟動的方式不同還可以衍生出許多實用的系統形式。
    在實際應用中,雨淋系統可能有許多不同的組成形式,但其工作原理大致相同。雨淋系統采用的是開式噴頭,所以噴水是整個保護區域內同時進行的。發生火災時,由火災探測傳動系統感知到火災,雨淋系統通常由三部分組成:(1)火災探測傳動控制系統;(2)自動控制成組作用閥門系統;(3)帶開式噴頭的自動噴水滅火系統。其中火災探測傳動控制系統可采用火探測器、傳動管網或易熔合金鎖封來啟動成組作用閥。火災探測器、傳動管網、易熔鎖封控制屬自動控制手段。當采用自動手段時,還應設手動裝置備用。自動控制成組作用閥門系統,可采用雨淋閥或雨淋閥加濕式報警閥。
    雨淋系統可分為空管式雨淋系統和充水式雨淋系統兩大類型。充水式雨淋系統的滅火速度比空管式雨淋系統快,實際應用時,可根據保護對象的要求來選擇合適的形式。
    在實際應用中,雨淋系統通常有以下幾種組成形式:
    1.立式雨淋閥系統
    立式雨淋系統平時噴水管網為干管狀態,屬于空管雨淋系統,該系統結構較簡單,但在水源壓力不穩定時,易發生誤動作。
    2.由濕式報警閥和雨淋閥組成的雨淋系統
    此系統平時噴水管網為干管狀態,屬于空管雨淋系統,該系統的報警閥組由濕式報警閥和雨淋閥組成,能有效地防止水源壓力不穩定而造成系統的誤動作,系統工作比較穩定。
    3.充水式雨淋系統 
    此系統雨淋閥后管網內平時充以靜壓水,水面低于開式噴頭的出口,并由溢流管保持恒定平面。雨淋管網中經常充滿水,能有效地提高系統出水滅火的速度。所以充水式雨淋系統多用在對出水滅火速度要求較高、有火災危險和爆炸危險的****類危險品加工中。
    以上三種類型雨淋系統都可根據被保護對象的要求,靈活選用火災探測傳動控制系統,即靈活選用火災探測器、傳動管網或易熔鎖封等自動啟動方式。根據啟動的方式不同還可以衍生出許多實用的系統形式。
    在實際應用中,雨淋系統可能有許多不同的組成形式,但其工作原理大致相同。雨淋系統采用的是開式噴頭,所以噴水是整個保護區域內同時進行的。發生火災時,由火災探測傳動系統感知到火災,控制雨淋閥開啟,接通水源和雨淋管網,噴頭出水滅火。
(二)雨淋系統的適用范圍和主要特點
    1.雨淋系統的適用范圍
    雨淋系統適用于燃燒猛烈,蔓延迅速的嚴重危險建筑物或場所,如****廠、劇院舞臺上部、大型演播室、電影攝影棚等等。如果在這些建筑物中采用閉式自動噴水滅火系統,發生火災時,只有火焰直接影響到噴頭才被開啟噴水,且閉式噴頭開啟的速度慢于火勢蔓延的速度,因此不能迅速出水控制火災。
    2.雨淋系統的主要特點
    (1)雨淋系統反應快,它是采用火災探測傳動控制系統來開啟系統的。
    由于火災發生到火災探測傳動控制系統報警的時間短于閉式噴頭開啟的時間,所以雨淋系統的反應時間比閉式自動噴水滅火系統快得多。如果采用充水式雨淋系統,則其反應速度更快,更利于盡快出水滅火。
    (2)系統滅火控制面積大,用水量大。雨淋系統采用的是開式噴頭,發生火災時,系統保護區域上的所有噴頭一起出水滅火,能有效地控制住火災,防止火災蔓延,初期滅火用水量就很大,有助于迅速(3)在實際應用中,系統形式的選擇比較靈活。
(三)雨淋系統的主要組件和使用要求
    1.雨淋系統的主要組件
    (1)雨淋閥是雨淋系統的關鍵部件。雨淋閥種類很多,通常使用的有以下幾種:
