泵组式高压细水雾灭火系统管网施工技术

[摘要]上海市轨道交通12号线工程采用泵组式高压细水雾灭火系统，在应用过程中效果良好，本文就对泵组式高压细水雾灭火系统管网施工技术进行简要的阐述。

[关键词]泵组式、高压细水雾、灭火系统

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

一、前言

上海市轨道交通12号线隆昌路泵站设在地下二层29-30/D-F轴独立的房间内，内江路和消防泵房共用一个机房，设在车站西北角部位，复兴岛设在地下三层东北角部位，管线出泵房后沿走廊敷设，通过立管进入站台公共区后，沿顶敷设进入区域阀组箱，经过区域阀组箱后过屏蔽门端头门后转入轨行区沿轨侧敷设，管线共400余米。系统管线材料采用不锈钢管，管径为DN25—DN15，管道连接形式为氩弧焊接。

二、高压细水雾系统的作用

1、高效吸热作用：由于细水雾的雾滴直径很小，相对表面积较一般水滴大1700～5800倍，在汽化的过程中，从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量。按100℃水的蒸发潜热为2257kJ/kg计，每只喷头喷出的水雾吸热功率约为300KW。实验证明直径越小，水雾单位面积的吸热量越大，雾滴速度越快，直径越小，热传速率越高。

2、窒息作用：细水雾喷入火场后，迅速蒸发形成蒸汽，体积急剧膨胀，降低氧体积分数，在燃烧物周围形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入。随着水的迅速汽化，水蒸气含量将迅速增大，同时氧含量在火源周围空间减小到16%～18%时，火焰将被窒息。另外火场外非燃烧区域雾滴不汽化，空气中氧气含量不改变，不会危害人员生命。

3、阻隔辐射热作用：高压细水雾喷入火场后，蒸发形成的蒸汽迅速将燃烧物、火焰和烟气笼罩，对火焰的辐射热具有极佳的阻隔能力，能够有效抑制辐射热引燃周围其它物品，达到防止火焰蔓延的效果。水雾对辐射的衰减作用还可以用来保护消防队员的生命。

4、浸润作用：颗粒大冲量大的雾滴会冲击到燃烧物表面，从而使燃烧物得到浸湿，阻止固体挥发可燃气体的进一步产生，达到灭火和防止火灾蔓延的目的。另外，高压细水雾还具有洗涤烟雾、废气的作用、对液体的乳化和稀释作用等。

三、系统基本功能描述

1、系统的组成

泵组式细水雾灭火系统一般由高压主泵、备用泵、稳压泵、电磁阀、过滤器、泵控制柜、调剂水箱（自动补水装置）、区域控制阀组、高压细水雾微型喷头、系统供水设备（增压泵）、不锈钢管道等组成。

2、高压细水雾泵组

（1）高压泵组由高压泵、稳压泵、泵控制柜、水箱(含液位显示及控制器)、水箱进水过滤器及电磁阀、安全泄压阀、压力传感器、机架及连接管道、阀件等组成。由液位控制器实现对水箱自动补水；安全泄压阀用于调节泵组的出口压力；泵组部件材质为不锈钢。Danfoss Semco公司的高压泵组采用九柱塞水自高压泵、立式安装、结构紧凑，体积小，整个泵组占地面积约2.3 m2，输出流量及压力波动极小，其流量的稳定性及功率体积比居世界同类产品的领先水平。

表1 高压细水雾泵组主要技术参数

（2）高压泵、稳压泵

表2 高压泵（为柱塞泵）稳压泵技术参数

（3）泵组控制柜泵组控制柜的电源电压AC3×380V，技术性能符合低压电器相关国家标准的规定。控制面板上的故障报警显示盘可对泵电机开关断开、主阀关闭、水箱低水位等状态进行报警显示；系统压力数显屏可显示泵出口处水压；工作状态指示灯可显示各泵工作、系统准备就绪、主备电源、水箱充水电磁阀工作等状态，控制面板上设有泵的手动启动按扭、停止按扭、泵紧急停止按扭，可对泵进行就地启停操作。

（4）水箱补水电磁阀由水泵控制柜PLC监控模块根据水箱水位与水位设定值进行比较。当水箱液位低于预设定水位时，开启水箱补水电磁阀对水箱进行补水。当水箱液位达到预设定水位时则关闭水箱补水电磁阀。

（5）安全泄压阀用于调节泵组的出口压力；出口压力超过泵组的出口压力设计值时，则通过旁通管道经过安全卸压阀旁通至水箱，使管网压力恒定在设计值内，为系统提供过压保护。

