高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范

高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计 中华人民共和国国家标准 高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范 Code for design of high & medium expansion foam systems GB 50196—93 主编部门：中华人民共和国公安部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：1994年 8月 1日 关于发布国家标准《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》的 建标[1994]23号 根据国家计委计综[1989]30号文的要求，由公安部天津消防科学研究所负责主编，会同有关单位共同编制 的国家标准《高倍数、中倍 数泡沫灭火系统设计规范》，已经有关部门会审。现批准《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50196-93为强制性国家标准，自 1994年 8月 1日起施行。 本规范由公安部负责管理，其具体解释等工作由公安部天津消防科学研究所负责，出版发行由建设部标准 定额研究所负责组织。 中华人民共和国建设部 1993年 12月 30日 目 录 1 总则 2 术语、符号 2.1 术语 2.2 符号 3 基本规定 3.1 系统型式的选择 3.2 泡沫液的选择、贮存和泡沫混合液的配制 3.3 系统组件 4 高倍数泡沫灭火系统 4.1 一般规定 4.2 系统设计 4.3 系统组件 4.4 探测、报警与控制 5 中倍数泡沫灭火系统 5.1 系统设计 5.2 系统组件 1、总则 1.0.1 为合理地设计高倍数、中倍数泡沫灭火系统，减少火灾危害，保护人身和财产的安全，制定本规范。 1.0.2 高倍数、中倍数泡沫灭火系统的设计应遵循国家的有关方针政策，针对防护区的实际情况，做到安全 可靠，技术先进、经济合理。 1.0.3 本规范适用于新建、扩建或改建工程中设置的高倍数、中倍数泡沫灭火系统的设计。 1.0.4 高倍数、中倍数泡沫灭火系统可用于扑救下列火灾： 1.0.4.1 汽油、煤油、柴油、工业苯等 B类火灾。 1.0.4.2 木材、纸张、橡胶、纺织品等 A类火灾。 1.0.4.3 封闭的带电设备场所的火灾。 1.0.4.4 控制液化石油气、液化天然气的流淌火灾。 1.0.5 高倍数、中倍数泡沫灭火系统不得用于扑救含有下列物质的火灾： 1.0.5.1 硝化纤维、炸药等在无空气的环境中仍能迅速氧化的化学物质与强氧化剂。 1.0.5.2 钾、钠、镁、钛和五氧化二磷等活泼性的金属和化学物质。 1.0.5.3 未封闭的带电设备。 1.0.6 高倍数、中倍数泡沫灭火系统的设计，除执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准、规范的 规定。 2、术语 2.1.1 高倍数 expansion 泡沫的体积与产生这些泡沫的泡沫混合液的体积之比。 2.1.2 高倍数泡沫 high expansion foam 发泡倍数为 201～1000的泡沫。 2.1.3 中倍泡沫 medium expansion foam 发泡倍数为 21～200的泡沫。 2.1.4 混合比 concentration 泡沫液在泡沫混合液中所占的体积百分比。 2.1.5 泡沫供给速率 rate of foam application 每分钟供给泡沫的总体积。 