    雙圓盤成組作用閥,由雙圓盤將整個閥體分成A、B、C三室。雙圓盤是由兩個不同直徑的圓盤組成,當成組作用閥關閉時,大圓盤緊貼在上閥座上,小圓盤則落在下閥座上攔住供水通往B室通道。平時A、B、C三室都充滿水,其中A、C兩室內充滿具有相同壓力的水,通過一根旁通管相連,以保證兩室水壓相等。同時旁通管上裝有一個帶有①3咖的小孔閘閥,用作限流用。B室可根據雨淋系統的類型和需要,充以一定高度的靜壓水,或保持空管狀態。
    大圓盤的面積一般為小圓盤面積的二倍多,通常為2.7倍。所以作用在大圓盤上的壓力為小圓盤2.7倍,這樣保證了成組作用閥的嚴密性。
    C室與傳動管網相連,當發生火災時,傳動管網由手動或自動釋放造成C室內的壓力驟然下降,雖然C室和供水端A室有一補水旁通管相通,但由于小孔閘閥的限流作用,不可能補充上傳動管網排水所流出的水量,于是最后供水端小圓盤下部的壓力大于大圓盤上部的壓力,雙圓盤向上移動,開啟成組作用閥門,給水干管的水通過B室進入噴水管網出水滅火。
   雙圓盤成組作用閥門的缺點是,在供水管網水壓波動時,易造成誤開啟,造成雨淋系統的誤動作;雙圓盤成組作用閥中雙圓盤閥板上閥座的密封墊厚薄不易掌握,因此大圓盤或小圓盤的密封性較差,易造成漏水;另外,雙圓盤成組作用閥的復位操作麻煩,不能靠水力自動復位,每動作一次,必須關閉總進水閥門,卸開成組作用閥蓋上的工作塞,后動將閥心頂至關閉狀態,然后才能向傳動管網充水復位。
    (2)隔膜式成組作用閥
    其構造與雙圓盤成組作用閥基本相同,所不同的是上閥板是一個與閥體相連的夾布橡膠隔膜,隔膜將B、C兩室完全隔開,即使在閥門開啟時,B、C室也不相通。
    隔膜式成組作用閥是在雙圓盤成組作用閥的基礎上發展起來的,兩者的作用過程和原理相同。
    隔膜式成組作用閥的特點是:隔膜式成組作用閥在供水水壓波動時,也會發生誤動作,但由于閥動作時,B、C兩室不相通,A、C兩室間旁通管上的①3mm小孔閘閥對C室的補水能在閥門短暫開啟后,使隔膜自動復位,重新關閉閥門。因此隔膜式成組作用閥誤動作所造成的水漬損失較雙圓盤式成組作用閥要輕得多。另外隔膜式成組作用閥,在滅火工作完成后,能通過關閉通往傳動管網的閥門手動復位,操作簡單易行。同時由于隔膜式成組作用閥只需單盤封閉,閥板與閥座之間的封密性能好。
    隔膜式成組作用閥不僅應用于雨淋系統,還適用于預作用系統、水幕系統、水噴霧系統等。
    (3)杠桿式雨淋閥的構造。
    杠桿式雨淋閥是一種止回型閥門,閥板將A、B兩室隔開,由一個制動器將閥板鎖住在閥座上,制動器的推桿與C室的隔膜相連,隔膜的移動受C室水壓的影響,并帶動推桿移動和自動器的動作。A室和C室之間由帶有止回閥的旁通管相連,供水壓力作用在閥板下部的同時,也從旁通管進入C室而作用在隔膜和推桿上,由于著力點力臂的設計,使推桿產生力矩足以將閥板鎖住落在閥座上,使A室的水不能進入B室。
    當發生火災時,傳動管網自動或手動泄壓,使C室的壓力水迅速排出,C室壓力驟然下降,當C室壓力降到進水壓力的1/2時,進水壓力作用在閥板上的力矩就會迅速超過推桿作用在制動器上的力矩,使閥板迅速開啟,供水進入噴水管網出水滅火。
杠桿式雨淋閥的特點是:復位操作比較簡單易行,閥體上設有復位旋鈕,復位操作時,先關閉供水,打開放水閥,放空系統內積水,閥板自動復位,然后反時針旋轉復位按鈕,恢復密封位置。另外,杠桿式雨淋閥誤動作少,連接A、C兩室的旁通管上的止回閥,使得當供水管網壓力突然下降時不致使C室水壓降低而出現誤動作,同時又能在供水壓力突然上升或C室因滲漏而壓力下降時,進行補水以保持鎖緊制動器所需的壓力。
