第八章泡沫灭火系统

学习要求

通过本章学习，掌握泡沫灭火系统的组成和分类、使用范围、系统组件及设置要求等内容，熟悉其灭火机理和工作原理，了解储罐区液上喷射泡沫灭火系统和储罐区液下喷射泡沫灭火系统的设计参数。

第一节系统的灭火机理

泡沫灭火系统的灭火机理主要体现在以下几个方面：

(1)隔氧窒息作用

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)辐射热阻隔作用

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)吸热冷却作用

泡沫析出的水对燃烧物表面进行冷却。

第二节系统的组成和分类

一、系统的组成

泡沫灭火系统一般由泡沫液储罐、泡沫消防泵、泡沫比例混合器（装置）、泡沫产生装置、火灾探测与启动控制装置、控制阀门及管道等系统组件组成。

外浮顶储罐

二、系统的分类

（一）按喷射方式分为液上喷射，液下喷射

1、液上喷射系统

(二)按系统结构分为固定式、半固定式和移动式

1、固定式系统

固定的泡沫消防水泵或泡沫混合液泵、泡沫比例混合器（装置）、泡沫产生器（或喷头）和管道等组成的灭火系统。

2、半固定式系统

半固定式系统是指由固定的泡沫产生器与部分连接管道，泡沫消防车或机动泵，用水带连接组成的灭火系统。

3.移动式系统

移动式系统是指由消防车、机动消防泵或有水压源、泡沫比例混合器、泡沫枪、或移动式泡沫产生器，用水带等连接组成的灭火系统。

4.1.1 甲、乙、丙类液体储罐固定式、半固定式或移动式系统的选择应符合国家现行有关标准的规定，且储存温度大于100℃的高温可燃液体储罐不宜设置固定式系统。

12.1.4 储罐的泡沫灭火系统设置方式，应符合下列规定:

1 容量大于500m3的水溶性液体地上立式储罐和容量大于1000m3的其他甲，乙、丙,类易燃、可燃液体地上立式储罐，应采用固定式泡沫灭火系统。

2 容量小于或等于500m3的水溶性液体地上立式储罐和容量小于或等于1000m3的其他易燃、可燃液体地上立式储罐，可采用半固定式泡沫灭火系统。

3 地上卧式储罐、覆土立式油罐、丙B类液体立式储罐和容量不大于200m3的地上储罐，可采用移动式泡沫灭火系统。

(三)按发泡倍数分为低倍数泡沫灭火系统、中倍数泡沫灭火系统、高倍数泡沫灭火系统

(四)按系统形式划分

1.全淹没系统

由固定式泡沫产生器将泡沫喷洒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.局部应用系统

由固定式泡沫产生器直接或通过导泡筒将泡沫喷洒到火灾部位的灭火系统。

3.移动系统

移动系统是指车载式或便携式系统，移动式高倍数灭火系统可作为固定系统的辅助设施，也可作为独立系统用于某些场所。移动式中倍数泡沫灭火系统适用于发生火灾部位难以接近的较小火灾场所、流淌面积不超过100m的液体流淌火灾场所。

4.泡沫—水喷淋系统

由喷头、 警阀组、水流 警装置(水流指示器或压力开关)等组件，以及管道、泡沫液泡沫液与水供给设施组成，并能在发生火灾时按照预定时间与供给强度向防护区一次喷洒泡沫与水的自动喷水灭火系统

5.泡沫喷雾系统

采用泡沫喷雾喷头，在发生火灾时，按预定时间与供给强度向被保护设备或防护区喷洒泡沫的自动灭火系统。

第三节系统形式的选择

一、系统选择基本要求

1、泡沫液选择

3.2.1 非水溶性甲、乙、丙类液体储罐固定式低倍数泡沫灭火系统泡沫液的选择应符合下列规定：

1.应选用3%型氟蛋白或水成膜泡沫液；

2.临近生态保护红线、饮用水源地、永久基本农田等环境敏感地区，应选用不含强酸强碱盐的3%型氟蛋白泡沫液;

3 当选用水成膜泡沫液时，泡沫液的抗烧水平不应低于C级。

3.2.3 对于水溶性甲、乙、丙类液体及其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体，必须选用抗溶水成膜、抗溶氟蛋白或低黏度抗溶氟蛋白泡沫液。

3.2.5 固定式中倍数或高倍数泡沫灭火系统应选用3%型泡沫液。

3.2.6 当采用海水作为系统水源时，必须选择适用于海水的泡沫液。

4.1.1 甲、乙、丙类液体储罐固定式、半固定式或移动式系统的选择应符合国家现行有关标准的规定，且储存温度大于100℃的高温可燃液体储罐不宜设置固定式系统。

12.1.4 储罐的泡沫灭火系统设置方式，应符合下列规定：

1 容量大于500m3的水溶性液体地上立式储罐和容量大于1000m3的其他甲、乙、丙,类易燃、可燃液体地上立式储罐，应采用固定式泡沫灭火系统。

2 容量小于或等于500m3的水溶性液体地上立式储罐和容量小于或等于1000m3的其他易燃、可燃液体地上立式储罐，可采用半固定式泡沫灭火系统。

3 地上卧式储罐、覆土立式油罐、丙B类液体立式储罐和容量不大于200m3的地上储罐，可采用移动式泡沫灭火系统。

第四节系统的设计要求

一、低倍数泡沫灭火系统

(一）基本要求

1、储罐区泡沫灭火系统扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量:

罐內用量+该罐辅助泡沫枪用量+管道剩余量三者之和最大的储罐确定。

2、设置固定式泡沫灭火系统的储罐区，应配置用于扑救液体流散火灾的辅助泡沫枪，每支辅助泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min。

