细水雾灭火系统介绍•本文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，对其灭火效果进行总结和分析。
细水雾的定义“细水雾”（watermist）是相对于“水喷雾”(waterspray)的概念，所谓的细水雾，是使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生的水微粒。
在NFPA750中，细水雾的定义是：在最小设计工作压力下、距喷嘴1米处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv0.99[1]不大于1000μ按水雾中水微粒的大小，细水雾分为3级，如图1所示。
第1级细水雾为Dv0.1=100μ同Dv0.9=200μ连线的左侧部分，这些代表最细的水雾。
第2级细水雾，是第1级细水雾的界限与Dv0.1=200μ同Dv0.9=400μ连线之间的部分。
这种细水雾可由高压喷嘴、双流喷嘴或许多冲撞式喷嘴产生。
由于有较大的水微粒存在，相对于1级细水雾，2级细水雾更容易产生较大的流量。
第3级细水雾为Dv0.9大于400μ，或者第2级细水雾分界线右侧至Dv0.99=1000μ之间的部分。
这种细水雾主要由中压、小孔喷淋头、各种冲击式喷嘴等产生。
研究表明，扑灭B类火灾水雾颗粒小于400μ是必需的，而较大的颗粒对于A类火灾是有效的，这是由于燃料被浸湿。
正因为如此，细水雾的定义包括了Dv0.99为1000μ。
在NFPA750中定义的细水雾，既包含了NFPA15中定义的一部分水喷雾系统（WaterSpray），又包含了在高压状态下普通喷淋系统（Sprinklers）产生的水雾。
一般情况下，细水雾是指Dv0.9小于400μ的水雾。
细水雾的灭火机理及应用细水雾灭火系统成功的关键，是增加单位体积水微粒的表面积。
水微粒子化以后，即使同样体积的水，也可使总表面积增大。
而表面积的增大，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应。
吸收热的水微粒容易汽化，体积增大约1700倍。
由于水蒸汽的产生，既稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。
可以认为，细水雾灭火主要是通过高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用。
细水雾水微粒直径大小的分布与灭火能力的关系是个复杂的问题。
一般来讲，第1级和第2级细水雾用于扑灭液体燃料池内的火灾效果较好，而且不会搅动池内的液面。
通常情况下，用第1级水雾扑灭Ａ类可燃物是比较困难的，这可能是该细水雾不能穿透碳化层而浸湿燃烧物质。
然而，因为细水雾的喷射速度很高，在燃烧处于表面或封闭空间内，有利于氧气减少的情况下，还是可以扑灭Ａ类可燃物的。
这说明，对于一定的燃烧物，细水雾的颗粒直径不是决定灭火能力的唯一因素。
系统的灭火效果还与细水雾相对于火焰的喷射方向、速度和喷水强度等有密切的关系。
美国海军实验室（NavalResearchLaboratory）曾对下列3种细水雾灭火系统的灭火效果做了一系列试验：单流低压系统（Single-FluidLow-PressureSystems）、单流高压系统（Single-FluidHigh-PressureSystems）和双流系统（Twin-FluidSystems）。
试验表明，单流低压系统产生较大的水微粒，在扑灭深层的A类火灾时，表现出良好的效果。
这是由于其相对较大的流量(单流高压系统的３至４倍)，产生了表面的浸湿作用，但减弱了系统扑灭受遮挡的火灾的能力。
而单流高压系统的灭火效果则完全相反，由于较小的水微粒直径，提高了扑灭受遮挡火灾的能力，而减弱了扑灭深层的A类火灾时的效果。
试验显示，大空间内受阻挡的火灾，当火灾处的氧气浓度降到18%以下时，火焰即可熄灭。
细水雾灭火系统与卤代烷或其它气体灭火系统相比，灭火时间要长得多，前者约为100-200秒，后者约为10-20秒。
另外，封闭空间开口大小对细水雾灭火效果的影响较小，在敞开空间内，细水雾系统比气体灭火系统具有非常明显的优势。
火灾规模的大小，对细水雾灭火系统的灭火效果也有影响，燃烧猛烈的火灾较燃烧缓慢的火灾容易被扑灭。
这是由于前者氧气消耗的快，并伴随有大量蒸气和紊流的产生。
细水雾系统喷水的同时，火场的温度急剧下降，这有助于人工灭火并减少热量造成的财产损失。
关于细水雾的电气绝缘性，国外某公司曾用SecuripexFire-Scope2000细水雾灭火系统做过试验，将该系统喷入设有电动机、发电机和配电盘的封闭房间内，上述设备内部的电压为220~440V。
结果显示，在释放过程中，电阻读数明显下降，但和通常一样，设备运转正常。
在一般情况下，随着设备变得干燥，电阻值会恢复到正常值。
