建筑消防工程学-10-泡沫灭火系统课件

10泡沫灭火系统储油罐发生大火，配有30米长曲臂的高喷消防车射出化学泡沫灭火。泡沫灭火系统采用泡沫液作为灭火介质，主要用于扑救非水溶性可燃液体和一般固体火灾，如商品油库、煤矿、大型飞机库等。目前，该系统在国内外已经得到了广泛的应用。实践证明该系统具有安全可靠、经济效率高的特点，是行之有效的灭火方法之一。10.1泡沫灭火剂简介泡沫灭火剂是把泡沫剂的水溶液与空气或二氧化碳混溶，通过化学反应或机械方法产生泡沫进行灭火的药剂。由于泡沫比可燃液体轻，它悬浮在液体表面。悬浮的泡沫形成一种水质的空气隔离层，阻止燃料蒸发，这样就起到了抑制和阻止燃烧的作用。如果液体的表面被泡沫淹没，燃料蒸汽会被完全抑制，燃烧就会熄灭。10.1.1泡沫灭火原理

1）隔绝作用（覆盖作用）2）冷却作用3）稀释作用4）阻止热挥发10.1.2泡沫灭火剂的分类1）化学泡沫灭火剂化学泡沫由于配制复杂而且价格较高，因此近年来很少使用。2）空气泡沫灭火剂空气泡沫灭火剂按发泡倍数可分为：低倍数（20倍以下）泡沫灭火剂中倍数（21~200倍）泡沫灭火剂高倍数（201~1000倍）泡沫灭火剂。（2）中倍数（21~200倍）泡沫灭火剂①普通泡沫灭火剂包括蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂。②抗溶泡沫灭火剂。溶性泡沫灭火剂是一类适用于扑救水溶性可燃液体火灾的泡沫灭火剂。消防队员正在使用抗溶性泡沫对油罐车进行扑救。储油罐发生大火，配有30米长曲臂的高喷消防车射出化学泡沫灭火。10.2泡沫灭火系统的分类及主要组件10.2.1泡沫灭火系统的分类泡沫灭火系统有多种类型。根据泡沫灭火剂发泡倍数不同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三类。这三类泡沫灭火系统根据喷射方式不同分为液上、液下喷射；根据设备与管道的安装方式不同分为固定式、半固定式、移动式；根据灭火范围不同又可分为全淹没式、局部应用式。1）低倍数泡沫灭火系统（1）固定式泡沫灭火系统固定式泡沫灭火系统由固定的泡沫液消防泵、泡沫液储罐、比例混合器、泡沫混合液的输送管道及泡沫产生装置等组成，并与给水系统连成一体。当发生火灾时，先启动消防泵，打开相关阀门，系统即可实施灭火。固定式泡沫灭火系统的泡沫喷射方式可采用液上喷射方式和液下喷射方式。固定式液上喷射泡沫灭火系统

固定式液下喷射泡沫灭火系统（2）半固定式泡沫灭火系统该系统有一部分设备为固定式，可及时启动，另一部分是不固定的，发生火灾时，进入现场与固定设备组成灭火系统。根据固定安装的设备不同，有两种形式：①一种为设有固定的泡沫产生装置、泡沫混合液管道、阀门、固定泵站。发生火灾时，泡沫混合液由泡沫消防车或机动泵通过水带从预留的接口进入。由于没有固定设备的泡沫混合液泵和泡沫液罐等设施，在维护管理上有一定优越性，但要求有一定数量的消防车及专职消防人员，这个条件一般单位难以具备。②另一种为设有固定的泡沫消防泵站和相应的管道。灭火时，通过水带将移动的泡沫产生装置（如泡沫枪）与固定的管道相连，组成灭火系统。在罐区一般不用这种形式作为主要的灭火方式，而作为固定式泡沫灭火系统的辅助和备用手段。一般在泡沫混合液管道上留出接口，以便在必要时用水带接泡沫管枪、泡沫钩管等设备来扑灭火灾。（3）移动式泡沫灭火系统移动式泡沫灭火系统一般由水源（室外消火栓、消防水池或天然水源）、泡沫消防车或机动消防泵、移动式泡沫产生装置、水带、泡沫枪、比例混合器等组成。当发生火灾时，所有移动设施进入现场通过管道、水带连接组成灭火系统。移动式泡沫灭火系统（4）泡沫喷淋灭火系统该系统一般由泡沫泵站、泡沫混合液管道、阀门、泡沫喷头及自动报警等装置组成，适用于扑救或控制甲、乙、丙类液体的泄漏火灾，阻止火灾的进一步扩大，其系统如图所示。固定式泡沫喷淋系统2）中倍数泡沫灭火系统（1）局部应用式中倍数泡沫灭火系统该系统一般分成两种形式，即固定式和半固定式。（2）移动式中倍数泡沫灭火系统3）高倍数泡沫灭火系统（1）全淹没式高倍数泡沫灭火系统（2）局部应用式高倍数泡沫灭火系统（3）移动式高倍数泡沫灭火系统1）低倍数泡沫灭火系统《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）中规定，泡沫灭火系统控制方式应符合下列规定：①单罐容积等于或大于20000m3的固定顶罐及浮盘为易熔材料的内浮顶罐应采用远程手动启动的程序控制；②单罐容积等于或大于100000m3的浮顶罐及内浮顶罐应采用远程手动启动的程序控制；③单罐容积等于或大于50000m3并小于100000m3的浮顶罐及内浮顶罐宜采用远程手动启动的程序控制。（1）固定式泡沫灭火系统固定式泡沫灭火系统由固定的泡沫液消防泵、泡沫液储罐、比例混合器、泡沫混合液的输送管道及泡沫产生装置等组成，并与给水系统连成一体。当发生火灾时，先启动消防泵，打开相关阀门，系统即可实施灭火。10.2.2泡沫灭火系统的主要组件1）泡沫比例混合器目前我国生产的泡沫比例混合器按混合方式不同分为负压比例混合器和正压比例混合器。负压类的有环泵式泡沫比例混合器和管线式泡沫比例混合器；正压类的有压力式比例混合器和平衡压力式比例混合器。

