一级消防工程师技术实务考点及例题：泡沫灭火系统
第三篇 建筑消防设施——第七章 泡沫灭火系统
01 泡沫灭火系统灭火机理
知识点：泡沫灭火系统灭火机理
(1)隔氧窒息作用。表面覆盖，隔绝空气，受热产生水蒸气降低氧气浓度。
(2)辐射热阻隔作用。泡沫层在燃烧物体表面，隔离燃烧区热量，防止可燃物质蒸发。
(3)吸热冷却作用。泡沫析出的水对燃烧物表面进行冷却。
02 泡沫灭火系统的组成和分类
知识点：泡沫灭火系统组成与分类
(一)按喷射方式分
1.液上喷射系统
泡沫从液面上喷入被保护储罐内
2.液下喷射系统
泡沫从液面下喷入被保护储罐内
3.半液下喷射系统
泡沫从储罐底部注入通过软管浮升到表面
(二)按系统结构分类
1.固定式
固定的泡沫消防泵或泡沫混合液泵、泡沫比例混合器(装置)、泡沫产生器(或喷头)和管道等组成。
2.半固定式
固定的泡沫产生器与部分连接管道，泡沫消防车或机动泵，用水带连接组成。
3.移动式
消防车、机动消防泵或有压水源、泡沫比例混合器、泡沫枪、泡沫炮或移动式泡沫产生器，用水带等连接组成。
(三)按发泡倍数分
1.低倍数
发泡倍数小于20。
2.中倍数
发泡倍数为20～200。
3.高倍数
发泡倍数为大于200。
一般用于地下坑道、飞机库、船舱、仓库、地下室等有限空间内的A类火灾(如木制品、纤维制品、煤炭等)，也可扑救大面积油类火灾。
(四)按系统形式分
1.全淹没系统
固定式泡沫产生器将泡沫喷放到封闭或被围挡的保护区内。
2.局部应用系统
固定式泡沫产生器直接或通过导泡筒将泡沫喷放到火灾部位。
3.移动系统
固定系统的辅助设施，也可作为独立系统用于某些场所。发生火灾部位难以接近的较小火灾场所、≤100m2的液体流淌火灾场所。
4.泡沫-水喷淋系统
向防护区依次喷洒泡沫与水的自动喷水灭火系统。
5.泡沫喷雾系统
泡沫喷雾喷头，向被保护设备或防护区喷洒泡沫的自动灭火系统。
03 泡沫灭火系统型式的选择
知识点：泡沫灭火系统的选择与适用场所
适用于生产甲、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他危险场所，灭火优越明显。
泡沫灭火系统的选用，应符合《泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-2010)的相关规定。
一、系统选择基本要求
1)甲、乙、丙类液体储罐——宜选低倍数灭火系统。
2)甲、乙、丙类液体储罐——固定式、半固定式或移动式;
油罐中倍数——固定式。
3)全淹没式、局部应用式和移动式中倍数、高倍数泡沫灭火系统的选择，综合因素比较后确定。
4)储罐区：
二、系统适用场所
1)全淹没式高倍数
2)全淹没式中倍数
3)局部应用式高倍数
4)局部应用式中倍数
5)移动式高倍数
6)移动式中倍数
7)泡沫—水喷淋系统
8)泡沫喷雾系统：
04 泡沫灭火系统的设计要求
知识点：低倍数泡沫灭火系统的设计要求
低倍数泡沫灭火系统
(一)基本要求
储罐区扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量，应按罐内用量、辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定。
固定式储罐区，应配扑救液体流散火灾的辅助泡沫枪，数量、连续供给时间应符合《泡沫灭火系统设计规范》规定，每支辅助泡沫枪的流量≥240L/min。
固定式储罐区，宜沿防火堤外均匀布置泡沫消火栓，且间距应≤60m。为泡沫枪提供泡沫液。
储罐区固定式的泡沫混合液流量≥100L/s时，系统的泵、比例混合装置及其管道上的控制阀、干管控制阀宜具备远程控制功能。
储罐区固定式应具备半固定式系统功能。灭火时备用。
固定式设计应满足启泵后，≤5min输送泡沫混合液。
(二)固定顶储罐
保护面积，应按储罐横截面面积计算。
泡沫混合液供给强度及连续供给时间：
1)非水溶性液体储罐液上喷射
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系统形式 |
