高速公路隧道自动灭火系统分类与选型

目前，在国内外隧道中使用的自动灭火系统主要有以下几种：

（1）水喷淋或水喷雾灭火系统

水喷淋或水喷雾灭火系统都属于水基灭火系统。过去，人们认为隧道中的水基灭火系统对隧道使用者是危险的，其主要理由是水遇高温变成蒸汽而伤害逃生者。如今，大量的科学研究表明，对于隧道内的火灾，其火源外围温度将在很短的时间达到1000℃以上，水基灭火系统能明显降低隧道内甚至靠近火源的温度，其冷却效应可阻止蒸汽扩散，在隧道环境中具有十分优良的保护性。

水的冷却效应还能够破坏隧道底部烟气分层，使得烟气不能在隧道上部空间形成烟气层，烟气会向预先设计好的排放通道扩散；水基灭火系统还可限制火灾的大小，同时减少烟气的产生。另外，水滴在一定程度上包裹烟气颗粒，从而降低了其毒性，并提高了能见度。

水喷淋灭火系统的灭火机理主要是通过直接冷却效应来达到扑灭火灾。使用水喷淋系统最大的缺点是耗水量高、水渍损失大、误动作后果严重等。水喷雾系统一般为低压、单相流、全淹没式，主要靠消防管网供水，其作用原理与水喷淋灭火系统相同，所不同的只是两者的喷嘴有所区别，它用水量很大，所喷出的水雾直径也很大，水渍损失相对水喷淋系统有所减小，但仍然很大。

（2）细水雾灭火系统

细水雾灭火系统和水喷淋灭火系统比较，具有耗水量大大降低的优点，它比传统水喷淋灭火系统的耗水量小一个数量级。这一点也潜在降低了水灭火带来的破坏性和供水有限地方的灭火费用，同时耗水量低也为要考虑供水体积以及质量的场合带来了一个明显的好处，这也是用细水雾灭火系统来保护隧道的一个原因。对于一些易燃液体火焰如采用水喷淋灭火，由于水滴的冲击造成液体燃料的飞溅和溢出而不易将火焰扑灭，但如采用细水雾来扑灭，由于细水雾的动量小，不会造成燃料的飞溅和溢出从而能将火焰扑灭。另外，传统的水喷淋灭火由于水流量大和水滴的直径大会引起高温设施表面的快速冷却从而导致设施的损坏，而细水雾则不会出现这种损坏。

细水雾灭火系统不仅包含表面冷却这个灭火机理，而且它还通过以下机制共同控制、抑制、扑灭火灾：气相冷却，液滴的汽化吸收了火焰释放的热量；隔氧作用，靠近火焰的大量水蒸气会降低反应区的氧气体积分量；热辐射的减弱，细水雾及水蒸气会吸收部分热辐射，降低对燃料的热回馈；火焰的拉伸，火焰接受来自细水雾的动量转换被拉长。

与低压细水雾相比，高压细水雾的雾滴直径小于0.4 mm。在遇高温时可以使体积充分膨胀到1700多倍以上，具有不导电性，并使热交换面积大幅增加，在扑灭相同火灾时，其用水量是水喷淋用水量的1/10，因而水渍损失极小，降温和窒息作用更加显著。(www.xing528.com)

根据以上分析可知，高压细水雾灭火系统更适合于在隧道中使用，因为隧道里的环境限制了储水和喷水的数量，需要灭火系统使用极少量的水，而且细水雾能够抑制因碰撞而引起的汽车外部油箱火灾，从而为隧道中的人员多提供了宝贵的逃生时间。

（3）泡沫-水喷雾灭火系统

泡沫-水喷雾灭火系统结合了水喷雾系统和泡沫系统的优点，发挥了泡沫灭火和水喷雾冷却、控火的优势，既可通过泡沫隔断氧气有效灭火，又可通过水汽蒸发窒息而防止复燃；既可节省泡沫混合液，又可保证安全性，因而具有极强的灭火能力和较高的环保性。3%AFFF具有泡沫和成膜的双重灭火作用，因此灭火时间短、效率高，是一种新型的安全可靠、操作方便的灭火系统。对于A类和B类火灾的灭火，其优势在于水喷雾雾滴冲击动量大，混合泡沫液可直达燃烧面，泡沫隔绝氧气，可有效覆盖流淌火，并防止复燃，极大限度地满足隧道内灭流淌火的需要。系统喷雾后，可快速削减火灾热量，降低辐射热，从而大大降低燃烧对周围结构的危害；快速降低挥发性气体浓度，减少爆炸风险；有效覆盖着火物，减少回燃和跳闪；大幅度提高能见度和光透射率，削减烟雾，使消防施救人员能有较好的能见度和安全性。

上述灭火系统均应与自动报警系统及联运控制系统相匹配才能实现及时发现火灾，自动控制和扑灭火灾的功能。

综上所述，可得出以下结论：

（1）水喷淋（水喷雾）灭火系统对隧道火灾情况来说并非是一个合适的灭火装置，在大部分情况下并不建议采用。

（2）细水雾灭火系统和水喷淋灭火系统比较，具有耗水量大大降低的优点，而且水渍损失极小，降温和窒息作用更加显著。

（3）泡沫-水喷雾灭火系统灭火效果最好，其结合了水喷雾系统和泡沫系统的优点，发挥了泡沫灭火和水喷雾冷却、控火的优势，既可通过泡沫隔断氧气有效灭火，又可通过水汽蒸发窒息而防止复燃。