泡沫灭火系统

泡沫灭火系统 泡沫灭火系统是指普通空气机械泡沫灭火系统。是当今扑救甲（液化烃除外）、乙、丙类液体火灾和一般固体物质火灾，普遍使用的灭火系统。主要适用于提炼、加工生产甲、乙、丙类液体的炼油厂、化工厂、油田、油库，为铁路油槽车装卸油品的鹤管栈桥、码头、飞机库、机场及燃油锅炉房、大型汽车库等。在火灾危险性大的甲、乙、丙类液体储罐区和其它危险场所，灭火优越性非常明显，实践证明，该系统具有安全性高、经济实用、灭火效率高等优点。 泡沫液的灭火作用主要体现在以下几个方面： 1、在燃烧物表面形成泡沫覆盖层，使燃烧物的表面与空气隔绝，同时泡沫受热蒸发产生的水蒸气可以降低燃烧物附近氧气的浓度，起到窒息灭火作用。 2、泡沫层能阻止燃烧区的热量作用于燃烧物质的表面，因此可防止可燃物本身和附近可燃物质的蒸发。 3、泡沫析出的水对燃烧物表面进行冷却。 液体火灾必须选用抗溶性泡沫液。扑救水溶性液体火灾只能采用液上喷射泡沫，不能采用液下喷射泡沫。对于非溶性液体火灾，当采用液上喷射泡沫灭火时，选用普通蛋白泡沫液，氟蛋白泡沫液或水成膜泡沫液均可。对于非水溶性液体火灾，当采用液下喷射泡沫灭火时，必须选用氟蛋白泡沫液或水成膜泡沫液。泡沫液的储存温度应为0℃～40℃.图3-32是泡沫灭火系统灭火过程图。 一、系统的主要组件 泡沫灭火系统由水源、泡沫消防泵、泡沫液储罐、泡沫比例混合器、泡沫产生器、阀门、管道及其它附件组成。 （一）泡沫消防泵 泡沫消防泵即能把泡沫以一定的压力输出的消防火泵，泡沫消防泵宜选用特性曲线平缓的离心泵，以保证流量的可变性和扬程的不变性。泡沫消防泵宜为自灌式引水。但采用自灌式引水时，蓄水池的水面不得高于水泵轴线5m，否则环泵式负压比例混合器不能正常工作。 1、水源要求 泡沫灭火系统必须采用自来水或干净的天然水源。 2、安装要求 （1）消防泵应保证在火警时立即投入工人作，并在火场非消防电源断电时仍能正常工作。因此，应安装两路电源供电，其中一路作备用，或配备内燃以电机组备用。在重要防护场所应根据配置备用泡沫消防泵。 （2）泡沫消防泵进水管上应设置真空压力表或真空表，以观察水位高低和真空度大小；泡沫消防泵的出水管上，应设置压力表、单向阀和带控制阀的回流管，以观察泵的扬程，防止管网内的水或泡沫混合液倒流至泵内造成水锤和泵超压运转造成泵过热损坏。 （二）泡沫比例混合器 泡沫比例混合器是一种使水与泡沫原液按规定比例混合成的混合液，以供泡沫产生设备发泡的装置。 我国目前生产的泡沫比例混合器有环泵式泡沫比例混合器、压力式比例混合器、平衡压力泡沫比例混合器、管线式泡沫比例混合器。 1、环泵式泡沫比例混合器 环泵式泡沫比例混合器主要有PH系列环泵式负压比例混合器，其规格按提供的最大混合液流量来划分系列产品的有PH32、PH48和PH64三种型号，另外，还有PH32c，PH64c两种船用型号。环泵式负压比例混合器如下图所示。 PH系列环泵式负压比例混合器固定安装在消防泵的出水管和进水管之间，管线形成环流状，故称环泵式负压比例混合器，它与固定式消防水泵配套使用，向泡沫灭火设备输送泡沫混合液。该系列比例混合器运用于低倍数泡沫灭火系统。泡沫液与水的混合比一般为6︰94，如用3％型泡沫液则为3︰97。 使用方法： 启动消防泵，将水压调到系统所需的压力，将比例混合器的指针转到所需要的泡沫混合液量指数上，开启比例混合器的阀门和泡沫液管路的阀门，水与泡沫液即按比例混合，混合液经管道输送到泡沫产生器，即可产生空气泡沫。