淺析細水霧滅火系統在地鐵中的應用前景

于青春

摘 要：該文介紹了當前地鐵消防滅火系統應用的現狀，分析了細水霧滅火系統的系統特點，并從造價成本、滅火機理、保護空間的封閉性、啟動后系統的恢復等方面與氣體滅火系統進行了比較，并對細水霧滅火系統在地鐵中的應用進行了展望。

關鍵詞：高壓細水霧系統 地鐵 消防 滅火

中圖分類號：U231 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0086-01

目前，地鐵內弱電類防護空間（如車站控制室、通信、信號設備室）、高壓類防護空間（直流開關柜室、整流變壓器室）、低壓類電氣防護空間（0.4 kV開關柜室、環控電控室）等重要電氣設備房一般設置氣體保護區，主要采用七氟丙烷、煙烙盡等氣體滅火系統；在公共區設置消火栓系統及自動噴淋系統。

細水霧滅火系統是一項預防和撲救火災的新技術。該系統是以水作為介質，采用特殊噴頭在特定的工作壓力下噴灑細水霧進行滅火或控火的一種固定式滅火系統。其滅火原理主要是冷卻、窒息、隔絕輻射熱、浸潤、乳化和稀釋作用[1]。細水霧的產生方式包括：撕裂作用、表面沖擊作用、碰撞作用、震動或電子粉碎作用和高壓突發釋放作用[2]。細水霧系統為潔凈環保的消防產品，對設備的安全基本沒有影響，安全可靠，可保護A、B類電氣火災，滿足地鐵設備火災滅火的要求，可用于代替目前地鐵設備管理用房的氣體滅火系統和公共區自動噴淋系統。

1 高壓細水霧系統特點

1.1 高效性

細水霧滅火同時具有冷卻和絕熱的作用，滅火機理先進，滅火效率高，能有效撲滅、遮擋阻斷火焰。滅火時，大量的細水霧在噴放區以全淹沒方式包圍并冷卻著火區，能夠有效撲滅處于被遮擋區域的燃燒物，同時其長時間連續工作能力可以減少重新起火的危險。

1.2 安全性

細水霧對人體健康沒有危害。火災時，細水霧能有效吸收和降低火災場所的煙塵、CO2、CO含量，減小煙粒對人體的損害；對熱輻射有很好的屏蔽作用，可避免熱空氣對人體的灼傷等。主管道的正常運行工作壓力較低，一般低于1 MPa，使用維護也很安全。

1.3 經濟性

細水霧滅火系統設備占用空間小，一般為3～5 m，僅為氣體滅火系統的1/4～1/7，可與車站消防泵房合建，節約地下建筑空間；管徑只需DN25左右的管道，較氣體滅火系統小很多，且數量少，有利于地鐵車站的綜合布線[3]。

滅火介質為水成本低，且較自動噴水滅火系統、消火栓系統等系統更節約水源。其主要設備為水泵、水箱、閥門及噴頭，日常維護成本相對較低。在水源保證情況下，可以盡快恢復補水，達到再次使用的目的。

1.4 環保性

與氣體滅火系統一樣，都是潔凈環保的，但鹵代烷及其替代物都不可避免的對環境產生危害，細水霧本身不產生有毒殘留物，對人體和環境無害。滅火后基本無排放要求，是理想的環保型滅火系統。

2 高壓細水霧系統與氣體滅火系統的比較

2.1 造價方面

高壓細水霧系統采用的滅火介質為水，一般采用ss306不銹鋼作為設備及管道的材質以滿足防銹要求，這就使得系統造價有所提高。但是氣體滅火系統需要專用的房間儲放氣瓶，而細水霧則小得多。后期維護，由于氣滅系統長期處于高壓狀態，需要專業人員檢測維護，定期對設備進行全面檢查、滅火劑稱重，若滅火劑泄漏嚴重需運至廠家進行補壓，費用較高。南京地鐵一號線開通5年內，由于氣體緩慢泄漏造成補氣費用15萬元人民幣，誤噴氣產生費用10萬元人民幣[4]；高壓細水霧系統的費用一般只能達到氣體滅火系統的1/5～1/3。氣體滅火系統的滅火劑一般為七氟丙烷或者IG541，費用昂貴，細水霧的介質為潔凈水，費用相對較低。因此，細水霧系統的總造價要低于氣體滅火系統。

