概要:简要地介绍细水雾灭火系统的雾化原理、灭火机理、性能、优点及应用特殊技术。以石油化工企业热油泵区现状为例,简述了细水雾灭火系统在催化装置热油泵区取代蒸汽灭火系统的优点、灭火方案、设计参数及使用效果,以及使用效果,对细水雾灭火系统在石化企业中的工程应用前景进行了展望。
石化企业生产初期,泵房基本布置在泵房内,由于泵房相对封闭,对泵房内发生火灾,多采用蒸汽幕灭火。目前,石油化工企业中,泵房逐渐被淘汰,采用半敞开式泵棚设计,机泵布置以露天为主,蒸汽幕灭火方式已不能满足消防灭火要求。近年来,随着消防技术的发展,高压细水雾灭火系统在我国已得到广泛应用。应用高压细水雾化灭火系统,可解决原蒸汽灭火系统存在的问题,从而提高热泵房的消防性能。
一是某热泵房的现状。
一家石油化工公司的热油泵房内有分馏塔底油浆(温度约℃)、回炼油泵(温度约℃),实验中循环油(温度为℃左右)及11个高温热泵,油泵的出口压力为0.8~1.2MPa,泵房内还布置了大量的电线电缆和油管。热泵中有压力、有阀门或法兰盘发生泄漏,喷出的热油极容易引起火灾,轻则对设备造成严重伤害,重则引发大规模的火灾。另外,由于热油泄漏引起火灾时,泵室产生大量的浓烟,给操作人员寻找泄漏点、灭火带来了极大的困难。
热泵房原来是一种蒸气灭火系统,利用装置的蒸汽管网,沿泵房一侧敷设有孔洞的蒸汽管道,在热油泄漏时,起动蒸气系统,利用扩散的蒸汽将空气隔离开来,在一定程度上防止火势蔓延,但蒸汽管网存在压力波动大、布管面窄、烟、火封效果不佳等问题。
2高压细水雾灭火机理。
(1)有效吸收热量。因为细水雾的粒径通常为20~。
比表面积um,比普通的水滴大倍,能快速吸收大量热量。每个喷头喷出的水雾的热能可达kW左右,可见它的吸热率高,冷却效果好。
(2)室息灭火。细水雾在向防护区域喷射之后,迅速扩散至整个空间。因外火焰温度最高,周围的细水雾迅速蒸发形成水蒸气,体积急剧膨胀,排出空气,在燃烧物和火焰周围形成一道屏障,阻止新鲜空气进入。在燃烧物中,当氧浓度下降到一定程度时,火焰就会熄灭。
(3)阻止辐射热。细水雾在向火场喷射时,蒸发形成的蒸气迅速覆盖着燃烧物、火焰、羽流,对火焰辐射热有很好的阻隔能力,能有效地抑制辐射热引燃周围其它物品,达到防止火灾蔓延的效果。
(4)过滤作用。细水雾以雾滴颗粒的形式喷射到火灾现场,吸收了空气中的烟雾颗粒和油颗粒,过滤成水。
3、高压细水雾灭火系统与其它灭火系统的对比,按照现行规范的要求,结合热泵房内发生火灾的特点,可选用高压细水雾灭火系统、中低压细水雾灭火系统、气体灭火系统和蒸汽灭火系统。
DV0.95≤um,水喷雾滴径DV0.um,其中DV0.微米的滴径比DV0.95≤微米。此外,细水雾滴在空间分布较均匀,对受保护物体的冷却作用均匀,不会造成某一处骤冷而对设备形成永久性伤害变形。尤其是在高温油泵设备现场,水雾也很难做到。细水雾灭火系统除以水为灭火介质,绿色环保,在高温下不会产生任何分解物质,对环境、人体无害,水源容易获得,便于资源共享等优点,而且具有高效吸热、快速控火等优点。细水雾有其独特的灭火机理,其灭火机理除有水雾系统的冷却、窒息、稀释、乳化等灭火机制外,还有辐射热隔离。对相同保护对象而言,高压细水雾还具有耗水量少、水渍损失小等优点,其设计喷雾器的喷雾强度只有水喷雾系统的1/10,消防水雾的耗水量只有水喷雾的1/10,大大降低了消防水池的占地和土建成本。
3.1高压泵组细水雾系统的主要特点(1)系统备用状态下,水箱、泵、各种阀、管及喷头均为常压型,解决了灭火剂长期贮存泄漏的问题,极大地提高了系统的安全性。
(2)系统管网可预制安装,施工简单易行,大大减少施工难度和成本。
(3)由于高压泵组式细水雾系统采用水泵组供水,只要水箱容量足够大,补水及时,可实现连续恒压供水,满足不同类型火灾的灭火时间和灭火用水量要求,与瓶组式细水雾系统相比,可靠性大大提高。此外,抽水方式增加了输送距离,克服了瓶装细水雾系统只适合近距离保护的缺点。
(4)高压泵组的细水雾系统可以采用组合分配方式,其组合分配保护区域的数量没有限制;而罐式细水雾系统一般是与一组瓶组对应的,没有使用组合分配方式,在使用组合分配方式时,保护区总数不能超过8个。
(5)由于高压泵组细水雾系统为非蓄水系统,系统启动需要一定时间。为克服这一缺点,在泵组出口设置了自动泄压阀,在泵组起动时,在泵组起动时自动减压阀开启,使水泵启动负荷迅速下降,迅速达到一定转数后自动减压阀关闭,泵组进入正常运行状态。从而可将泵组总起动时间减少到5s以内。
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