2.1.6 封闭空间 enclosure 由难燃烧体或非燃烧体所包容的空间。 2.1.7 导泡筒 foam transit tube 由泡沫发生器出口向防护区输送高倍数泡沫的导筒。 2.1.8 全淹没式高倍数泡沫灭火系统 total flooding of high expansion foam extinguishing system 由固定式高倍数泡沫发生装置将高倍数泡沫喷放到封闭或被围挡的防护区内，并在规定的时间内达到一定 泡沫淹没深度的灭火系统。 2.1.9 局部应用式高倍数、中倍数泡沫灭火系统 local application of high & medium expansion foam extinguishing system 由固定或半固定的高倍数或中倍数泡沫发生装置直接或通过导泡筒将泡沫喷放到火灾部位的灭火系统。 2.1.10 移动式高倍数、中倍数泡沫灭火系统 mobile of high & medium expansion foam extinguishing system 由移动式高倍数、中倍数泡沫发生装置直接或通过导泡筒将泡沫喷放到火灾部位的灭火系统 3、基本规定 3.1 系统型式的选择 3.1.1 系统型式的选择应根据防护区的总体布局、火灾的危害程度、火灾的种类和扑救条件等因素，经综合 技术经济比较后确定。 3.1.2 高倍数泡沫灭火系统可分为全淹没式高倍数泡沫灭火系统、局部应用式高倍数泡沫灭火系统和移动式 高倍数泡沫灭火系统；中倍数泡沫灭火系统可分为局部应用式中倍数泡沫灭火系统和移动式中倍数泡沫灭 火系统。 3.1.3 下列场所可选择全淹没式高倍数泡沫灭火系统： 3.1.3.1 大范围的封闭空间。 3.1.3.2 大范围的设有阻止泡沫流失的固定围墙或其它围挡设施的场所。 3.1.4 下列场所可选择局部应用式高倍数泡沫灭火系统： 3.1.4.2 大范围内的局部封闭空间 3.1.4.2 大范围内的局部设有阻止泡沫流失的围挡设施的场所。 3.1.5 下列场所可选择移动式高倍数泡沫灭火系统： 3.1.5.1 发生火灾的部位难以确定或人员难以接近的火灾场所。 3.1.5.2 流淌的 B类火灾场所。 3.1.5.3 发生火灾时需要排烟、降温或排除有害气体的封闭空间。 3.1.6 下列场所可选择局部应用式中倍数泡沫灭火系统： 3.1.6.1 大范围内的局部封闭空间。 3.1.6.2 大范围内的局部设有阻止泡沫流失的围挡设施的场所。 3.1.6.3 流散的 B类火灾场所。 3.1.6.4 不超过 100m2流淌的B类火灾场所。 3.1.7 下列场所可选择移动式中倍数泡沫灭火系统： 3.1.7.1 发生火灾的部位难以确定或人员难以接近的较小火灾场所。 3.1.7.2 流散的 B类火灾场所。 3.1.7.3 不超过 100m2流淌的B类火灾场所。 3.2 泡沫液的选择、贮存和泡沫混合液的配制 3.2.1 高倍数泡沫灭火系统的泡沫液的选择应符合下列规定： 3.2.1.1 当利用新鲜空气发泡时，应根据系统所采用的水源，选择淡水型或耐海水型高倍数泡沫液。 3.2.1.2 当利用热烟气发泡时，应采用耐温耐烟型高倍数泡沫液。 3.2.1.3 系统宜选用混合比为 3%型的泡沫液。 3.2.2 中倍数泡沫灭火系统的泡沫液的选择应符合下列规定： 3.2.2.1 应根据系统所采用的水源，选择淡水型或耐海水型高倍数泡沫液，亦可选用淡水海水通用型中倍数 泡沫液。 3.2.2.2 选用中倍数泡沫液时，宜选用混合比为 6%型的泡沫液。 3.2.3 泡沫液应密封贮存在专用的储罐内；储罐应设置在阴凉、干燥处；贮存的环境温度应符合泡沫液的使 用温度。 3.2.4 配制泡沫混合液不得采用含有油品等影响泡沫的产生和泡沫稳定性的水。 