孙彦博
中冶北方（大连）工程技术有限公司 辽宁 大连 116600
摘要：随着科学技术不断进步，我国消防行业的发展也日新月异。经研究，造成火险灾害产生的缘由极其纷繁复杂，并且火灾险情一旦出现，很可能导致现场发生危险品引发的爆炸等一连串对广大人民群众生命财产安全造成严重威胁的状况，这样的情况不但严重影响了人民群众的身心健康及财产安全，而且也给相关部门推进灭火救援等任务增加了极大的困难，同时还对广大消防官兵的人身安全构成了非常大的威胁。由于纷繁复杂的火灾现场状况，针对灭火科技方法的规定比较严格，火情发生地紧急状况的应对和处理办法也较为复杂。因此，针对灭火科技方法的优化和提升变得特别紧迫。随着建筑规模的逐步扩大，对消防灭火系统提出了更高要求，传统的消火栓系统已难以独立承担灭火任务。而以流量大、射程远著称的消防炮灭火系统则成为大空间消防灭火的重要设备。目前，消防炮在大空间场所的灭火中起着非常重要的作用，并将以智能化与低成本为发展方向。
关键词：消防炮灭火系统；应用；发展趋势
引言
近年来，我国社会快速发展，各类灾害事故呈现出复杂化、立体化、多样化的趋势和特点，消防救援必须适应时代发展，采取新方法、新技术、新手段来应对各类灾害事故，提高救援成效，保护人民生命，减少灾害损失。在这样的背景下，就需要进一步研究消防灭火救援机理和手段，不断提高消防灭火救援的科技化、智能化水平。
1灭火科技方法中灭火基本理论的研究
任何火焰燃烧重要的三要素一般可以概括为可以燃烧的物质、帮助燃烧的物质和起火源头，起火现场必须同时满足上述三个要素而且具备某些特定的条件才可能发生火灾。下文针对此三个方面的要素着手，研究灭火科技方法中灭火的基本理论。（1）可以燃烧的物质指的是能够和空气中所含的氧气或者氧化物质发生剧烈化学反应直至燃烧的客观实体，如木质材料、各种纸张、布匹等纤维制品。假如可以燃烧的物质没能具备特定的浓度，就不能引起着火灾险情。如氢气如果处于所在空间中的浓度小于百分之五的条件下，就不能被引燃。为此，想要最大限度地规避火灾隐患，需要把可以燃烧的物质总体含量压缩在特定的区间之内，尽量减少可以燃烧的物质在空间中的总体含量。与此同时，灭火科技方法中能够依据此种理论实施灭火作业，使得火灾现场即便同时具有燃烧三要素，不过仅仅需要抓住了当中的某一个要素，就能够显著规避火情向其他场所蔓延的危险。（2）帮助燃烧的物质指的是可以辅助和支撑可以燃烧的物质燃烧的客观物质，就是能与可以燃烧的物质发生氧化反应的客观实体，如空气、氧气等。如果帮助燃烧的物质剂量不足，同样也不能引发起火。如常规的可以燃烧的物质在氧气含量小于百分之十四的空气中就无法燃烧。所以，减少火灾现场空间内氧气百分比含量也是灭火方法中基本的理论之一。在火情出现时，导致火焰快速蔓延的主要原因就是空气中含有大量的氧气。由于环境气体中所包含的氧气是燃烧反应的帮助燃烧的物质，因此假设把空气中的氧气百分比含量实施精准调控，由此确保近似真空的周围条件，就可以显著地减少火情发生的几率。由上述可知，燃烧反应不但需要可以燃烧的物质、帮助燃烧的物质和起火源头，并且必须符合互相之间的体积或者数量百分比关系，与此同时还需要满足三者互相融合、互相施加作用的条件。如写字间办公区域里有桌椅、木门等可以燃烧的物质，具有充满该区域的帮助燃烧的物质（空气），还有起火源头（电源和插座），满足发生燃烧反应的必备条件，但是并无产生实际的火情，主要是由于上述条件并无互相施加作用的原因。因此，在灭火科技方法的灭火基本理论研究过程中，需要深入探讨这三要素之间的联系，而且科学地对其进行调整和隔离，便能够最大限度地规避火灾的风险。
2灭火系统的发展与消防炮
灭火系统从手动启动发展到自动启动，再进一步发展为智能型喷水灭火系统，经历了三个历史发展时期。手动启动灭火系统由室内消火栓与消防软管卷盘为主体，包括水枪、水带等配件构成的传统灭火系统。而自动启动灭火系统则主要是指传统的自动喷水灭火系统，并分为自动闭式系统与自动开式系统两种。其自动式主要体现为：喷头感知热量，引发玻璃球破裂，开启报警阀从而启动消防泵。智能型喷水灭火系统则是从火灾报警、识别、确认、系统启动、灭火、复位的整个过程都是“主动”完成的。该系统具有安全可靠、反应迅速以及灭火效率高的特点。目前，几种灭火系统在消防行业中得到了广泛的应用。