(4)帶熱敏釋放元件的雨淋閥
    帶熱敏釋放元件的雨淋閥的構造。它主要由進水管接頭、閥塞、膜片、閥軸、熱敏釋放元件和配水管接頭組成。
    該雨淋閥安裝在保護區域內與開式噴頭相同的高度上,雨淋閥的熱敏釋放元件可以是玻璃球感溫元件或易熔合金片,閥塞由熱敏釋放元件支撐,將水流封閉在進水管中。發生火災時,玻璃球或易熔合金片受熱釋放,閥塞失去支撐,被進水壓力頂開,進水管內的壓力水進入配水管和配水支管,經開式噴頭出水滅火。
    帶熱敏釋放元件雨淋閥的特點是,系統簡單可靠,不需另設一套火災探測傳動控制系統來開啟雨淋閥,系統也不會因供水水壓的波動而產生誤動作。這種雨淋閥適于小型的雨淋系統,但這一系統的反應速度受玻璃球或易熔合金反應速度的制約。
    2.火災探測傳動控制系統
    雨淋系統中常用的探測傳動控制系統主要有:帶易熔鎖封的鋼絲繩傳動控制系統,帶閉式噴頭的充氣或充水的傳動管網控制系統,感煙、感溫、感光火災探測器電動控制系統,還有手動控制系統等等。
    在實際應用中,采用何種火災探測傳動控制系統,或把哪幾種系統聯合使用,應視具體情況而定,但不論設置何種自動控制系統,都必須同時設置手動控制裝置。
    (1)帶易熔鎖封的鋼絲繩傳動控制系統
    系統由傳動管網、傳動閥門、鋼絲繩、易熔鎖封、拉緊彈簧等組成。
    系統安裝在保護房間的整個天花板面。平時,傳動管內充以與供水管網相同壓力的水用接緊彈簧和拉緊連接器使鋼絲繩保持25kg的拉力,從而使傳動的閥門保持密閉的狀態。當有火災發生時,室溫上升,易熔鎖封熔化斷開,傳動閥門開啟放水,于是轉動管網水壓驟降,雨淋閥開啟。
    易熔鎖封的低熔點合金的熔化溫度與安裝環境最高環境溫度的關系如表4—4—4所示。
    表4—4—4 易熔鎖封熔化溫度選擇表 
 
 
 
鋼絲繩的長度是標準的,一般采用1.0、1.5、2.0和2.5m數種尺寸,拉緊彈簧和拉緊連接器的作用是保證鋼絲繩具有20—25kg的拉力,從而使傳動閥門上的壓桿被鋼絲繩拉緊,使傳動閥門關閉,系統處于準備狀態。
    傳動的鋼絲繩與易熔鎖封之間的水平距離:在有爆炸危險的場所,不超過2.5m;在無爆炸危險的場合,不超過3.0m。充水的傳動管應以不小于0.005的向上坡度坡向放氣閥,以防止傳動管中積有空氣,延誤傳動閥門的動作時間。為了承受易熔鎖封的拉力,傳動管一般都沿墻固定。
  易熔鎖封距天花板的垂直距離不應大于400mm,但當建筑物又高又大時,由于室內氣流晃動,在高處的易熔鎖封不易被熔斷,會影響雨淋系統的啟動時間,所以在高大廠房安裝這種感溫探測器時,應采取相應措施,如在天花板下,設置垂直氣流擋板。當可燃物固定在室內局部場所加工或存放時,在不妨礙操作及交通的情況下,易熔鎖封也可直接設在可燃物的上面不太高的地方。
    帶易熔鎖封的傳動控制系統,安裝維護比較困難,日久天長還有松脫可能,而且易熔鎖封等的腐蝕性也比較差。對于燃燒迅速的場所,這種傳動控制系統還不夠靈敏。
    (2)帶閉式噴頭的傳動控制系統
    帶閉式噴頭的傳動控制系統是采用帶易熔元件或玻璃球感溫元件的閉式噴頭作為感溫的火災探測器來啟動的傳動管網。這種傳動控制系統,在保護區域發生火災時,隨室溫上升閉式噴頭感溫自動開啟,放水泄壓,使得傳動管網的水壓降低,從而開啟雨淋閥。在保護區域內任何一個噴頭的開啟,都能自動開啟雨淋閥。
    系統主要由閉式噴頭和傳動管網等組成。
