低倍数泡沫灭火系统设计

七 低倍数泡沫灭火系统 公安部天津消防科学研究所 秘义行 吴洪有 低倍数k空气l泡沫灭火系统是当今世界普遍首选用于生产!加工!储存!运输和使用甲!乙!丙 类液体场所的灭火系统o并早已成为甲!乙!丙类液体储罐区及石油化工装置区易于泄漏处等场所 的消防主力军∀ 它主要由消防水泵!泡沫比例混合装置!泡沫产生装置及管道等组成∀ 它通过泡沫 比例混合器将泡沫液与水按比例混合成泡沫混合液o经泡沫产生装置吸入空气k非吸气型泡沫喷射 装置直接喷射泡沫混合液l形成低倍数泡沫o即泡沫体积与其泡沫混合液体积之比小于 us倍的泡 沫o然后施加到燃烧的甲!乙!丙类液体面上∀ 其主要灭火机理是通过泡沫的遮断作用o将燃烧液 体与空气隔离而实现灭火∀ 因为泡沫中水的成分占 |yh 以上o所以它同时伴有冷却而降低燃烧液 体蒸发的作用o以及灭火过程中产生的水蒸气的窒息作用∀ 需要说明的是o5低倍数泡沫灭火系统设计规范6kŠ…xstxt2|ul正在修订中o本文编入了已决 定修订的部分内容o供参考∀编入的修订内容比现行5规范6可能更趋合理与完善∀目前按此设 计也完全符合现行国家规范的要求∀ 1 泡沫灭火剂 111 概述 随着石油化学工业的发展o石油化工产品的火灾频频发生o传统灭火剂) ) 水对其无能为力o 所以o从 t|世纪末o人们就致力开发扑救液体燃料火灾的和灭火剂∀t||s年o劳兰特研制成功 了由硫酸铝水溶液与碳酸氢钠和皂角草素水溶液发生化学反应而产生化学泡沫的灭火方法∀ t|ux 年o厄克特发明了干法化学泡沫并在工业上得到了应用∀t|v|年o德国的戴姆勒研制出了金属皂型 抗溶泡沫灭火剂∀ t|vz年o萨莫发明了用天然蛋白质水解制取蛋白泡沫灭火剂的方法∀此后o蛋白 泡沫灭火剂就是一种重要的泡沫灭火剂∀ t|yw年o美国图夫等人研制成功了以氟碳表面活性剂和 碳氢表面活性剂为基料的水成膜泡沫灭火剂o其灭火效力是蛋白泡沫的 u∗ v倍∀ t|ywo年英国 Œ≤Œ 公司研制成功了氟蛋白泡沫灭火剂∀到 zs年代中期o美国又研制出多用水成膜泡沫灭火剂o英国则 研制出了成膜氟蛋白泡沫灭火剂和抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂∀ 我国 ys年代前以化学泡沫为主oys年代后才出现了蛋白泡沫ozs年代中期以后才逐渐出现了 氟蛋白泡沫!水成膜泡沫!合成抗溶泡沫!抗溶水成膜泡沫!多功能氟蛋白泡沫等∀ 目前世界各国在 泡沫灭火系统中均已淘汰了化学泡沫而采用空气泡沫∀ 泡沫灭火剂按其类型分为普通型泡沫灭火剂和多用途型泡沫灭火剂∀ 普通型泡沫灭火剂主要 适用于扑救非水溶性甲!乙!丙类液体燃料火灾和 „ 类火灾o它包括蛋白泡沫灭火剂k°l!氟蛋白泡 沫灭火剂kƒ°l!水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒl!成膜氟蛋白泡沫灭火剂kƒƒƒ°l等~多用途型泡沫灭火 剂除了具有普通型泡沫灭火剂功能外o主要特点是能扑救水溶性甲!乙!丙液体燃料k醇!酯!醛!酮 等l火灾o它包括抗溶氟蛋白泡沫灭火剂kƒ°Ù„ • lo合成抗溶泡沫灭火剂k≥ل • lo抗溶水成膜泡沫 灭火剂k„ ƒƒƒÙ„ • lo抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂kƒƒƒ°Ù„ • l等o多用途型泡沫灭火剂通常均在 yh 的混合比下使用∀ 泡沫灭火剂的基本成份有}发泡剂k泡沫灭火剂中的基本组分o作用是使泡沫灭火剂的水溶液 s|t 易发泡o多为各种类型的表面活性物质l!稳泡剂k多为一些大分子或高分子的持水性强的物质o它 能提高泡沫的持水时间o增强泡沫的稳定性l!耐液添加剂k多为既疏水又疏油的表面活性剂和某些 抗醇性高分子化合物o使泡沫有良好的耐燃料破坏性l!助溶剂与抗冻剂k一般为一些醇类或醇醚类 物质o使泡沫灭火剂体系稳定!泡沫均匀!抗冻性好l及其他添加剂k泡沫改进剂!防腐剂!防腐败剂 等l∀ 112 蛋白泡沫灭火剂kΠl 蛋白泡沫灭火剂是由动植物蛋白质水解的产物∀加入适宜的泡沫稳定剂!抗冻剂!缓蚀剂!防腐 败剂等制成的泡沫浓缩液∀ 目前o蛋白泡沫灭火剂有 yh 型ky份体积灭火剂与 |w份体积的水混 合l和 vh 型kv份体积灭火剂与 |z份体积的水混合l两种∀ t1u1t 特点 ktl蛋白泡沫灭火剂原料易得o生产工艺简单o成本低∀ 它的原料是动物的蹄!角!毛!血!豆饼! 草籽饼等o原料来源广泛~ kul泡沫稳定性好o泡沫持水性好o抗烧性好~ kvl对水质要求不高o既适于淡水又适于海水~ kwl不适用于液下喷射泡沫系统~ kxl储存较短o一般储存 u∗ v年o而且不能以预混液储存∀ t1u1u 适用范围 蛋白泡沫灭火剂适用于扑救诸如原油!汽油!柴油!苯!甲苯等非水溶性甲!乙!丙液体燃料火 灾o也适用于扑救如纸张o木材等 „ 类火灾∀ 113 氟蛋白泡沫灭火剂kΦΠl 随着石油化学工业的发展o石油产品的重大火灾越来越多o在实践中也发现蛋白泡沫有许多缺 点o如泡沫灭火效力低o易被油污染o不能与干粉联合使用o不能液下喷射灭火等∀ 由于疏油性氟碳 表面活性剂的出现o为氟蛋白泡沫灭火剂的出现提供了条件∀ t|yx年o英国 Œ≤Œ公司将氟碳表面活 性剂  ⁄utu和  ⁄vtv添加到蛋白泡沫灭火剂中o制成了氟蛋白泡沫灭火剂o从而克服了蛋白泡 沫灭火剂的缺点o并将灭火能力提高了一倍∀ 我国 zs年代研制出了/ yust0氟碳表面活性剂和氟蛋 白泡沫灭火剂o到现在为止o氟蛋白泡沫灭火剂仍是我国扑救石油火灾使用最广的灭火剂之一∀ 目 前o氟蛋白泡沫灭火剂有 yh 型和 vh 型两种∀ t1v1t 特点 ktl泡沫的流动性和封闭性好∀ 由于氟碳表面活性剂和碳氢表面活性剂的加入o使氟蛋白泡沫 的表面张力和界面张力低!