泡沫灭火系统全面解析

概述泡沫灭火系统（以下简称泡沫系统）主要由消防水泵、泡沫灭火剂储存装置、泡沫比例混合装置、泡沫产（发）生装置及管道等组成。它是通过泡沫比例混合器将泡沫灭火剂与水按比例混合成泡沫混合液，再经泡沫产（发）生装置制成泡沫并施放到着火对象上实施灭火的系统。泡沫体积与其混合液体积之比称为泡沫的倍数，按照系统产（发》生泡沫的倍数不同，泡沫系统分为低倍数泡沫灭火系统（以下简称低倍泡沫系统）、中倍数泡沫灭火系统（以下简称中倍泡沫系统）、高倍数泡沫灭火系统（以下简称高倍泡沫系统）。低倍泡沫系统被广泛用于生产、加工、储存、运输和使用甲、乙、丙类液体的场所，并早已成为甲、乙、丙类液体储罐区及石油化工装置区等场所的消防主力军。高倍、中倍泡沫系统是继低倍数泡沫系统之后发展起来的泡沫灭火技术。八十年代，我国开发了高倍数泡沫灭火剂和系统设备，九十年代颁布了《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》，高倍泡沫系统在我国得到了一定的推广。本章主要是依据现行国内外相关标准、规范及有关灭火试验编写的，包括泡沫灭火剂、泡沫系统类型与选择、泡沫系统设备、储罐区低倍泡沫系统设计、泡沫喷淋系统与泡沫-水喷淋系统设计、泡沫炮系统设计、高倍与中倍泡沫系统设计、泡沫系统使用与维护等方面内容。它不能代替“规范”使用，当设计泡沫系统时，应根据国家现行标准、规范进行。第一节泡沫灭火剂1．1泡沫灭火剂的由来与发展泡沫灭火剂的发展始终贯穿于泡沫灭火技术的发展，泡沫灭火剂的沿革从一个侧面记载着泡沫灭火技术的发展轨迹，所以了解泡沫灭火剂的发展史，有益于我们了解或掌握泡沫灭火技术。19世纪，随着石油工业的发展，石油及其产品的火灾频频发生，传统灭火剂-水对其无能为力，所以从19世纪末人们就致力开发扑救液体燃料火灾的方法和灭火剂。1900年劳兰特发明了由硫酸铝水溶液与碳酸氢钠及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，在此基础上，1925年厄克特研制出了干法化学泡沫，在工业上得到了应用。1937年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，泡沫灭火技术得到了里程碑式的发展，1939年德国的戴姆勒又研制出了金属皂型抗溶蛋白泡沫灭火剂。1954年英国的艾斯诺和史密斯发明了高倍泡沫灭火剂。为了安全，在二次世界大战期间，英国用蛋白泡沫进行油罐液下喷射泡沫灭火试验，因蛋白泡沫疏油性差而未成功，出于技术需要开始研制新的泡沫灭火剂。美国获取英国的试验信息后也进行了该项技术的研究，1964年图夫等人率先以氟碳表面活性剂和碳氢表面活性剂为基料成功研制出了普通水成膜泡沫灭火剂，该泡沫灭火剂表现出了灭火快、储存时间长及对灭火设备适应性强等卓越性能，被世界各国所认可。1965年英国ICI公司采用向蛋白泡沫灭火剂中添加氟碳表面活性剂的手段开发出了氛蛋白泡沫灭火剂，克服了蛋白泡沫灭火剂的缺点并将灭火效力提高了一倍。1972年美国人奇萨在普通水成膜泡沫灭火剂的基础上，添加了一种抗醇的高分子化合物，制成了抗溶水成膜泡沫灭火剂（AFFF／AR），也称多用途水成膜泡沫灭火剂。70年代末英国Angus公司以水解蛋白为基础，通过添加适宜的氟碳表面活性剂研制出了成膜蛋白泡沫灭火剂。我国60年代前以化学泡沫为主，60年代后才出现了蛋白泡沫，70年代研制出了氟蛋白泡沫，此后又对蛋白、氟蛋白泡沫灭火剂的生产配方和工艺进行了改进，并陆续研制出了普通水成膜泡沫和抗清水成膜泡沫、合成抗溶泡沫、抗溶氟蛋白泡沫、高倍泡沫、成膜氟蛋白泡沫和抗溶成膜氟蛋白泡沫等泡沫灭火剂。世界各国均已淘汰了化学泡沫，并且扑救石油灭灾主要使用氟蛋白泡沫灭火剂和水成膜泡沫灭火剂。由于水成膜泡沫灭火剂中氟碳表面活性剂在生产和使用环节上存在环保问题，美国3M公司已于2000年5月停止生产其水成膜泡沫灭火剂，目前泡沫灭火剂的发展趋势还有待观察。1．2泡沫灭火剂的基本组分及其作用1．2．l发泡剂发泡剂是泡沫灭火剂中的基本组分，多为各种类型的表面活性物质，作用是使泡沫灭火剂的水溶液易发泡。1．2．2稳泡剂稳泡剂多为一些持水性强的大分子或高分子物质，它能提高泡沫的持水时间，增强泡沫的稳定性。1．2.3耐液添加剂耐液添加剂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，使泡沫有良好的耐燃料破坏性。1．2．4助溶剂与抗冻剂助溶剂与抗冻剂一般为一些醇类或醇醚类物质，使泡沫灭火剂体系稳定、泡沫均匀、抗冻性好。1．2．5其它添加剂泡沫灭火剂中还有泡沫改进剂、防腐蚀剂、防腐败剂等添加剂。所有泡沫灭火剂配成预混液后，有效期会大大缩短，尤其是蛋白类泡沫灭火剂，很快会腐败，所以通常应以原液状态储存。1．3泡沫灭火剂分类1．4灭火机理低倍数泡沫的主要灭火机理是通过泡沫的遮断作用，将燃烧液体与空气隔离实现灭火。高倍数泡沫的主要灭火机理是通过密集状态的大量高倍数泡沫封闭火灾区域，以阻断新空气的流入达到窒息灭火。由于泡沫中水的成分占97％以上，所以它同时伴有冷却而降低燃烧液体蒸发的作用，以及灭火过程中产生的水蒸气的窒息作用。中倍数泡沫的灭火机理取决于其发泡倍数和使用方式，当以较低的倍数用于扑救甲、乙、丙类液体流淌火灾时，其灭火机理与低倍数泡沫相同；当以较高的倍数用于全淹没方式灭火时，其灭火机理与高倍数泡沫相同。1．5泡沫灭火剂的特点与适用范围1．5．1蛋白泡沫灭火剂（P）蛋白泡沫灭火剂是由动物的硫、角、毛、血及豆饼、草籽饼等动、植物蛋白质水解产物为基料制成的泡沫灭火剂。其优势在于原料易得、生产工艺简单、成本低，泡沫稳定性和持水性及抗烧性好，一般适于咸水、海水等。它不适用于液下喷射泡沫系统，储存期较短，质量好的蛋白泡沫灭火剂储存期在5年以上，我国目前的蛋白泡沫灭火剂一般储存2～3年。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、丙类液体火灾，也可扑救如纸张、木材等A类火灾。1．5．2氟蛋白泡沫灭火剂（FP）在蛋白泡沫灭火剂中添加氢碳表面活性剂制成了氛蛋白泡沫灭火剂，由于氟碳表面活性剂的表面张力较低，并具有较好的疏油性，所以氟蛋白泡沫灭火剂与蛋白泡沫灭火剂相比，其泡沫流动性与封闭性好，灭火效力提高了一倍，可用于液下喷射泡沫系统，并能与干粉联合使用。1．5．3抗治氟蛋白泡沫灭火剂（FP/AR）抗溶氟蛋白泡沫灭火剂是在氟蛋白泡沫灭火剂的基础上添加了高分子多糖和其它添加剂等制成的，它兼有氟蛋白泡沫灭火剂和凝胶型抗港泡沫灭火剂的特点，主要用于扑救水溶性甲、乙、丙类液体火灾，也可用于扑救非水溶性甲、乙、丙类液体火灾和A类火灾。1．5．4成膜氟蛋白泡沫灭火剂（FFFP）成膜蛋白泡沫灭火剂以水解蛋白为基础，添加适宜的氟碳表面活性剂制成的，它具有蛋白灭火剂抗烧性能好的优点，同时还具有成膜性，它作为高性能的氛蛋白泡沫灭火剂可配非吸气式泡沫喷射装置使用。由于它的基料为水解蛋白，储存期与蛋白泡沫灭火剂相同。1．5．5抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂（FFFP/AR）抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂是在成膜氟蛋白泡沫灭火剂的基础上，添加高分子抗醇化合物制成的，主要用于扑救水溶性甲、乙、丙类液体火灾，当扑救非水溶性甲、乙、丙类液体火灾时，可视为普遍成股氛蛋白泡沫灭火剂。1．5．6水成膜泡沫灭火剂（AFFF）普通水成膜泡沫灭火剂是以氛碳表面活性剂和碳氢表面活性剂为基料制成的。由于所用氟碳表面活性剂的表面张力较低，泡沫析出的混合液能在所保护的非水溶性液体表面上形成一层具有隔绝空气和降温作用的防护膜，增强了泡沫的流动性和流油性，同时增强了泡沫的封闭性和抗复燃性，因此其灭火效力不仅与泡沫性能有关，还依赖于其防护膜的牢固性。