3.2.5 配制泡沫混合液的水温宜为 5～38℃。 3.2.6 泡沫液必须符合国家现行标准《高倍数泡沫灭火剂》的有关规定。 3.3 系统组件 3.3.1 系统组件的涂色宜符合下列规定： 3.3.1.1 泡沫发生器、比例混合器、泡沫液储罐、压力开关、泡沫混合液管道、泡沫液管道、管道过滤器宜 涂红色。 3.3.1.2 水泵、泡沫液泵、给水管道宜涂绿色。 3.3.2 当选用贮水设备时，贮水设备的有效容积应超过该灭火系统计算用水贮备量的 1.15倍，且宜设水位 指示装置。 3.3.3 固定式常压泡沫液储罐，应设置液面计、排渣孔、出液孔、取样孔、吸气阀及人孔或手孔等，并应标 明泡沫液的名称及型号。 3.3.4 泡沫液储罐宜采用耐腐蚀材料制作，当采用普通碳素钢板制作时，其内面应作防腐处理。 3.3.5 防护区内固定设置泡沫发生器时，其发泡网应采用耐腐蚀的金属材料。 3.3.6 集中控制不同流量的多个防护区的全淹没式高倍数泡沫灭火系统或局部应用式高倍数、中倍数泡沫灭 火系统，宜采用平衡压力比例混合器。 3.3.7 集中控制流量基本不变的防护区的全淹没式高倍数泡沫灭火系统或局部应用式高倍数泡沫灭火系统， 宜采用压力比例混合器。 3.3.8 流量较小的局部应用式高倍数泡沫灭火系统或移动式高倍数泡沫灭火系统，宜采用负压比例混合器。 3.3.9 集中控制流量基本不变的防护区的局部应用式中倍数泡沫灭火系统，宜采用环泵式比例混合器；移动 式中倍数泡沫灭火系统，宜采用负压比例混合器。 3.3.10 系统管道的工作压力不宜超过 1.2MPa。 3.3.11 泡沫液、水和泡沫混合液在主管道内的流速不宜超过 5m/s；在支管道内的流速不应超过 10m/s。 3.3.12 泡沫发生器或比例混合器中与泡沫液或泡沫混合液接触的部件，应采用耐腐蚀材料。 3.3.13 固定安装的消防水泵和泡沫液泵或泡沫混合液泵应设置备用泵。泡沫液泵宜选耐腐蚀泵。 3.3.14 高倍数泡沫灭火系统的干式管道，可采用镀锌钢管；中倍数泡沫灭火系统的干式管道，可采用无缝 钢管，并均应配备清洗管道的装置。 高倍数、中倍数泡沫灭火系统的湿式管道，可采用不锈钢管或内、外部进行防腐处理的碳素钢管。在寒冷 季节有冰冻的地区，并应采取防冻设施。 3.3.15 泡沫发生器前应设控制阀、压力表和管道过滤器。 3.3.16 当泡沫发生器在室外或坑道应用时，应采取防止风对泡沫的发生和分布影响的措施。 3.3.17 当防护区的管道采用法兰联接时，其垫片应采用石棉橡胶垫片。 3.3.18 当采用集中控制消防泵房(站)时，泵房内宜设置泡沫混合液泵或水泵和泡沫液泵、泡沫液储罐、比 例混合器、控制箱、管道过滤器等。 3.3.19 消防泵房内应设备用动力。 3.3.20 消防泵房内应设置对外联络的通讯设备。 3.3.21 防护区内应设置排水设施。 3.3.22 管道上的操作阀门应设在防护区以外。 3.3.23 在比例混合器前的管道过滤器两端宜设压力表。 4、高倍数泡沫灭火系统 4.1 一般规定 4.1.1 利用防护区外部空气发泡的封闭空间，应设置排气口。排气口在灭火系统工作时应自动、手动开启， 其排气速度不宜超过 5m/s。 4.1.2 A类火灾单独使用高倍数泡沫灭火系统时，淹没体积的保持时间应大于 60min；高倍数泡沫灭火系统 与自动喷水灭火系统联合使用时，淹没体积的保持时间应大于 30min。 4.1.3 控制液化石油气和液化天然气的流淌火灾应符合下列规定： 4.1.3.1 宜采用发泡倍数为 300～500倍的泡沫发生器。 4.1.3.2 泡沫混合液的供给强度应大于 7.2L/min·m2。 