剪切力降低o因此泡沫流动性好o封闭性也比蛋白泡沫好~ kul泡沫对油类污染抵抗力高∀由于氟碳表面活性剂的存在o使泡沫具有了疏油性o因此在灭油 类火灾时o氟蛋白泡沫避免了象蛋白泡沫那样由于泡沫与油的接触或搅动而被油污染o使泡沫上带 油着火~ kvl能与干粉灭火剂联合使用~ kwl适用于储油罐的液下喷射~ kxl储存期和蛋白泡沫灭火剂一样较短o也一般储存 u∗ v年o且也不能以预混液储存∀ t1v1u 适用范围 氟蛋白泡沫适用的火灾范围与蛋白泡沫相同∀ 114 水成膜泡沫灭火剂kΑΦΦΦl t|yw年o美国图夫首先研制成功了水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒl∀ 鉴于其卓越的灭火性能!储存 t|t 性能以及其对灭火设备的优良适应性ozs年代以来美国!英国!法国!德国!意大利!加拿大等国的 多家公司相继研制生产了多种规格型号的水成膜泡沫液∀目前o它已成为国外石油化工消防中广泛 应用的灭火剂o是先进灭火剂的代表∀ 天津消防科学研究所于 t|z|年研制出第一代水成膜泡沫灭 火剂ot|{v年又研制出第二代水成膜泡沫灭火剂o并在 t||w年列为国家重点推广成果∀ 目前国内 已有几个生产厂生产水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒlo且有 yh 型!vh 型!th 型及耐寒型等多种产品∀ t1w1t 特点 ktl成膜性∀水成膜泡沫施加到燃烧液体表面上时o能产生一层防护膜o这是水成膜泡沫灭火剂 k„ ƒƒƒl所特有的∀其灭火效力不仅与泡沫性能有关o更重要的是依赖于它的成膜性及其防护膜的 坚韧性和牢固性∀这种防护膜不仅起到了隔绝和降温作用k实际是对泡沫起到了补益增强的作用lo 同时也确保了泡沫流动性好o疏油性强o有效地抑制燃料的挥发o使燃料对泡沫的破坏作用变弱o增 强了泡沫的封闭性能和抗复燃性能o也就是说水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒ l是靠泡沫和防护膜的双 重作用灭火∀ 因此o它有非常好的灭火性能和抗复燃能力∀ 其灭火性能是蛋白泡沫灭火剂的 u∗ v 倍∀ kul储存期长∀ 泡沫原液可以储存 us年o预混液也能储存 x年∀ kvl能与干粉灭火剂联合使用∀ kwl适用于储油罐的液下喷射∀ kxl由于其防护膜的灭火作用o所以它适用于非吸气型泡沫喷射装置∀ t1w1u 适用范围 水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒl主要适用于扑灭汽油!煤油!柴油!苯等非水溶性甲!乙!丙类液体 火灾~同时也适用于扑灭木材!织物!纸张等 „ 类火灾∀由于其渗透性强o对于 „ 类火灾它比纯水的 灭火效率高∀ 115 成膜氟蛋白泡沫灭火剂kΦΦΦΠl 在 zs年代末英国 „ ±ª∏¶公司以水解蛋白为基础o添加了适宜的氟碳表面活性剂o研制出了成 膜蛋白泡沫灭火剂kƒƒƒ°l∀目前o天津消防科学研究所也已开发出了该产品∀它具有水成膜泡沫灭 火剂的优点同时又具有氟蛋白灭火剂的优点o使用范围基本同于水成膜泡沫灭火剂∀ 目前o成膜氟 蛋白泡沫灭火剂有 yh 型和 vh 型两种∀ 116 合成型抗溶泡沫灭火剂kΣÙΑΡ l t|zw年美国奇萨以触变形多糖作为抗醇剂o制成了凝胶型抗溶泡沫灭火剂o我国于 {s年代研 制出多糖和凝胶型抗溶泡沫灭火剂∀ 凝胶型抗溶泡沫灭火剂具有上述其它泡沫灭火剂所具有的吸 热!降温!隔绝!窒息等灭火原理∀ 凝胶型抗溶泡沫在灭水溶性液体火且当泡沫与水溶性液体接触 时o泡沫中的多糖就凝聚o在水溶性液体燃料上形成一层胶膜保护了上面的泡沫o使之免受极性液 体的脱水作用而破坏∀ 通过隔绝空气和冷却把火扑灭∀ 凝胶型抗溶泡沫主要用于扑灭水溶性液体 火灾o也可用于扑灭非水溶性液体火灾和 „ 类火灾∀ 117 抗溶氟蛋白泡沫灭火剂kΦΠÙΑΡ l 抗溶氟蛋白泡沫灭火剂是在氟蛋白泡沫灭火剂kƒ°l的基础上添加了高分子多糖和其它添加 剂而制成的∀ 它兼有氟蛋白泡沫灭火剂kƒ°l和凝胶抗溶泡沫的特点o主要用于扑灭水溶性液体火 灾o也可用于扑灭非水溶性液体火灾和 „ 类火灾∀ 118 抗溶水成膜泡沫灭火剂kΑΦΦΦÙΑΡ l 水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒ l只对灭烃类火有很好的效果o对于水溶性液体则无能为力∀ 继 „ ƒƒƒ 之后ot|zu年美国人奇萨在水成膜泡沫灭火剂的基础上o添加了一种抗醇的高分子化合物o u|t 制成了一种抗醇型水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒÙ„ • lo也称多用途水成膜泡沫灭火剂∀它在灭油类火 时o在油的表面上能形成一层水膜o在灭火溶性液体k醇!酯!醚!醛!酮等l火时o在其表面能形成一 层高分子胶膜o保护了上面的泡沫不被极性液体破坏o所以抗溶水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒÙ„ • l无 论是灭液态烃类火还是灭水溶性液体火都有非常好的效果∀ 近年天津消防科学研究所研制的抗溶 水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒÙ„ • lo无论是灭油类火或是灭水溶性液体火其性能都达到了标准要求 的 Œ„ 级o并且还能以中倍数的形式扑灭水溶性和非水溶性液体火灾∀ 119 抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂kΦΦΦΠÙΑΡ l 抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂kƒƒƒ°Ù„ • l是在成膜氟蛋白泡沫灭火剂kƒƒƒ°l的基础上添加了 高分子抗醇化合物制成的o其灭火原理和适用范围与抗溶水成膜泡沫灭火剂k„ ƒƒƒÙ„ • l基本相 同∀ 低倍数泡沫灭火剂的种类较多o用以保护的甲!