水成膜泡沫灭火剂与蛋白类泡沫灭火剂相比，灭火性能较好，但抗烧性能较差；由于它是合成原料制成的，其储存期较长，通常可储存15～20年。它能与干粉灭火剂联合使用，适用于液下喷射泡沫系统，还适用于非吸气型泡沫喷射装置。水成膜泡沫灭火剂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，由于其渗透性强，对于A火灾它比纯水的灭火效率高，所以也适用于扑灭木材、织物、纸张等A火灾。1．5．7抗溶水成膜泡沫灭火剂（AFFF/AR）抗溶水成膜泡沫灭火剂是在普通水成膜泡沫灭火剂的基础上，添加一种抗醇的高分子化合物制成的，它在灭非水溶性液体火灾时，具有普通水成膜泡沫灭火剂的成膜特点，在灭醇、酯、醚、醛、酮等水溶性液体火时，在燃料表面上能形成一层高分子胶股，保护上面的泡沫免受极性液体脱水而导致的破坏。它主要用于扑救水溶性甲、乙、丙类液体火灾，也可用于扑救非水溶性甲、乙、丙类液体火灾和A类火灾。1．5．8合成型抗溶泡沫灭火剂（S/AR）1974年美国奇萨以触变形多糖作为抗醉剂，制成了凝胶型抗溶泡沫灭火剂，我国于80年代研制出多糖和凝胶型抗溶泡沫灭火剂。凝胶型抗溶泡沫与水溶性液体接触时，泡沫中的多糖凝聚并在水溶性液体燃料上形成一层波膜，保护上面的泡沫免受极性液体脱水而导致的破坏。凝胶型抗溶泡沫主要用于扑灭水溶性甲、乙、丙类液体火灾。1．6泡沫灭火剂的主要性能为了保证质量，多数国家制订了泡沫灭火剂技术标准，对泡沫灭火剂的性能进行了规定。我国现行标准在对泡沫液理化性能的要求上与ISO标准基本相同，但对其泡沫性能的要求及其检测试验条件有较大差异，目前我国正在着手修订有关技术标准，预计修订后会有所接近。泡沫的主要性能为：泡沫倍数、析液时间、灭火时间、抗烧时间。低倍数泡沫与中、高倍数泡沫在检测试验方法、检测项目和指标上是有别的，详见有关标准。第二节泡沫系统类型与选择本节按立式储罐区低倍泡沫系统、泡沫喷淋系统与泡沫一水喷淋系统、泡沫炮系统，中倍与高倍泡沫系统的层次，对其系统类型与选择分别进行论述，力求清晰、简捷。2．l储罐区低倍泡沫系统低倍泡沫系统诞生以来，甲、乙、丙类液体储罐一直是其主要应用场所，本章重点内容就是储罐区低倍泡沫系统。2．1．1储罐的基本结构70年代以前，出于某种需要，我国建造了一批地下掩体（覆土）储罐、地下钢筋混凝土储罐及半地下储健。建造地下掩体（覆土）储罐工程量大、耗资也大，70年代中期后我国已不再新建此类储罐；钢筋混凝土储罐火灾危险性较大，我国已发生了多起该类储罐大火，其中包括颇具影响的黄岛油库火灾，而且建造该类储罐施工期长，投资一般比金属储罐还大，所以70年代后我国逐步淘汰了该类储罐。目前，我国主要使用地上立式金属储罐，其有固定顶、外浮顶、内浮顶储罐三种类型。为使读者更好地了解储罐区泡沫系统，本节对三种立式金属储罐的基本结构和保护面积加以介绍。2·1·1·l固定顶储罐固定顶储罐是指在金属圆柱型储罐上安装了一个固定的拱形（或锥形）金属顶的储罐（见图2．1．1．1）。固定顶储罐的罐顶中央通常设置呼吸阀，以保持罐内为常压。为控制固定顶储罐爆炸着火时在罐顶与罐壁处爆裂泄压，使可燃液体仍能保存在储罐内，避免火灾范围进一步扩大，其罐顶与罐壁间采用弱焊接。固定顶储罐相对较危险，火灾案例最多，所以目前除储存原油外，多用来储存乙类和丙类液体。目前使用的固定顶储罐，其直径一般在35MM以内，直径更大的很少。固定顶储罐的蒸发面积为其横截面积，其发生火灾时是在整个液面上燃烧的，所以保护面积应按其储罐的横截面积计算。2·l·l·2外浮顶储罐外浮顶储罐（以区别内浮顶储罐，有些英语译文译为敞口浮顶储罐）是指在圆柱形金属储罐内安装了一个随液面上下浮动之罐顶的储罐。为使浮顶浮动自如、避免卡住，浮顶与储罐内壁间的密封不可能十分严密，所以一般不用它储存轻质易燃液体，多用来储存原油。正常条件下浮顶与所储存的液体直接接触，没有气相空间，其安全性较好；与其他类型储罐相比，它的容积易于做大。正是由于外浮顶储罐在上述方面的优势，它被广泛使用，且容积大型化，建造容量100000M3（直径约80m）及其以上的外浮顶储罐已较为普遍。目前外浮顶储罐普遍采用钢制浮船式和双盘式结构的浮顶（见图2．1．1．2A、图2．1．1．2B），这些储罐一般只在环形密封处着火，发生全液面火灾的几率极小，其低倍泡沫系统主要针对扑灭环形密封区域的火灾而进行设计安装。本章所述外的浮顶储罐泡沫系统设计就是建立在保护其环形密封区基础上的。2·1·l·3内浮顶储罐通俗地讲，在固定项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（见图2．1．1．3）。由于内浮顶储罐为双重罐顶结构，其屏蔽性较好，比前两种储罐的火灾危险性小，尤其比固定顶储罐小，一般用它储存网点和沸点较低的甲类液体。尽管它比固定顶储能安全，但仍然会发生火灾，有火灾案例可查，所以世界各国对这类储罐一般均设防。内浮顶储罐的浮顶又称浮盘，其结构形式较多，主要有钢制单、双盘、浅盘、铝或其它易熔材料制成的浮盘（以下简称易馆浮盘）。目前工程中内浮顶储座采用钢制浅盘和易熔浮盘的较多。单、双盘式内浮顶储罐发生沉盘事故的可能性较小，它一般按上述外浮顶储罐的思路设防，保护面积为罐壁与泡沫堰板间的环形面积。浅盘式和易熔浮盘式内浮顶储罐发生火灾时，沉盘、熔盘的可能性大，保护面积应为其储罐的横截面积。注：关于内浮顶储罐浮盘分类名称引自国家标准GBJ74－84《石油库设计规范》，它与现行行业标准SH3046－92《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》的分类名称不一致。后者将内浮顶储罐的浮盘分为单盘、隔舱式单盘、双盘、在浮筒上的金属顶等四种，本文所称的浅盘即后者所称的单盘，本文所称的单、双盘对应后者的隔舱式单盘、双盘。2．1．2储罐区低倍泡沫系统类型选择储罐区低倍泡沫系统有固定式、半固定式和移动式三种类型。2·1·2·1固定式泡沫系统消防水源、消防水泵（如果安装的话）、泡沫比例混合装置、泡沫产生器等设备或组件通过固定钢制（或合金）管道连接起来，永久安装在使用场所，当被保护的储罐发生火灾需要使用时，不需其它临时设备配合的泡沫系统称为固定式泡沫系统。这类系统所有设备或组件均为永久性安装。目前，固定式泡沫系统多设计为手动控制系统，即手动启动泡沫消防泵和有关阀门，向储罐内排放泡沫实施灭火；也有少数自动控制系统，即首先靠火灾自动报警及联动控制系统自动启动泡沫消防系及有关阀门向储罐内排放泡沫实施灭火，自动操纵出现故障时，由手动启动系统。固定式泡沫系统适用于独立申、乙、丙类液体储罐区和机动消防设施不足的企业附属甲、乙、丙类液体储罐区。2·1·2·2半固定式泡沫系统将泡沫产生器（液上喷射）或将带控制阀的泡沫管道（液下喷射，有些系统还安装了高背历泡沫产生器）永久性安装在储罐上，通过固定管道连接并引到防火堤外的安全处，且安装上固定接口，当被保护储感发生火灾时，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，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系统称为半固定式泡沫系统。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企业的储罐区基本均能见到该类系统，但一些单位未正确安装它，主要表现为连接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，当储罐发生火灾时，因其接。距储健大近而使半固定式泡沫系统无法连接使用，已有教训。2．1·2·3移动式泡沫系统用水带将消防车或机动消防泵、泡沫比例混合装置、移动式泡沫产生装置等连接组成的灭火系统即为移动式泡沫系统。