浅析细水雾灭火系统在地铁中的应用前景

于青春

摘 要：该文介绍了当前地铁消防灭火系统应用的现状，分析了细水雾灭火系统的系统特点，并从造价成本、灭火机理、保护空间的封闭性、启动后系统的恢复等方面与气体灭火系统进行了比较，并对细水雾灭火系统在地铁中的应用进行了展望。

关键词：高压细水雾系统 地铁 消防 灭火

中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0086-01

目前，地铁内弱电类防护空间（如车站控制室、通信、信号设备室）、高压类防护空间（直流开关柜室、整流变压器室）、低压类电气防护空间（0.4 kV开关柜室、环控电控室）等重要电气设备房一般设置气体保护区，主要采用七氟丙烷、烟烙尽等气体灭火系统；在公共区设置消火栓系统及自动喷淋系统。

细水雾灭火系统是一项预防和扑救火灾的新技术。该系统是以水作为介质，采用特殊喷头在特定的工作压力下喷洒细水雾进行灭火或控火的一种固定式灭火系统。其灭火原理主要是冷却、窒息、隔绝辐射热、浸润、乳化和稀释作用[1]。细水雾的产生方式包括：撕裂作用、表面冲击作用、碰撞作用、震动或电子粉碎作用和高压突发释放作用[2]。细水雾系统为洁净环保的消防产品，对设备的安全基本没有影响，安全可靠，可保护A、B类电气火灾，满足地铁设备火灾灭火的要求，可用于代替目前地铁设备管理用房的气体灭火系统和公共区自动喷淋系统。

1 高压细水雾系统特点

1.1 高效性

细水雾灭火同时具有冷却和绝热的作用，灭火机理先进，灭火效率高，能有效扑灭、遮挡阻断火焰。灭火时，大量的细水雾在喷放区以全淹没方式包围并冷却着火区，能够有效扑灭处于被遮挡区域的燃烧物，同时其长时间连续工作能力可以减少重新起火的危险。

1.2 安全性

细水雾对人体健康没有危害。火灾时，细水雾能有效吸收和降低火灾场所的烟尘、CO2、CO含量，减小烟粒对人体的损害；对热辐射有很好的屏蔽作用，可避免热空气对人体的灼伤等。主管道的正常运行工作压力较低，一般低于1 MPa，使用维护也很安全。

1.3 经济性

细水雾灭火系统设备占用空间小，一般为3～5 m，仅为气体灭火系统的1/4～1/7，可与车站消防泵房合建，节约地下建筑空间；管径只需DN25左右的管道，较气体灭火系统小很多，且数量少，有利于地铁车站的综合布线[3]。

灭火介质为水成本低，且较自动喷水灭火系统、消火栓系统等系统更节约水源。其主要设备为水泵、水箱、阀门及喷头，日常维护成本相对较低。在水源保证情况下，可以尽快恢复补水，达到再次使用的目的。

1.4 环保性

与气体灭火系统一样，都是洁净环保的，但卤代烷及其替代物都不可避免的对环境产生危害，细水雾本身不产生有毒残留物，对人体和环境无害。灭火后基本无排放要求，是理想的环保型灭火系统。

2 高压细水雾系统与气体灭火系统的比较

2.1 造价方面

高压细水雾系统采用的灭火介质为水，一般采用ss306不锈钢作为设备及管道的材质以满足防锈要求，这就使得系统造价有所提高。但是气体灭火系统需要专用的房间储放气瓶，而细水雾则小得多。后期维护，由于气灭系统长期处于高压状态，需要专业人员检测维护，定期对设备进行全面检查、灭火剂称重，若灭火剂泄漏严重需运至厂家进行补压，费用较高。南京地铁一号线开通5年内，由于气体缓慢泄漏造成补气费用15万元人民币，误喷气产生费用10万元人民币[4]；高压细水雾系统的费用一般只能达到气体灭火系统的1/5～1/3。气体灭火系统的灭火剂一般为七氟丙烷或者IG541，费用昂贵，细水雾的介质为洁净水，费用相对较低。因此，细水雾系统的总造价要低于气体灭火系统。