泡沫混合液量在指示牌允许范围内可根据需要进行调节。 2、压力式泡沫比例混合器 压力式泡沫比例混合器主要有PHY系列储罐式压力比例混合器和PHY系列压力比例混合器。 （1）PHY系列储罐式压力比例混合器，是安装在泡沫液储罐上的，其特点是可以直接使用消防泵的压力水源，在混合器的标定工作压力范围内能自动地使泡沫液与水按规定比例进行混合，向多种型号的泡沫产生设备输送泡沫混合液。该系列混合器备有3％和6％混合比孔板，可以根据需要选用。压力式泡沫比例混合流程图如下图所示。 储罐式压力比例混合器的规格是按照每秒钟提供的最大混合液量来划分的。系列产品有四种规格，即PHY32c、PHY48/55、PHY64/75、PHY72/30c。该系列比例混合器适用于低倍数泡沫灭火系统。 储罐式压力式泡沫比例混合器由泡沫储罐、比例混合器、球阀、进水和出泡沫液管道等组成，有立式和卧式两种。泡沫液储罐分无隔膜和有隔膜两种结构型式。前者结构简单，加工方便，成本较低，但罐内储液一经使用即与水混合，无论用完与否，剩液都必须更换，后者剩液无须更换，但造价较贵。 使用方法： A、与混合器配套的消防水泵的压力，必须符合混合器进口工作压力范围的要求，否则将影响混合比，降低泡沫质量。 B、混合器使用时应首先开启排气阀，随后开启进水阀，当排气阀出水时即可关闭，待储罐内压力升到需要值时，可开启储液阀，混合液即可输出。 C、混合器使用后，要将出液阀，进水阀分别关闭，然后开启排气阀，待压力表回零后，开启放液阀，将储罐内泡沫液和水放尽。 （2）PHY系列压力比例混合器 PHY系列压力比例混合器的规格是按照每秒钟提供的最大混合量划分的，系 列产品有PHY8、PHY40、PHY80三种型号。 PHY系列压力比例混合器与泡沫液泵配套使用，在标定的工况下能使水和泡沫液按比例进行混合，形成混合液，输送给泡沫产生装置，产生泡沫进行灭火。PHY系列压力比例混合器，主要用于高倍数泡沫灭火系统。 3、平衡压力比例混合器具 PHP系列平衡压力比例混合器，是我国80年代末期研制成功的新型比例混合器，有PHP20、PHP40、PHP8三种规格。这种比例混合器只有泡沫液和水的压力差不超过允许值，就可以在一个很大的流量范围内自动地按比例将水和泡沫液进行混合，并将混合液输送到泡沫产生装置。平衡压力比例混合器适用于固定式高倍数泡沫灭火系统，也适用于低倍数泡沫灭火系统。平衡压力比例混合流程如下图所示。 （1）适用范围和适用条件 平衡压力比例混合器适用于固定式低倍数泡沫灭火系统，也可适用于高倍数泡沫灭火系统。 （2）使用条件 A、PHP型平衡压力比例尺混合器必须垂直安装使用。 B、PHP平衡压力比例混合器应与同步消防水泵和泡沫液泵配套使用。 C、当使用3%或6%型泡沫液时，必须按照泡沫液型号配用，否则比例失调。 D、使用时两只压力表指示的压力值必须相同，才能满足混合比的要求。 4、管线式比例混合器 管线式比例混合器的典型产品为PHF系列管线式负压比例混合器和PH系统管线式泡沫比例混合器。管线式比例混合流程如下图所示。 （1）PHF系列管线式负压比例混合器 其规格按每秒钟提供的最大混合液流量来划分，系列产品有PHF3、PHF4、PHF8、PHF16四种型号。此种比例混合器宜与高倍数泡沫发生器配套使用，也能与低倍数泡沫灭火系统配套使用，其结构简单，使用方便，主要适用于移动式或半固定式泡沫灭火系统。