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摘 要: 简易自动喷水灭火系统(以下简称“简易喷淋系统”) 已引起消防界的关注, 相关的标准或规范都在编写中。就简易喷淋系统对喷头的选用, 提出一些见解, 供系统设计时参考。
关键词: 简易喷淋系统; 快速低压洒水喷头; 喷头选用
1 引 言
简易喷淋系统也称“住宅式喷淋系统”或“局部应用喷淋系统”, 主要是针对一些已建建筑、旧砖木结构建筑以及在这些建筑中的中、小型娱乐场所、小型商铺等场所, 存在着耐火等级低、易燃材料多、灭火设施薄弱、人员密集、疏散困难等特定的情况而提出的。这类建筑的火灾案例又特别典型, 所造成的后果极为严重。采取相应的技术措施, 简化喷淋系统, 对这类建筑实施改造是十分必要的, 真正体现了“以防为主, 防消结合”、“保护人身安全”工作方针和精神。
2 问题的提出
简易喷淋系统应采用什么样的喷头才能满足系统的要求呢? 应从简易喷淋系统的特点分析入手。简易喷淋系统是与常规喷淋系统相比而言提出的简化系统, 易于安装。但是简化系统不是简单地对系统部件的取舍, 而是要采取更先进、更可靠的技术。其中, 喷头应该是最为关键的部件。分析这类系统的特点, 必然对喷头提出了一些特殊的要求。
(1) 快速响应。由于系统的简化, 最终在系统的报警功能、供水能力等方面有所下降。因此, 简易喷淋系统是针对初期火灾而设置的, 这就要求喷头的响应速
度要加快, 必须能对初期火灾作出快速响应, 即采用快速响应喷头。
(2) 大流量。由于系统的供水能力方面有所下降,简易喷淋系统工作压力比较低, 为了满足灭火所需的喷水强度的要求, 喷头应有较大的流量系数。
(3) 低压布水特性。同上原因, 喷头应有较好的低压布水特性, 满足喷头保护面积的要求。
3 喷头的设计
根据上述要求, 在喷头设计方面采取一些措施:
(1) 采用快速响应感温玻璃球喷头, RT I≤50;
(2) 选用大口径喷头框架, K = 115;
(3) 对溅水盘进行优化设计, 满足低压布水性能的要求。
由于采用了3 mm 的速响应感温玻璃球, 热敏感元件的强度有所下降, 喷头的平均工作载荷将受到限制。因此, 建议简易喷淋系统的最大工作压力≤0. 6M Pa。
4 灭火试验
灭火性能是洒水喷头的重要技术指标之一。参照国外相关标准中的试验方法, 对喷头进行以下灭火试验。
4. 1 试验空间(见图1)
试验室尺寸为: 长7 m ×宽3. 2 m ×高3 m , 开有一门, 高2 m ×宽1. 2 m , 两窗, 高1. 2 m ×宽1. 0 m ,其中一窗和一门在同一面宽3. 2 m 的墙上, 另一窗在对面墙上。
4. 2 喷头布置(见图1)
试验室居中布置两只动作温度为68 ℃的快速响应低压洒水喷头, 喷头间距为3. 1 m。
4. 3 测温点设置(见图1)
测温热电偶布置在两喷头连线的中点至地面的垂直线上, 一只距吊顶76 mm , 另一只距地面200 mm ,地面测温热电偶上方加一挡板, 避免直接被水淋湿。
图1 实验室布置图 4. 4 火灾模型
木垛: 材料采用杉木或密度相当的松木。木垛由32根木条构成, 分八层, 每层四根均布, 每层之间的木条354 Fire Sc ience and Technology, July 2004,Vo l 23,No. 4互相垂直交叉并用铁钉固定。木条尺寸为: 38mm ×38mm ×300mm , 平均含水率为6%～ 14%。木垛放置在钢制支架上, 支架尺寸为: 长250 mm ×宽250 mm ×高150 mm , 摆放位置见图1。引火用油盘: 直径158 mm , 高100 mm , 放置支架下面。
易燃家具模型: 沙发模型二件, 聚氨酯软质泡沫塑料(密度20 kg?m 3, 沙发长800 mm ×宽100 mm ×高750 mm; 胶合板一张: 长2 440 mm ×宽1 200 mm ×厚5 mm。易燃家具模型的摆放位置见图1。引燃用纸球: 4 K 报纸10 张, 捏成球状。
4. 5 试验过程
将引燃油盘内灌入垫水30 mm 高, 注入引燃汽油50 mL。点燃引燃油盘, 预燃木垛, 记录各测温点温度, 40s 后点燃引燃纸球。试验过程中门窗敞开, 喷头入口压力始终维持在0. 025M Pa, 连续喷水30 m in。
4. 6 试验结果
131 s 时靠近沙发模型的喷头动作, 另一只喷头没有动作; 350 s 时木垛明火熄灭; 515 s 时沙发模型é熄灭; 734 s 时沙发模型ê 熄灭; 胶合板未引燃受损; 吊顶下测温点最高温度为130 ℃, 地面上测温点最高温度为22 ℃; 停水后无复燃现象; 实测的木垛损失率为8. 4%。
5 实际应用
上海市是全国最早提出实施简易喷淋系统的城市之一, 2003 年上海市政府将此项工作作为市政府民办实事的12 项工程之一, 到目前为止全市已安装简易喷淋系统的住户达63 916 户。2003 年7 月15 日, 上海市虹口区一户居民的厨房发生一起火灾, 被简易喷淋系统扑灭, 未酿成大火,保护了人民生命财产的安全。同年, 卢湾区淮海坊小区的某临时搭建的二层建筑突然起火, 被走道上的简易喷淋系统扑灭。
6 结束语
综上所述, 上海金盾消防安全设备有限公司开发的快速响应低压洒水喷头是一种适合于简易喷淋系统的特殊喷头之一, 它所体现的快速响应、大流量系数和低压布水性能的特点, 满足了简易喷淋系统的要求。需要说明的是。本文提出了快速响应低压洒水喷头, 并不意味着要把系统的最低工作压力定为0. 025M Pa, 只是从另一个侧面强调了喷头本身在低压状态下的一种工作特性。