设置移动式泡沫系统的甲、乙、丙类流体储罐区，其储罐上未安装固定泡沫产生器或泡沫管道，当被保护储罐发生火灾时，靠移动式泡沫产生装置向着火储罐内供给泡沫灭火。需要指出，移动式泡沫系统的各组成部分都是针对所保护的储罐区设计的，其泡沫混合液供给量、机动设施到场时间等方面都有要求，而不是随意组合的。有些单位设置了泡沫泵站并在储罐区安装了环形泡沫混合液管道，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，应视为移动式泡沫系统。移动式泡沫系统适用于总储量不大于500M3、单罐储量不大于200M3。且罐高不大于7m的地上非水溶性甲、乙、丙类液体立式储罐；总储量小于200m3、单罐储量不大于100M3、且罐高不大于5M的地上水溶性甲、乙、丙类液体立式储罐；卧式储罐区；甲、乙、丙类液体装卸区易于泄漏的场所。2．1．3储罐区泡沫系统泡沫喷射形式选择储罐区泡沫系统有液上、液下、半液下三种泡沫喷射形式。2．1．3．1液上喷射泡沫系统液上喷射泡沫系统是指将泡沫从燃烧液体上方施加到燃烧液体表面上实现灭火的泡沫系统。它有固定式（见图2．1．3．1A）、半固定式（见图2．1．3．1B）、移动式三种，它适用于固定顶储罐、外浮项储罐、内浮项储罐。1．油罐2．泡沫产生器3．混合液管4．闸阀5．水泵6.比例混合器7.泡沫液罐图2．1．3．IA固定式液上喷射泡沫系统1．泡沫消防车及油罐3．空气泡沫产生器4.空气吸入口5.混合液管图2．1．3．1B半固定式液上喷射泡沫系统2·1·3·2液下喷射泡沫系统液下喷射泡沫系统源于二次世界大战，成功于60年代，它是将高背压泡沫产生器产生的2－4倍泡沫通过泡沫喷射口从液面下喷射到储罐内，泡沫在初始动能和浮力的推动下到达燃烧液面实施灭火的泡沫系统。它通常设计为固定式（如图2．1．3．2A）、半固定式（如图2．1．3．2B）两种。液下喷射泡沫系统适用于部分非水溶性甲、乙、丙类液体常压固定顶储罐。闪点低于23℃、沸点低于38℃的非水溶性甲类液体储能若采用液下喷射泡沫系统,由于泡沫会加剧液体的翻腾挥发,可能灭不了火.黏度大于440厘沱(2000SSU)的丙类液体诸罐若采液下喷射泡沫系统,泡沫可能难于从液下到达液面。化学成分中含有氧元素的有机液体呈现一定的极性，各种泡沫喷射到其液体中会因脱水而湮灭，致使无法灭火，所以水溶性及含氧添加刻体积比大于10％的甲、乙、丙类液体储罐，不能采用液下喷射泡沫系统。2．1．3．3半液下喷射泡沫系统液下喷射泡沫系统不适用于内、外浮顶储罐，因为浮顶阻碍了泡沫的流动，使之难以到达预定的着火处。半液下喷射泡沫系统主要为水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐而设计的，它同样适用于非水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐，但由于其结构比液下喷射泡沫乡统复杂，一般非水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐不采用。半液下喷射泡沫系统不适用于内、外浮顶储罐。图2．1．3．3半液下喷射泡沫系统2．2泡沫喷淋系统与泡沫-水喷淋系统2．2．1系统组成与类型泡沫喷淋系统是一种以泡沫喷头为喷洒装置的自动低倍泡沫系统，如图2．2．1和图2．2．2所示，它主要由火灾自动报警及联动控制系统、消防供水系统、泡沫比例混合装置、雨淋阀组、泡沫喷头等组成，多为顶喷式，与自动喷水系统中的雨淋系统类似。它诞生于20世纪50年代，主要用来扑救室内、外甲、乙、丙类液体初期溢流火灾。传统的泡沫喷淋系统是采用吸气型喷头，主要以泡沫来灭火。成膜类泡沫液研制成功后，相继出现了采用泡沫-水两用喷头、乃至水喷头的泡沫-水喷淋系统。泡沫-水喷淋系统是将传统泡沫喷淋系统与自动喷水系统相结合的灭火系统，它喷洒一定时间的泡沫灭火再喷洒水冷却以防复燃。按所用喷头的不同，泡沫-水喷淋系统又分为泡沫-水雨淋系统和闭式泡沫-水喷淋系统。泡沫-水喷淋系统具备灭火、冷却双功效，并且可采用标准水喷头，使系统安装方便、造价低，正在取代传统的泡沫喷淋系统。这可从美国消防协会（NFPA）标准的变化窥见一斑。NFPA11《低倍数泡沫系统标准》，自1994年版开始删除了对泡沫喷淋系统的具体规定，并指出有关设计参见NFPA16，1999年又将NFPA16《雨淋式泡沫-水喷淋系统与泡沫-水喷雾系统标准》与NFPA16A《闭式泡沫-水喷淋系统标准》合并为NFPA16《泡沫-水喷淋系统标准》2·2·2系统选择按场所的不同，综合相关标准的规定，对泡沫喷淋系统和泡沫-水喷淋系统选择如下：2．2．2．l非水溶性甲、乙、丙类液体可能泄漏的室内场所；泄漏厚度不超过25MM或泄漏厚度超过25MM但有缓冲物的水溶性甲、乙、丙类液体可能泄漏的室内场所宜选用泡沫喷淋系统。所谓缓冲物可以是专门设置的缓冲装置，也可以是非专门设置的固定设备、金属物品或其他固体不燃物。通过公安部天津消防科学研究所的试验，对于厚度超过25mm但有金属板或金属桶之类的缓冲物时，灭火切实可行，否则难以灭火。2．2．2．2汽车槽车或火车槽车的甲、乙、丙类液体装卸栈台；卧式储罐、某些石化工艺装置等设有围堰的甲、乙、丙类液体室外场所可选用泡沫喷淋系统。2．2．2．3I类飞机库飞机停放和维修区内应设置泡沫-水雨淋系统。I类飞机库飞机停放和维修区设置泡沫-水雨淋系统，其开式喷头安装在屋面板下，既可灭飞机库地面油火，又可冷却屋顶承重钢结构，还可保护工作人员疏散和消防救援人员的安全，是其它系统难以比拟的。2．2．2．4汽车库等甲、乙、丙类液体潜在泄漏量较小，并伴有橡胶轮胎等物质火灾的场所宜设置闭式泡沫-水喷淋系统。2．3泡沫炮系统2．3．1泡沫炮系统类型及组成泡沫炮系统是一种以泡沫炮为泡沫产生与喷射装置的低倍泡沫系统，有固定式与移动式之分。固定泡沫炮系统一般可分为手动泡沫炮系统与远控泡沫炮系统。手动泡沫炮系统一般由泡沫炮、炮架、泡沫液贮罐、比例混合装置、消防泵组等组成；远控泡沫炮系统一般由电控（或液控、气控）泡沫炮、消防炮塔、动力源、控制装置、泡沫液贮罐、比例混合装置、消防泵组等组成。2．3．2泡沫炮系统的适用场所泡沫炮系统作为主要灭火设施或辅助灭火设施适用于下列场所2．3．2．l直径小于18M的非水溶性液体固定顶储罐储存汽油、轻质原油等低闪点可燃液体的小容积固定项储罐发生火灾时，罐顶被全部爆撤的可能性较大，尤其是处于中低液面的小容积固定顶储罐，罐顶被全部爆掀的可能性更大。据有关组织对我国已发生的储罐火灾统计表明，直径16m（容积2000m3以下的固定顶储罐发生火灾时，罐顶被全部爆掀的几率约为70％。所以对于小容积非水溶性甲、乙、丙类液体储罐尽管泡沫炮系统不是最佳方案但也可选作主要灭火设施。大直径（容积大于3000m3）的固定顶储罐发生火灾时多在罐顶与罐壁的弱焊接处局部掀开一条口子，全掀的几率较小，且直径越大全掀的几率越小。对于只是局都掀开一条口子的大直径储能，不管采用哪种泡沫炮和如何定位，显然都不能有效地将灭火泡沫施加到着火的储罐内，所以它也就不能作为大直径固定顶（合内浮顶）储罐的主要灭火设施。泡沫炮不能将泡沫有效地喷射到外浮顶储罐的密封区域，且外浮顶储罐的浮顶也没有考虑其冲击载荷，所以泡沫炮系统不能有效扑救外浮顶储罐的火灾，一旦使用，有击沉浮顶之危险。1983年，英国Amoco石油公司一个直径255英尺的原油外浮顶储罐就发生了消防炮击沉浮顶，使火灾过一步失控的案例。泡沫炮作为强施放装置，即使能将泡沫供给到水溶性甲、乙、丙类液体储能内，也会因大部分泡沫潜入液体中湮灭而不能灭火。所以泡沫炮系统不能作为水溶性甲、乙、丙类液体储罐的主要灭火设施。2．3．2．2围堤内的甲、乙、丙类液体流淌火灾石油化工装置区、卧式储罐区等场所为防止液体泄漏后随处没流，在其周围筑有围堰，液体泄漏导致流淌火灾时仅在围堰限定的区域内，由于泡沫炮的机动性强，对这类场所有较强的实用性，所以泡沫炮系统可作为这类场所的主要灭火设施。