泡沫液种类 |
供给强度 |
连续供给时间（min） |
|
|
甲、乙类 |
丙类 |
|||
|
固定、半固定式系统 |
蛋白 |
6 |
40 |
30 |
|
氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白 |
5 |
45 |
30 |
|
|
移动式系统 |
蛋白、氟蛋白 |
8 |
60 |
45 |
|
水成膜、成膜氟蛋白 |
6.5 |
60 |
45 |
|
注1：如果采用大于上表规定的混合液供给强度，混合液连续供给时间可按相应的比例缩短，但不得小于上表规定时间的80%。
注2：沸点低于45℃的非水溶性液体，设置泡沫灭火系统的适用性及其泡沫混合液供给强度，应由试验确定。
2)非水溶性液体储罐液下或半液下，强度≥5.0L/(min·m2)、连续供给时间≥40min。
注：沸点低于45℃的非水溶性液体、储存温度超过50℃或黏度大于40mm2/s的非水溶性液体，液下喷射系统的适用性及其泡沫混合液供给强度，应由试验确定。
3)水溶性液体和其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体储罐液上或半液下：
|
液体类别 |
供给强度 |
连续供给时间（min） |
|
丙酮、异丙醇 |
12 |
30 |
|
甲醇、乙醇、丁酮、丙烯腈、醋酸乙酯 |
12 |
25 |
|
含氧添加剂含量体积比大于10%的汽油 |
6 |
40 |
当一个储罐所需的泡沫产生器数量大于1个时，宜选用同规格的泡沫产生器，且应沿罐周均匀布置;对于水溶性液体储罐来说，应设置泡沫缓冲装置。
(三)外浮顶储罐
保护面积，应按罐壁与泡沫堰板间的环形面积确定。
非水溶性液体的泡沫混合液供给强度≥12.5L/(min·m2)，连续供给时间≥30min。
(四)内浮顶储罐
(五)其他场所
火车装卸栈台的泡沫混合液量≥30L/s;
汽车装卸栈台泡沫混合液量≥8L/s;
泡沫混合液连续供给时间≥30min。
知识点：高倍数、中倍数泡沫灭火系统的设计要求
(一)全淹没系统
1.防护区
(1)泡沫围挡应不燃，灭火时间内具备围挡泡沫能力。
(2)淹没深度以下的开口，在喷前或同时关闭。
(3)不能自动关闭开口，泡沫损失算补偿。
(4)淹没深度以下墙设窗口，宜设≤3.15mm钢丝网或纱窗。
(5)利用防护区外部空气发泡的封闭空间，设排气口，其位置应避免回流。排气口在灭火系统工作时应自动、手动开启，其排气速度≤5m/s。
(6)防护区内设排水设施。
2.高倍数泡沫淹没深度
(1)A类≥最高对象1.1倍，且>最高对象0.6m。
(2)B类汽油、煤油、柴油或苯类>起火部位2m;其他B类试验定。
(二)局部应用系统
保护范围包括火灾蔓延区域;
多层或三维立体火灾，设泡沫封堵设施;
室外考虑风等因素影响。
1.高倍数泡沫的供给速率要求：
1)淹没覆盖时间≤2min。
2)淹没覆盖A类对象最高点厚度≥0.6m。
3)汽、煤、柴油或苯，覆盖起火部位的厚度≥2m。
4)其他B类火灾覆盖深度试验定。
高倍数扑救A、B类火灾连续供给时间≥12min。
2.高倍数保护液化天然气集液池或储罐围堰区规定：
1)选固定式，设导泡筒。
2)发泡倍数300～500倍的泡沫发生器。
3)供给强度应根据阻止形成蒸汽云和降低热辐射强度试验确定，取较大值;缺实验数据采用>7.2L/(min·m2)。
4)泡沫液和水的连续供给时间按需确定，且≥40min;
并设置移动高倍数时，固定系统时间按达到稳定控火时间定。
5)保护场所应有适合设置导泡筒的位置。
6)符合《石油天然气工程设计防火规范》(GB 50183-2004)的规定。
3.A类火灾场所，中倍数规定：
1)覆盖时间≤2min。
2)覆盖最高点厚度试验确定。
3)泡沫连续供给时间≥12min。
4.流散或≤100m2流淌B类，中倍数规定：
(1)沸点≥45℃非水溶性，强度>4L/(min·m2 )。
(2)室内泡沫供给时间>10min。
