消防水喷淋系统工作原理.ppt

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1、消防水喷淋系统工作原理,“自动喷水灭火系统“是一个专业术语，特指由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件，以及管道、供水设施组成的自动灭火系统。按规定技术要求组合后的系统，应能在初期火灾阶段自动启动喷水，灭火或控制火势的发展蔓延。因此，此类系统的功能是扑救初期火灾，其性能应符合规范的规定。自动喷水灭火系统是目前国际上应用范围最广、用量最大、灭火成功率最高、且造价最为低廉的固定灭火设施，并被公认是最为有效的建筑火灾自救设施。1965年美国的统计资料表明：在当时的技术状况下，包括不同火灾危险性的各类民用与工业建筑在内，25年间共8万多次喷淋系统自救灭火的案例中，系统控灭火的

2、成功率达到96以上。在灭火失败的案例中，属于设备失修和误关闭控制阀门等人为因素导致系统失效的占一半以上，上述统计资料充分证明该系统扑救火灾的可靠性与有效性。,重庆远洋消防设备工程有限公司,自动喷水灭火系统的发展历史,，生产与应用技术虽于20世纪，50年代趋于成熟，但仍然存在尚未解决的技术难点。20世纪70年代后期以来，该系统的技术领域取得了突破性发展，包括：1闭式喷头热敏性能的定量分析理论与方法，提出了响应时间指数(RTl)概念、建立了标准试验方法，并开发了快速响应喷头。2喷头下喷水量穿透力的研究，使系统在高堆垛高货架仓库中的应用技术迅速发展，相继开发出大水滴喷头、ESFR喷头和ELO喷头等新

3、型喷头，按照系统的组成与技术特点，可划分为湿式、干式、预作用式和雨淋式四种类型。采用闭式洒水喷头的自动喷水灭火系统，被称为闭式系统。雨淋系统与水幕系统采用开式喷头，可称为开式系统。水幕系统与雨淋系统的组成虽很相似，但水幕系统不是灭火设施，而是防火设施。水喷雾系统的组成同样和雨淋系统极为相似，二者虽仅采用的喷头不同，但在灭火机理与保护对象方面，二者存在着性质上的不同，因此水喷雾系统不属于自动喷水灭火系统范畴，是另外一种类型的固定式自动灭火系统。,重庆远洋消防设备工程有限公司,湿式系统,准工作(或称“戒备”、“警戒”)状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统。湿式系统由闭式喷头、水流指示器、

4、湿式报警阀组、供水设施、稳压设施、末端试水装置及连接管道等组成。连接管道包括短立管、配水支管、配水管、配水干管，以及水泵的吸水管和供水管等。湿式报警阀组由水流控制阀、湿式报警阀、延迟器、压力开关、水力警铃，以及压力表、过滤器、试验阀以及安全阀(或称泄压阀)等组成。水流指示器与压力开关的动作信号输入火灾报警器。系统的供水泵应自动启动。依靠闭式喷头受热时可自动开启喷水的技术特点，系统可自动控制喷头的开放时间和对火灾部位的局部范围洒水灭火，并在灭火过程中，根据开放喷头的灭火效果，自动控制开放喷头的数量，达到控制喷水面积的目的。一次灭火过程中保持喷水强度的系统最大喷水范围，体现系统的最大灭火能力。自动

5、喷水灭火系统用于扑救初期火灾。系统有限的喷水强度和喷水面积，不能控制进入猛烈燃烧阶段的火灾。综上所述，系统控火灭火的有效性，取决于闭式喷头的开放时间和投入的灭火能力。灭火能力体现在两个方面，即：抑制燃烧的喷水强度和覆盖起火范围的喷水面积。所以，系统的设计，首先应保证闭式喷头响应火灾的灵敏性，使之在初期火灾阶段被热烟气流驱动，在此基础上应保证喷头开放后立即持续喷水和在喷水范围内保持足够的喷水强度。此类系统的一大弱点，是喷水容易受障碍物的阻挡而不能顺利到达起火部位，因此必须在同时考虑喷水彳艮难避免受阻的因素后，确定系统的最大喷水范围，即作用面积。闭式喷头在初期火灾适时开放，并且系统的洒水完全覆盖起