4.1.4 水、泡沫液和泡沫混合液管道的水力计算应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》的有关规定。 4.2 系统设计 4.2.1 泡沫淹没深度的确定应符合下列规定： 4.2.1.1 当用于扑救 A类火灾时，泡沫淹没深度不应小于最高保护对象高度的 1.1倍，且应高于最高保护对 象最高点以上 0.6m。 4.2.1.2 当用于扑救 B类火灾时，汽油、煤油、柴油或苯类火灾的泡沫淹没深度应高于起火部位 2m；其他 B类火灾的泡沫淹没深度应由试验确定。 4.2.2 淹没体积应按下式计算： ( 4.2.2)式中 V — 淹没体积(m3)； S — 防护区地面面积(m2)； H — 泡沫淹没深度(m)； Vg — 固定的机器设备等不燃烧物体所占的体积(m3)。 4.2.3 淹没时间应符合下列规定： 4.2.3.1 全淹没式高倍数泡沫灭火系统和局部应用式高倍数泡沫灭火系统的淹没时间不宜超过表 4.2.3的规 定。 淹没时间表 4.2.3 可 燃 物 高倍数泡沫灭火系统单独使用 高倍数泡沫灭火系统 与自动喷水灭火系统联合 使用 闪点不超过 40℃的液体 2 3 闪点超过 40℃的液体 3 4 发泡橡胶、发泡塑料、成卷的织 物或皱纹纸等低密度可燃物 3 4 成卷的纸、压制牛皮纸、涂料纸、 纸板箱、纤维圆筒、橡胶轮胎等 高密度可燃物 5 7 4.2.3.2 水溶性液体的淹没时间应由试验确定。 4.2.3.3 移动式高倍数泡沫灭火系统的淹没时间应根据现场情况确定。 4.2.4 泡沫最小供给速率应按下式计算： ( 4.2.4-1) ( 4.2.4-2) 式中 R — 泡沫最小供给速率(m3/min)； T — 淹没时间(min)； CN — 泡沫破裂补偿系数，宜取 1.15； CL — 泡沫泄漏补偿系数，宜取 1.05～1.2； Rs — 喷水造成的泡沫破泡率(m3/min)，当高倍数泡沫灭火系统单独使用时取零，当 高倍数泡沫灭火系统与自动喷水灭火系统联合使用时，可按式( 4.2.4-2)计算； Ls — 泡沫破泡率与水喷头排放速率之比，应取 0.0748(m3/min)/(L/min)； Qy — 预计动作的最大水喷头数目总流量(L/min)。 4.2.5 防护区泡沫发生器的设置数量不得小于下式计算的数量： ( 4.2.5) 式中 N — 防护区泡沫发生器设置的计算数量(台)； r — 每台泡沫发生器在设定的平均进口压力下的发泡量(m3/min)。 4.2.6 防护区的泡沫混合液流量应按下式计算： ( 4.2.6) 式中 Qh — 防护区的泡沫混合液流量(L/min)； qh — 每台泡沫发生器在设定的平均进口压力下的泡沫混合液流量(L/min)。 4.2.7 防护区发泡用泡沫液流量应按下式计算： ( 4.2.7) 式中Qp — 防护区发泡用泡沫液流量(L/min)； K — 混合比，当系统选用混合比为 3%型泡沫液时，应取 0.03，当系统选用混合比 为 6%型泡沫液时，应取 0.06。 4.2.8 防护区发泡用水流量应按下式计算： ( 4.2.8) 式中 Qs — 防护区发泡用水流量(L/min)。 4.2.9 泡沫液和水的贮备量应符合下列规定： 4.2.9.1 全淹没式高倍数泡沫灭火系统 (1)当用于扑救 A类火灾时，系统泡沫液和水的连续供应时间应超过 25min； (2)当用于扑救 B类火灾时，系统泡沫液和水的连续供应时间应超过 15min。 4.2.9.2 局部应用式高倍数泡沫灭火系统 (1)当用于扑救 A类和 B类火灾时，系统泡沫液和水的连续供应时间应超过 12min； (2)当控制液化石油气和液化天然气流淌火灾时，系统泡沫液和水的连续供应时间应超过 40min。 