(3)室外泡沫供给时间>15min。
(4)水溶性、沸点<45℃非水溶性，泡沫系统适用性及强度由试验确定。
(三)移动式系统
高倍数参数根据类型与规模定。
(四)油罐中倍数泡沫灭火系统
一般：混合液供给强度不应小于4L/ (min·m2)，连续供给时间≥30min。
固定顶油罐与内浮顶油罐中倍数系统的泡沫产生器数量≥3个时，可每两个产生器共享1根管道引至防火堤外。
油罐中倍数泡沫灭火剂应采用特制8%型蛋白泡沫液。
5.2.1 丙类固定顶与内浮顶油罐，单罐容量小于10000m3 的甲、乙类固定顶与内浮顶油罐，当选用中倍数泡沫灭火系统时，宜为固定式。
5.2.2 油罐中倍数泡沫灭火系统应采用液上喷射形式，且保护面积应按油罐的横截面积确定。
知识点：泡沫-水喷淋系统与泡沫喷雾系统的设计要求
(一)基本要求
(二)泡沫一水雨淋系统(自读，记住几个参数)
每个雨淋阀出口管路上设置压力开关，
但喷头数小于10个的单区系统可不设雨淋阀和压力开关。
自雨淋阀开启至系统各喷头达到设计喷洒流量的时间≤60s。
(三)闭式泡沫一水喷淋系统(自读，参数同自动喷水)
(四)泡沫喷雾系统(自读，参数同水喷雾)
05 泡沫灭火系统组件及设置要求
知识点：泡沫消防泵的选择与设置要求
1.泡沫消防水泵、泡沫混合液泵的选择与设置要求
应选择特性曲线平缓的离心泵，压力、流量满足要求;
水力驱动平衡式比例混合装置消耗的水量计入水泵的额定流量;
环泵式比例混合器，混合液泵的额定流量应为系统设计流量的1.1倍;
泵进口管道设真空压力表或真空表;
泵出口管道设压力表、单向阀和带控制阀的回流管。
2.泡沫液泵的选择与设置要求
泡沫液泵压力和流量满足最大设计要求，与比例混合装置匹配，保证在设计流量下泡沫液供给压力>最大水压力;
泡沫液泵适宜输送所选的泡沫液，耐腐蚀、不影响性能;备用泵与工作泵规格相同，能自动、手动切换;
泡沫液泵应耐受时长≥10min的空载运行。
知识点：泡沫比例混合器
(一)环泵式泡沫比例混合器
环泵式泡沫比例混合器固定安装在泡沫消防泵的旁路上。
1.适用范围
有独立泡沫消防泵站的场所，尤其适用于储罐规格较单一的甲、乙、丙类液体储罐区。
2.设置要求
1)水池相对水位不宜过高，以保证泡沫比例混合器出口压力(背压)为零或负压。但当其进口(即泡沫消防泵出口)压力为0.7MPa～0.9MPa时，出口压力可为0.02MPa～0.03MPa。否则，会影响泡沫混合比的精度。
2)泡沫比例混合器泡沫液入口≤泡沫液储罐最低液面1m。
3)比例混合器的出口压力大于零时，其吸液管上应设有防止水倒流入泡沫液储罐的措施。采用该泡沫比例混合器的系统，如果误开泡沫液储罐与水池相通的阀门，当泡沫液液面高于水液面时，泡沫液会流到水池中;当水液面高于泡沫液液面时，水会流到泡沫液储罐中，为此应采取必要的措施加以预防。
4)并联安装一个备用泡沫比例混合器。
3.使用方法
启动消防泵——调压——调比例混合器——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——混合液输送到泡沫产生器——产生空气泡沫。(在指示牌允许范围内可进行调节。)
(二)压力式泡沫比例混合器
1.适用范围
比例混合器与泡沫液储罐组成一体的独立装置，安装时不需要再调整其混合比等。
它适用于全厂统一采用高压或稳高压消防给水系统的石油化工企业，尤其适用于分散设置独立泡沫站的石油化工生产装置区。
2.设计要求
(1)单罐容积≤10m3。
(2)无囊式单罐容积>5m3且储罐内无分隔设施时，宜设置一台小容积压力比例混合器，其容积应>0.5m3、并能保证系统按最大设计流量连续提供3min的泡沫混合液。可以做测试检验时候使用。
(3)无囊式防止泡沫液储罐进水，使泡沫液失效。
(4)考虑罐内防腐。
3.使用方法
使用时应首先开启胶囊与罐壁之间的排气阀，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，可开启出液阀，混合液即可输出;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。