6、火范围，喷水强度大于灭火需求的水量时，系统没有理由不能灭火。当系统的喷水因“受阻”而不能送达燃烧面时，将影响灭火能果。,重庆远洋消防设备工程有限公司,系统组件,喷头水流指示器,水雾喷头（撞击式）,水流指示器（丝接）,沟槽式水流指示器,水流指示器用于湿式自动喷水灭火系统中。一般安装在系统各分区的消防干管始端，可将水流动的信号转换为电信号，送到电控箱或消防控制中心显示喷头喷水的区域，对系统实施监控，报警作用。,重庆远洋消防设备工程有限公司,系统组件,末端试水装置 消防压力开关,重庆远洋消防设备工程有限公司,系统组件,信号蝶阀减压孔板,重庆远洋消防设备工程有限公司,湿式系统,重庆远洋消防设备工程有限

7、公司,消防水喷淋系统工作原理,重庆远洋消防设备工程有限公司,消防喷淋系统图,重庆远洋消防设备工程有限公司,湿式报警阀,重庆远洋消防设备工程有限公司,湿式报警阀,重庆远洋消防设备工程有限公司,消防水系统图例,重庆远洋消防设备工程有限公司,干式系统,警戒状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。在干式系统中，传递火警信号的介质，由有压水转换为压缩空气，因此可消除环境温度对管道内充水的影响。系统启动时必须经过管道排气充水过程后，才能开始喷水。在干式系统延迟喷水的时间内，火灾将得以继续蔓延，使灭火难度增大，因此导致其灭火效能低于湿式系统。通过控制干式系统配水管道的排气充水时间，可以把握闭式

8、喷头开放后的延迟喷水时间。干式系统应配置干式报警阀组和保持配水管道内充气压力的补气装置(通常为空气压缩机及其压力控制装置)。干式报警阀的加速器，用于保证干式报警阀的快速开启，为了尽快排尽配水管道内的压缩空气，配水管道应设置快速排气阀，并应在快速排气阀的入口，设置警戒状态时封闭管道的电动阀。,重庆远洋消防设备工程有限公司,干式系统说明（1）,重庆远洋消防设备工程有限公司,干式系统说明（2）,重庆远洋消防设备工程有限公司,干式预作用系统,重庆远洋消防设备工程有限公司,干式报警阀,重庆远洋消防设备工程有限公司,重庆远洋消防设备工程有限公司,干式报警阀,重庆远洋消防设备工程有限公司,预作用系统,准工作

9、(警戒)状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统联动雨淋报警阀和供水设施后，转换为湿式系统的闭式系统。此类系统由火灾自动报警系统与自动喷水灭火系统组合而成，采用闭式喷头与预作用报警阀组，阀组中配置雨淋报警阀。利用火灾探测器的灵敏性优于闭式喷头的特点，使雨淋报警阀和供水泵可在火灾自动报警系统动作后启动，并在闭式喷头动作前完成配水管道充水的预作用过程，因此可同时消除湿式与干式系统的缺陷。雨淋报警阀虽有三种控制开启的方式，但预作用系统应首选自动启动方式，目的是为了满足“管道尽快充水和喷头开放后立即喷水”的要求。利用“火灾探测器动作”和“闭式喷头开放”两个条件之间的“与门”或“或门”关系启动的系统，

10、是另一类兼备“预作用系统”与“干式系统”特点的系统，实际是“预作用系统”与“干式系统”的组合系统。设计时应按其不利条件、即不能避免滞后喷水的干式系统对待。重复启闭预作用系统属于预作用系统的升级产品。其特点是能在扑灭火灾后自动关闭报警阀、复燃时再次开阀喷水。和预作用系统比较，探测器与报警阀有所改进，探测器可输出灭火信号，报警阀可按指令信号关闭和再次开启，可有效降低不必要的水渍污染。此类系统我国虽有工程应用实例，但目前仍无国产的产品。,重庆远洋消防设备工程有限公司,预作用系统工作原理,重庆远洋消防设备工程有限公司,预作用系统说明,重庆远洋消防设备工程有限公司,预作用报警阀安装图,重庆远洋消防设备工

11、程有限公司,预作用报警阀,重庆远洋消防设备工程有限公司,雨淋系统,采用开式洒水喷头，由火灾自动报警系统或传动管自动控制雨淋报警阀的开启和供水泵的启动，并由雨淋报警阀控制系统的喷水作用面积的自动喷水灭火系统。当设置场所具备火灾水平蔓延速度快、或因室内静空高度大而使喷头感温条件恶化等特点时，将使闭式喷头的开放滞后于火灾的水平蔓延，此时闭式系统将因难以使喷水有效覆盖火灾范围，而导致不能保证有效控制连续蔓延的地面火灾。雨淋系统具备一旦启动，便可立即大面积喷水的技术特点，可补偿闭式系统不宜在上述场所中使用的弱点。,重庆远洋消防设备工程有限公司,雨淋系统说明,重庆远洋消防设备工程有限公司,传动管起动雨淋系

