細(xì)水霧是使用特殊噴嘴、通過高壓噴水產(chǎn)生水微粒。細(xì)水霧滅火主要是通過高效率的冷卻與缺氧窒息的雙重作用。水微粒子化后,即使同樣體積的水,也可使總表面積增大,而表面積的增大,更容易進(jìn)行熱吸收,冷卻燃燒反應(yīng)。吸收熱的水微粒容易汽化,體積增大約1700倍。由于水蒸汽的產(chǎn)生,既稀釋了火焰附近氧氣的濃度,窒息了燃燒反應(yīng),又有效地控制了熱輻射。
(一)具有冷卻效應(yīng)。
當(dāng)水被分解成許多細(xì)小的水滴時(shí),其結(jié)果產(chǎn)生了巨大的作用表面積,它能充分的吸收火災(zāi)中的熱量。它將水的滅火性能與氣體的滲透性相結(jié)合。它對各類火災(zāi)的穿透性和抑制性是通過具有高速動(dòng)能的細(xì)水霧來達(dá)到的。利用高壓細(xì)水滅火技術(shù),所產(chǎn)生的細(xì)水霧相比傳統(tǒng)的滅火技術(shù)有較大的作用面積和熱交換面積。它破壞燃燒的能量傳遞,冷卻火焰表面,同時(shí)霧滴會(huì)穿透火焰,能夠大大提高滅火效率。例如將1L水從20℃升至100℃需要335KJ 的熱量,再將其轉(zhuǎn)化成水蒸汽需吸收2257KJ的熱量。因此,水是在滅火中吸收熱量的最佳滅火介質(zhì)。
(二)具有惰性效應(yīng)。
高壓水霧通過蒸發(fā),水的體積增加到1640倍。它稀釋了火源附近空氣中的氧氣。在這個(gè)過程中惰性滅火介質(zhì)限制了火源向外的傳輸。高壓細(xì)水霧的擴(kuò)散不僅進(jìn)入火源區(qū)域且可防止氧的流入。相對氣體滅火,高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)不要求完全封閉空間。在高壓細(xì)水霧潛在的能量充分釋放后,完整的火源被收藏在蒸發(fā)的水中,以便火災(zāi)能在幾秒內(nèi)窒息。通??諝庵械难鯕鉂舛葹?1%,當(dāng)氧的濃度從火源空間立即減少到16%~18%時(shí),不同滅火效應(yīng)的組合將產(chǎn)生。
(三)具有附加效應(yīng)。
它們雖然不直接滅火,但對滅火有著正面作用。高壓細(xì)水霧具有對煙霧、廢氣的洗滌作用,這是因?yàn)槿紵幕伊?、煤煙顆粒與細(xì)水滴粘合而得到洗刷。它具有屏蔽作用,類似于分離效果的作用,減少火源對周圍物體的熱輻射,同時(shí)阻止火災(zāi)的擴(kuò)散,對火災(zāi)起遮擋作用。這是因?yàn)楦邏杭?xì)水霧的導(dǎo)電率低,特別是當(dāng)使用超純水時(shí),高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可安裝在帶電火災(zāi)的場所中。國外研究表明,高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)成功的關(guān)鍵是增加單位體積水微粒的表面積。細(xì)水霧的微粒越小,其表面積越大,也比同體積水的總表面積大很多,則更容易吸收熱量,冷卻燃燒反應(yīng)。水微粒細(xì)小后,吸收熱量后易于汽化、體積易于膨脹。由于水蒸氣的產(chǎn)生,既稀釋了火焰附近氧氣的濃度,窒息了燃燒反應(yīng),又有效地控制了熱輻射,從而高壓細(xì)水霧滅火體現(xiàn)出高效率的冷卻與缺氧窒息的雙重作用。同時(shí),細(xì)水霧微粒直徑大小的分布與滅火能力的關(guān)系也是一個(gè)復(fù)雜問題。高壓細(xì)水霧的水霧顆粒小于400m,它對于撲救B類火災(zāi)的效果較好。由于細(xì)水霧的噴射速度很高,雖然它不能穿透碳化層而浸濕燃燒物質(zhì),但在燃燒物的表面或封閉空間內(nèi)有利于氧氣減少,它還是可以撲救A類可燃物的。
故對于一定的可燃物,高壓細(xì)水霧的顆粒直徑不是決定滅火能力的唯一因素。系統(tǒng)的滅火效果還與高壓細(xì)水霧相對于火焰的噴射方向、速度和噴射強(qiáng)度等因素有密切的關(guān)系。此外,燃燒猛烈的火災(zāi)較燃燒緩慢的火災(zāi)容易撲滅。