乙!丙类液体的种类更是数不胜数o选择泡沫灭 火剂时一方面应考虑泡沫灭火剂是否与要保护的可燃液体相适宜~另一方面o目前有些泡沫灭火剂 存在相当突出的质量问题o其中有的是在泡沫灭火剂生产商无法控制的原料这一环节就出现质量 问题∀ 所以当选购时应按国家泡沫灭火剂有关标准审核∀ 2 储罐区泡沫灭火系统类型与应用形式 211 储罐的基本结构与保护面积 泡沫灭火系统不仅适用于地上甲!乙!丙类液体储罐区o也适用于地下及地下掩体!半地下!覆 土甲!乙!丙类液体储罐区~不仅适用于金属储罐区o也适用于钢筋混凝土储罐区∀但是o由于兴建地 下及地下掩体!半地下储罐区工程量大!耗资巨ozs年代中期后基本已不再兴建~钢筋混凝土储罐 安全性较差!火灾几率较大o我国已发生了多起该储罐大火o其中包括颇具影响的黄岛油库火灾o而 且兴建该类储罐施工期长o投资一般比金属储罐还大o所以 zs年代后我国已逐步淘汰了该类储罐∀ 目前我国在使用中的储罐主要是地上金属储罐o并且具备一定规模的储罐区基本采用立式金属储 罐或以立式金属储罐为主o即使地下掩体和半地下储罐区也基本是采用立式金属储罐∀卧式储罐因 单罐容积小和结构的不适宜o设置泡沫灭火系统时o不在其罐上安装泡沫产生器∀因此o为使读者更 好地了解储罐区泡沫灭火系统o本文将对使用最多的立式金属储罐之基本结构和保护面积加以介 绍和论述∀ 立式金属储罐有固定顶!外浮顶!内浮顶储罐三种类型∀ u1t1t 固定顶储罐 固定顶储罐是在金属圆柱型储罐上安装了一个拱形k或锥形l金属顶o一般金属顶中央设置了 呼吸阀以保持罐内为常压k见图 u1tlo顶与罐壁间为弱焊接∀ 当发生火灾时o通常罐顶在与罐壁的 弱焊接处掀开泄压o使可燃液体仍能保存在储罐内不外泄o以避免火灾范围进一步扩大∀ 固定顶储 罐因罐顶的跨度限制o其容积不能做的太大o目前最大为 vssss° vk直径约为 wx° l且极少o容积一 般在 tssss° vk直径约 vs° l及以下∀由于其蒸发面积为整个储罐的横截面积o所以常压储罐目前储 存的液体除原油外o多为乙类和丙类液体∀ 当储存甲类液体时o一般为氮气封存的压力储罐∀ 固定 顶储罐相对较危险o火灾案例最多∀ 其发生火灾时是在整个液面上燃烧的o所以保护面积应按其储 罐的横截面积计算∀ u1t1u 外浮顶储罐 在圆柱形金属储罐内安装一个随罐内液体液面上下漂浮的浮动罐顶的储罐称为外浮顶储罐∀ v|t 图 215 内浮顶罐剖面示意图 图 213 浮船式外浮顶储罐剖面示意图 图 212 双盘式外浮顶储罐剖面示意图 图 211 固定顶储罐剖面示意图 图 214 泡沫堰板 目前外浮顶储罐普遍采用钢制双盘式和浮船式结构的浮顶 k见图 u1u和图 u1vlo这些外浮顶储罐一般只在环形密封 处着火o安装的泡沫灭火系统一般只考虑扑灭环形密封处 的火灾∀到目前为止o对上述外浮顶储罐我国普遍采用将泡 沫产生器安装在储罐壁上的安装方式∀ 对于这种安装方式 的泡沫灭火系统o为使泡沫只覆盖环形密封区o就需要在浮 顶上设置避免泡沫在整个浮顶上漫流的环形围堰o称其围 堰为泡沫堰板k见图 u1wl∀ 上述外浮顶储罐的保护面积按 储罐罐壁与泡沫堰板间的环形面积计算∀ 上述为世界各国普遍采纳的保护方式o这并不意味着 所有该类储罐的火灾都只发生在环形密封处ot|{v年 { 月o英国 „ °²¦²石油公司的一个直径 uxx英尺的原油外浮 顶储罐发生的火灾o因外浮顶的裂缝导致火在浮顶上燃烧o 再由于其它原因致使浮顶下沉o并发生多次沸溢o最终使罐 内原油燃烧殆尽∀但不能因此就改变其泡沫系统设计方向o 应从其储罐结构上多找原因∀ 特别是目前该类储罐的容积 已做得很大o我国在 {s 年代出现了 tsssss° v k直径约 {u° l的储罐o如果要按全液面设防是不可想象的∀ 对于发生火灾时易于下沉或发生火灾时浮顶易遭破坏 的外浮顶储罐k极少采用lo保护面积应按其储罐的横截面 积计算∀ u1t1v 内浮顶储罐 通俗地讲o在固定顶储罐内又设置了一个随液面上下 漂浮之浮顶的储罐称为内浮顶储罐k见图 u1xl∀ 由于这类 储罐为双重罐顶结构o其屏蔽性较好o发生火灾的可能性较 前两种储罐小o尤其比固定顶储罐小的多o到目前为止有记 载的火灾案例较少o不过还是发生过火灾o所以世界各国对 w|t 这类储罐一般均设防∀ 该类储罐的内浮顶k俗称浮盘l形式较多o主要有钢制单!双盘式!浅盘式和铝制外壳内充漂浮 材料制成的浮盘式以及用其它易熔材料制成的浮盘式等∀ 当今包括我国在内的世界各国多采用钢 制浅盘式和上述铝制浮盘式内浮顶储罐∀ 同于固定顶储罐的原因o这类储罐的容积多在 tssss° v 及以下∀ 它用以储存闪点和沸点较低的甲类液体∀ 同外浮顶储罐中所述的原理o单!双盘式内浮顶储罐o保护面积为储罐壁与泡沫堰板间的环形 面积~浅盘式和浮盘用易熔材料制成的内浮顶储罐o保护面积应为其储罐的横截面积∀ 212 储罐区泡沫灭火系统类型 储罐区泡沫灭火系统按其安装方式分为固定式!半固定式和移动式三种类型∀ u1u1t 固定式泡沫灭火系统 消防水源!消防水泵k如果安装的话l!泡沫比例混合器!泡沫产生器等设备或组件通过固定钢 制k或合金l管道联结起来o永久安装在使用场所o当被保护的储罐发生火灾需要使用时o不需其它 临时设备配合的泡沫灭火系统称为固定式泡沫灭火系统∀ 这类系统所有设备或组件均为永久性安 装∀ 目前o固定式泡沫灭火系统多设计为手动控制操纵∀ 当使用时o手动启动泡沫消防泵和有关阀 门o向储罐内排放泡沫实施灭火k见图 u1y和图 u1zl∀ 也有少数自动控制操纵系统o当被保护储罐 发生火灾时o首先靠火灾自动报警及联动控制系统自动启动泡沫消防泵及有关阀门向储罐内排放 泡沫实施灭火~当自动操纵出现故障时o手动启动系统∀ 固定式泡沫灭火系统适用于独立的甲!乙!丙类液体储罐库区和机动消防设施不足的企业附属 甲!乙!