细水雾系统能否用于电器设备，关键在于水雾微粒的大小。
某一种类的细水雾系统用于电器设备时，应通过有关部门的认证。
细水雾系统可用于保护工厂贵重的生产设备、高层建筑内的油浸电力变压器室、自备柴油发电机房及其储油间和燃油、燃气锅炉房。
高压及双流介质细水雾系统，可用于重要的高层建筑内的高、低压配电室，重要的电子通信设备机房，电厂的控制室，燃气涡轮机等场所。
细水雾灭火系统的分类细水雾喷嘴，是含有一个或多个孔口，能够将水滴雾化的装置，它是系统中最为关键的部件。
细水雾喷嘴产生水微粒的原理为下列五种方式之一，液体以相对于周围的空气很高的速度被释放出来，由于液体与空气的速度差而被撕碎为水微粒子；液体流碰到固定的表面，因碰撞产生水微粒子；两股组成类似的水流相互碰撞，每股水流都形成水微粒子；液体振动或电子粉碎成水微粒子（超声波和静电雾化器）；液体在压力容器中被加热到高于沸点，突然被释放到大气压力状态（突发液体喷雾器）。
按不同的标准细水雾系统可分为下列系统：低压系统，工作压力小于12.1bar(175psi*)；中压系统，工作压力为12.1bar(175psi)~34.5bar（500psi）;高压系统，工作压力大于34.5bar(500psi)。
局部应用系统（LocalApplicationSystems），如保护蒸气涡轮机组轴承，炼油厂的热油泵；全淹没系统（TotalFloodingApplicationSystems），保护整个防护区，如燃气涡轮机组机房。
预制系统（PreengineeredSystems），如压缩气体钢瓶驱动的双流系统，钢瓶及水罐有若干种规格，都是在工厂加工好的，设计中根据防护区面积的大小来选择；工程系统（EngineeredSystems），其构成和工作方式类似常规的雨淋系统（DelugeSystems）。
单流介质系统(SingleFluidMediaSystems)和双流介质喷雾系统(TwinFluidMediaSystems)。
单流介质系统，是仅以水为灭火剂，由一路管道供到喷嘴。
系统由喷嘴，水泵雨淋阀，探测器及控制器组成。
双流介质喷雾系统，水及雾化介质由不同的管路分别供给，并在喷嘴处混合、碰撞而产生水微粒子，该水雾喷嘴的外形见图3。
雾化介质分为两路，一路用于推动储水罐内的水，另一路直接供到喷嘴。
储水罐内的水处于常压，灭火时由高压气体推动而进入防护区。
雾化介质是可以通过与水混合并产生细水雾的高压空气或其他气体。
实际工程中的细水雾灭火系统往往是上述几种分类的组合，现以应用较为广泛的SecuripexFire-Scope2000细水雾灭火系统为例，该系统属于是低压、双流、预制式系统。
喷嘴内气、水两种介质的工作压力5.5bar，产生水微粒尺寸为200μ，喷嘴的特性系数K=4.5L/min.bar1/2，推荐喷头间距为3.0m，相应喷水强度为0.95L/min.m2。
系统的设计水力计算，低压系统类似普通喷淋系统，按Hazen-Williams 公式计算，中压、高压系统按Darcy-Weishach公式计算。
由于流速、水温、粘滞系数及管道粗糙系数极大地影响水的紊流程度，从而影响管路的压力损失，而H-W公式不能对上述参数作出修正。
一般情况下，特别是中、高压细水雾系统，比低压细水雾系统更容易出现较高的流速。
由于D-W公式充分考虑了实际流体特性，即雷诺数和管壁粗糙度，所以中压、高压系统按D-W公式而不用H-W公式。
又由于管径越小，管壁粗糙影响越大。
当设计中为减小系统重量而选择很高的摩阻损失，以便安装在受限制的空间内，如飞机的货仓内，用H-W公式计算不精确，则应采用D-W公式。
喷头设置，喷淋或普通水喷雾系统是按设计喷水强度设置喷头，细水雾喷头的设置的间距、与墙体的距离、距障碍物的距离以及与吊顶的距离是根据各种喷头的特性而定，不涉及喷水强度的概念。
过滤器设置，固体颗粒物的累积有可能造成系统水头损失的增大或堵塞，在系统的供水干管或立管上设过滤器。
滤网孔眼最大尺寸不应大于最小喷嘴孔口直径的百分之八十。
某些时候，还需要在每个喷嘴前设过滤器。
系统水源应保证系统喷雾时间不小于30分钟。
当然这并非要求灭火时间一定是30分钟，如SecuripexFire-Scope2000系统用于内燃机房、或可燃油事故储油池时的灭火时间是10分钟。
系统的组成，预制系统前文已经介绍过了，其它系统一般为雨淋系统，由雨淋阀、水雾喷头、管路、探测器及控制器组成，雨淋阀是专门用于水喷雾系统的小规格雨淋阀。
细水雾灭火系统的工作原理与水喷雾灭火系统类似，典型的系统工作原理是：自动启动状态，防护区设多个探测器，当火灾发生时，系统控制盘接受探测器探测的动作信号，向火灾区域喷水雾；手动启动状态，防护区设多个探测器，当火灾发生时，探测器发出报警信号或在现场人员确认火灾后，打开在设发生火灾区域最近处的手动启动装置（手动与自动切换型），动细水雾系统，向火灾区域喷水雾。
如图所示：。