2．3．2．3甲、乙、丙类液体汽车槽车钱台或火车槽车栈合；汽车槽车栈台，方案之一是选泡沫炮系统作为主灭火设施。火车槽车栈台比较长，多数没有顶盖，最明显的是成排的鹤管。其火灾多发生在装卸产品时，且初始多为一节槽车，所以设计上可按一个着火点考虑，对此泡沫炮系统作主消防设施便是理想的选择。2·3．2．4室外甲、乙、丙类液体流淌火灾室外申、乙、丙类液体流淌火灾是指液体室外发生泄漏火灾时无道牙、堤、墙等结构物阻挡的场所。这类场所发生流淌火灾的具体位置通常不确定，宜选泡沫炮系统作为主灭火设施，通常可选移动式泡沫炮。2·3·2．5飞机库Ⅰ类飞机库的翼下泡沫系统可选用远控泡沫炮系统。Ⅰ类飞机库通常除设置泡沫-水雨淋系统外，还设置作为辅助灭火系统的翼下泡沫系统，其作用是：对飞机机翼和机身下部喷洒泡沫，弥补泡沫-水雨淋系统被大面积机翼遮挡之不足；控制和扑灭飞机初期火灾和地面燃油流散火；飞机停放和维修时发生燃油泄漏，可及时用泡沫覆盖，防止着火。Ⅱ类飞机库可选用远控泡沫炮系统作主要灭火系统。2．3．2．6装卸油品码头油驳停泊进行油品装卸作业时，，是装卸油品码头最可能发生火灾的时刻，其消防系统除保护码头外还应保护船舶，冷却系统通常采用水幕系统和消防水炮，灭火设施当首选泡沫炮．泡沫炮通常所需流量较大，距着火部位较近，并需建造泡沫塔，所以其一般设远控泡沫炮。2．4高倍泡沫系统2．4．1系统组成与类型高倍泡沫系统一般由消防水源、消防水泵（如果安装的话）、泡沫比例混合装置、泡沫发生器以及连接管道等组成。它分为全淹没式、局部应用式、移动式三种类型。2．4．1．l全淹没式高倍泡沫系统全淹没系统是指用管道输送高倍泡沫灭火剂和水，连续地将高倍泡沫按规定的高度充满被保护区域，并将泡沫保持到所需的时间，进行控火或灭火的固定系统。全淹没系统的控制方式通常以自动为主，辅以手动。2．4．1．2局部应用式高倍泡沫系统局部应用系统是指向局部空间喷放高倍泡沫，进行控火或灭火的固定、半固定系统。2．4．1．3移动式高倍泡沫系统是指车载式或便携式系统，它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。2．4．2系统选择高倍泡沫系统能迅速充满大空间，以淹没或覆盖的方式扑灭A类和B类火灾，也可用于控制液化烃储罐因泄漏导致的大面积流淌。高倍泡沫用水量少，灭火区域不存在排水问题，且保护区荷载增加少，用于地下工程上有一定的优势。高倍泡沫系统与自动喷水系统联合使用，集高倍泡沫系统灭火和自动喷水系统冷却之长，在灭火的同时保护建筑物，可用于大纸卷仓库、大型橡胶轮胎仓库等危险性极大，一旦发生火灾会产生极高热量的场所。应当指出，人淹没于含有大量烟气的高倍泡沫中，因迷失方向而无法逃生的可能性很大，所以有人进人的场所要慎用高倍泡沫系统。2．4．2．1在不同高度上都存在火灾危险的大范围封闭空间和有固定围墙或其它因档设施的场所宜选择全淹没式高倍泡沫系统。Ⅱ类飞机库飞机停放和维修区可选择全淹没式高倍泡沫系统。2．4．2．2大范围内的局部封闭空间或局部设有阻止泡沫流失围档设施的场所可选择局部应用式高倍泡沫系统。2．4．2．3地下工程、矿井巷道等发生火灾的部位难以确定或人员难以接近的场所；需要排烟、降温或排除有害气体的封闭空间等宜选择移动式高倍泡沫系统。2．5中倍泡沫系统中倍泡沫系统应用较少，且多用作辅助灭火设施。它分为局部应用式、移动式两种类型。2．5．l局部应用式中倍泡泡沫系统向局部空间喷放中中倍泡沫的固固定式、半固固定式系统。它它适用于大范范围内的局部部封闭空间或或局部设有阻阻止泡沫流失失围档设施的的场所，以及及100m2以内的液体体流淌火灾。前前苏联与前西西德在二十世世纪七十年代代限于当时的的条件，曾将将中倍泡沫系系统用于石油油储罐。我国国某些部门或或企业在效仿仿时，根据一一些不能反映映客观火灾情情况的所谓试试验，夸大了了中倍泡沫系系统的灭火效效率，在业内内引起较大争争议。2．5．2移动式中倍泡沫系系统全部组件可以手提提的一套机动动灭火装置。该该系统的泡沫沫发生装置的的射程一般在在10m－20m，适用于流流淌面积不超超过100m2的液体流淌淌火灾场所。第三节泡沫沫系统设备泡沫系统统设备分运用用设备和专用用设备。通用用设备主要是是消防水泵等等除泡沫系统统外其它消防防系统也使用用的设备；专专用设备一般般指泡沫比例例混合器和泡泡沫产生装置置等只在泡沫沫系统使用的的设备。介绍绍通用设备的的文献较多，所所以本节只对对泡沫专用设设备进行介绍绍和论述。3．1泡沫系统设备型号号的编制泡沫系统统设备型号一一般是根据公公安部以前颁颁布的标准GNll－82《消防产品品型号编制方方法》编制的的。其型号由由类、组、特特征代号与主主参数等部分分组成，类、组组、特征代号号用其有代表表性汉字的大大写汉语拼音音字头表示，为为了简化型号号，每组内仅仅有一个品种种不加特征代代号，主参数数是反映该设设备的主要技技术性能或主主要结构参数数，用阿拉伯伯数字表示，泡泡沫系统设备备型号编制如如表3．1。PHP48类、组、特征代号号表3．ll泡沫系统设备型号号编制类组特征代号代号含义主参数名称单位泡沫设备P（泡）产生器C（产）高背压Y（压）油槽式C（槽）PCPCYPCC泡沫产生器高背压泡沫产生器器油槽式泡沫产生器器泡沫混合液流量L/S比例混合器H（混）环泵式压力式Y（压）平衡式P（平）PHPHYPHP环系式泡沫比例混混合器压力式泡沫比例混混合器平衡压力式泡沫比比例混合枪Q（枪）PQ泡沫枪炮P（炮）固定式移动式Y（移）PP固定式泡沫炮移动式泡沫抱钩管G钩）PG泡沫钩管例如PH－48表示示环泵式泡沫沫比例混合器器，最大泡沫沫混合液流量量为48L／S3．2泡沫比例混合装置置泡沫比例例混合装置的的功用是将泡泡沫液与水按按比例混合成成泡沫混合液液。本节将对对泡沫系统常常用的几种泡泡沫比例混合合装置进行论论述。3．2．1环泵式泡沫比例混混合器3·2·1．工作作原理环泵式泡沫比例混混合器是利用用文丘里管原原理的第一代代产品，它安安装在泵的旁旁路上，进口口接泵的出口口、出口接泵泵的进口，泵泵工作时大股股液流流向系系统终端，小小股液流回流流到泵的进口口。当回流的的小股液流经经过其比例混混合器时，在在其腔内形成成一定的负压压，泡沫液储储罐内的泡沫沫液在大气压压力作用下被被吸到腔内与与水混合，再再流到泵进口口与水进一步步混合后抽到到泵的出口，如如此循环往复复一定时间后后其泡沫混合合液的混合比比达到产生灭灭火泡沫要求求的正常值（如如图3．2．1）。根据其其工作原理，消消防泵进出口口压力、泡沫沫液储罐液面面与比例混合合器的高差是是影响其泡沫沫混合液混合合比的两方面面因素。消防防、进口压力力由泵轴心与与水池、水罐罐等储水设施施液面的高差差决定，进口口压力愈小，在在一定范围内内混合比愈大大，反之混合合比愈小，零零或负压较理理想；进口压压力一定时出出口压力愈高高，在一定范范围内混合比比愈高，反之之愈小；在重重力的作用下下，泡沫液储储罐液面愈高高混合比愈高高，反之愈小小。3·2．1．．2适用场所环泵泵式泡沫比例例混合器的限限制条件较多多，如不熟悉悉它难以设计计出满足使用用要求的系统统，因此设计计难度较大。但但环泵式泡沫沫比例混合器器结构简单、且且配套的泡沫沫液储罐为常常压储罐，易易于操作、维维护、检修、试试验等，其工工程造价与日日常维护费用用低，适用于于建有独立泡泡沫消防泵站站的单位，尤尤其适用于储储罐规格较单单一的甲、乙乙、丙类液体体储罐区。只只要系统设计计时满足了其其技术要求，安安装时泡沫液液储罐的标高高可调节，待待泡沫混合液液混合比调试试合格后再确确定泡沫液储储罐的标高，就就能设计和安安装出合格的的系统。安装装时的复杂换换来各项费用用的低廉和日日后的各种方方便是值得的的。图3．2．1环泵式泡沫沫比例混合器器3。2．1．