因为它的流量范围较小（180-900L/min），进口处压力较高（0.6-1.2Mpa），压力降较大（为出口压力的1/3左右）。 该型比例混合器的使用条件为： A、混合器进口压力应设计保持在0.6-1.2Mpa范围内。 B、应配用3%或6%泡沫液。 C、应水平安装使用。 D、该系列比例混合器与高倍数泡沫灭火系统的安装距离不应超过40m。 （2）PH系列管线式比例混合器 其构造由手柄、阀蕊、指示牌、喷嘴、阀体、接口、混合器本体等组成。 使用方法：当手柄指针指向3%时可采用3%型的空气泡沫液；当手柄指针指向6%时可采用6%的空气泡沫液。 （三）泡沫产生器 它的作用是将泡沫混合液与空气混合形成空气泡沫，输送至燃烧物的表面上，并且分为液上喷射空气泡沫产生器、液下喷射空气泡沫产生器、高倍数泡沫产生器、低倍数泡沫产生器四种。 1、液上喷射空气泡沫产生器 液上喷射空气泡沫产生器有横式和竖式两种，均安装在油罐壁的上部，仅安装形式不同，构造和工作原理是相同的。按每秒钟提供的最大混合液流量来划分，竖式泡沫产生器有ps4、ps8、ps16、ps24和ps32五种型号。横式泡沫产生器有Pc4、Pc8、Pc16、Pc24四种型号。 使用注意事项： ①泡沫产生器需要泡沫比例混合器配套使用，操作时，应注意混合液进入产生器时工作压力最低不得低于0.2MPa，如压力过低就不能正常工作，其进口标定工作压力为0.5MPa。 ②本产生器配用3%和6%型普通泡沫液。 ③为了避免和减轻在贮罐发生火灾时罐壁变形时对管道的破坏，应在产生的进口管道中安装一段相同口径的金属软管。 2、液下喷射空气泡沫发生器 液下喷射空气泡沫发生器，又称高背压泡沫发生器，它是从贮罐内底部液下喷射空气泡沫扑救油罐火灾的主要设备。它同液上喷射空气泡沫发生器的不同处在于它喷射泡沫后的出口压力还需保持相当于进口工作压力25-30%的背压，以克服管道的沿程摩阻损失及油罐液面高度静压损失。 液下喷射空气泡沫产生器，是贮罐液下喷射空气泡沫（氟蛋白）泡沫或水成膜泡沫灭火的主要设备，配用的灭火剂是氟蛋白泡沫液或水成膜泡沫液，它适用于汽油、柴油、煤油贮罐和粘度小于40×10ˉ6㎡/s的原油浮顶罐和内浮顶罐火灾的扑救，但最适用于拱顶罐火灾的扑救。 适用范围和使用注意事项： 液下喷射空气泡沫产生器适用于固定式和半固定式液下喷射泡沫灭火系统。 注意事项： ①必须配用氟蛋白泡沫液或水成膜泡沫液。 ②由泡沫泵站将泡沫（或混合液）输到最远保护对象时间不应大于5min；泡沫混合液管道的设计流速不宜大于3m/s。 ③泡沫喷入油品的流速，对于汽油、煤油、柴油宜小于3m/s，对于原油，宜小于3.5m/s ④必须在泡沫管线上安装背压调节阀和压力表。 ⑤泡沫喷管长度，其高度必须在水垫层之上，否则空气泡沫要受到破坏。 ⑥泡沫管上的止回阀应连用专用的止回阀，以保证有良好的密封性能。否则油品会渗流到管道内。 3、高倍数泡沫发生器 发泡原理：高倍数泡沫发生器是高倍数泡沫灭火系统中产生并喷放高倍数泡沫的装置。水和高倍数泡沫液按所要求的比例混合后，以一定的压力进入泡沫发生器，通过喷嘴以雾化形式均匀喷向发泡网，在网的内表面上形成一层混合液薄膜，由风叶送来的气流将混合液薄膜吹胀成大量的气泡（泡沫群）。 根据驱动风叶的原动机类型，目前国内高倍数泡沫发生器有水力驱动式高倍数泡沫发生器和电动机驱动式高倍数泡沫发生器两种类型。 （1）水力驱动式高倍数泡沫发生器又可分为两种形式： ①水轮机驱动式高倍数泡沫发生器 该种发生器基本上都是用铜、不锈钢等耐腐蚀加工，发泡网是用1CrI8Ni9不锈钢制材制作，可在防护区内安装使用。主要PF4型、PFT4型、PFS3型、PFS4型、PFS5型水轮机驱动式高倍数泡沫发生器。 ②水流反作用力式高倍数泡沫发生器 目前有PFS-160型发生器，其发泡网是用棉线制作，不允许在防护区内安装使用。它可用于移动式高倍数泡沫灭火系统或将它放在免受火焰危害的部位，通过导泡筒向防护区输送高倍数泡沫扑救火灾。 （2）电动机驱动式高倍数泡沫发生器 目前两有种产品：PF20型、PFD-200型电动机驱动式高倍数泡沫发生器。该种产品适用于大范围的防护区。其中PFD-200型产品或用于移动式高倍数泡沫灭火系统，使其电动机免受火焰危害。 4、中倍数泡沫发生器 发泡原理：中倍数泡沫发生器与高倍数泡沫发生器的工作原理不同，后者是吹气型泡沫发生器，而前者是吸气型泡沫发生器。这种发生器不需要强风吹泡，因此结构简单。 该种发泡器种类：目前有固定式和手提式两种。固定式目前有PZ3和PZ6型，它们固定安装在可燃、易燃液体贮罐上，用来产生并向罐内喷射21～40倍的中倍数泡沫，达到灭火的目的。 手提式目前主要有PZ4和PZ5型，它们与泡沫消防车或手抬消防泵和PHF型负压比例混合器配套使用组成移动式中倍数泡沫灭火系统。 二、系统的类型 泡沫灭火系统的种类很多 （一）按喷射方式分为液上喷射、液下喷射、泡沫喷淋和固定式泡沫炮四种。 1、泡沫液上灭火系统是将泡沫通过油罐上部覆盖到燃烧的液面而进行灭火的系统。与液下喷射灭火系统相比较，这种系统有泡沫不易受油的污染，可以使用廉价的普通蛋白泡沫等优点。 2、液下喷射灭火系统是一种在液体燃烧层的下部注入泡沫，泡沫上升至液体表面并扩散开，形成一个泡沫层的灭火系统。液下用的泡沫液必须是氟蛋白泡沫灭火液或是水成膜泡沫液。 3、泡沫喷淋系统 用喷头喷洒泡沫的固定式灭火系统称为泡沫喷淋系统。泡沫喷淋系统适用于在甲、乙、丙类液体可能泄露或消防设施不足的场所。泡沫喷淋应设有自动报警装置。宜采用自动控制方式，但必须同时设有手动控制装置。 4、固定式泡沫炮分为手动、电动和遥控三种类型，主要用于机场、码头、化工装置等场所，其特点是射程远，控制方便，喷射量大，灭火效率高。 （二）按系统结构分为固定式、半固定式和移动式三种。 1、固定式泡沫灭火系统：由水源、固定消防泵站、泡沫液储存设备、空气比例混合器、固定管道和泡沫发生装置及系统组件组成。一旦保护对象着火，能自动或手动供给泡沫及时扑救火灾。 2、半固定式泡沫灭火系统：由固定泡沫产生装置和水源、泡沫消防车或机动消防车，临时由水带连接组成的灭火系统。或者由固定的泡沫消防泵、相应的管道和移动的泡沫产生装置（泡沫炮、泡沫钩枪），用水带临时连接组成的灭火系统。 3、移动式泡沫灭火系统：即由消防车或机动消防泵、泡沫比例混合器、移动式泡沫产生装置（泡沫炮、泡沫枪），用水带临时连接组成的灭火系统。 （三）按发泡倍数分为三种系统：发泡倍数在20倍以下的称低倍数泡沫灭火系统；发泡倍数在21-200倍之间的称中倍数泡沫灭火系统；发泡倍数在201-1000倍之间的称高倍数泡沫灭火系统。 三、系统的检查和维护 （一）系统的日常管理维护 1、一般规定 （1）泡沫灭火系统投入运行前，建设单位应配齐经过专门培训、并通过考试合格的人员负责系统的维护、管理和操作。 （2）编制操作规程并绘制系统流程图。 （3）制定值班人员手则。 （4）建立系统定期检查维修记录表。 （5）建立该系统的技术档案。 2、系统定期检查和试验 （1）每周应对消防泵（包括备用泵）启动运行一次； （2）每季度应对系统进行检查，检查内容如下： ①对低、中倍数泡沫产生器、泡沫喷头、泡沫炮、泡沫比例混合器进行外观检查； ②对固定式泡沫炮的回转、仰俯机构或电动操作机构进行检查； ③消火栓和阀门的开启与关闭应自如，不应锈蚀； ④压力表、管道过滤器、金属软管、管道及附件不应有损伤； ⑤电源及电气设备工作状态应良好； ⑥供水水源及水位指示装置应正常。 （3）每年应对系统进行检查，检查内容及要求除按季节检查规定外，尚应增加下列内容： ①系统管道应用水冲洗一次，清除锈渣； ②储罐上液上泡沫产生器（低、中倍）泡沫混合液立管，应清除锈渣； （4）系统运行2-3年后，应按下列规定对系统进行彻底检查和试验； ①对所储存的泡沫液，进行化验，检查其发泡倍数、析液时间是否符合产品要求，若不符合，应全部立即更换符合标准的新泡沫液。 ②对设备和管道应全部进行防腐处理； ③对泵和阀门进行拆卸检修。 对检查和试验中发现的问应及时解决，对损坏或不合格者立即更换，使系统恢复到正常状态。 （二）系统的模拟启动 进行系统的模拟启动试验可以保证系统的正常运转以及使用操作维护人员熟悉设备和灭火操作规程。试验按下列程序进行： 1、准备所需要的检验设备。 2、主电源和备用电源切换试验1～3次； 3、用清水代替泡沫液首先进行单机启动试验。 （1）消防泵和固定式消防泵组应全部进行试验，工作与备用消防泵或固定式消防泵组在设计负荷下连续运转不应小于20分钟，其间转换运行1～3次，并应符合设计技术要求； （2）泡沫比例混合器应全部调试； （3）进行泡沫发生装置的调试：选择最不利点作喷水试验，其进口压力应符合设计要求，发泡应正常。 4、系统模拟启动试验应在单机调试合格后进行。 （1）调试时应使系统中所有的阀门处于正常工作状态； （2）每个防护区应进行喷水试验； （3）当为手动灭火系统时，应以手动控制方式，进行一次喷水试验；当为自动灭火系统时，应以手动和自动控制方式各进行一次，其各项性能指标均应达到设计要求。 5、低、中倍数泡沫灭火系统喷水试验完毕后，将系统中的水放空后应选择最不利点的防护区或储罐，进行一次喷泡沫试验。当为自动灭火系统时，应以自动控制方式进行，喷射泡沫的时间不宜小于1分钟。且实测泡沫混合液的混合比例及泡沫的发泡倍数和析液时间应符合设计要求。 6、高倍数泡沫灭火系统除按上述步骤进行模拟试验外，尚应对每个防护区分别进行一次喷泡沫试验，当为自动灭火系统时，应以自动控制的方式进行，喷射泡沫的时间不宜小于30s，泡沫最小供给速率应符合设计要求。 7、泡沫灭火系统试验后，应用清水冲洗放空，然后将系统恢复到正常工作状态并填写记录。 （三）火灾时系统的控制与操作 1、手动灭火系统应配有专门的值班操作人员及制定操作规程，火灾时由专门人员按操作规程进行操作。 2、泡沫全淹没系统与火灾自动报警系统组成自动控制灭火系统，并与防护区内的门窗关闭装置、排气口的开启装置以及生产、照明电源切断装置等联动控制。火灾时由火灾自动报警系统放出声光报警，并自动启动灭火装置实施灭火，但同时也应设立手动和应急操作启动程序，紧急情况下由值班人员按规程操作实现控火和灭火。 