消防炮作为新型的灭火设备在智能型灭火系统中具有非常大的应用潜力。
消防炮一般是指喷水流量大于16L/s的喷水灭火设备，包括自动型与固定型。自动型消防炮主要由红外传感技术、信号处理与通信技术，计算机技术等学科的先进技术相结合，对火灾报警、识别、确认、启动、灭火、复位等过程进行全面控制。它属于主动型喷水灭火系统，其流量在20-40L/s之间，射程可达50-70米。固定型消防炮需要人工判断与操作，属于手动型喷水灭火系统，能够根据火灾现场具体情况，做出针对性的处理，其流量范围也比自动型消防炮更大，目前国产消防炮流量范围主要在40-200L/s之间，射程能达到40-130米。
3消防炮灭火系统的应用与发展趋势
3.1智能消防炮
智能消防炮是由智能型红外探测组件、自动扫描射水高空水炮、机械传动装置、电磁阀组四大部分组成的一种灭火设备。其中智能型探测组件、自动扫描射水高空水炮和机械传动装置为一体化设置，智能消防炮集成了较多的功能以保证其时刻处在准工作状态。但是智能消防炮安装高度在6m～35m之间，在建筑物内云梯、高空作业车都很难进入，有些地方脚手架都很难搭建，如何对消防炮进行日常的检测维护给人们提出了新的课题。以往发生火灾需要人工干预灭火时，操作员需要进入火灾现场使用固定于现场的操作器控制消防炮动作进行灭火，这是比较危险的。因此设计出一种能远程控制及检测的智能型消防炮可以确保消防炮能正常工作并保障操作员的人身安全，显得十分重要。
3.2自动消防水炮灭火系统控制方式
根据给排水专业的消防要求，系统具备3种控制方式:消防值班室的自动、手动和现场应急手动控制。(1)自动控制。火灾探测器报警时，报警信号被信息处理主机确认后，主机向消防水炮控制盘发出灭火指令，搜索并定位着火点，启动电动阀和消防泵进行灭火。(2)手动控制。当控制设备在手动状态下，工作人员通过现场确认或控制室显示器确认报警信号后，通过控制盘按钮驱动水炮瞄准着火点，同时启动电动阀以及消防泵灭火，并在控制室显示消防水炮和消防泵的工作状态。(3)现场应急手动。值班人员发现火灾时，直接通过手动控制盘操纵消防水炮对准着火地点，同时启动电动阀以及消防泵灭火，消防水炮和消防泵的工作状态也要显示在消防控制室。
3.3自动消防水炮灭火机理
自动消防水炮灭火机理主要是物理降温和隔绝。物理降温的阻燃手段即为使物质燃烧的温度下降。该种阻燃手段是借助使可燃物的燃点下降，阻止可燃物的燃烧，最后达成扑灭火焰的目的。在实施物理降温的阻燃过程中，一般是使用消防用水实施阻燃作业任务，此类方法不但是一类广泛采用的阻燃手段，与此同时也是综合造价损耗最少、出现时期最久的阻燃手段。这是由于消防用水的温度较低可以显著地使可燃物的燃烧温度下降，而且在降温进程中发生的相关化学反应可以消耗非常多的热能，快速有效地降低燃烧物的温度，使燃烧没有条件继续蔓延和发展，最终达到灭火的目的。冷却和隔绝的主要做法在于将可燃物的燃点温度降低到可燃点之下，这样对于燃点的降低使得物体在燃烧时无法达到其燃烧所需要的燃点，燃点降低使得可燃物不具备充分燃烧的温度，进而导致外部热能源头被主动隔断，燃烧反应会被动停止。在阻燃方法的降温和隔绝手段中，消防炮的水柱或泡沫把消防用水等可以带来降温效果的物质主动施加到燃烧物表面，从而经过一定周期针对物质实施相关的降温手段，此类降温的手段是借助喷射消防用水等降温物质至燃烧物质表层进行完成的。在降温物质和燃烧物质的作用下，通过消防炮的水柱具备比较明显的汽化作用及冷却能力，完成彻底的灭火效果，从而达到灭火的目的。
结语
总之，消防炮在消防设备领域还属于比较新的产品，它相对于传统的消火栓系统而言，具有流量，射程等方面的优势，但也存在一些缺陷，例如，成本较高、控制系统较复杂，市场接受度还不高等。因此，消防炮要在消防领域发挥更大的作用，还需要在实践中进一步的探索与总结经验，提高消防炮灭火系统的可靠性。
参考文献
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