4.2.9.3 移动式高倍数泡沫灭火系统 (1)当移动式高倍数泡沫灭火系统与全淹没式高倍数泡沫灭火系统或局部应用式高倍数泡沫灭火系统配合 使用时，泡沫液和水的贮备量可在 全淹没式高倍数泡沫灭火系统或局部应用式高倍数泡沫灭火系统中的泡 沫液和水的贮备量上增加 5%～10%； (2)当在消防车上配备时，每套系统的泡沫液贮存量不宜小于 0.5T； (3)当用于扑救煤矿火灾时，每个矿山救护大队应贮存大于 2T的泡沫液。 4.2.10 当系统保护几个防护区时，泡沫液和水的贮备量应按最大一个防护区的连续供应时间计算。 4.2.11 移动式高倍数泡沫灭火系统的供水压力可根据泡沫发生器和比例混合器的进口工作压力及比例混合 器和水带的压力损失确定。 4.2.12 移动式高倍数泡沫灭火系统用于扑救煤矿井下火灾时，泡沫发生器的驱动风压、发泡倍数应满足矿 井的特殊需要。 4.3 系统组件 4.3.1 全淹没式高倍数泡沫灭火系统或固定设置的局部应用式高倍数泡沫灭火系统宜由全部或部分下列组 件组成：水泵、泡沫液泵、贮水设备、泡沫液储罐、比例混合器、压力开关、管道过滤器、控制箱、泡沫 发生器、阀门、导泡筒、管道及其附件等。 4.3.2 半固定设置的局部应用式高倍数泡沫灭火系统宜由全部或部分下列组件组成：泡沫发生器、压力开关、 导泡筒、控制箱、管道过滤器、阀门、比例混合器、水罐消防车或泡沫消防车、管道、水带及附件等。 4.3.3 移动式高倍数泡沫灭火系统宜由手提式泡沫发生器或车载式泡沫发生器、比例混合器、泡沫液桶、水 带、导泡筒、分水器、水罐消防车或手抬机动消防泵等组成。 4.3.4 泡沫发生器的选择应符合下列规定： 4.3.4.1 在防护区内设置并利用热烟气发泡时，应选用水力驱动式泡沫发生器。 4.3.4.2 在有爆炸危险环境使用电动式泡沫发生器时，其电器设备选择的供电设计，应符合现行国家标准《爆 炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的要求。 4.3.5 泡沫发生器的设置应符合下列规定： 4.3.5.1 全淹没式高倍数泡沫灭火系统和局部应用式高倍数泡沫灭火系统 (1)高度应在泡沫淹没深度以上； (2)位置应免受爆炸或火焰损坏； (3)宜接近保护对象； (4)能使防护区形成比较均匀的泡沫覆盖层。 4.3.5.2 移动式高倍数泡沫灭火系统 (1)当采用导泡筒输送泡沫时，泡沫发生器可设置在防护区以外的安全位置，但导泡筒的泡沫出口位置应符 合本规范第 4.3.5.1款的规定。 (2)当泡沫发生器直接向防护区喷放泡沫时，其位置应符合本规范第 4.3.5.1款的规定。 4.3.6 系统采用平衡压力比例混合器时，应符合下列规定： 4.3.6.1 按水流量选择规格型号。 4.3.6.2 水进口压力范围为 0.5～1.0MPa。 4.3.6.3 泡沫液进口压力宜超过水进口压力 0.1MPa，但不应超过 0.2MPa。 4.3.6.4 确定选用 3%或 6%的混合比。 4.3.7 系统采用压力比例混合器时，应符合下列规定： 4.3.7.1 按水流量选择规格型号。 4.3.7.2 水进口压力范围为 0.5～1.0MPa。 4.3.7.3 泡沫液进口压力应超过水进口压力，其超过数值宜为 0.1MPa。 4.3.7.4 确定选用 3%或 6%的混合比。 4.3.8 系统采用负压比例混合器时，应符合下列规定： 4.3.8.1 水进口压力范围应为 0.6～1.2MPa。 4.3.8.2 水流量范围应为 150～900L/min。 4.3.8.3 负压比例混合器的压力损失可按水进口压力的 35%计算。 4.3.9 在压力比例混合器或平衡压力比例混合器的水和泡沫液入口前，应设压力开关、压力表、单向阀、控 制阀和管道过滤器。 4.3.10 泡沫发生器前的管道过滤器与泡沫发生器之间的管道宜选择不锈钢管材。 