吳旭

（公安海警學院 機電管理系，浙江 寧波 315801）

細水霧滅火系統(tǒng)在海警千噸級艦艇上的應用

吳旭

（公安海警學院 機電管理系，浙江 寧波 315801）

本文介紹了細水霧滅火系統(tǒng)的滅火機理和系統(tǒng)組成，闡述了其在海警艦艇上的應用前景，并為某型海警千噸級艦設計一套配備方案。

細水霧滅火系統(tǒng)；海警艦艇

隨著海警艦艇噸位的增加和性能的提高，細水霧滅火系統(tǒng)已經(jīng)成為海警部隊在建千噸級以上艦艇標準配備的設備，該系統(tǒng)無論在應對正常巡航時的突發(fā)火災還是戰(zhàn)斗火災，都能起到極佳的滅火效果。

1 細水霧滅火系統(tǒng)

細水霧滅火技術是用高壓水或壓縮空氣將流過噴嘴的水形成極細水滴的一門滅火技術。細水霧滅火系統(tǒng)既能以局部應用形式使用，也能以全淹沒形式應用。細水霧適用于A（表面火）、B、C類及電氣火災的滅火，可用于保護經(jīng)常有人場所。細水霧滅火系統(tǒng)以冷卻、窒息原理滅火，具有良好的電絕緣性，對環(huán)境無污染，可以降低火災中的煙氣含量及毒性[1]。細水霧滅火系統(tǒng)對A類物質的深層火災和有遮擋的火災還可以起到控制火勢的作用。

國內外眾多學者都對細水霧滅火機理進行了研究。美國的NFPA技術委員會，于1996年在美國的馬薩諸塞州波士頓市美國消防協(xié)會的年會上提交了細水霧滅火系統(tǒng)設計及安裝標準NFPA750[2]，并獲得美國消防聯(lián)合會的批準,并于同年7月18日頒布。我國公安部天津消防研究所和南京消防器材股份有限公司在這一階段進行了大量的研究與滅火試驗，其中南京消防器材股份有限公司先后開發(fā)出了泵式高、中壓細水霧滅火系統(tǒng)和儲瓶(罐)式高、中壓細水霧滅火系統(tǒng)[3]。田啟東在文獻[4]中介紹了細水霧的概念及滅火原理，扼要地說明了各種細水霧滅火系統(tǒng)的構成及其應用，并結合有關試驗成果，對細水霧滅火效果進行總結和分析。蘇海林等人在分析細水霧特性的基礎上進行了利用細水霧滅火的研究。用光散射技術測量了不同噴嘴在不同工況下霧滴的特性參數(shù)，并在此基礎上進行了現(xiàn)場滅火實驗。實驗表明，細水霧對于撲滅液體火災，如柴油火、汽油火等有很好的滅火效果[5]。

2 海警艦艇細水霧滅火系統(tǒng)

海警艦艇由于艙室眾多、設備復雜、空間局限，所以艦艇結構設計一般比較緊湊復雜。艙內的通道和樓梯都很狹窄，同時艦艇只有有限的幾個出口，而且水密門面積小，一旦發(fā)生火災，油氣混合物極易在內部有限空間中發(fā)生轟燃，煙霧和火勢蔓延迅速。同時，隨著海上沖突的增加，海警艦艇發(fā)生戰(zhàn)斗火災的可能性也在增加，因此海警艦艇滅火系統(tǒng)的設計必須考慮戰(zhàn)斗火災中人員值守的問題。

海警艦艇用細水霧滅火系統(tǒng)具有對環(huán)境無污染，對人體無害和滅火效能高等特點，是一種“綠色”滅火系統(tǒng)，符合國際海事組織海上安全委員會標準MSC.1/Circ.1387《經(jīng)修訂的適用于A類機器處所的固定式局部水基滅火系統(tǒng)認可導則》，適用于新造、改造的艦艇A類機器處所：如艦艇主機、副機、燃油鍋爐、焚燒爐、燃油裝置等設備的消防保護。該系統(tǒng)主要由供水泵組、分區(qū)控制閥、壓力開關、細水霧噴頭、管道及火災報警滅火控制器、火災探測器、聲光報警器、手動控制盒、分區(qū)顯示盤等部件組成。海警艦艇細水霧滅火系統(tǒng)的控制流程通常如下圖所示：