丙类液体储罐区∀ t1 油罐 u1 泡沫产生器 v1 混合液管 w1 闸阀 x1 水泵 y1 比例混合器 z1 泡沫液罐 图 216 固定式液上喷射泡沫灭火系统 t1 油罐 u1 泡沫管线 v1 止回阀 w1 闸阀 x1 高背压泡沫产生器 y1 混合液管线 z1 水泵 {1 泡沫比例混合器 |1 水池 图 217 固定式液下喷射泡沫灭火系统 u1u1u 半固定式泡沫灭火系统 将泡沫产生器k液上喷射l或将带控制阀的泡沫管道k液下喷射o有些系统还安装了高背压泡沫 产生器l永久性安装在储罐上o通过固定管道联结并引到防火堤外的安全处o且安装上固定接口o当 被保护储罐发生火灾时o用消防水带将泡沫消防车或其它泡沫供给设备与固定接口连接起来o通过 泡沫消防车或其它泡沫供给设备向储罐内供给泡沫实施灭火的泡沫灭火系统称为半固定式泡沫灭 火系统k见图 u1{和图 u1|l∀ 半固定式泡沫系统适用于机动消防设施较强的企业附属甲!乙!丙类液体储罐区∀ 在我国各大 石油化工厂的储罐区基本均能见到该类系统o但其在许多单位未获正确安装o主要表现为联结泡沫 产生器的管道只引到了储罐壁的根部而没有引至防火堤外∀ 其后果是o一旦被保护储罐发生火灾o x|t 所安装的半固定式泡沫灭火系统因距其储罐太近难以使用而致使其成为形同虚设的装饰物∀ t1 泡沫消防车 u1 油罐 v1 空气泡沫产生器 w1 空气吸入口 x1 混合液管 图 218 半固定式液上喷射泡沫灭火系统 图 219 半固定式液下喷射泡沫灭火系统 u1u1v 移动式泡沫灭火系统 甲!乙!丙类液体储罐上未安装固定泡沫产生器或泡沫管道o当被保护储罐发生火灾时o靠泡沫 消防车或其它移动泡沫供给设备连接出泡沫枪或泡沫炮等装置o向着火储罐内供给泡沫实施灭火 的泡沫灭火系统称为移动式泡沫灭火系统∀ 有些单位安装了泡沫泵站o并在储罐区设置了环型泡沫混合液管道o着火时连接泡沫枪喷射泡 沫灭火∀ 因为其泡沫产生装置为移动式o设计参数理所当然按移动式泡沫灭火系统o所以该类系统 也应视为移动式泡沫灭火系统∀ 移动式泡沫灭火系统适用于下列场所} ktl总储量不大于 xss° v!单罐储量不大于 uss° v!且罐高不大于 z° 的地上非水溶性甲!乙!丙 类液体立式储罐~ kul总储量小于 uss° v!单罐储量不大于 tss° v!且罐高不大于 x° 的地上水溶性甲!乙!丙类液 体立式储罐~ kvl卧式储罐区~ kwl甲!乙!丙类液体装卸区易于泄漏的场所∀ 泡沫产生装置为泡沫炮的系统是泡沫灭火系统一种形式o它也有固定式!半固定式!移动式三 种∀它可作为直径小于 us° 的固定顶储罐的主要灭火设施o但其有效设计参数不论是固定式!半固 定式还是移动式的o均应按移动式泡沫灭火系统确定o并不得作为下列场所的主要灭火设施} ktl水溶性甲!乙!丙类液体储罐∀因为这类储罐须采用抗溶泡沫o当用泡沫炮喷射泡沫时o泡沫 流对水溶性液体产生冲击并潜入水溶性液体中o导致泡沫被破坏从而失去了灭火作用∀ kul甲!乙!丙类液体外浮顶储罐和内浮顶储罐∀因为泡沫炮很难将泡沫喷射到其储罐的环型密 封处k即着火处l~ kvl直径大于 us° 的非水溶性甲!乙!丙类液体固定顶储罐∀因为该储罐发生火灾时o一般只在 罐顶与罐壁弱焊接处掀开一条口子o泡沫炮很难将泡沫喷射到储罐内∀ 213 储罐区泡沫灭火系统的应用形式 储罐区泡沫灭火系统有液上喷射!液下喷射!半液下喷射泡沫灭火系统三种应用形式∀ u1v1t 液上喷射泡沫灭火系统 所谓液上喷射泡沫灭火系统是指将泡沫产生器产生的泡沫在导流装置的作用下o从燃烧液体 上方缓慢施加到燃烧液体表面上实现灭火的泡沫灭火系统∀ 它有固定式k见图 u1yl!半固定式k见 y|t 图 u1{l!移动式三种∀ ktl使用范围 ¤1 固定顶储罐~ ¥1 外浮顶储罐~ ¦1 内浮顶储罐~ kul泡沫导流的要求 ¤1 固定顶储罐 当储存非水溶性甲!乙!丙类液体时o在储罐内设置泡沫产生器制造商配套的泡沫挡板即符合 5低倍数泡沫灭火系统设计规范6kŠ…xstxt2|ul的要求∀ 当然这并不意味着限制选择泡沫缓释装 置∀ 当储存水溶性甲!乙!丙类液体时o应设置泡沫缓释装置∀ 目前o泡沫缓释装置主要有泡沫溜槽 k如图 u1tsl!多孔石棉管k如图 u1ttl等∀ 图 2110 泡沫溜槽 图 2111 多孔石棉管 ¥1 外浮顶储罐 由于外浮顶储罐的浮顶随液面浮动o且泡沫只覆盖环形密封区o所以当采用罐壁安装泡沫产生 器的方式时o应设置适宜的泡沫导流装置∀目前我国许多地方设置泡沫护板o其导流效果不是太好o 尤其是在象大庆油田!新疆境内的某些油田等多风地域o泡沫损失率较高∀ 某些国家设置封闭式泡 沫导流装置o如英国设置泡沫导流罩k如图 u1tulo建议效仿∀ ¦1 内浮顶储罐 单!双盘式内浮顶储罐应设置使泡沫绝大部分能沿罐内壁流到环形密封区的泡沫挡板~全液面 设防的非水溶性液体内浮顶储罐同其固定顶储罐o但水溶性液体内浮顶储罐如此设置时o泡沫连续 供给时间有特殊要求∀ u1v1u 液下喷射泡沫灭火系统 液下喷射泡沫灭火系统源于二次世界大战o成功于 ys年代o它是将高背压泡沫产生器产生的 u∗ w倍泡沫通过泡沫喷射管从燃烧液体液面下输到储罐内o在泡沫初始动能和浮力的推动下o泡 沫到达燃烧液面从而实现灭火的泡沫灭火系统∀ 它分为固定式k如图 u1zl!半固定式k如图 u1|l两 种∀ ktl使用范围 因泡沫自身特性局限o液下喷射泡沫灭火系统仅适用于非水溶性甲!乙!丙类液体常压固定顶 储罐o且不适用于闪点低于 uvε !沸点低于 v{ε 的非水溶性甲类液体和储存温度 txε 时黏度大于 wws厘斯!流动点高于p |1xε 的丙类液体∀ z|t 不适用于水溶性以及含氧添加剂大于 tsh 要求使用抗溶泡沫的甲!乙!丙类液体∀ 不适用于内!