4.3.11 干式水平管道最低点应设排液阀；坡向排液阀的管道坡度不得小于 3‰。 4.3.12 泡沫发生器的出口如设置导泡筒时，其横截面积宜为泡沫发生器出口横截面积的 1.05～1.10倍。 4.3.13 防护区内采用自带比例混合器的泡沫发生器时，泡沫液桶应采取防火隔热措施。 4.4 探测、报警与控制 4.4.1 全淹没式高倍数泡沫灭火系统或局部应用式高倍数泡沫灭火系统，宜设置火灾自动报警系统。 4.4.2 消防控制中心(室)和防护区应设置声光报警装置。 4.4.3 消防自动控制设备宜与防护区内的门窗的关闭装置、排气口的开启装置以及生产、照明电源的切断装 置等联动。 4.4.4 探测、报警系统的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的规定。 5、中倍数泡沫灭火系统 5.1 系统设计 5.1.1 除油罐区以外的防护区，系统设计时，可按泡沫供给速率计算；油罐区系统设计时，可按泡沫混合液 的供给强度计算。 5.1.2 泡沫供给速率或泡沫混合液的供给强度应符合下列规定： 5.1.2.1 泡沫最小供给速率应按下式计算： ( 5.1.2) 式中 Z — 泡沫增高速率(m/min)，宜取 0.3。 5.1.2.2 泡沫混合液的供给强度应大于 4L/min·m2。 5.1.2.3 水溶性 B类火灾的泡沫供给速率或泡沫混合液的供给强度应由试验确定。 5.1.3 泡沫的最小喷放时间应符合下列规定： 5.1.3.1 当按泡沫供给速率计算时，泡沫的最小喷放时间应大于 12min。 5.1.3.2 当按泡沫混合液的供给强度计算时，泡沫的最小喷放时间可按表 5.1.3确定。 泡沫的最小喷放时间 表 5.1.3 火 灾 类 别 时 间（min） 流散的B类火灾，不超过 100m2流淌的B类火灾 10 油 罐 火 灾 15 注：水溶性 B类火灾，泡沫的最小喷放时间应经试验确定。 5.1.4 泡沫液的最小贮备量应符合下列规定： 5.1.4.1 当按泡沫供给速率计算时，应满足在泡沫的最小喷放时间内泡沫液的使用量。 5.1.4.2 当按泡沫混合液的供给强度计算时，系统用泡沫液的最小贮备量应符合下列规定： (1)当用于油罐时，其泡沫液的最小贮备量应按下式计算： ( 5.1.4-1) 式中WZ— 油罐用泡沫液的最小贮备量(L)； RZ— 泡沫混合液的供给强度(L/min·m2)； SZ— 油罐防护面积(m2)，拱顶油罐、钢制浅盘和铝合金双盘内浮顶油罐的防护面积可按油罐截面面积计 算；外浮顶油罐和钢制单、双盘内浮顶油罐的防护面积可按环形面积计算； K— 混合比，当采用混合比为 6%型中倍数泡沫液时，取 0.08； Tz— 泡沫的最小喷放时间(min)。 (2)系统用泡沫液的最小贮备量应按下式计算：W=WD+WG ( 5.1.4-2) 式中W— 系统用泡沫液的最小贮备量(L)； WD— 最大一个油罐用泡沫液的贮备量(L)； WG— 泡沫液储罐至最远一个油罐泡沫发生器之间管道中的泡沫液量(L)。 5.1.5 系统用水的最小贮备量应按下式计算： ( 5.1.5) 式中WS—系统用水的最小贮备量(L)。 5.2 系统组件 5.2.1 局部应用式中倍数泡沫灭火系统宜由固定的泡沫发生器、比例混合器、泡沫混合液泵或水泵及泡沫液 泵、管道过滤器、阀门、管道及其附件等组成。 5.2.2 移动式中倍数泡沫灭火系统宜由水罐消防车或手抬机动泵、比例混合器或泡沫消防车、手提式或车载 式泡沫发生器、泡沫液桶、水带及其附件等组成。 5.2.3 固定设置的比例混合器入口前的管道应设置管道过滤器。 5.2.4 固定设置的比例混合器的水和泡沫液入口处应设置压力表，且应在泡沫液入口处设置单向阀。