2.2 滅火機理

氣滅系統主要以窒息為主，設計濃度高，氣瓶數量多，占地空間大。火災時，啟動氣瓶，滅火劑在噴放后的一段時間內以設計濃度跟空氣混合，可以在較長的時間內保持滅火濃度。但一旦失壓，由于各氣體分子量不同，有可能產生各氣體分離現象，即失去了混合氣體的本性，從而影響滅火效果；而細水霧系統主要是通過高效率的冷卻與缺氧窒息的雙重作用。細水霧霧滴直徑小，比表面積大，受熱后易于汽化，在氣、液相態變化過程中從燃燒物質表面吸收大量的熱量，使火場溫度急劇下降。霧滴受熱后汽化形成1640倍的水蒸氣，迅速排斥火場的空氣，在燃燒物質周圍形成一道屏障阻隔新鮮空氣的進入，當火場氧的濃度降低到不能燃燒的程度，火焰被窒息熄滅，達到滅火的目的。

2.3 空間封閉性的要求

氣體滅火系統采用全淹沒式組合分配系統對各保護區進行保護，滅火時要求滅火劑釋放空間內完全密閉，釋放區域不得有人員停留；細水霧系統既可以設計為局部應用系統保護獨立的設備或者設備的某一部分，又可以設計為全淹沒系統保護整個空間，滅火時不要求空間完全密閉，應用靈活、方便。

2.4 啟動后系統的恢復

氣體滅火系統恢復需要重裝儲氣瓶，耗時長，在氣瓶去廠家充裝滅火劑的同時，車站需要做好相應的應急準備和應急預案，以備火災時缺乏有效的滅火設備。細水霧系統啟動后系統的恢復相對比較簡單，只需排空主管道內的壓力水，關閉泵組處的主閥，將泵組控制柜內的主泵啟動觸點斷開，對水箱進行自動補水。補水完成后，按照系統調試程序進行調試及檢查，將系統恢復正常。該系統不存在泄壓和警示問題，僅需注意控制元件外表面的水漬處理，防止造成二次損壞，過程簡單、易處理。

3 細水霧滅火系統在地鐵中的應用前景

在地鐵應用中，細水霧系統對提高地鐵消防安全水平，降低地鐵建設階段與運營階段成本，便于滿足施工技術要求和后期系統維護保養，保障地鐵的安全平穩運行，都具有非常重要的實際意義。

地鐵應用細水霧系統，可有效降低人員逃生路徑上的有毒氣體濃度與煙氣溫度、降低高溫輻射、提高能見度、改善逃生條件，有利于保障人員安全疏散，防止群死群傷惡性事件的發生。細水霧開式系統可用于保護車站通信、信號設備室等弱電間；細水霧預作用系統可用于保護整流變壓器室、高壓室、配電室等強電設備間；細水霧開式系統可用于保護軌行區；細水霧濕式系統宜可用于保護站廳層公共區域；細水霧開式局部應用系統可用于保護主變電所中的主變壓器；細水霧開式全淹沒系統可用于保護電纜室及電纜井。隨著，細水霧系統技術的不斷發展與成熟，細水霧系統技術將逐步替代氣體滅火系統和自動噴水滅火系統，成為未來構建地鐵消防系統的重要組成部分，更好地服務于地鐵運營的消防安全。

參考文獻

[1] 廣東省工程建設標準化協會.DBJ/T15-41-2006.細水霧滅火系統設計及施工驗收規范[S]，2005.

[2] 龍蕓.細水霧滅火系統現狀及其應用[J].消防技術與產品信息，2004（12）：63-67.

[3] 閆淑霞，吳喜平，張君瑛，等.高壓細水霧滅火系統在地鐵車站公共區的應用研究[J].制冷空調，2009，30（3）：57-60.

[4] 竇玉春，宮紅鎖.淺談細水霧滅火系統在地鐵設備房中的應用[J].現代城市軌道交通，2009（6）：97-98.endprint