外浮顶储罐o原因是浮顶的存在阻碍了泡沫流动o使之难以到达预定的着火处∀ kul一般要求 ¤1 为确保泡沫不被破坏o对于象原油等含积水层的储罐应将泡沫喷射口安排在高于其积水层 s1v° 以上处~ ¥1 为使泡沫流动距离大致相等o设置一个泡沫喷射口时应设在储罐中心o设置多个泡沫喷射 口时o应沿罐周均匀设置o且各泡沫喷射口的泡沫设计流量应大致相同~ ¦1 为使泡沫的流体力学参数良好o泡沫喷射管的长度不应小于其直径的 us倍~ §1 目前液下喷射泡沫系统一个较突出的问题就是泡沫喷射管上的逆止阀密封不严o有些系统 除关闭了储罐根部的闸阀外o在防火堤外又设置了一道处于关闭状态的闸阀o使该系统处于半瘫痪 状态o即使这样还是漏油~有的系统甚至将泡沫喷射管设置成顶部高于液面的 8 形o既给安装带来 困难o又增加了泡沫管道的阻力o同时又影响美观∀ 目前采用爆破膜较为成功o建议效仿∀ u1v1v 半液下喷射泡沫灭火系统 这类系统只是少数几个国家采用o它是将一轻质耐火软带卷存于液下喷射管内o当使用时o在 泡沫压力和浮力的作用下软带漂浮到燃液表面使泡沫从燃液表面上施放出来实现灭火k如图 u1tvl∀ 它主要为水溶性液体而设计的∀ 它不适用于内!外浮顶储罐∀ 由于其结构比液下喷射泡沫 灭火系统复杂o一般不将其用于非水溶性液体∀ 3 泡沫灭火系统设备 泡沫灭火系统设备分通用设备和专用设备∀ 通用设备主要是指消防水泵等除泡沫灭火系统外 其它消防系统也使用的设备o由于通用设备基本众所周知本文不再赘述∀专用设备一般指泡沫比例 混合器和泡沫产生装置等只在泡沫灭火系统使用的设备o本文对系统专用设备将从以下几个方面 介绍和论述∀ 311 泡沫灭火系统设备型号的编制 泡沫灭火系统设备型号的编制方法是根据公安部5消防产品型号编制方法6kŠ‘tt2{ul按类! {|t 图 2113 半液下喷射泡沫灭火系统 组!特征分类o以简明易懂!同类间无重复为原则 进行编制的∀其型号由类!组!特征代号与主参数 两部分组成o形式如下} τ τ τ τ 主参数 类!组!特征代号 类!组!特征代号用其有代表性汉字的大写 汉语拼音字头表示∀ 为了简化型号o每组内仅有 一个品种不加特征代号∀主参数是反映该设备的 主要技术性能或主要结构参数o用阿拉伯数字表 示∀ 泡沫灭火系统设备型号编制如表 v1t∀ 表 311 泡沫灭火系统设备型号编制 类 组 特 征 代号 代号含义 主参数名称 单位 空 气 泡 沫 ° k泡l 产生器 ≤ k产l 比例混合器 ‹ k混l 枪 ± k枪l 炮 °k炮l 钩管 Šk钩l °≤ 泡沫产生器 高背压 ≠ k压l °≤ ≠ 高背压泡沫产生器 油槽式 ≤ k槽l °≤ ≤ 油槽式泡沫产生器 环泵式 °‹ 环泵式泡沫比例混合器 压力式 ≠ k压l °‹ ≠ 压力式泡沫比例混合器 平衡式 °k平l °‹ ° 平衡压力式泡沫比例混合器 °± 泡沫枪 固定式 °° 固定式泡沫炮 移动式 ≠ k移l °°≠ 移动式泡沫炮 °Š 泡沫钩管 泡 沫 混 合 液 流 量 Ù¶ 例如 °‹ 2w{表示环泵式空气泡沫比例混合器o最大混合液流量为 w{Ù¶∀ 312 泡沫比例混合器 本文所述泡沫比例混合器是指将泡沫液与水按比例混合成泡沫混合液的一套装置∀ 目前使用 的有多种o但固定系统常用的有如下几种} v1u1t 环泵比例混合器 ktl工作原理 环泵比例混合器是利用文丘里管原理的第一代产品o它安装在泵的旁路上o其进口接泵的出 口!出口接泵的进口o泵工作时大股液流到系统终端o小股液流回流到泵的进口∀小股液流回流经过 其比例混合器内腔时利用文丘里管原理形成一定的负压o在大气压力作用下将储罐内的泡沫液吸 进腔内与水混合o再到泵进口与水进一步混合后抽到泵的出口o如此循环往复一定时间后其泡沫混 ||t 图 311 环泵式泡沫比例混合器 合液的混合比达到产生灭火 泡沫要求的正常值 k如图 v1tl∀ 系统中泵打出的是泡 沫混合液o这是环泵比例混 合器所固有的o因此o该泵被 称为/泡沫消防泵0而不称泡 沫消防水泵的原因所在∀ kul特点 ¤1 因利用文丘里原理o 与其相配的泡沫液储罐为常 压储罐~ ¥1 结构简单o价格便宜~ ¦1 混合比精度难以控 制~ 影响该泡沫比例混合器精度的因素主要有泵的进!出口压力与泡沫液储罐液面相对比例混合 器的高度等∀ 泡沫灭火系统一般都建有水池!水罐等储水设施o泵进口压力由泵轴心与储水设施液 面的相对高度决定o进口压力愈小o在一定范围内混合比愈大o零或负压较理想o反之混合比愈小~ 进口压力一定时出口压力愈高o在一定范围内混合比愈高o反之愈小~众所周知的原因o泡沫液储罐 液面愈高混合比愈高o反之愈小∀ 设计者在实际设计过程中难以把握o如果规定混合比应在其额定 值 s1{x∗ t1tx倍范围内o相信全国有一大批不合格工程∀ §1 操作较复杂不利于实现自动化∀ 在设计时泡沫液储罐与储水设施一般都存在液位差∀当泡沫液液面高于水液面时o操作不慎泡 沫液会流到水中~反之水流到泡沫液储罐中∀这两种现象实际中均发生过o为避免此类现象o设置了 相关阀门o使操作复杂化且不利于自动∀ kvl设计要求 ¤1 选用环泵泡沫比例混合器时o宜选用特性曲线平缓的离心泵∀因有部分回流o泵的额定流量 应为系统设计流量的 t1t倍~ ¥1 比例混合器出口k即泵进口l压力宜为零或负压o当进口压力为 s1z °¤∗ s1| °¤时o其出 口压力可为 s1su °¤∗ s1sv °¤~ ¦1 吸液口不应高出泡沫液储罐最低液面 t° ~ §1 比例混合器的出口压力大于 s时o吸液管上应设防止水倒流到泡沫液储罐的措施~ 1¨ 宜设有不少于一个的备用量∀ v1u1u 囊式压力比例混合器 ktl工作原理 如图 v1u所示o它主要由带胶囊的泡沫液压力储罐与利用文丘里原理的泡沫比例混合器组成∀ 前者由胶囊将储罐分为两部分o一部分接水管用于充水o另一部分储存泡沫液并接混合器的泡沫液 进口o由于后者的原因使泡沫液储罐进水管处的压力比混合器的泡沫液进口压力高一个预定值o当 系统工作时o其储罐充水置换出泡沫液在比例混合器中与水按比例混合成泡沫混合液供系统使用∀ kul特点 ¤1 泡沫液储罐为压力储罐~ ssu 图 312 囊式泡沫压力比例混合器原理图 图 313 无囊压力比例混合器 ¥1 系统工作时泡沫液与水不接触o泡沫液一次 未使用完可再次使用o便于调试!