細水霧滅火系統(tǒng)流程圖

3 海警某型艦細水霧滅火系統(tǒng)設計方案

以海警某型新造千噸級艦艇為例，細水霧滅火系統(tǒng)用于主機、副機、鍋爐、焚燒爐等設備的滅火，根據(jù)滅火要求，該滅火系統(tǒng)的設計方案，為噴霧濃度不小于3.0L/min·m2，專用水箱的儲水量必須保證最大保護區(qū)域至少3min的供水能力，系統(tǒng)持續(xù)噴霧時間不得少于20min，并且戰(zhàn)斗火災下相關戰(zhàn)位人員不必撤離，通風不關閉，設備可正常運行。另外，設定相關機器設備被保護的面積如下：

主機2臺，保護區(qū)域的面積為：

副機1臺，保護區(qū)域的面積為：

燃油輔助鍋爐1臺，保護區(qū)域的面積為：

焚燒爐1臺，保護區(qū)域的面積為：

3.1 水力計算公式

（1）噴頭流量q的計算公式為：

式中：q——噴頭流量（L/min）；

K——噴頭流量特性系數(shù)；

P——噴頭工作壓力（MPa）。

（2）系統(tǒng)計算流量QJ的計算公式為：

式中：QJ——系統(tǒng)計算流量(L/min)；

n——噴霧的細水霧噴頭數(shù)量；

qi——細水霧噴頭的實際流量（L/min）。

（3）系統(tǒng)設計流量QS的計算公式為：

式中：QS——系統(tǒng)設計流量（L/min）；

k——安全系數(shù)，一般取1.05～1.10。

（4）系統(tǒng)儲水箱的設計儲水量WC的計算公式為：

式中：WC——儲水量(L)；

QS——系統(tǒng)設計流量(L/min)；

T——持續(xù)噴水時間(min)，一般取3min。

（5）保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量N的計算公式為：

式中：N——保護區(qū)域的水霧噴頭的計算數(shù)量；

S——保護區(qū)域的保護面積（m2）；

W——保護對象的設計噴霧強度，L（/MIN m2）

q——單個噴嘴的流量（L/min）。

3.2 噴頭布置方案

系統(tǒng)選用ZSXT25-7型噴頭，其有關特性參數(shù)如下表：

由表中可知，噴嘴流量系數(shù)K＝2.10，工作壓力P＝2.00MPa，則單個噴嘴流量q為

由設計方案要求可知，對于所保護機器設備的最小設計噴霧強度W=3.00L/min·m2，則主機保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量：N1、N2為：

因此主機保護區(qū)域所需的噴頭數(shù)量N1=N2=3個。

副機保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量N3為：

因此副機保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量N3=2個。

鍋爐保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量N4為：因此鍋爐保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量N4=1（個）。焚燒爐保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量N5為：

因此焚燒爐保護區(qū)域所需噴頭數(shù)量N5=1個。

3.3 流量計算

由于機艙中的主機區(qū)域是最大的保護區(qū)域，而每臺主機保護區(qū)域需要布置3個細水霧噴頭，則系統(tǒng)計算流量QJ至少為：

系統(tǒng)設計流量

系統(tǒng)專用水箱的設計最小儲水量

4 結語

細水霧滅火系統(tǒng)裝置作為海警在建大型艦艇的主要損管設備有其獨特的優(yōu)勢，不但可以針對艙室各類火災提供有效的滅火效果，同時在戰(zhàn)斗火災過程中對官兵可以提供可靠的安全戰(zhàn)位空間。

[1]孫景芝.消防聯(lián)動系統(tǒng)施工[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

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

[3]龍蕓.細水霧滅火系統(tǒng)發(fā)展與應關注的問題[J].消防技術與產(chǎn)品信息，2009（3）:33-35.

[4]田啟東.細水霧滅火系統(tǒng)介紹[J].中國水運,2007（8）: 59-60.

[5]蘇海林，許德毓，蔡小舒，虞先煌，闕興貴，王文，金華彪，李雙.細水霧滅火效果研究[J].消防技術，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

（責任編輯 儲 歡）

2015-11-05

吳旭（1983-），男，河南焦作人，講師，主要從事艦艇安全研究。