    作為火災探測器的閉式噴頭,其探測火災的服務面積,在無爆炸危險的房間里采用9m2,在有爆炸危險的房間里采用6m2。傳動管網的管徑,當傳動管充氣時,一律采用15mm;當傳動管網充水時,一律采用25mm。噴頭宜向上安裝,噴頭濺水盤距天花板的距離不應大于150mm。傳動管應有不小于0.005的坡度坡向雨淋閥,充水的傳動管最高點設放氣閥門。
    傳動管網應高于雨淋閥,為防止靜水壓對雨淋閥緩開的影響,此靜水壓不應超過雨淋閥前供水壓力的1/4。當供水壓力不能滿足傳動管網相對雨淋閥水平高度4倍的要求時,可將傳動管網充以壓縮空氣來代替充水。
    使用閉式噴頭的傳動控制系統的靈敏度與易熔鎖封式的相似,安裝位置也一樣,但使用閉式噴頭時,系統安裝維護管理比較方便,投資也較易熔鎖封式的節省50%左右。
    (3)感溫、感煙、感光火災探測器電動控制系統
    這種電動傳動控制系統,是依靠火災探測器的電信號,通過繼電器,直接開啟傳動管上的電磁閥,使傳動管泄壓,雨淋閥開啟。
    使用這種傳動控制系統時,由于火災探測器的誤報會造成系統誤噴水而帶來很大損失,因此合理的選擇火災探測器非常重要。
   感煙、感溫、感光火災探測器,應根據保護區域的火災特性來選擇。對于火災時只有光而無煙的場所,如無煙****失火,可采用感光火災探測器;對于失火時首先產生大量煙霧的火災,應選用感煙探測器。為了提高電動探測系統的可靠性,傳動系統應由兩個獨立設置的火災探測器同時進行控制。
    感煙火災探測器的保護面積為60m2至80m2,感溫探測器的保護面積為20m2至30m2。感煙、感溫、感光火災探測器的具體設計和布置詳見《火災自動報警系統設計規范》。
    對于能使用充水、充氣式傳動管網控制系統的場所,應優先選用傳動管網控制系統。 
    (4)手動控制系統
    發生火災時,如果在其它火災探測傳動控制系統動作前,有人發現了火災,可手動開啟旋塞,使傳動管網放水泄壓開啟雨淋閥。
    手動旋塞開關,旋轉900Bp可放水泄壓,因而可以快速放水啟動雨淋系統滅火。
    3.開式灑水噴頭
    開式灑水噴頭是開式噴頭的一種,開式噴頭是指不帶熱敏元件閉鎖裝置的噴頭。開式噴頭分三種類型:開式灑水噴頭、水幕噴頭、水霧噴頭。它們分別使用在雨淋系統、水幕系統和水噴霧系統中。
    開式灑水噴頭的構造與去掉熱敏元件和閉鎖裝置的閉式噴頭一樣。有時為了減少噴頭軛臂對噴頭的影響,將開式灑水噴頭改為單軛臂支撐,其它構造要求仍與閉式噴頭相同。
(四)雨淋系統的使用要求
    1.噴頭和管網的布置要求
    (1)雨淋系統適用于嚴重危險場合,其基本參數按嚴重危險建筑的要求考慮,即噴水強度不小于10—15L/min,作用面積不小于300m2,最不利點噴頭出口壓力不小于5mH20。當被保護面積大于300m2時,對于沒有爆炸危險的場所,為了減少消防用水量和相應的設備容量,可分區設置若干雨淋系統。 
    噴頭的布置:在空管式雨淋系統中,噴頭可向上或向下安裝,在充水式雨淋系統中,噴頭應向上安裝并應安裝在同一標高上。每根配水支管上裝設的噴頭不宜超過6個,每根配水干管上所接的配水支管數也不應多于6根,以免影響配水的均勻性。
    當噴水管下方有較大平臺、風管、設備時,應在它們的下部增設噴頭,如方形風管寬度大于0.8m,圓形風管直徑大于1m時,應在風管下增設噴頭。
  雨淋系統相鄰保護區域邊緣噴頭的布置應有效地撲滅分界區的火災。
    (2)雨淋系統的布置要求。
    ①雨淋系統的雨淋閥組應設置在環境溫度大于4℃的場所,對于充水式雨淋系統,要求保護區域的環境溫度也應大于4℃。