日常试验等~ ¦1 安装使用方便o便于自动~ §1 造价较高o检修较困难o且对胶囊要求较严o 一旦胶囊破漏系统就将瘫痪o实际中有此案例∀ kvl设计要求 囊式压力储罐的单罐容积不宜大于 x° v∀ v1u1v 无囊式压力比例混合器 ktl工作原理 如图 v1v所示o它与囊式压力比例混合器的工 作原理相近∀ 区别只是其储罐无胶囊o系统工作时o 为避免水与泡沫液混合o要求水必须从泡沫液液面 充入∀ kul特点 ¤1 系统工作时因泡沫液与水直接接触o一次未 使用完也不能再使用o所以不便于系统调试及日常 试验等~ ¥1 它没有囊式压力比例混合器因胶囊所带来的 弱点o造价较之也低~ ¦1 便于安装且利于自动~ §1 检修虽然比囊式压力比例混合器容易o但比环泵比例混合器难得多∀ kvl设计要求 ¤1 如果要求其备用o会增加系统的造价o也会增加泡沫液不必要储量∀但如果对单罐容积不作 要求o往往造成一些系统的泡沫液储罐容积过大o使系统不安全o且给日常检修!试验等带来不便∀ tsu 所以当储存的泡沫液在小于或等于 wh 的混合比下使用时o单罐容积不应大于 x° v~在大于 wh 下 使用时o单罐容积不应大于 ts° v是科学合理的~ ¥1 为便于日常试验及 ¤所述的原因o当单罐容积大于 x° v时o宜设置一台小容积压力储罐o其 容积应大于 s1x° vo并能保证系统按最大设计流量连续提供 v°¬±的泡沫混合液~ ¦1 每一个压力储罐上o应有独立的泡沫比例混合器∀ v1u1w 平衡压力式比例混合器 ktl工作原理 图 314 平衡压力式比例混合器原理图 如图 v1w所示o它由泡沫液泵!混合器!平衡式压力控制阀及管道等组成∀ 工作时o泡沫液泵打 出的泡沫液一股进入混合器o另一股回流到泡沫液储罐∀安装在回流管上的平衡式压力控制阀由隔 膜腔!阀杆和节流阀组成o隔膜腔下部通过导管与泡沫液泵出口管道相连o上部通过导管与水管道 相通o当水压升高时o说明系统水量增大o泡沫液供给量也应增大o所以隔膜带动阀杆向下o节流口 减小泡沫液回流量也就减小o那末供系统的量也就增大了o反之亦然∀ 平衡式压力控制阀也有安装 在混合器进口管路上的o采用该安装方式时o平衡式压力控制阀的泡沫液和水导管与上述连接方式 相反∀ 平衡式压力控制阀与混合器有分体式和一体式两种∀ kul特点 ¤1 泡沫液储罐为常压储罐~ ¥1 比例混合精度较高o适用的泡沫混合液流量范围较大~ ¦1 须在安装现场由专业人员进行泡沫混合液混合比的调试∀ kvl设计要求 ¤1 泡沫液泵出口管道上应设限压阀及带控制阀的回流管道~ ¥1 比例混合器的泡沫液进口压力应大于水进口压力o但其压差不应大于 s1u °¤~ ¦1 比例混合器的泡沫液进口管道上应设单向阀~ usu §1 泡沫液管道宜选不锈钢管o其上应设冲洗及放空管道∀ v1u1x 复合泵式比例混合器 复合泵式比例混合器在我国尚未开发生产o但在美!英!德!日!法等发达国家 zs年代末就已使 用o它是将以系统水管道内的压力水为动力的活塞k或涡轮l式主动泵与打泡沫液的活塞式从动泵 复合成一体的泡沫比例混合器o其操纵较方便∀ 313 泡沫产生装置 泡沫产生装置按其使用场所和使用方式的不同一般可分为甲!乙!丙类液体储罐安装的泡沫产 生器和高背压泡沫产生器~一般作辅助设备移动使用的泡沫枪~使用范围较广的泡沫炮~泡沫喷淋 灭火系统使用的泡沫喷头等∀ 泡沫枪!泡沫炮的种类及规格!型号较多o生产厂商的不同其式样不 同o在此就不作介绍了∀ v1v1t 泡沫产生器和高背压泡沫产生器 泡沫产生器在世界范围内o按其安装方式的不同分为横式k如图 v1xl和立式两种k如图 v1ylo 许多国家为固定顶储罐和外浮顶储罐配置的泡沫产生器式样也有区别∀ 但目前在我国不管固定顶 储罐还是外浮顶储罐只有横式一种o有 °≤ w!°≤ {!°≤ ty!°≤ uw四种规格∀ 图 315 横式泡沫产生器 图 316 立式泡沫产生器 高背压泡沫产生器我国有 °≤ ≠ {k°≤ ≠ wxsl!°≤ ≠ tyk°≤ ≠ |ssl!°≤ ≠ uwk°≤ ≠ tvxsl!°≤ ≠ vu k°≤ ≠ t{ssl四种∀ 括弧内的型号为新型号o其数字的含义为泡沫混合液额定流量kÙ°¬±l∀ 设计时o泡沫产生器或高背压泡沫产生器的进口压力应为其额定值? s1t °¤o高背压泡沫产 生器的出口压力应大于泡沫管道的阻力与罐内液体静压力之和∀ v1v1u 泡沫喷头 泡沫喷淋系统最初使用的泡沫喷头是吸气型~随着成膜类泡沫的出现o非吸气型也在逐步使 用∀ 第一代吸气型泡沫喷头因其体积大!物耗高o已逐步被体积小的第二代喷头所取代∀ 特别是近 年来的一些大型系统采用了水成膜泡沫2水喷淋系统o该系统使用洒水喷头o所以泡沫喷头进入了 多品种!多系列的时代∀ 介绍水喷头的文献较多o在此不再赘述∀ 下面给出几种国外较常用的喷头 供参考k如图 v1z!图 v1{l∀ vsu 4 储罐区泡沫灭火系统设计 储罐区泡沫灭火系统设计过程主要包括系统类型和应用形式及操纵方式的确定!保护面积与 图 317 泡沫2水喷头 系统设计参数的确定!泡沫产生器或液下泡沫喷射口 的布置与选型!辅助泡沫管枪数量的确定!管道布置! 水力计算与泡沫消防水泵的选择!泡沫比例混合器的 选择!泡沫液和水用量的确定!泡沫泵站的设计以及技 术文件的绘制!编制等∀ 411 系统类型和应用形式及操纵方式的确定 w1t1t 系统类型 系统类型应根据其所属的行业分别执行现行5石 油库设计规范6kŠ…zw2{wl!5石油化工企业设计防火 规范6kŠ…xstys2|ul! 5原油和天然气工程设计防火 规范6kŠ…xst{v2|vl等∀若上述/规范0不能涵盖的可 根据本章第二节确定∀ w1t1u 应用形式 应用形式的选择应符合下列要求} ktl非水溶性甲!乙!丙类液体固定顶储罐o可选用 液上喷射系统o也可选用液下喷射系统或半液下喷射 系统~ kul水溶性甲!