维护与管理 一、一般规定 1、泡沫灭火系统验收合格方可投入运行。 2、泡沫灭火系统投入运行前建设单位应配齐经过专门培训，并通过考试合格的人员负责系统的维护、管理、操作和定期检查。 3、泡沫灭火系统正式启用时，应具备下列条件： 3.1、验收申请报告、系统验收表、施工图，设计说明书，设计变更文件，建筑防火审核意见书、泡沫液储罐的强度和严密性试验记录表，阀门的强度和严密性记录表，隐蔽工程验收记录表，管道试压记录表，管道冲洗记录表系统调试记录表、系统及设备的使用说明书、主要设备及泡沫液的国家质量监督检验测试中心的检测报告和产品出厂合格证阀门，压力表，管道过滤器金属软管，管子及管件等出厂检验报告或合格证。与系统相关的电源，备用动力，电气设备，以及火灾报警系统和联动控制设备等验收合格的证明管理维护人员登记表 3.2、操作规程和系统流程图 3.3、值班员职责 3.4、系统的检查记录 3.5、已建立泡沫灭火系统的技术档案 二、系统的定期检查和试验 1、每周对消防泵和备用电力进行一次启动试验并填好系统周检记录表 系统周检记录表 工程名称 项目名称 时间 消防泵 启动试验 备用电力启动试验 存在问题及 处理情况 检查人 （签字） 负责人 （签字） 备注 注：检查项目栏内应根据系统选择的具体设备进行填写。 检查项目若正常画√ 2、每季度应对系统进行检查，检查内容及要求应符合下列规定，并填好系统周检查记录表 系统年检记录表 工程名称 项目名称 日期 检查项目 检查、试验 内 容 结果 存在问题及 处理情况 检查人（签字） 负责人 （签字） 备注 注：检查项目栏内应根据系统的形式和选择的具体设备进行填写 不够可加页 结果栏内填写合格，部分合格，不合格 2.1对低倍数泡沫产生器，中、高倍数泡沫产生器泡沫喷头，固定式泡沫炮，泡沫比例混合气进行外观检查，应完好无损。 2.2对固定式泡沫炮的回转机构’仰俯机构或电动操作机构进行检查，性能应达到标准的要求。 2.3消火栓和阀门的开启应自如，不应锈蚀 2.4压力表、管道过滤器、金属软管、管道及附件不应有损伤。 2.5电源及电气设备工作状况应良好 2.6供水水源及水位指示装置应正常 3、每年应对系统进行检查，检查内容及要求除按季度检查的规定外尚应符合下列规定，并填写年检记录表。 3.1年检时，除低、中倍数泡沫混合液立管和液下喷射防火堤内泡沫管道以及高倍数泡沫发生器进口端控制阀后的管道外，其余管道应全部清洗，清除锈渣。 3.2对低、中倍数泡沫混合液立管、只清除锈渣。 4、系统运行每隔2～3年，应按下列规定对系统进行彻底的检查和试验，并填写系统年检记录表。 4.1对于低倍数泡沫灭火系统中的液上及液下喷射、泡沫喷淋、固定式泡沫炮和中倍数泡沫系统进行喷泡沫试验，并对系统所有的设备、设施、管道及附件进行全面检查。 4.2对于高倍数泡沫灭火系统，可在防护区内进行喷泡沫试验，并对系统所有设备设施管道及附件进行全面检查。 4.3系统检查和试验完毕，因对消防泵泡沫液管道泡沫混合液管道、泡沫管道、泡沫比例混合器、管道过滤器等用清水进行彻底冲洗清除锈渣并立即放空，然后涂漆。 5、对检查和试验中发现的问题应及时解决，对损坏和不合格的应立即更换，并应使系统恢复到正常状态。 火灾 火灾监控装置自动启动 消防值班人员手动启动 消 防泵 水 泡沫液 比例混合器 混合液 泡沫产生器 灭火 泡沫