    ②傳動管上的電磁閥應盡量靠近雨淋閥,在有防爆要求的場所,應采用防爆電磁閥。設置電磁閥的環境相對濕度應不大于80%。
    ③雨淋閥可以并聯設置,當單個雨淋閥的供水能力不能滿足系統要求時,可將幾個雨淋閥并聯安裝來滿足要求。
 
七、水幕系統  
    水幕系統是開式自動噴水滅火系統的一種。水幕系統噴頭成1—3排排列,將水噴灑成水幕狀,具有阻火、隔火作用,能阻火焰穿過開口部位,防止火勢蔓延,冷卻防火隔絕物,增強其耐火性能,并能撲滅局部火災。 
(一)水幕系統的組成和工作原理
    1.水幕系統的組成
    水幕系統的組成與雨淋系統一樣,水幕系統主要由三部分組成:火災探測傳動控制系統、控制閥門系統、帶水幕噴頭的自動噴水滅火系統。
    水幕系統可分為充水式水幕系統和空管式水幕系統兩種。
    簡單的水幕系統通常只包括:水幕噴頭、管網和手動閘閥。在無人看管和易燃易爆場合,應采用自動開啟系統,如有相應的火災探測器聯動電磁閥開啟系統,同時還應設置手動開啟裝置。
    2.水幕系統的工作原理
    水幕系統的作用方式和工作原理與雨淋系統相同,當發生火災時,由火災探測器或人發現火災,電動或手動開啟控制閥,然后系統通過水幕噴頭噴水,進行阻火、隔火或冷卻防火隔斷物。控制閥可以是雨淋 
(二)水幕系統的適用范圍和主要特點:
    水幕系統是自動噴水滅火系統中唯一的一種不以滅火為主要目的系統。 
    水幕系統可安裝在舞臺口、門窗、孔洞口用來阻火、隔斷火源,使火災不致通過這些通道蔓延。水幕系統還可以配合防火卷簾、防火幕等一起使用,用來冷卻這些防火隔斷物,以增加它們的耐火性能。水幕系統還可用為防火分區的手段,在建筑面積超過防火分區的規定要求,而工藝要求又不允許設防火隔斷物時,可采用水幕系統來代替防火隔斷設施。
   在下列建筑物中應設水幕系統
    1.超過1500個座位的劇院和超過2000個座位的會堂、禮堂的舞臺口,以及與舞臺相連的側臺、后臺的門窗洞口。
    2.防火卷簾和防火幕的上部。
    3.應設防火墻、防火門等隔斷物,而又無法設置的開口部位。相鄰建筑之間的防火間距不能滿足要求時,面向相鄰建筑物的門、窗、孔洞口處,以及可燃的屋檐下。
(三)水幕系統的組件和使用要求 
    1.水幕系統的組件
    水幕系統的組件主要有:水幕噴頭、控制閥、報警聯動裝置等。
    (1)水幕噴頭
    水幕噴頭為開式噴頭的一種。按其構造和用途的不同又可分為幕簾式、窗口式和檐口式三種水幕噴頭。
幕簾式水幕噴頭
    幕簾式噴頭有縫隙式和雨淋式兩種。
    縫隙式水幕噴頭能形成帶狀水幕,起隔火阻火作用。例如設在舞臺口,分隔舞臺與觀眾廳,以防止舞臺的火災向觀眾廳蔓延;設在露天生產設備區,將露天生產設備分成數個防火分區,或保護個別建筑物避開相鄰設備火災的威脅,或保護設備免遭相鄰設備火災的危害等。
    雨淋噴頭用于布置形成防火水幕帶,可代替防火墻、防火幕等,起防火分隔區的作用,例如商場和其它公共場合的自動扶梯、連通上下層的開口部位,或工廠等由于工藝要求而存在的較大開口部位,用一般的水幕難以阻止火勢擴大和火災蔓延的場所,可采用雨淋噴頭形成水幕帶。
    (2)窗口水幕噴頭
    窗口水幕噴頭的構造。窗口水幕噴頭用在保護并防止火災穿過窗、門、防火卷簾等部位,并增強它們的耐火性能。
常用的窗口水幕噴頭有6、8、10、12.7、16mm幾種規格。
    (3)檐口水幕噴頭