乙!丙类液体固定顶储罐o应选用液 上喷射系统或半液下喷射系统~ kvl甲!乙!丙类液体外浮顶和内浮顶储罐应选用 液上喷射系统~ kwl储存温度大于 zsε 或 txε 时粘度大于 wws厘 斯的非水溶性液体固定顶储罐应选用液上喷射系统∀ 图 318 泡沫2水雾喷头 w1t1v 操纵方式 操纵方式分自动操纵和手动操纵两种∀ 目前我国 还没有相关/规范0约束何种条件下采用自动操纵何种 条件下采用手动操纵o所以多采用手动操纵方式o采用 自动操纵很少o或许将来会有所限制∀ 412 保护面积和设计参数的确定 w1u1t 保护面积按本章第二节的要求确定∀ w1u1u 设计参数 ktl非水溶性的甲!乙!丙类液体固定顶储罐o不应 小于表 w1t的规定∀ kul水溶性甲!乙!丙类液体固定顶储罐应设置泡 沫缓释装置o且不应小于表 w1u的规定∀ kvl外浮顶储罐泡沫混合液的最小供给强度!单个 泡沫产生器的最大保护周长和最小连续供给时间o均 wsu 应符合表 w1v的规定∀ 其泡沫堰板距离罐壁不应小于 s1y° o且不宜大于 t1s° o高度不宜小于 s1|°∀在泡沫堰板最下 部位应设排水孔o其开孔面积宜按每平方米环形面积设两个 tu°° ≅ {°° k长≅ 高l的长方形孔计 算∀ kwl浅盘式和浮盘采用易熔材料制作的非水溶性液体内浮顶储罐泡沫混合液的供给强度和连 续供给时间o均应按本节表 w1t的规定执行~水溶性液体内浮顶储罐当设置泡沫缓释装置时o其泡 沫混合液的供给强度和连续供给时间应按表 w1u确定o当无缓释装置时o泡沫混合液的供给强度按 表 w1u确定o泡沫混合液连续供给时间应延长∀ 这类内浮顶储罐不应设置泡沫堰板∀ 表 411 泡沫混合液供给强度和连续供给时间 液体类型 供给强度kÙ°¬±# ° ul 固定式! 半固定式 移动式 连续供给时间 k°¬±l 甲!乙类 y1s {1s ws 丙类 y1s {1s vs kxl单!双盘式内浮顶储罐的泡沫混合液供 给强度和连续供给时间o均应按本节表 w1v的 规定执行o且泡沫堰板距离罐壁不应小于 s1xx° o其高度不应小于 s1x°∀ kyl地上固定顶储罐o当采用液下喷射泡沫 灭火系统时泡沫混合液的供给强度不应小于 yÙk°¬±# ° ulo泡沫混合液连续供给时间宜为 vs°¬±∀ 413 泡沫产生器或液下泡沫喷射口的布置与 选型 w1v1t 泡沫产生器的布置与选型 液上喷射泡沫灭火系统泡沫产生器的设 置o应符合下列规定} ktl当一个储罐所需的泡沫产生器数量超 过一个时o应选用同规格的泡沫产生器o且应沿 罐周均匀布置∀ kul固定顶储罐!浅盘式和浮盘采用易熔材 料制作的内浮顶储罐的泡沫产生器型号及数 量o应根据计算所需的泡沫混合液流量确定o且 设置数量不应小于表 w1w的规定∀ kvl外浮顶储罐和单!双盘式内浮顶储罐的 泡沫产生器o其型号和数量应按本节表 w1w确 定∀ w1v1u 液下泡沫喷射口号高背压泡沫产生器 的设置 表 412 泡沫混合液供给强度和连续供给时间 液 体 类 型 供给强度 kÙ°¬±# ° ul 固定式! 半固定式 连续供给时间 k°¬±l 丙酮!丁醇 tu vs 甲醇!乙醇!丁酮! 丙烯晴!醋酸乙酯 tu ux 注}本表未列出的水溶性液体o其泡沫混合液供给 强度和连续供给时间由试验确定∀ 表 413 泡沫混合液供给强度!单个泡沫产生器 保护周长和连续供给时间 供 给 强 度 kÙ°¬±# ° ul 最大保护周长 k° l 连续供给时间 k°¬±l tu1x uw vs 表 414 泡沫产生器设置数量 储罐直径 ⁄k° l 泡沫产生器设置数量k个l ⁄[ ts t ts ⁄[ ux u ux ⁄[ vs v vs ⁄[ vx w 表 415 泡沫喷射口设置数量 储罐直径 ⁄k° l 喷射口数量k个l  uv t uv∗ vv u vv∗ ws v xsu 液下喷射泡沫灭火系统的泡沫喷射口与高背压泡沫产生器设置应符合下列规定} ktl泡沫进入非水溶性液体的速度对于甲!乙类液体不应大于 v°Ù¶o对于丙类液体不应大于 y°Ù¶~ kul泡沫喷射管的长度不得小于喷射管直径的 us倍∀当设有一个喷射口时o喷射口宜设在储罐 中心~当设有一个以上喷射口时o应沿罐周均匀设置o且各喷射口的流量应大致相同~ kvl泡沫喷射口应安装在高于储罐积水层 s1v° 以上处o且其设置数量不应小于表 w1x的规 定~ kwl高背压泡沫产生器应设置在防火堤外o设置数量应按本节给定的泡沫混合液供给强度和储 罐保护面积计算的泡沫混合液流量确定~ kxl当进入储罐的泡沫喷射管大于 t支时o宜共用一个或一组并联使用的高背压泡沫产生器~ kyl在高背压泡沫产生器的进口侧应设置检测压力表接口o在其出口侧应设置压力表!背压调 节阀和泡沫取样口∀ 414 辅助泡沫管枪数量的确定 表 416 泡沫枪数量和连续供给时间 储罐直径 k° l 配备泡沫枪数 k支l 连续供给时间 k°¬±l  uv t ts uv∗ vv u us vv∗ wu v vs  wu w vs 储罐区除按规定设置固定系统外o还应设 置泡沫混合液流量不小于 w{sÙ°¬±用以扑灭 防火堤内流散火的辅助泡沫管枪∀ 其设置数量 和泡沫混合液连续供给时间k°¬±l应根据被保 护储罐的直径按表 w1y确定∀ 当一个储罐区有数个储罐组且各储罐组分 别设置辅助泡沫管枪时o各储罐组的辅助泡沫 管枪数量应满足其储罐组内直径最大的一个储 罐的要求~当集中设置辅助泡沫管枪时o应满足储罐区内直径最大的一个储罐的要求∀ 但计算泡沫 混合液用量时应按保护的储罐加该储罐所须辅助泡沫管枪两者用量之和最大的一个储罐确定o不 应理解为按用量最大的一个储罐加储罐区内最大辅助泡沫管枪用量确定∀ 目前泡沫管枪的设置方式大致分为两种}一种是从沿防火堤外环形布置的固定系统泡沫混合 液管道上接配泡沫管枪的泡沫消火栓k系统泡沫混合液管道枝状布置时在其枝管上单独引出接泡 沫消火栓的环形泡沫混合液管道l~另一种是泡沫管枪有独立泡沫液供给源o使用时只需一定压力 和流量的水即可∀ 后者的泡沫混合液流量应单独计算∀ 泡沫消火栓应沿防火堤外测均匀布置o其数量应根据泡沫枪的保护半径和本节表 w1y规定的 泡沫枪数量综合确定o且不应少于 w个∀ 415 管道布置与管道直径的确定 固定式泡沫灭火系统管道的总体布置方式有两种}一种是环状布置o即泡沫混合液管道在防火 堤外环状布置o再从其环管分别引出支管到各保护储罐~另一种是直接从泡沫泵站分别引出支管到 各保护储罐的枝状布置∀ 采用何种布管方式应视被保护储罐区的具体情况而定∀ w1x1t 储罐上泡沫混合液管道的布置应符合下列规定} ktl固定顶储罐!