3注意事项与设计要要求采用环泵泵泡沫比例混混合器的系统统，其消防泵泵的工作介质质是泡沫混合合液；必须单单独配置泡沫沫消防泵，且且泡沫消防泵泵送水管必须须与其它水泵泵的进水管用用开，否则当当泡沫消防泵泵与其它泵同同时工作时，部部分泡沫液可可能会被其它它水泵吸取而而影响泡沫混混合液的混合合比。确定泡泡沫消防泵的的额定流量时时，应将回流流部分的流量量计算在内，通通常取系统设设计流量的1．1倍。有的工程程用立式金属属水罐作泡沫沫系统的储水水设施，并将将水罐的静水水压计入了泡泡沫消防泵的的扬程，致使使其比例混合合器无法正常常工作，不得得不进行改造造，造成了不不必要的浪费费。我们说，尽尽管现行《低低倍数泡沫灭灭火系统设计计规范》（GB501151－92）规定，当当环泵式泡沫沫比例混合器器进口（即泡泡沫消防泵出出口）压力为为0．7MPa～0．9MPa时，比例混混合器出口（泡泡沫消防系进进口）压力可可为0·02MMPa～0·03MMPa，但应尽可可能使比例混混合器出口压压力为零或负负压，这样有有利于保持泡泡沫混合液的的混合比相对对稳定，减小小泡沫系统工工作过程中因因消防水位变化而导致的变变化。比例混合器吸液口口不应高出泡泡沫液储罐最最低液面1M，否则泡沫沫混合液的混混合比就难以以保证了。同同样泡沫液储储罐液面不应应高出比例混混合器吸液口口太多，否则则混合比将难难以控制。图3．2．1环泵式泡沫沫比例混合器器3。2．1．3注意事项与设计要要求采用环泵泵泡沫比例混混合器的系统统，其消防泵泵的工作介质质是泡沫混合合液；必须单单独配置泡沫沫消防泵，且且泡沫消防泵泵送水管必须须与其它水泵泵的进水管用用开，否则当当泡沫消防泵泵与其它泵同同时工作时，部部分泡沫液可可能会被其它它水泵吸取而而影响泡沫混混合液的混合合比。确定泡泡沫消防泵的的额定流量时时，应将回流流部分的流量量计算在内，通通常取系统设设计流量的1．1倍。有的工程程用立式金属属水罐作泡沫沫系统的储水水设施，并将将水罐的静水水压计入了泡泡沫消防泵的的扬程，致使使其比例混合合器无法正常常工作，不得得不进行改造造，造成了不不必要的浪费费。我们说，尽尽管现行《低低倍数泡沫灭灭火系统设计计规范》（GB501151－92）规定，当当环泵式泡沫沫比例混合器器进口（即泡泡沫消防泵出出口）压力为为0．7MPa～0．9MPa时，比例混混合器出口（泡泡沫消防系进进口）压力可可为0·02MMPa～0·03MMPa，但应尽可可能使比例混混合器出口压压力为零或负负压，这样有有利于保持泡泡沫混合液的的混合比相对对稳定，减小小泡沫系统工工作过程中因因消防水位变变化而导致的的变化。比例混合合器吸液口不不应高出泡沫沫液储罐最低低液面1M，否则泡沫沫混合液的混混合比就难以以保证了。同同样泡沫液储储罐液面不应应高出比例混混合器吸液口口太多，否则则混合比将难难以控制。采用该泡泡沫比例混合合器的系统，如如果该开泡沫沫液储罐与水水池相通的阀阀门，当泡沫沫液液面高于于水液面时，泡泡沫液会流到到水池中；当当水液面高于于泡沫液液面面时，水会流流到泡沫液储储罐中。上述述两种现象实实际中均发生生过，为此应应采取必要的的措施加以预预防。比例混合合器有可能被被异物堵塞，宜宜设置备用比比例混合器。3．2．2压力式泡沫比例混混合装置3·2·2．工作作原理压力式泡泡沫比例混装装置分为标准准压力比例混混合装置（图图3．2．2A）和囊式压压力比例混合合装置（图3．2．2B）两种。它它们主要由比比例混合器与与泡沫液压力力储罐及管路路构成，从比比例混合器向向泡沫液储罐罐内分别引入入两根管路，用用文丘里管、孔孔板或文丘里里管与孔板组组合，在其比比例混合器内内的两极管路路之间制造流流体动压差，系系统工作时压压力高的管路路向泡沫液储储罐内充水，压压力低的管路路将泡沫液引引进比例混合合器，即用水水置换泡沫液液的方式实现现泡沫液与水水混合，其泡泡沫混合液的的混合比靠更更换孔板来调调整。标准压力力比例混合装装置是利用泡泡沫液与水短短时间内不混混合，能在两两者之间形成成分界面的现现象，工作时时将压力水直直接充人储罐罐内泡沫液液液面上。它适适用于蛋白类类泡沫液，不不适用于与水水之间不能形形成稳定界面面，水充入储储罐后很快与与泡沫液混合合的某些合成成类泡沫液，如如高倍数泡沫沫液、水成膜膜泡沫液等。由由于该比例混混合装置工作作时泡沫液与与水直接接触触，泡沫系统统一经使用储储罐内泡沫液液即使剩余也也不能再用，所所以不便于系系统调试及日日常试验等。囊式压力力比例混合装装置克服了标标准压力比例例混合装置的的缺点，它用用胶囊将泡沫沫液与水隔开开，系统工作作时泡沫波与与水不直接接接触，泡沫液液一次未使用用完可再次使使用，便于调调试、日常试试验等。3·2．2．．2适用场所压力力式泡沫比例例混装置是工工厂生产的由由比例混合器器与泡沫液储储罐组成一体体的独立装置置，安装时不不需要再调整整其混合比等等，其产品样样本中并画出出了采用该泡泡沫比例混合合器的系统，如如果该开泡沫沫液储罐与水水池相通的阀阀门，当泡沫沫液液面高于于水液面时，泡泡沫液会流到到水池中；当当水液面高于于泡沫液液面面时，水会流流到泡沫液储储罐中。上述述两种现象实实际中均发生生过，为此应应采取必要的的措施加以预预防。比例混合合器有可能被被异物堵塞，宜宜设置备用比比例混合器。3．2．2压力式泡沫比例混混合装置3·2·2．工作作原理压力式泡沫比例混混装置分为标标准压力比例例混合装置（图3．2．2A）和囊式压力比例混合装置（图3．2．2B）两种。它们主要由比例混合器与泡沫液压力力储罐及管路路构成，从比比例混合器向向泡沫液储罐罐内分别引入入两根管路，用用文丘里管、孔孔板或文丘里里管与孔板组组合，在其比比例混合器内内的两极管路路之间制造流流体动压差，系系统工作时压压力高的管路路向泡沫液储储罐内充水，压压力低的管路路将泡沫液引引进比例混合合器，即用水水置换泡沫液液的方式实现现泡沫液与水水混合，其泡泡沫混合液的的混合比靠更更换孔板来调调整。标准压力力比例混合装装置是利用泡泡沫液与水短短时间内不混混合，能在两两者之间形成成分界面的现现象，工作时时将压力水直直接充人储罐罐内泡沫液液液面上。它适适用于蛋白类类泡沫液，不不适用于与水水之间不能形形成稳定界面面，水充入储储罐后很快与与泡沫液混合合的某些合成成类泡沫液，如如高倍数泡沫沫液、水成膜膜泡沫液等。由于该比例混合装装置工作时泡泡沫液与水直直接接触，泡泡沫系统一经经使用储罐内内泡沫液即使使剩余也不能能再用，所以以不便于系统统调试及日常常试验等。囊式式压力比例混混合装置克服服了标准压力力比例混合装装置的缺点，它它用胶囊将泡泡沫液与水隔隔开，系统工工作时泡沫波波与水不直接接接触，泡沫沫液一次未使使用完可再次次使用，便于于调试、日常常试验等。3·2．2．．2适用场所压力力式泡沫比例例混装置是工工厂生产的由由比例混合器器与泡沫液储储罐组成一体体的独立装置置，安装时不不需要再调整整其混合比等等，其产品样样本中并画出出了安装图，所所以设计与安安装方便、配配置简单、利利于自动控制制。它适用于于全厂统一供供高压或稳高高压消防水的的石油化工企企业，尤其适适用于分散设设置独立泡沫沫站的石油化化工生产装置置区。3·2·2·3注注意事项与设设计要求由于各种种控制阀门存存在制造误差差，即使合格格产品也往往往因一侧长期期充高压水而而向另一侧渗渗漏；控制阀阀门经一定次次数开、关后后，密封部件件磨损不严；；操作不当使使控制阀门未未关严；控制制阀门选型不不当或不合格格等原因造成成标准压力比比例混合装置置的泡沫液储储罐进水，使使泡沫液失效效。囊式压力力比例混合装装置的囊是用用橡胶制成的的，因老化使使之使用寿命命有限，实践践中因囊老化化破裂而使系系统瘫痪的事事例多有发生生。有的装置置将囊的接口口放在了储罐罐底部，这对对减小囊所受受的拉力是有有益的，但因因接口处长期期受压有的发发生了泡沫液液渗漏。有的的装置为使囊囊平时不受力力，将泡沫液液储存在囊外外，囊内用于于充水，这种种装置对延长长囊的使用寿寿命可能会有有一定作用，但但由于泡沫液液与罐壁直接接接触，所以以除了囊外，更更重要的是考考虑储罐内部部材料或防腐腐材料是否相相适宜储存泡泡沫液。