2.2 灭火机理

气灭系统主要以窒息为主，设计浓度高，气瓶数量多，占地空间大。火灾时，启动气瓶，灭火剂在喷放后的一段时间内以设计浓度跟空气混合，可以在较长的时间内保持灭火浓度。但一旦失压，由于各气体分子量不同，有可能产生各气体分离现象，即失去了混合气体的本性，从而影响灭火效果；而细水雾系统主要是通过高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用。细水雾雾滴直径小，比表面积大，受热后易于汽化，在气、液相态变化过程中从燃烧物质表面吸收大量的热量，使火场温度急剧下降。雾滴受热后汽化形成1640倍的水蒸气，迅速排斥火场的空气，在燃烧物质周围形成一道屏障阻隔新鲜空气的进入，当火场氧的浓度降低到不能燃烧的程度，火焰被窒息熄灭，达到灭火的目的。

2.3 空间封闭性的要求

气体灭火系统采用全淹没式组合分配系统对各保护区进行保护，灭火时要求灭火剂释放空间内完全密闭，释放区域不得有人员停留；细水雾系统既可以设计为局部应用系统保护独立的设备或者设备的某一部分，又可以设计为全淹没系统保护整个空间，灭火时不要求空间完全密闭，应用灵活、方便。

2.4 启动后系统的恢复

气体灭火系统恢复需要重装储气瓶，耗时长，在气瓶去厂家充装灭火剂的同时，车站需要做好相应的应急准备和应急预案，以备火灾时缺乏有效的灭火设备。细水雾系统启动后系统的恢复相对比较简单，只需排空主管道内的压力水，关闭泵组处的主阀，将泵组控制柜内的主泵启动触点断开，对水箱进行自动补水。补水完成后，按照系统调试程序进行调试及检查，将系统恢复正常。该系统不存在泄压和警示问题，仅需注意控制元件外表面的水渍处理，防止造成二次损坏，过程简单、易处理。

3 细水雾灭火系统在地铁中的应用前景

在地铁应用中，细水雾系统对提高地铁消防安全水平，降低地铁建设阶段与运营阶段成本，便于满足施工技术要求和后期系统维护保养，保障地铁的安全平稳运行，都具有非常重要的实际意义。

地铁应用细水雾系统，可有效降低人员逃生路径上的有毒气体浓度与烟气温度、降低高温辐射、提高能见度、改善逃生条件，有利于保障人员安全疏散，防止群死群伤恶性事件的发生。细水雾开式系统可用于保护车站通信、信号设备室等弱电间；细水雾预作用系统可用于保护整流变压器室、高压室、配电室等强电设备间；细水雾开式系统可用于保护轨行区；细水雾湿式系统宜可用于保护站厅层公共区域；细水雾开式局部应用系统可用于保护主变电所中的主变压器；细水雾开式全淹没系统可用于保护电缆室及电缆井。随着，细水雾系统技术的不断发展与成熟，细水雾系统技术将逐步替代气体灭火系统和自动喷水灭火系统，成为未来构建地铁消防系统的重要组成部分，更好地服务于地铁运营的消防安全。

参考文献

[1] 广东省工程建设标准化协会.DBJ/T15-41-2006.细水雾灭火系统设计及施工验收规范[S]，2005.

[2] 龙芸.细水雾灭火系统现状及其应用[J].消防技术与产品信息，2004（12）：63-67.

[3] 闫淑霞，吴喜平，张君瑛，等.高压细水雾灭火系统在地铁车站公共区的应用研究[J].制冷空调，2009，30（3）：57-60.

[4] 窦玉春，宫红锁.浅谈细水雾灭火系统在地铁设备房中的应用[J].现代城市轨道交通，2009（6）：97-98.endprint