浅盘式和浮盘采用易熔材料制作的内浮顶储罐o不管是固定式还是半固定式 液上喷射系统其每个泡沫产生器应用独立的混合液管道引至防火堤外∀ 半固定系统且应设置用以 连接泡沫消防车的管牙接口∀ kul外浮顶储罐和单!双盘式内浮顶储罐的泡沫产生器o可每两个一组在泡沫混合液立管下端 合用一根管道引至防火堤外∀ 当三个或三个以上泡沫产生器在泡沫混合液立管下端合用一根管道 ysu 引至防火堤外时o宜在每个泡沫混合液立管上设控制阀∀半固定式泡沫灭火系统引出防火堤外的每 根泡沫混合液管道所需的混合液流量不应大于一辆消防车的供给量∀ kvl连接泡沫产生器的泡沫混合液立管应用管卡固定在罐壁上o其间距不宜大于 v° o泡沫混合 液的立管下端o应设锈渣清扫口∀泡沫混合液的立管宜用金属软管与水平管道连接∀在靠近防火堤 外侧处的水平管道上应设置供检测泡沫产生器工作压力的压力表接口∀ kwl外浮顶储罐的梯子平台上应设置带闷盖的管牙接口o此接口用管道沿罐壁引至距地面 s1z° 处或防火堤外o且应设置相应的管牙接口∀ w1x1u 防火堤内泡沫混合液管道的布置应符合下列规定} ktl置于地上的泡沫混合液水平管道应敷设在管墩或管架上o但不应与管墩!管架固定~ kul泡沫混合液的管道应有 vϕ 坡度坡向防火堤∀ kvl液下喷射泡沫灭火系统在靠近储罐的泡沫管线上应设置供系统试验的支管∀ kwl液下喷射泡沫灭火系统的泡沫管道上应设钢质控制阀和单向阀o当其单向阀不能有效阻止 油品渗漏时o应增设不影响泡沫灭火系统正常运行的防渗漏设施∀半固定式系统的泡沫管道应引至 防火堤外o并应设置相应的高背压泡沫产生器快装接口~ w1x1v 防火堤外泡沫混合液管道的设置应符合下列规定} ktl泡沫混合液的管道应有 uϕ 的坡度坡向放空阀~ kul泡沫混合液管道上的高处应设排气阀~ kvl液下喷射泡沫灭火系统的泡沫管道上不应设置消火栓!排气阀~ kwl液上喷射泡沫灭火系统管道上的控制阀应设置在防火堤外~液下喷射系统除储罐根部的常 开闸阀和逆止阀外o其它控制阀应设置在防火堤外∀ 所有控制阀均应有明显标志∀ 416 水力计算与泡沫消防水泵的选择 水力计算的目的是合理选择消防泵!确定各管道的直径o以保证所设计系统泡沫混合液供给强 度和连续供给时间既合理又满足/规范0要求∀ w1y1t 计算步骤 ktl按本节所述确定泡沫产生器或高背压泡沫产生器型号和数量后o确定其工作压力和流量∀ 目前其流量一般按制造商提供的压力2流量特性曲线确定o有条件的可按下式计算k/规范0推荐但 目前难以做到o主要是制造商未提供Ž系数l} θ € ® Π|1{ ≅ tsw kw1tl 式中}θ) ) 泡沫混合液流量kÙ¶l~ ®) ) 泡沫产生装置的流量特性系数~ Π ) ) 泡沫产生装置的进口压力k°¤l∀ kul确定管道直径 确定管道直径的原则一般是保证经济流速和较好的水力特性∀ 所以泡沫灭火系统管道内的泡 沫混合液流速不宜大于 v°Ù¶o液下喷射泡沫灭火系统泡沫喷射管之前的泡沫管道内的泡沫流速不 宜大于 |°Ù¶∀ kvl压力损失计算 ¤1 单位长度泡沫混合液管道的压力损失应按下式计算} ι € s1sssstsz ς u ∆ t1v kw1ul zsu 式中}ι) ) 每米长泡沫混合液管道的压力损失k °¤Ù° l~ ς ) ) 管道内泡沫混合液的平均流速k°Ù¶l~ ∆ ) ) 管道的内径k° l∀ ¥1 压力泡沫比例混合器的压力损失o可按 s1t °¤计算o其它泡沫比例混合器应按制造商提 供的参数确定∀ ¦1 泡沫混合液管道的局部压力损失宜采用当量长度法计算o也可按系统管道沿程压力损失值 的 ush ∗ vsh 估算∀ §1 泡沫混合液管道上的阀门和管件当量长度可取水管道上阀门和管件的当量长度∀ 1¨ 液下喷射泡沫灭火系统的泡沫发泡倍数宜按 v倍计算o泡沫管道的压力损失可按下式计 算} η € ΧΘt1zuπ kw1vl 式中}η) ) 泡沫管道单位长度压力损失k°¤Ùts° l Χ) ) 管道压力损失系数k见表 w1zl Θπ ) ) 泡沫流量kÙ¶l∀ ©1 泡沫管道上的阀门和部分管件的当量长度可按表 w1{确定∀ 表 417 泡沫管道压力损失系数 管径k°° l 管道压力损失系数 tss tu1|us txs u1tws uss s1xxx uxs s1uts vss s1ttt vxs s1szt 表 418 泡沫管道上的阀门和部分管件的当量长度kµ l 公称直径 k°° l 管件种类 txs uss uxs vss 闸阀 t1ux t1xs t1zx u1ss |sβ弯头 w1ux x1ss y1zx {1ss 旋启式逆止阀 tu1ss tx1ux us1xs uw1xs w1y1u 泡沫消防水泵的选择 ktl泡沫消防水泵的流量按下式计算确定} Θ € ®χΘϕ kw1wl 式中}Θ ) ) 系统的泡沫混合液设计流量kÙ¶l~ ®χ) ) 裕度系数k®χ€ t1sx∗ t1tsl~ Θϕ) ) 系统的泡沫混合液计算流量kÙ¶l∀ kul泡沫消防水泵扬程或给水管道的供水压力应按下式计算} Η € 2η n ηο n ηρ n ηζ kw1xl 式中}Η ) ) 给水泵的扬程或给水管道的供水压力k °¤l~ 2 η) ) 系统管道的沿程压力损失与局部压力