泡沫液储储罐的内部材材料或防腐与与所储存的泡泡沫液不适宜宜，导致储罐罐损坏和（或或）泡沫液的的变质。强调调指出，水成成膜泡沫液含含有较大比例例的碳氢表面面活性剂与氟氟碳表面活性性剂以及有机机溶剂，长期期储存，碳氢氢表面活性剂剂和有机溶剂剂不但对金属属有腐蚀作用用，而且对许许多非金属材材料也有很强强的溶解、溶溶胀和渗透作作用，若内壁壁材料不相宜宜，其泡沫液液储罐使用寿寿命会缩短；；碳钢长期与与水成膜泡沫沫液直接接触触，铁离子会会使氟碳表面面活性剂变质质，碳氢表面面活性剂和有有机溶剂溶解解的非金属材材料分子或离离子进入泡沫沫液中也会影影响其性能。所所以采用压力力比例混合装装置时，应考考虑囊或储罐罐内壁材料是是否与水成膜膜泡沫液相适适宜。某些工程程为降低费用用，选用一台台储罐容积很很大的压力比比例混合器，有有的竟达25m33以上，一旦其其发生故障，整整套泡沫系统统将瘫痪。为为了安全可靠靠安装图，所所以设计与安安装方便、配配置简单、利利于自动控制制。它适用于于全厂统一供供高压或稳高高压消防水的的石油化工企企业，尤其适适用于分散设设置独立泡沫沫站的石油化化工生产装置置区。3·2·2·3注注意事项与设设计要求由于各种种控制阀门存存在制造误差差，即使合格格产品也往往往因一侧长期期充高压水而而向另一侧渗渗漏；控制阀阀门经一定次次数开、关后后，密封部件件磨损不严；；操作不当使使控制阀门未未关严；控制制阀门选型不不当或不合格格等原因造成成标准压力比比例混合装置置的泡沫液储储罐进水，使使泡沫液失效效。囊式压力力比例混合装装置的囊是用用橡胶制成的的，因老化使使之使用寿命命有限，实践践中因囊老化化破裂而使系系统瘫痪的事事例多有发生生。有的装置置将囊的接口口放在了储罐罐底部，这对对减小囊所受受的拉力是有有益的，但因因接口处长期期受压有的发发生了泡沫液液渗漏。有的的装置为使囊囊平时不受力力，将泡沫液液储存在囊外外，囊内用于于充水，这种种装置对延长长囊的使用寿寿命可能会有有一定作用，但但由于泡沫液液与罐壁直接接接触，所以以除了囊外，更更重要的是考考虑储罐内部部材料或防腐腐材料是否相相适宜储存泡泡沫液。泡沫液储储罐的内部材材料或防腐与与所储存的泡泡沫液不适宜宜，导致储罐罐损坏和（或或）泡沫液的的变质。强调调指出，水成成膜泡沫液含含有较大比例例的碳氢表面面活性剂与氟氟碳表面活性性剂以及有机机溶剂，长期期储存，碳氢氢表面活性剂剂和有机溶剂剂不但对金属属有腐蚀作用用，而且对许许多非金属材材料也有很强强的溶解、溶溶胀和渗透作作用，若内壁壁材料不相宜宜，其泡沫液液储罐使用寿寿命会缩短；；碳钢长期与与水成膜泡沫沫液直接接触触，铁离子会会使氟碳表面面活性剂变质质，碳氢表面面活性剂和有有机溶剂溶解解的非金属材材料分子或离离子进入泡沫沫液中也会影影响其性能。所所以采用压力力比例混合装装置时，应考考虑囊或储罐罐内壁材料是是否与水成膜膜泡沫液相适适宜。某些工程为降低费费用，选用一一台储罐容积积很大的压力力比例混合器器，有的竟达达25m33以上，一旦其其发生故障，整整套泡沫系统统将瘫痪。为为了安全可靠靠和工程检测测及平时试验验方便，《低低倍数泡沫灭灭火系统设计计规范》（2000版）对压力力比例混合装装置的选用规规定了一些限限制性条款。图3．2．2A标准压力比例混合合装置水图3．2．2B囊式压力比例混合合装置3．2．3平衡压力式比例混混合装置3．2．3．1工作原理平衡压力力式比例混合合装置通常由由泡沫液泵、混混合器、平衡衡压力流量控控制阀阀及管管道等组成（如如图3．2．3）。平衡压压力流量控制制阀由隔膜腔腔、阀杆和节节流阀组成，隔隔膜腔下部通通过导管与泡泡沫液泵出口口管道相连，上上部通过导管管与水管道相相通，其作用用是通过控制制泡沫液的回回流量达到控控制泡沫混合合液混合比。平平衡压力式比比例混合装置置的工作原理理是，泡沫液液泵供给的泡泡沫液一段进进入混合器，另另一股经平衡衡压力流量控控制阀回流到到泡沫液储罐罐，当水压升升高时，说明明系统供水量量增大，泡沫沫液供给量也也应增大，平平衡压力流量量控制阀的隔隔膜带动阀杆杆向下，节流流阀的节流口口减小，泡沫沫液回流量减减小，而供系系统的量增大大，同理水压压降低时供系系统的泡沫液液量减小。平平衡压力式比比例混合装置置的比例混合精度较高，适适用的泡沫混混合液流量范范围较大，泡泡沫液储罐为为常压储罐。平衡压力力流量控制阀阀与混合器有有分体式和一一体式两种，工工程中采用分分体式的较多多，并且某些些发达国家早早在二十世纪纪七十年代就就用其开发的的水力驱动泵泵并取代了电电动泵，使平平衡式压力比比例混合装置置简捷可靠。我国二十十世纪八十年年代末开发的的一体式平衡衡压力式比例例混合装置，它它不设泡沫液液回流管，而而是利用消防防泵压力升高高流量降低的的机制，用其其平衡阀直接接控制进入混混合器的泡沫沫液流量方式式来控制泡沫沫混合液的混混合比。它的的流量调节范范围相对要小小些。目前我我国还未开发发水力驱动泵泵。3．2．3．2适用场所平衡压力力式比例混合合装置的适用用范围较广，目目前工程中采采用的较多，尤尤其设置若干干个独立泡沫沫站的大型甲甲、乙、丙类类液体储罐区区，多采用水水力驱动式平平衡压力比例例混合装置。由由于我国还未未开发水力驱驱动泵，水力力驱动式平衡衡压力比例混混合装置靠进进口来满足，造造价较高。平平衡压力式比比例混合装置置的调试工作作须由专业人人员在安装现现场进行。图3．2．3平行压力式比例混混合器3．2．4管线式泡沫比例混混合器管线式比例混合器器与环泵比例例混合器的工工作原理相同同，它们都是是利用文丘里里管的原理在在混合腔内形形成负压，在在大气压力作作用下将容器器内的泡沫液液吸到腔内与与水混合，所所以它们又称称负压比例混混合器。不同同的是，环泵泵比例混合器器是装在泡沫沫消防泵的回回流管上，而而管线式比例例混合器直接接装在主管线线上，所以它它们的结构尺尺寸有所区别别。管线式比比例混合器的的工作压力通通常在0．7～1．3Mpa范围内，压压力损失在进进口压力的三三分之一以上上，混合比精精度通常较差差。为此它主主要用于移动动式泡沫系统统，且许多是是与泡沫炮、泡泡沫枪、泡沫沫发生器装配配一体使用的的，在固定式式泡沫系统中中很少使用它它。有关管线线式比例混合合器的结构见见图3．2．4。1管牙接口2混合器器本体3过滤网4喷嘴5吸液管接口6扩散管7外接管8底阀座99底阀芯10橡胶膜片11调节阀芯12调节手柄图3．2．4管线式比例混合器器3．3泡沫产（发）生装装置将空气混混入并产（发发）生一定倍倍数空气泡沫沫的设备称为为泡沫产（发发）生装置。泡泡沫产（发）生生装置分为吸吸气型和吹气气型，低倍泡泡沫产生装置置和部分中倍倍泡沫发生装装置是吸气型型的，高倍和和部分中倍泡泡沫发生装置置是吹气型的的。吸气型泡泡沫产（发）生生装置由液室室、气室、变变截面喷嘴或或孔板、混合合扩散管等部部分组成。其其工作原理是是基于紊流理理论，当一股股压力泡沫混混合液流经喷喷嘴或孔板时时，由于通流流截面的急剧剧缩小，液流流的压力位能能迅速转变为为动能而使液液流成为一束束高速射流。射射流中的流体体微团呈无规规则运动，当当微团横向运运动时，与周周围空气间相相互摩擦、碰碰撞、参混，将将动量传给与与射流边界接接触的空气层层，并将这部部分空气连续续挟带进人混混合扩散管，形形成气一液混混合流。由于于空气不断被被带走，气室室内形成一定定负压，在大大气压作用下下外部空气不不断进入气室室，这样就连连续不断产生生一定倍数的的泡沫。吹气型泡泡沫发生装置置主要由喷嘴嘴、发泡筒、发发泡网、风叶叶等组成，其其工作原理是是，一定压力力泡沫混合液液通过喷嘴以以雾化形式均均匀喷向发泡泡网，在网的的内表面上形形成一层混合合液薄膜，由由风叶送来的的气流将混合合液薄膜吹胀胀成大量的气气泡（泡沫群群)3·3·1泡泡沫产生器泡沫产生生器是为甲、乙乙、丙类液体体储罐液上喷喷射泡沫系统统配套安装的的一种低倍泡泡沫产生装置置，按其安装装方式的不同同分为横式（如如图3．