12、统示意图,重庆远洋消防设备工程有限公司,雨淋系统示意图,重庆远洋消防设备工程有限公司,雨淋报警阀组,重庆远洋消防设备工程有限公司,雨淋报警阀组,重庆远洋消防设备工程有限公司,消防水幕系统,此类系统由开式洒水喷头或水幕喷头，和雨淋报警阀组或感温雨淋阀以及水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组成，是用于挡烟阻火和冷却分隔物的防火系统。系统的组成与雨淋系统相似，但仅具备防火功能，并按功能划分为防火分隔水幕和防护冷却水幕。密集喷洒形成水墙或水帘的水幕，称为防火分隔水幕。冷却防火卷帘等分隔物的水幕，称防护冷却水幕。用于防火分隔的水墙与水帘，其区别在于对水的分散性不同，水墙相当于带状雨淋系统的效果，水的

13、分散性好、比表面积大，吸收热量和洗涤烟气中有害气体与烟尘微粒的效果好；而呈片状水帘时，则水量集中、比表面积小，而且水帘与烟气接触的时间短，因此吸热与洗烟的效果比水墙差。借助水的冷却作用，使分隔物表面在受热条件下形成水膜，维持分隔物被水湿润和温度不超过100的状态，达到保证分隔物完整性与隔热性的目的。,重庆远洋消防设备工程有限公司,水幕系统说明,重庆远洋消防设备工程有限公司,防火分隔水幕布置图,重庆远洋消防设备工程有限公司,防护冷却水幕图,重庆远洋消防设备工程有限公司,感温释放阀安装图,重庆远洋消防设备工程有限公司,系统选型的原则,1、一般规定 自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特

14、点和环境条件、以及不同类型系统的技术特点确定。露天设置闭式喷头时，其受热条件差、不易动作，所以露天场所不宜采用闭式系统。自动喷水灭火系统的设计，应遵循下列原则：闭式喷头、或用于启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；湿式系统与干式系统，应在开放一只喷头后自动启动。预作用系统与雨淋系统，应在火灾自动报警系统报警后自动启动；作用面积内的喷头，应在规定的持续喷水时间内，按设计确定的强度持续喷水；喷头应均匀洒水，喷头的洒水不应遭受明显阻挡。,重庆远洋消防设备工程有限公司,2、系统选型,环境温度不低于4、且不高于70的场所应采用湿式系统。环境温度低于4、或高于70的场所应采用干式系统。系统处于警戒状

15、态时，严禁管道漏水和误喷的场所，可采用预作用系统替代湿式系统。采用预作用系统替代干式系统，可消除滞后喷水现象。严重危险级和仓库危险级场所不宜选用预作用系统，原因是火灾自动报警系统和配水管道充水”环节的可靠性，将对系统“喷头开放后立即喷水”的基本性能产生影响。而且，随着危险等级的提高，这种影响将使风险增大。如果采用湿式系统确有困难而计划采用预作用系统，则应确保“火灾自动报警系统和配水管道充水”环节的可靠性，而且消防水箱或气压给水设备的有效容积，应包括配水管道充水的用水量，同时应满足“配水管道充水时间”的规定。灭火后必须及时停止喷水的场所，适合采用重复启闭预作用系统。火灾的水平蔓延速度快、或者室内

16、净空超过规定的高度时，闭式喷头的开放时间，将不能满足使喷水有效覆盖火灾区域的要求如果设计方案采用自动喷水灭火系统，则应选用雨淋系统，利用立即大面积喷水的灭火方式，迅速扑救地面火灾。下列场所应采用设置快速响应早期抑制喷头的自动喷水灭火系统：货品堆积高度等于或大于4-5m的仓库危险级I级、级仓库；货品堆积高度等于或大于35m的仓库危险级级仓库；储存发泡类塑料与橡胶的仓库危险级级仓库。规定此条的初衷，是为了借鉴国外扑救高堆垛、高货架仓库的新技术，促进国内在该领域的新产品开发，以及在符合本条规定条件的仓库内，尽量避免设置货架内喷头。,重庆远洋消防设备工程有限公司,防火卷帘门水喷淋安装,防火卷帘保护水喷

