细水雾灭火系统在海警千吨级舰艇上的应用

吴旭

（公安海警学院 机电管理系，浙江 宁波 315801）

细水雾灭火系统在海警千吨级舰艇上的应用

吴旭

（公安海警学院 机电管理系，浙江 宁波 315801）

本文介绍了细水雾灭火系统的灭火机理和系统组成，阐述了其在海警舰艇上的应用前景，并为某型海警千吨级舰设计一套配备方案。

细水雾灭火系统；海警舰艇

随着海警舰艇吨位的增加和性能的提高，细水雾灭火系统已经成为海警部队在建千吨级以上舰艇标准配备的设备，该系统无论在应对正常巡航时的突发火灾还是战斗火灾，都能起到极佳的灭火效果。

1 细水雾灭火系统

细水雾灭火技术是用高压水或压缩空气将流过喷嘴的水形成极细水滴的一门灭火技术。细水雾灭火系统既能以局部应用形式使用，也能以全淹没形式应用。细水雾适用于A（表面火）、B、C类及电气火灾的灭火，可用于保护经常有人场所。细水雾灭火系统以冷却、窒息原理灭火，具有良好的电绝缘性，对环境无污染，可以降低火灾中的烟气含量及毒性[1]。细水雾灭火系统对A类物质的深层火灾和有遮挡的火灾还可以起到控制火势的作用。

国内外众多学者都对细水雾灭火机理进行了研究。美国的NFPA技术委员会，于1996年在美国的马萨诸塞州波士顿市美国消防协会的年会上提交了细水雾灭火系统设计及安装标准NFPA750[2]，并获得美国消防联合会的批准,并于同年7月18日颁布。我国公安部天津消防研究所和南京消防器材股份有限公司在这一阶段进行了大量的研究与灭火试验，其中南京消防器材股份有限公司先后开发出了泵式高、中压细水雾灭火系统和储瓶(罐)式高、中压细水雾灭火系统[3]。田启东在文献[4]中介绍了细水雾的概念及灭火原理，扼要地说明了各种细水雾灭火系统的构成及其应用，并结合有关试验成果，对细水雾灭火效果进行总结和分析。苏海林等人在分析细水雾特性的基础上进行了利用细水雾灭火的研究。用光散射技术测量了不同喷嘴在不同工况下雾滴的特性参数，并在此基础上进行了现场灭火实验。实验表明，细水雾对于扑灭液体火灾，如柴油火、汽油火等有很好的灭火效果[5]。

2 海警舰艇细水雾灭火系统

海警舰艇由于舱室众多、设备复杂、空间局限，所以舰艇结构设计一般比较紧凑复杂。舱内的通道和楼梯都很狭窄，同时舰艇只有有限的几个出口，而且水密门面积小，一旦发生火灾，油气混合物极易在内部有限空间中发生轰燃，烟雾和火势蔓延迅速。同时，随着海上冲突的增加，海警舰艇发生战斗火灾的可能性也在增加，因此海警舰艇灭火系统的设计必须考虑战斗火灾中人员值守的问题。

海警舰艇用细水雾灭火系统具有对环境无污染，对人体无害和灭火效能高等特点，是一种“绿色”灭火系统，符合国际海事组织海上安全委员会标准MSC.1/Circ.1387《经修订的适用于A类机器处所的固定式局部水基灭火系统认可导则》，适用于新造、改造的舰艇A类机器处所：如舰艇主机、副机、燃油锅炉、焚烧炉、燃油装置等设备的消防保护。该系统主要由供水泵组、分区控制阀、压力开关、细水雾喷头、管道及火灾报警灭火控制器、火灾探测器、声光报警器、手动控制盒、分区显示盘等部件组成。海警舰艇细水雾灭火系统的控制流程通常如下图所示：