    檐口水噴頭的構造。檐口水幕噴頭用在保護上方平面,如屋檐和吊頂等。以防止鄰近建筑物火災的威脅,增強其耐火性能。
    消防水幕系統的控制閥可采用雨淋閥、電磁閥或手動閘閥。
    雨淋閥和電磁閥的動作可以用保護區域內設置的火災探測器或閉式自動噴水滅火系統聯動。如:設有閉式自動噴水滅火系統的建筑物中,水幕系統可由閉式噴頭的開啟來聯動,或由水流指示器、壓力開關的信號來啟動水幕系統;保護防火卷簾和防火水幕的水幕系統的控制閥,亦可與防火卷簾和防火幕的動作聯鎖,用同一個信號來啟動;感煙、感溫火災探測器也可作為啟動水幕系統控制閥的措施。
  3.水幕系統的使用要求
    根據被保護建筑要求的不同,水幕系統所起的作用也有所不同,為保護水幕系統能有效工作,水幕系統可分三類區別對待。 
    (1)冷卻作用的水幕系統
    窗口、檐口、防火卷簾、防火幕上配備的水幕系統,主要是起冷卻被保護物,增強其耐火性能的作用,配合這些被保護物,以防止火災蔓延擴大。
    在這種情況下,水幕噴頭通常呈單排布置,系統的供水強度不小于0.51/s.m。
    (2)局部阻火的水幕系統
    建筑物中,存在一些孔洞和開口部件,本應設置防火分隔物進行防火分區,但由于工藝要求,難以采用防火門窗或防火卷簾進行分隔,如皮帶廊內,可能采用局部阻火水幕系統。
    局部阻火水幕系統可用來保護門窗孔洞等面積不超過3m2的開口部位。系統可采用雨淋噴頭,縫隙式、窗口式水幕噴頭,成一排或兩排布置。
    系統供水強度不小于ll/s.m。
    (3)水幕帶
    建筑物中,依據規范需要進行防火分區,但由于工藝要求無法設置硬性的防火分隔物的部位,開口部位的面積大于3m2,可設水幕帶代替防火墻等。如劇院的舞臺口,或有不同生產工藝要求部位的廠房等。
    舞臺口的水幕系統可采用雨淋式水幕噴頭或縫隙式水幕噴頭,一般應布置成兩排,兩排噴頭間距0.6至0.8m。
    用作防火分區的水幕帶,如用在車間內的吊車行車道,地下鐵道,地下隧道等,可采用雨淋式水幕噴頭,噴頭至少應布置成三排,相鄰兩排噴頭的距離不小于2.5m。
    水幕帶的供水強度不小于21/s.m。
    水幕系統的使用要求:
    ①每組水幕系統安裝的噴頭數不應超過72個。水管布置,以保證系統布水均勻。
    ②在同一配水支管上應布置相同規格的噴頭。并應對稱于配
    ③采用自動開啟方式的水幕系統必須同時設置手動開啟裝置,而且要設置在火災時人們容易發現或接近的部位。
    ④同一配水管上噴頭的布置間距由下式計算。噴出,霧狀水粒的平均粒徑一般在100—700um之間。水霧噴向燃燒物,通過冷卻、窒息、稀釋等作用撲滅火災。
水噴霧滅火系統屬于開式自動噴水滅火系統的一種。
(一)水噴霧滅火系統的工作原理 
    水噴霧滅火系統根據需要可設計成固定式或移動式兩種,移動式是從消火栓或消防水泵上接出水帶,安裝噴霧水槍,移動式可作為固定式水噴霧系統的輔助系統。
    固定式水噴霧滅火系統的組成。系統一般由水噴霧噴頭、管網、高壓水供水設備、控制閥,火災探測自動控制系統等組成。
    水噴霧滅火系統,平時管網里充以低壓水,火災發生時,由火災探測器探測到火災,通過控制箱,電動開啟著火區域的控制閥,或由火災探測傳動系統自動開啟著火區域的控制閥和消防水泵,管網水壓增大,當水壓大于一定值時,水噴霧頭上的壓力起動帽脫落,噴頭一起噴水滅火。
(二)水噴霧系統的適用范圍和特點
    水噴霧系統主要用于撲救貯存易燃液體場所貯罐的火災,也可用于有火災危險的工業裝置,有粉塵火災(爆炸)危險的車間,以及電氣、橡膠等特殊可燃物的火災危險場所。