3．1A）和立式两两种（如图3．3．1B）；某些发发达国家还分分固定顶储罐罐用泡沫产生生器和外浮顶顶储罐用泡沫沫产生器，但但目前我国只只生产横式一一种，有PC4、PC8、PC16、PC24四种规格，额额定工作压力力0．5Mpa，发泡倍数数大于5倍。图3．3．1A横式泡沫产生器图3．3．1B立式泡沫产生器3．3．2高背压泡沫产生器器高背压泡泡沫产生器是是为甲、乙、丙丙类液体储罐罐液下或半液液下喷射泡沫沫系统配套安安装的一种低低倍泡沫产生生装置。我国国有PCYY8（PCY4450）、PCYY16（PCY9000）、PCY224（PCY13350）、PCY332（PCY32）四种。括括弧内为某些些生产厂使用用的新型号，其其数字的含义义为泡沫混合合液额定流量量（L／min）。高背压压泡沫产生器器的发泡倍数数为2－4倍，我国生生产的产品的的额定进口压压力为0．7Mpa，最大出口口压力约为0·2Mpa。3．a．a泡沫喷头泡沫喷淋淋系统使用的的是吸气型泡泡沫喷头，第第一代泡沫喷喷头因其体积积大。物耗高高，已逐步被被体积小的第第二代喷头所所取代。随着着成膜类泡沫沫的出现，非非吸气型喷头头的使用成为为可能，特别别是近年来的的一些大型系系统采用了水水成膜泡沫-水喷淋系统统，它多使用用酒水喷头或或水雾喷头。本本文介绍一种种国外较常用用的泡沫喷头头（囹3．3．3A）和一种泡泡沫-水雾喷头（图图3．3．3B），供参考考。图3．3．3A泡沫-水喷头图3．3．3A泡沫-水雾喷头3．3．4泡沫炮泡沫混合合液流量大于于16L／S，以射流形形式喷射泡沫沫的装置称为为泡沫炮。泡泡沫炮从安装装方式分为固固定式与移动动式两种。固固定式泡沫炮炮是安装在固固定支座上的的，如图3．3．4A和图3．3．4B；移动式泡泡沫炮是安装装在可移动支支座上的，包包括车载式、拖拖车式、手抬抬式等，如图图3·3·44C图3·3·44D。固定式泡沫炮通常常应能在水平平和铅垂两个个方向上进行行摆动，控制制其摆动的方方式分为手动动控制、电动动控制、液动动控制、气动动控制等。手手动泡沫炮要要就地进行控控制；电动、液液动、气动泡泡沫炮可实现现有线或无线线远距离控制制，3·2泡沫比例混混合装置泡沫比例例混合装置的的功用是将泡泡沫液与水按按比例混合成成泡沫混合液液。3·2·1环泵式式泡沫比例混混合器3·2·1．1工工作原理环泵式泡泡沫比例混合合器是安装在在泵的旁路上上，进口接泵泵的出口、出出口接泵的进进口，泵工作作时大股液流流流向系统终终端，小股液液流回流到泵泵的进口。当当回流的小股股液流经过其其比例混合器器时，在其腔腔内形成一定定的负压，泡泡沫液储罐内内的泡沫液在在大气压力作作用下被吸到到腔内与水混混合，再流到到泵进口与水水进一步混合合后抽到泵的的出口，如此此循环往复一一定时间后其其泡沫混合液液的混合比达达到产生灭火火泡沫要求的的正常值（如如图3．2．1）。根据其其工作原理，消消防泵进出口口压力、泡沫沫液储罐液面面与比例混合合器的高差是是影响其泡沫沫混合液混合合比的两方面面因素，消防防泵进口压力力由泵轴心与与水池、水罐罐等储水设施施液面的高差差决定，进口口压力愈小，在在一定范围内内混合比愈大大，反之混合合比愈小，零零或负压较理理想；进口压压力一定时出出口压力愈高高，在一定范范围内混合比比愈高，反之之愈小；在重重力的作用下下，泡沫液储储罐液面愈高高混合比愈高高，反之愈小小。图3．2．1环泵式泡沫沫比例混合器器3．2．1．3注意事项与设计要要求采用环泵泵泡沫比例混混合器的系统统，其消防泵泵的工作介质质是泡沫混合合液，必须单单独配置泡沫沫消防泵，且且泡沫消防泵泵进水管必须须与其它水泵泵的进水管隔隔开，否则当当泡沫消防泵泵与其它泵同同时工作时，部部分泡沫液可可能会被其它它水泵吸取而而影响泡沫混混合液的混合合比。确定泡泡沫消防泵的的额定流量时时，应将回流流部分的流量量计算在内，通通常取系统设设计流量的1．l倍。应尽可能能使比例混合合器出口压力力为零或负压压，这样有利利于保持泡沫沫混合液的混混合比相对稳稳定，减小泡泡沫系统工作作过程中因消消防水位变化化而导致的变变化。比例混合合器吸液口不不应高出泡沫沫液储罐最低低液面lm，否则泡沫沫混合液的混混合比就难以以保证了。同同样泡沫液储储罐液面不应应高出比例混混合器吸液口口太多，否则则混合比将难难以控制。采用该泡沫比例混混合器的系统统，如果误开开泡沫液储罐罐与水池相通通的阀门，当当泡沫液液面面高于水液面面时，泡沫液液会流到水池池中；当水液液面高于泡沫沫液液面时，水水会流到泡沫沫液储罐中。上上述两种现象象实际中均发发生过，为此此应采取必要要的措施加以以预防。3．2．2压力式泡沫比例混混合装置3·2·2．1工作原理压力式泡泡沫比例混合合装置分为标标准压力比例例混合装置（图3．2．2A）和囊式压力比例混合装置（图3·2·2B）两种。它们主要由比例混合器与泡沫液压力储罐及管路构成，从比例混合器向泡沫液储罐内分别引人两根管路，用文丘里管、孔板或文丘里管与孔板组合，在其比例混合器内的两极管路之间制造流体动压差，系统工作时压力高的管路向泡沫液储罐内充水，压力低的管路将泡沫液引进比例混合器，即用水置换泡沫液的方式实现泡沫液与水混合，其泡沫混合液的混合比靠更换孔板来调整。标准压力比例混合合装置是利用用泡沫液与水水短时间内不不混合，能在在两者之间形形成分界面的的现象，工作作时将压力水水直接充人储储罐内泡沫液液液面上。注意：它适用于蛋蛋白类泡沫液液，不适用于于与水之间不不能形成稳定定界面。缺点：泡泡沫系统一经经使用储罐内内泡沫液即使使剩余也不能能再用，所以以不便于系统统调试及日常常试验等。囊式压力力比例混合装装置克服了标标准压力比例例混合装置的的缺点，它用用胶囊将泡沫沫液与水隔开开，系统工作作时泡沫液与与水不直接接接触，泡沫液液一次未使用用完可再次使使用，便于调调试、日常试试验等。3·2·2．．2适用场所压力力式泡沫比例例混装置是工工厂生产的由由比例混合器器与泡沫液储储罐组成一体体的独立装置置，安装时不不需要再调整整其混合比等等，其产品样样本中并画出出了安装图，所所以设计与安安装方便、配配置简单、利利于自动控制制。它适用于于全厂统一供供高压或稳高高压消防水的的石油化工企企业，尤其适适用于分散设设置独立泡沫沫站的石油化化工生产装置置区。图3．2．2A标准压力比例混合合装置图3．2．2B囊式压力比例混合合装置3·2·3平衡压压力式比例混混合装置3·2．3．1工工作原理平衡压力力式比例混合合装置通常由由泡沫液泵、混混合器、平衡衡压力流量控控制阀及管道道等组成（如如图3．2．3）。平衡压压力流量控制制阀由隔膜腔腔、阀杆和节节流阀组成，隔隔膜腔下部通通过导管与泡泡沫液泵出口口管道相连，上上部通过导管管与水管道相相通，其作用用是通过控制制泡沫液的回回流量达到控控制泡沫混合合液混合比。平平衡压力式比比例混合装置置的工作原理理是，泡沫液液泵供给的泡泡沫液一股进进入混合器，另另一股经平衡衡压力流量控控制阀回流到到泡沫液储罐罐，当水压升升高时，说明明系统供水量量增大，泡沫沫液供给量也也应增大，平平衡压力流量量控制阀的隔隔膜带动阔杆杆向下，节流流阀的节流口口减小，泡沫沫液回流量减减小，而供系系统的量增大大，同理水压压降低时供系系统的泡沫液液量减小。平平衡压力式比比例混合装置置的比例混合合精度较高，适适用的泡沫混混合液流量范范围较大，泡泡沫液储罐为为常压储罐。图3．2．3平衡压力式比例混混合器3．2·4管线式泡沫沫比例混合器器管线式比比例混合器与与环泵比例混混合器的工作作原理相同，它它们都是利用用文丘里管的的原理在混合合腔内形成负负压，在大气气压力作用下下将容器内的的泡沫液吸到到腔内与水混混合，所以它它们又称负压压比例混合器器。不同的是是，环泵比例例混合器是装装在泡沫消防防泵的回流管管上，而管线线式比例混合合器直接装在在主管线上，所所以它们的结结构尺寸有所所区别。