（6）压力传感器。 压力传感器设置在泵组出水口集水管上，可将此处水管压力值以4－20mA的电信号变送至水泵控制柜PLC监控模块。压力传感器控制水流量，将多余的水通过压力调节阀门回到水箱。

（7）过滤器

在水箱的进水管处安装有两套聚丙稀纤维缠绕过滤器，进水能力最大可达180L/min,水源经过过滤器和清水电磁阀后进入水箱；

（8）不锈钢调剂水箱

水箱配有液位控制器，实现对水箱水位的自动控制。安装于水箱进水管道上的电磁阀在水箱低水位时打开，高水位时关闭。如果供水失败，水位不断降低，低于最低水位时，水位控制器会关闭高压泵，将水箱内水位信号传送至泵控制柜PLC监控模块并发出报警讯号。

四、高压细水雾灭火系统的安装方法

焊接

（1）焊接

焊接材料：选择焊接材料时，应保证焊接接头的耐蚀性能不低于母材的耐蚀性能，焊缝中的合金元素含量也不应低于母材中合金元素的含量。

焊接方法：底层焊道采用脉动电弧或非脉动电弧TIG焊。填充层采用TIG焊、MIG焊或用药皮焊条进行焊接。

焊缝背面保护气体：如果工艺允许，焊接时可在焊缝背面采用气体保护。如果焊缝背面不能采用气体保护，则需进行一些后处理。焊缝背面保护气体一般为氩气或混合气体。

（2）焊后酸洗

如果焊缝背面保护气体的保护性能不够好，焊缝会被严重氧化而显蓝色、褐色和局部色彩暗淡区域。产生这种现象是不符合耐蚀要求的。

因此，带有回火色的焊接接头需要进行酸洗处理、抛光配合酸洗或者用不锈钢刷刷配合酸洗。在焊接前也要进行类似这种后处理形式的处理。

酸洗一般采用比较容易获得的酸洗溶液或膏剂。酸洗处理后工件表面要光滑，显出光洁的金属亮光，无回火色。

2、切管

切管的目的主要有：调整管子到需要的长度，去除内部和外部的毛边和锐边（见图1）。切管时不能在材料表面产生烧伤。

图1 管子端部修整要求

3、管道支吊架的安装

支吊架的间距要均匀，根据以下给出的最大间距进行安装：

表 3 支吊架的间距

4、喷头的安装

站台层轨行区的屏蔽门处采用K=0.113的细水雾微型喷头，轨行区的其他部分采用K=0.042的细水雾微型喷头。高压细水雾喷头的材料为奥氏体不锈钢316，喷头最低工作压力为10Mpa，内设过滤装置。

当管路系统和配水支管的冲洗过程完成后，将喷头安装在配水支管上。

5、泵组的安装

根据客户提供的安装图纸中的要求确定泵组的位置。

用焊接或螺栓连接的方法直接将泵组安装在泵基础上，或者将泵组用螺栓连接的方式连接到角铁架上。

泵组需要提供足够容量的清水，并采取不间断供水方式。

四、管道的冲洗

1、分段冲洗管道

在安装管子时进行喷射清洗。喷射清洗系统是一个机械清洗系统，压缩空气带动聚合喷射体通过管子，被压缩的喷射物在通过管子时产生膨胀，从而对管子的内壁产生挤压，带走管壁附着的粒子和其他杂质。安装下一段管子之前应用聚合喷射物清洗管子。应注意，如果管子有支路，应使用塑料塞。在清洗主管路时，喷射物会同时清洗每一个没有堵塑料塞的支管；移开塑料塞，即可清洗所有支管，清除喷射物。清洗完主管路后，已清洗过的管路用塑料塞堵住。将泵组往主管路上连接之前，必须检查所有的塞子是否完好，否则，必须重新进行清洗工作。以上供水方式要采用 75μm 的过滤器，安装完成后，有破坏性的杂质不能进入泵组和管路系统。

2、系统冲洗

当管路系统和泵组安装好后，需要对整体系统进行清洗，且只能用清水进行清洗。在要进行清洗的区域内，除安装在配水支管末端的喷头外，连接在配水支管上的喷头都应换成堵塞。配水支管末端的喷头上连有一个出水口在舱底的软管。打开须清洗区域的区域阀，启动泵组，进行清洗。每一部分约清洗 5min，以确保管路系统中没有杂质残留。

五、结束语

泵组式高压细水雾灭火系统是在当前地铁建设中广泛应用的技术，是一种比较清洁的灭火系统，在施工建设过程中我们要对其细节进行关注，保证其施工质量。