    使用水噴霧系統時,應綜合考慮保護對象性質和可燃物的火災特性,以及周圍環境等因素。
    下列情況不應使用水噴霧滅火系統:
    1.與水混合起劇烈反應的物質,與水反應后發生危險的物質。
    2.沒有適當的溢流設備,沒有排水設施的無蓋容器。
    3.裝有加熱運轉溫度120℃以上的可燃性液壓無蓋容器。
    4.高溫物質和蒸餾時容易蒸發的物質,其沸騰后溢流出來的物質造成危險情況時。
    5.對于運行時表面溫度在260℃以上的設備,當直接噴射會引起嚴重損壞設備的情況時。
(三)水噴霧滅火系統的主要特點
    水噴霧系統的主要特點是:水壓高,噴射出來的水滴小,分布均勻,水霧絕緣性好,在滅火時能產生大量的水蒸氣。具有以下幾種滅火作用:
    1.冷卻滅火作用
    火災發生時,可燃物的表面在火焰溫度下,不斷產生能夠燃燒的熱分解生成物,使燃燒持續進行。當噴霧水接觸到燃燒物的表面時,由于水溫低于可燃物著火點溫度,水滴起到冷卻燃燒物的作用。當燃燒物的表面溫度冷卻到低于它的熱分解溫度時,燃燒就停止。
    2.窒息滅火作用
  氧氣是燃燒得以產生和持續的三個必要條件之一。水汽化時,體積要膨脹1700倍。發生火災時,環境溫度不斷上升,水滴遇到高溫,很快汽化,產生大量蒸氣,導致火場空氣中氧氣的濃度降低,最終導致可燃物因缺氧而中斷燃燒。 
    對于放熱量大的可燃物,水霧汽化快,窒息滅火效果好。
    3.乳化滅火作用
    水噴霧滅火系統在撲滅油類等非水溶性可燃液體火災時,由于水噴霧的噴射沖力作用,使噴射到可燃液體上的一部分水流擴散到非水溶性可燃液體的表層,形成一層由水滴和非水溶性可燃液體組成的乳化混合物,這種乳化物是不燃燒的,覆蓋在可燃液體表層,使可燃液體難以繼續燃燒。
    對于輕油類物質,這種阻止燃燒的效果極其短暫,一般只是在噴射水霧時存在;對粘度大的可燃液體,這種阻止燃燒的效果比較好,阻燃時間長,能防止復燃。因此,水噴霧滅火系統對輕質油品類滅火的效果差,對重質油品類則有很好的滅火效果。
    4.稀釋滅火作用
    著火的水溶性可燃液體,可用噴霧水來稀釋,當可燃物被稀釋到一定程度時,就不能燃燒了。
    當然水噴霧滅火不是某單一因素的作用,而是上述諸因素的綜合作用。
(四)水噴霧系統的組件和使用要求
    1.系統組件
    水噴霧滅火系統不同于其它用水滅火的自動噴水滅火系統。水噴霧滅火系統中的水是在高壓狀態下工作,其主要組件與其它自動噴水滅火系統的組件在功能要求上有許多差異。
    水噴霧滅火系統的主要組件是噴頭,噴頭的作用是,水在高壓作用下通過噴頭,由于噴霧噴頭的特殊構造,使水流之間以及水流與噴頭本體之間產生急劇的碰撞,將水擊碎呈霧狀噴出。霧狀水滴的平均粒徑一般在100—700um之間。
    水的霧化質量的好壞與噴頭的構造性能和水壓有關,水壓增高,霧狀水流的水粒變細,有效射程也增大。不同的保護對象,不同的保護作用與目的,要求噴霧噴頭噴射不同粒徑的水滴。此外,還要求噴頭與保護對象之間保持一定的噴射角和距離,以達到最佳的冷卻和滅火效果。
    (1)水噴霧噴頭的構造
    水噴霧噴頭的構造不同,則噴射的水粒直徑和噴射角管都不相同。水噴霧噴頭的類型很多,有雙級切向孔式、單級渦流式、雙級離心式、雙級切向混流式、雙級切向離心式、螺旋式等等。