17、雾,重庆远洋消防设备工程有限公司,防火卷帘防护冷却水幕布置图,重庆远洋消防设备工程有限公司,自动喷水一泡沫联用系统,配置供给泡沫混合液的设备后，组成既可喷水又可喷泡沫混合液的自动喷水灭火系统。此类系统保持自动喷水灭火系统的性能，但利用洒水喷头喷洒泡沫混合液，因此应配置储存泡沫灭火剂和供给泡沫混合液的设备。系统喷洒泡沫混合液时，虽与洒水状态几乎相同，但能显示更强的灭火能力，使喷水系统的灭火性能得到明显强化。由于采用洒水喷头，所以既能喷水又能喷洒泡沫混合液；由于洒水喷头为非吸气型喷头，喷洒的泡沫混合液成泡性能差，故多采用水成膜泡沫灭火剂。泡沫喷淋系统采用配有发泡网的吸气型喷头，只能喷泡沫混合液而不

18、能均匀洒水。,重庆远洋消防设备工程有限公司,泡沫比例混合装置,重庆远洋消防设备工程有限公司,自动喷淋泡沫联用系统,重庆远洋消防设备工程有限公司,自动喷水泡沫联用系统图说明,重庆远洋消防设备工程有限公司,自动喷水湿式泡沫联用系统图,重庆远洋消防设备工程有限公司,自动喷水、雨淋泡沫联用系统图,重庆远洋消防设备工程有限公司,水喷雾系统,重庆远洋消防设备工程有限公司,水喷雾系统,重庆远洋消防设备工程有限公司,水喷雾雨淋阀组,重庆远洋消防设备工程有限公司,配水管道,报警阀出口后系统管道的总称，发挥分配系统流量的作用，包括配水干管、配水管及配水支管。报警阀出口后向配水管供水的管道称配水干管。向配水支管供水

19、的管道称配水管。直接或通过短立管向喷头供水的管道称配水支管，连接喷头与配水支管的立管称短立管。报警阀入口前管道称供水管道。,重庆远洋消防设备工程有限公司,喷头的布置（1）,重庆远洋消防设备工程有限公司,喷头的布置（2）,重庆远洋消防设备工程有限公司,喷头的布置（3）,重庆远洋消防设备工程有限公司,闭式喷头大样图,重庆远洋消防设备工程有限公司,边墙标准、快速响应喷头大样图,重庆远洋消防设备工程有限公司,隐蔽型喷头大样图,重庆远洋消防设备工程有限公司,开式喷头大样图,重庆远洋消防设备工程有限公司,卡箍式管道连接,重庆远洋消防设备工程有限公司,卡箍式管道连接图,重庆远洋消防设备工程有限公司,设置场所

20、火灾危险等级,设置场所的火灾危险等级，包括：轻危险级 中危险级，并划分为I级与级 严重危险级，并划分为I级与级 仓库危险级，并划分为I级、级与级 设置场所火灾危险等级的划分，由原规范的3级4等扩展到本规范的4级8等，因此有利于细化系统的设计基本参数，使设计更加具有针对性。根据设置场所的功能、内部容纳物品的性质、数量和分布，以及室内空间条件等因素，在分析火灾特点，和热气流驱动喷头开放及喷水到位的难易程度后，确定火灾危险等级。设置场所火灾危险等级的举例见附录A。室内物品的制造材料、结构的疏密程度、以及堆积摆放形式，将影响火灾的燃烧速度、放热速率及喷水灭火的难易程度。物品的堆积高度大，燃烧时竖直方向

21、的蔓延速度快，以及高堆物品对喷水的遮挡作用，导致灭火的难度增大，容易使火灾得以水平蔓延。设置场所的室内空间条件，将影响火场中闭式喷头的开放时间，及其喷水灭火的难易程度。火灾烟气流在上升过程中，由于卷吸空气的作用而逐渐降低温度和流速。顶板下烟气流的温度与速度，将随室内净空高度的增大而降低，其结果将推迟闭式喷头的动作时间。喷头开放时间的推迟，将为火灾继续蔓延提供条件，使喷头开放时刻所面临的火灾放热速率增大，灭火的难度增大。此时喷头的下喷水量，将因为与上升热烟气流接触的距离增大，而导致被热气流吹离下落轨迹和汽化的水量增大，使送达到位的灭火水量减少，同样将增大灭火的难度。设置场所火灾危险等级的判断，是系统设计的基础。设置场所选取的系统类型及其设计参数，应建立在设置场所火灾危险性分析的基础之上。当建筑物内各场所的火灾危险性及灭火难度存在较大差异时，应该根据各场所的实际情况，确定系统选型与火灾危险等级。,重庆远洋消防设备工程有限公司,