(三)平衡式泡沫比例混合器
精度高，适用各种浓度泡沫液。
平衡压力流量控制阀与泡沫比例混合器有分体式和一体式两种。
1.适用范围
设置若干个独立泡沫站的大型甲、乙、丙类液体储罐区，多采用水力驱动式平衡式泡沫比例混合器。
2.设计要求
(1)比例混合器的泡沫液进口压力应>(水)进口压力，但其压差不应大于0.2MPa。
(2)比例混合器的泡沫液进口管道上应设单向阀。
(3)当采用水力驱动式泡沫液泵时，可不设备用泵;其他动力源，设备用泵且动力源的要求与泡沫泵站的动力源要求相同。
(4)为保证系统使用或试验后用水冲洗干净，不留残液，泡沫液管道上应设冲洗及放空管道。
3.使用条件
PHP型平衡式泡沫比例混合器必须垂直安装使用;
与消防水泵和泡沫液泵配套使用;
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;
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。
(四)管线式比例混合器
压缩空气从文丘里管的入口A进入，少部分通过截面很小的喷管B排出。随之截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大。`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度，致使周围空气被吸入。
利用文丘里管的原理在混合腔内形成负压，泡沫液吸到腔内与水混合。不同的是管线式比例混合器直接安装在主管线上，泡沫液与水直接混合形成混合液，系统压力损失较大。
1.适用范围
精度不高。固定式系统中很少使用，其主要用于移动式泡沫灭火系统，与泡沫炮、泡沫枪、泡沫产生器装配为一体使用。
2.设置要求
(1)在低倍数系统中，要求管线式泡沫比例混合器的出口压力应满足克服混合器的出口至泡沫产生装置这段消防水带的水头损失和泡沫产生装置进口需要的压力。
(2)在高倍数系统中，水的进口压力范围为0.6MPa～1.2MPa;水流量范围为150～900L/min;比例混合器的压力损失可按水进口压力的35%计算。
(3)PHF系列管线式负压比例混合器进口压力应设计保持在0.6～1.2Mpa范围内;
应配用3%或6%泡沫液;
应水平安装使用;
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。
知识点：泡沫产生装置
(一)低倍数泡沫产生器
低倍数泡沫产生器有横式和竖式两种，均安装在油罐壁的上部：
1)固定顶储罐、内浮顶储罐，宜选用立式泡沫产生器。
2)泡沫产生器进口的工作压力应为其额定值±0.1MPa。
3)泡沫产生器的空气吸入口及露天的泡沫喷射口，应设置防止异物进入的金属网。
4)横式泡沫产生器的出口，应设置长度不小于1m的泡沫管。
5)外浮顶储罐上的泡沫产生器，不应设置密封玻璃。
(二)高背压泡沫产生器
高背压泡沫产生器是从储罐内底部液下喷射空气泡沫扑救油罐火灾的主要设备。
1)进口工作压力应在标定的工作压力范围内。
2)出口工作压力大于泡沫管道的阻力和罐内液体静压力之和。
3)发泡倍数不应小于2，且不应大于4。
(三)高倍数泡沫发生器
发泡原理：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)。
1)利用热烟气发泡时，选用水力驱动型泡沫产生器。
2)固定设置泡沫产生器，采用不锈钢材料的发泡网。
(四)中倍数泡沫发生器
发泡原理：分为吸气型(同低倍)和吹气型(同高倍)两种，吸气型发泡倍数要低于吹气型的泡沫产生器。
1)发泡网应采用不锈钢材料。
2)安装于油罐上的中倍数泡沫产生器，其进空气口应高出罐壁顶。
真题
【2015-实务】某储罐区有4个固定顶轻柴油储罐，单罐容积2000m3，设置了低倍数泡沫灭火系统，该泡沫灭火系统的设计保护面积应按( )确定。
A.储罐罐壁与泡沫堰板间的环形面积