3、固定式泡沫灭火系统的设计应满足在泡沫消防水泵或泡沫混合液泵启动后,将泡沫混合液或泡沫输送到保护对象的时间不大于5min。

4、采用固定式系统的储罐区，当邻近消防站的泡沫消防车5min内无法到达现场时，应沿防火堤外均匀布置泡沫消火栓，且泡沫消火栓的间距不应大于60m。

5、储罐区固定式泡沫灭火系统应具备半固定式系统功能。

6、当储罐区固定式泡沫灭火系统的泡沫混合液流量大于或等于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。

（二）固定顶储罐

1、固定顶储罐的保护面积，应按储罐横截面面积计算。

2、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产生器，且应沿罐周均匀布设;

3、对于水溶性液体储罐来说，应设置泡沫缓冲装置。

(三)内浮顶、外浮顶

钢制单盘式与双盘式外浮顶储罐的保护面积，应按罐壁与泡沫堰板间的环形面积确定。

第五节系统组件及设置要求

泡沫灭火系统一般由泡沫液、泡沫消防水泵、泡沫液泵、泡沫比例混合器装置,压力容器、泡沫产生装置、火灾探测与启动控制装置、控制阀门及管道及其它附件组成。

一、泡沫消防泵

(一)泡沫消防水泵的选择与设置，应符合下列规定：

1.应选择特性曲线平缓的水泵，且其工作压力和流量应满足系统设计要求;

2.泵出水管道上应设置压力表、单向阀，泵出水总管道上应设置持压泄压阀及带手动控制阀的回流管；

3.当泡沫液泵采用不向外泄水的水轮机驱动时，其水轮机压力损失应计入泡沫消防水泵的扬程；当泡沫液泵采用向外泄水的水轮机驱动时，其水轮机消耗的水流量应计入泡沫消防水泵的额定流量。

（二）泡沫液泵的选择与设置要求

1.泡沫液泵的工作压力和流量应满足系统最大设计要求，并应与所选比例混合装置的工作压力范围和流量范围相匹配，同时应保证在设计流量范围内泡沫液供给压力大于最大水压力；

2.泡沫液泵的结构形式、密封或填充类型应适宜输送所选的泡沫液，其材料应耐泡沫液腐蚀且不影响泡沫液的性能;

3.当用于普通泡沫液时，泡沫液泵的允许吸上真空高度不得小于4m；当用于抗溶泡沫液时，泡沫液泵的允许吸上真空高度不得小于6m，且泡沫液储罐至泡沫液泵之间的管道长度不宜超过5m，泡沫液泵出口管道长度不宜超过10m，泡沫液泵及管道平时不得充入泡沫液;

4.泡沫液泵应能耐受不低于10min的空载运转;

文丘里管原理：

二、泡沫比例混合器

（一）囊式压力比例混合装置

当采用囊式压力比例混合装置时，应符合下列规定：

1、泡沫液储罐的单罐容积不应大于5m3

内囊应由适宜所储存泡沫液的橡胶制成，且应标明使用寿命。

（二）平衡压力比例混合器

3.4.2 当采用平衡式比例混合装置时，应符合下列规定：

1 平衡阀的泡沫液进口压力应大于水进口压力，且其压差应满足产品的使用要求;

2 比例混合器的泡沫液进口管道上应设单向阀;

3 泡沫液管道上应设冲洗及放空设施。

(三)机械泵入式比例混合装置时，应符合下列规定：

1 泡沫液进口管道上应设单向阀;

2 泡沫液管道上应设冲洗及放空设施。

(四)当采用泵直接注入式比例混合流程时，应符合下列规定：

1.泡沫液注入点的泡沫液流压力应大于水流压力0.2MPa;

2.泡沫液进口管道上应设单向阀；

3.泡沫液管道上应设冲洗及放空设施。

3.4.1 泡沫比例混合装置的选择应符合下列规定：

1.固定式系统，应选用平衡式、机械泵入式、囊式压力比例混合装置或泵直接注入式比例混合流程，混合比类型应与所选泡沫液一致，且混合比不得小于额定值；

2.单罐容量不小于5000m3的固定顶储罐、外浮顶储罐、内浮顶储罐，应选择平衡式或机械泵入式比例混合装置;

3.全淹没高倍数泡沫灭火系统或局部应用中倍数、高倍数泡沫灭火系统，应选用机械泵入式、平衡式或囊式压力比例混合装置；

4.各分区泡沫混合液流量相等或相近的泡沫-水喷淋系统宜采用泵直接注入式比例混合流程;

5.保护油浸变压器的泡沫喷雾系统，可选用囊式压力比例混合装置。

三、泡沫产生装置

泡沫产生装置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，分为低倍数泡沫产生器、高背压泡沫产生器等。

[一】低倍数泡沫产生器应符合下列规定：

1 固定顶储罐、内浮顶储罐应选用立式泡沫产生器；

2 外浮顶储罐宜选用与泡沫导流罩匹配的立式泡沫产生器，并不得设置密封玻璃,当采用横式泡沫产生器时，其吸气口应为圆形；

3 泡沫产生器应根据其应用环境的腐蚀特性，采用碳钢或不锈钢材料制成；

4 立式泡沫产生器及其附件的公称压力不得低于1.6MPa,与管道应采用法兰连接;

5 泡沫产生器进口的工作压力应为其额定值+0.1MPa；

6 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。

（二）高背压泡沫产生器

1）进口工作压力应在标定的工作压力范围内；

2)出口工作压力应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。

一、灭火机理

二、组成和分类

三、系统型式的选择

1）泡沫液选择；

(氟蛋白、水成膜）

2）喷射方式选择;

(液上、液下)

3）系统型式选择;

(固定式、半固定式)

4）水枪、水泡选择。

四、系统设计要求

五、系统组件及设置要求