  雙級水霧噴頭的構造。噴頭由噴頭本體和型芯兩部分組成,所以噴頭本體都標有不變的型號,型芯也標有噴射角及型號,型芯型號可多于一個,即一個型芯可用在不同型號的噴頭本體上,型芯射角為300、60、90、120、140度等。
    噴頭還配有兩個不同用途的帽子,一個是“壓力起動帽”,它能附在噴頭上,使管網在噴頭動作前充滿低壓水,避免著火時管網臨時充水而延遲噴水時間。壓力起動帽能承受0。2Mh的壓力。火災時,高壓供水設備起動供水,管內水壓大于此壓力時,壓力起動帽被沖開,噴頭噴水滅火。另一個是“噴嘴防護帽”,主要用來防止外部灰塵從噴嘴開口端進入噴頭,一旦噴頭開啟,噴嘴防護帽就會脫落,實際應用中,為了使噴霧噴頭噴出的水霧均勻,能全部覆蓋保護對像的表面和整個保護區域,除盡可能采用噴射角度大的噴頭外,還應選用多種口徑的噴頭進行組合使用,以便相互補充。
    2.系統的使用要求
    水噴霧滅火系統的組成與其它自動噴水滅火系統大致相同,包括噴頭、管網、控制閥等,但由于噴霧滅火的特性和保護對象的特殊要求,在設計使用水噴霧滅火系統時,應注意以下幾點: 
    (1)用于撲滅易燃液體火災
    易燃液體可分為三類:非水溶性高閃點易燃液體(如閃點在45℃以上),如:柴油、汽油、潤滑油、煤油、地瀝青、瀝青、人造瀝青、變壓器油、重油、植物油和甘油等;非水溶性低閃點易燃液體(閃點在45cC以下),如:白節油、溶劑石腦油、石油、苯、甲苯、混合二甲苯等;各種閃點的水溶性易燃液體,如甲醇、乙醇、丙醇、醋酸、威士忌等。
    這三類易燃液體滅火時對水噴霧系統的要求:
    ①非水溶性高閃點液體滅火(如閃點高于120℃的液體),要求水噴霧系統的供水強度為13L/m2.min,水噴霧水滴直徑為400—800mm,火災探測報警系統應能迅速報警啟動系統,并在易燃液體形成熱區(15—30min)以前撲滅火災。
    ②非水溶性低閃點液體的滅火要求,噴霧水滴直徑不應大于300vsn。
    ③水溶性易燃液體的滅火,噴霧水滴直徑不應大于400~an。
    ④用水噴霧系統防護來自鄰近火災熱輻射災危險時,如保護暴露的油冷卻設備和貯槽、石油庫、原油、精制酒精等大型貯罐的防護,對暴露表面用6-9L/min?m2的灑水強度。
   ⑤對室外油變壓器,噴射時間采用24rain。
    (2)系統的布置要求 
    ①管網布置應避免跨越電氣設備,以防結露或漏水,并應注意不影響設備的正常運行;配水管不應穿越其它防護區域的上部,不宜布置在易受爆炸損害的地方。管網應考慮不小于0。5%的排水坡度和相應的排水設施。 
    ②水噴霧噴頭,管網及管夾均應接地,接地電阻應在16 歐以下。
    噴頭及管道與高壓電氣設備的安全距離應滿足國家相關規范要求。
    ③系統控制閥距保護物水平距離應大于5m,且應布置在安全、火災時易于接近的場所,安裝高度在0.8—1.5m范圍內,還應有明顯的啟閉指示控制方式,可根據保護對象的危險性質,采用自動加手動控制或單獨手動控制。
    ④直接取用地表水為消防水源時,為防止噴頭的堵塞,應在控制閥后增設過濾器,過濾器孔眼直徑應小于噴頭口徑的1/2,濾網的孔隙系數應大于0.8。
    ⑤移動式噴霧滅火系統,一般使用組合噴霧水槍或多用水槍,接移動噴霧噴頭的接口,應多于兩個,接口與保護對象的水平距離應大于15m。
    移動水噴霧系統應配備兩組或兩組以上,噴水量大于6.5L/s,噴水壓力為0。35—1MPa的噴頭。
 
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