管线式比比例混合器的的工作压力通通常在0．7～1．3MPa范围内，压压力损失在进进口压力的三三分之一以上上，混合比精精度通常较差差。为此它主主要用于移动动式泡沫系统统，且许多是是与泡沫炮、泡泡沫枪、泡沫沫发生器装配配一体使用的的，在固定式式泡沫系统中中很少使用它它。有关管线线式比例混合合器的结构见见图3．2．4。图3．2．3平衡压力式比例混混合器1管牙接口2混合器器本体3过虑网4喷嘴5吸液管接口6扩散管7外接管8底阀座99底芯10橡胶膜片11调节阀芯12调节手柄图3．2．4管线式比例混合器器3．3泡沫产（发）生装装置将空气混混入并产（发发）生一定倍倍数空气泡沫沫的设备称为为泡沫产（发发）生装置。泡泡沫产（发）生生装置分为吸吸气型和吹气气型，低倍泡泡沫产生装置置和部分中倍倍泡沫发生装装置是吸气型型的，高倍和和部分中倍泡泡沫发生装置置是吹气型的的吸气型泡泡沫产（发）生生装置由液室室、气室、变变截面喷嘴或或孔板、混合合扩散管等部部分组成。其其工作原理是是基于紊流理理论，当一股股压力泡沫混混合液流经喷喷嘴或孔板时时，由于通流流截面的急剧剧缩小，液流流的压力位能能迅速转变为为动能而使液液流成为一束束高速射流。射射流中的流体体微团呈无规规则运动，当当微团横向运运动时，与周周围空气间相相互摩擦、碰碰撞、参混，将将动量传给与与射流边界接接触的空气层层，并将这部部分空气连续续挟带进入混混合扩散管，形形成气-液混合流。由由于空气不断断被带走，气气室内形成一一定负压，在在大气压作用用下外部空气气不断进入气气室，这样就就连续不断产产生一定倍数数的泡沫。吹气型泡泡沫发生装置置主要由喷嘴嘴、发泡筒、发发泡网、风叶叶等组成，其其工作原理是是，一定压力力泡沫混合液液通过喷嘴以以雾化形式均均匀喷向发泡泡网，在网的的内表面上形形成一层混合合液薄膜，由由风叶送来的的气流将混合合液薄膜吹胀胀成大量的气气泡（泡沫群群).3．3．1泡泡沫产生器泡沫产生生器是为甲、乙乙、丙类液体体储罐液上喷喷射泡沫系统统配套安装的的一种低倍泡泡沫产生装置置，按其安装装方式的不同同分为横式（如如图3．3．1A）和立式两两种（如图3．3．1B），目前我我国只生产模模式一种，有有PC4、PC8、PC16、PC24四种规格，额额定工作压力力0．5MPa，发泡倍数数大于5倍。图3．3．1A横式泡沫产生器图3．3．1B立式泡沫产生器3．3．2高背压泡沫产生器器高背压泡泡沫产生器是是为甲、乙、丙丙类液体储罐罐液下或半液液下喷射泡沫沫系统配套安安装的一种低低倍泡沫产生生装置。我国国有PCCY8（PCY4450）、PCCY16（PCY9000）、PCY224（PCY13350）、PCY332（PCY32）四种。括括弧内为某些些生产厂使用用的新型号，其其数字的含义义为泡沫混合合液额定流量量（L／min）。高背压压泡沫产生器器的发泡倍数数为2－4倍，我国生生产的产品的的额定进口压压力为0．7Mpa，最大出口口压力约为0·2MPa。3．3．3泡沫喷头泡沫喷淋淋系统使用的的是吸气型泡泡沫喷头，第第一代泡沫喷喷头因其体积积大、物耗高高，已逐步被被体积小的第第二代喷头所所取代。随着着成膜类泡沫沫的出现，非非吸气型喷头头的使用成为为可能，特别别是近年来的的一些大型系系统采用了水水成膜泡沫一一水喷淋系统统，它多使用用洒水喷头或或水雾喷头。3．3．4泡沫炮泡沫混合合液流量大于于16L／S，以射流形形式喷射泡沫沫的装置称为为泡沫炮。泡泡沫炮从安装装方式分为固固定式与移动动式两种。固固定式泡沫炮炮是安装在固固定支座上。固定式泡泡沫炮通常应应能在水平和和铅垂两个方方向上进行摆摆动，控制其其摆动的方式式分为手动控控制、电动控控制、液动控控制、气动控控制等。手动动泡沫炮要就就地进行控制制；电动、液液动、气动泡泡沫炮可实现现有线或无线线远距离控制制，所以又称称它们为远控控炮。远控炮炮是以电驱动动、液压驱动动或气压驱动动为主，它们们都配有手动动机构，需要要时也可就地地手动。3·3·5泡沫枪枪泡沫沫枪是一种小小流量的泡沫沫产生与喷射射装置，主要要用来辅助扑扑救一些小面面积的甲、乙乙、丙类液体体流散火灾。从从外形上可分分为泡沫枪和和泡沫管枪两两类，从构造造上有管线式式比例馄合器器、泡沫枪组组合式与单独独的泡沫枪两两种，图3．3．5A为带管线比比例混合器的的泡沫管枪，图3．3．5B为泡沫枪。目前我国主要生产泡沫管枪，有PQ4、PQ8两种规格型号。第四节储罐罐区泡沫系统统设计4．1系统设计基础4．1．1系统类型的选择现行《石石油库设计规规范》（GBJ74－84）、《石油油化工企业设设计防火规范范》（GB501160－92）、《原油油和天然气工工程设计防火火规范》（GB501183－93）分别规定定了各自行业业或领域的储储罐区选择固固定式、半固固定式和移动动式泡沫系统统的条件，其其规定不一致致，选择系统统类型时应根根据设计对象象所处的行业业或领域执行行各自的设计计规范。对于于上述“设计规范”不能涵盖的的情罐区，可可按2．1．2所述的原则则选择系统类类型。4．1．2系统控制方式的确确定系统控制制方式分自动动和手动控制制两种，目前前我国相关“规范”没有规定出出自动与手动动控制的选择择条件，所以以一般都选择择手动控制方方式，选择自自动控制的极极少，可见储储罐区泡沫灭灭火系统的控控制功能要求求低于其他民民用建筑的灭灭火系统，但但甲、乙、丙丙类液体储罐罐区危险程度度及火灾后的的损失一般高高于其他民用用场所。为了了适当提高泡泡沫灭火系统统的防范能力力，《低倍数数泡沫灭火系系统设计规范范》（2000年修订本）规规定：“当储罐区固固定式泡沫灭灭火系统的泡泡沫混合液流流量大于或等等于100L／S时，系统的的泵、比例混混合装置及其其管道、的控控制阀、干管管控制阀宜具具备遥控操纵纵功能”。现行《石石油库设计规规范》、《石石油化工企业业设计防火规规范》对单罐罐储量500000m3及以上浮顶顶储罐控制方方式的要求也也适当提高了了（详见其规规范）。4·1．3泡沫喷喷射形式选择择如第二节节2．1．3所述，只有有固定顶储罐罐存在泡沫喷喷射形式选择择问题，选择择液上、液下下还是半液下下泡沫喷射形形式，应综合合各方面因素素而定。外浮浮顶储罐、内内浮顶储罐一一律选择液上上喷射泡沫系系统。4．1．4泡沫液的选择、储储存以及用水水要求对于非水水溶性甲、乙乙、丙类液体体储罐，抗溶溶性泡沫液的的灭火功效不不比普通泡沫沫液差，但其其价格较贵，一一般不推荐。非非水溶性甲、乙乙、丙类液体体储罐液上喷喷射泡沫系统统，可选用蛋蛋白、氟蛋白白、水成膜或或成膜氟蛋白白泡沫液；非非水溶性甲、乙乙、丙类液体体储罐液下喷喷射泡沫系统统，应选用氟氟蛋白、水成成膜或成膜氟氟蛋白泡沫液液。水溶性甲甲、乙、丙类类液体储罐液液上喷射泡沫沫系统必须选选用抗溶性泡泡沫液；对于于无铅汽油，由由于其中醚、醇醇等含氧元素素的有机物对对普通泡沫具具有很强的破破坏作用，当当其含氧元素素组分的净含含量体积比超超过10％时，用普普通泡沫液灭灭火困难，所所以也必须选选用抗溶性泡泡沫液；当某某些储罐区既既有水溶性液液体储罐又有有非水溶性液液体储罐时，为为降低工程造造价，可用合合一套泡沫系系统，但必须须选用抗溶性性泡沫液，抗抗溶性泡沫液液用于非水溶溶性甲、乙、丙丙类液体储罐罐，其设计要要求与用普通通泡沫液相同同。泡沫液宜宜储存在通风风干燥的房间间内或敞棚内内，泡沫液的的储存温度应应为0℃～40℃。4．2固定顶储罐液上喷喷射泡沫系统统设计4．2．1储罐中所需泡沫混混合液流量计计算储罐中所需泡沫混混合液流量应应按式4．2．1计算：Q=RπD2/44（4.2.1）式中：Q—一泡沫沫混合液设计计流量（L／min）；R——一泡沫混合合液供给强度度（L／min.mm2）；D——一所保护的的固定顶储罐罐直径（m）；GB500151《低倍数泡泡沫灭火系统统设计规范》（2000年修订本）规定的非水溶性与水溶性甲、乙、丙液体固定顶储罐最小泡沫混合液供给强度和连续供给时间分别见表4．2．1A和4·2·1B。