细水雾灭火系统流程图

3 海警某型舰细水雾灭火系统设计方案

以海警某型新造千吨级舰艇为例，细水雾灭火系统用于主机、副机、锅炉、焚烧炉等设备的灭火，根据灭火要求，该灭火系统的设计方案，为喷雾浓度不小于3.0L/min·m2，专用水箱的储水量必须保证最大保护区域至少3min的供水能力，系统持续喷雾时间不得少于20min，并且战斗火灾下相关战位人员不必撤离，通风不关闭，设备可正常运行。另外，设定相关机器设备被保护的面积如下：

主机2台，保护区域的面积为：

副机1台，保护区域的面积为：

燃油辅助锅炉1台，保护区域的面积为：

焚烧炉1台，保护区域的面积为：

3.1 水力计算公式

（1）喷头流量q的计算公式为：

式中：q——喷头流量（L/min）；

K——喷头流量特性系数；

P——喷头工作压力（MPa）。

（2）系统计算流量QJ的计算公式为：

式中：QJ——系统计算流量(L/min)；

n——喷雾的细水雾喷头数量；

qi——细水雾喷头的实际流量（L/min）。

（3）系统设计流量QS的计算公式为：

式中：QS——系统设计流量（L/min）；

k——安全系数，一般取1.05～1.10。

（4）系统储水箱的设计储水量WC的计算公式为：

式中：WC——储水量(L)；

QS——系统设计流量(L/min)；

T——持续喷水时间(min)，一般取3min。

（5）保护区域所需喷头数量N的计算公式为：

式中：N——保护区域的水雾喷头的计算数量；

S——保护区域的保护面积（m2）；

W——保护对象的设计喷雾强度，L（/MIN m2）

q——单个喷嘴的流量（L/min）。

3.2 喷头布置方案

系统选用ZSXT25-7型喷头，其有关特性参数如下表：

由表中可知，喷嘴流量系数K＝2.10，工作压力P＝2.00MPa，则单个喷嘴流量q为

由设计方案要求可知，对于所保护机器设备的最小设计喷雾强度W=3.00L/min·m2，则主机保护区域所需喷头数量：N1、N2为：

因此主机保护区域所需的喷头数量N1=N2=3个。

副机保护区域所需喷头数量N3为：

因此副机保护区域所需喷头数量N3=2个。

锅炉保护区域所需喷头数量N4为：因此锅炉保护区域所需喷头数量N4=1（个）。焚烧炉保护区域所需喷头数量N5为：

因此焚烧炉保护区域所需喷头数量N5=1个。

3.3 流量计算

由于机舱中的主机区域是最大的保护区域，而每台主机保护区域需要布置3个细水雾喷头，则系统计算流量QJ至少为：

系统设计流量

系统专用水箱的设计最小储水量

4 结语

细水雾灭火系统装置作为海警在建大型舰艇的主要损管设备有其独特的优势，不但可以针对舱室各类火灾提供有效的灭火效果，同时在战斗火灾过程中对官兵可以提供可靠的安全战位空间。

[1]孙景芝.消防联动系统施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]NFPA750，Standard on Water Mist Fire Protection Systems[S].

[3]龙芸.细水雾灭火系统发展与应关注的问题[J].消防技术与产品信息，2009（3）:33-35.

[4]田启东.细水雾灭火系统介绍[J].中国水运,2007（8）: 59-60.

[5]苏海林，许德毓，蔡小舒，虞先煌，阙兴贵，王文，金华彪，李双.细水雾灭火效果研究[J].消防技术，2009（11）: 33-35.

The Application Research of Water Mist Fire Extinguishing System on Kilotons Coast Guard Vessels

WU Xu
（China Maritime Police Academy,Ningbo 315801,China）

The article gives an introduction to the fire extinguishment mechanism and its system composition,and elaborates on its application prospect on Coast Guard Vessels.In the last,the article puts forward the outfitting schemes specially designed for one type Kilotons Coast Guard Vessels.

Mist Fire Extinguishing System;Coast Guard Vessels

U664.88

：A

：2095-2384（2016）01-0001-03

（责任编辑 储 欢）

2015-11-05

吴旭（1983-），男，河南焦作人，讲师，主要从事舰艇安全研究。