PHF负压比例混合器PHYM压力式泡沫比例混合装置（立式）PHYM压力式泡沫比例混合装置（卧式）（1）环泵式泡沫比例混合器环泵式泡沫比例混合器安装示意图（2）管线式泡沫比例混合器管线式比例混合器安装示意图（3）压力式比例混合器贮罐式压力比例混合器安装示意图（4）平衡压力式比例混合器平衡压力式比例混合流程2）空气泡沫产生器

空气泡沫产生器是泡沫灭火系统中产生空气泡沫的设备。根据泡沫灭火系统的要求，应采用不同形式的泡沫产生器。

（1）低倍数泡沫产生器（2）中倍数泡沫产生器（3）高倍数泡沫产生器PCL立式低倍数泡沫产生器PC泡沫产生器3）泡沫喷头（1）吸气型（2）非吸气型4）泡沫液贮罐泡沫液贮罐用于储存泡沫液。泡沫液贮罐有卧式、立式圆柱形贮罐。泡沫液贮罐宜采用耐腐蚀材料制作，若为钢罐，其内壁应作防腐处理。泡沫液贮罐的容积由计算确定。应满足一次灭火所需要的泡沫液量。卧式泡沫液储罐5）空气泡沫枪它是移动式泡沫灭火系统的重要组件，俗称泡沫管枪，它的管牙与水带相接，供水和泡沫液混合后便可用来产生和喷射空气泡沫。它的构造如图所示。泡沫管枪示意图PL泡沫—水消防两用炮PQ空气泡沫枪10.3泡沫灭火系统设计计算10.3.1低倍数泡沫灭火系统设计计算1）一般规定低倍数泡沫灭火系统目前在我国主要用来扑救油罐火灾。在一个罐区内各个罐储存的物品不一样，而且储罐的形式也不同，有拱顶罐、外浮顶罐、内浮顶罐；采用的灭火方式也不同，主要有液上喷射和液下喷射两种方式。不同的储存物品、不同的储罐、不同的灭火方式，所采用的泡沫液供给强度和供给时间是不相同的。因此，有如下的规定：（1）泡沫灭火系统扑救储罐区一次火灾的泡沫混合液设计用量，应按罐内用量、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，应在其防火堤外设置用于扑救液体流散火灾的辅助泡沫枪，其数量及其泡沫混合液连续供给时间，不应小于规定。每支辅助泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L／min。（3）采用固定式泡沫灭火系统时，除设置固定式泡沫灭火设备外，同时还应设置一泡沫钩管、泡沫枪和泡沫消防车等移动泡沫灭火设备。（4）储罐区固定式泡沫灭火系统与消防冷却水系统合用一组消防给水泵时，应有保障泡沫混合液供给强度满足设计要求的措施，且不得以火灾时临时调整的方式来保障。（5）采用固定式泡沫灭火系统的储罐区，应沿防火堤外侧均匀布置泡沫消火栓。泡沫消火栓的间距不应大于60m，且设置数量不宜少于4个。2）设计计算低倍数泡沫灭火系统按其灭火方式的不同有不同的设计要求和计算方法。这里，以液上喷射泡沫灭火系统为例进行介绍。（1）泡沫混合液的流量计算系统的泡沫混合液流量应满足扑救储罐及流散液体火灾两部分的要求。（2）泡沫液总储量的计算（3）水池的容量计算若只设泡沫消防泵房，对消防冷却水量另有考虑（如由外部管网供水，或另建消防水泵房等）时，则可按配制泡沫混合液所用的水量来确定水池容量。（4）泡沫比例混合器的确定根据计算得出的泡沫混合液流量Q，查阅比例混合器产品样本，确定其个数。比例混合器应有备用，备用量可按25%考虑，但不少于一个。（5）泡沫混合液管道的计算及设置要求根据泡沫混合液流量Q确定泡沫混合液管道的管径D，其管道的设计流速不应大于3m/s。（6）泵的选择根据系统所需的泡沫混合液流量Q与总压力选择相应的泵。10.3.2高倍数泡沫灭火系统设计计算当A类火灾单独使用高倍数泡沫灭火系统时，淹没体积的保持时间应大于60min；若高倍数泡沫灭火与自动喷水灭火系统联合使用时，淹没体积的保持时间应大于30min。（1）泡沫混合液流量Qh的计算高倍数泡沫灭火系统是按供给速率进行计算的，在被保护的整个面积上堆积的高倍数泡沫未必均匀，故供给速率应当有富裕量。（2）泡沫液总储量计算（3）水量计算当移动式高倍数泡沫灭火系统与全淹没式或局部应用式高倍数泡沫灭火系统配合使用时，则应在这两系统的水储量上增加5%~10%。（4）比例混合器的确定（5）管道计算及设置要求其水力计算应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》等的有关规定。（6）泵的选择根据算得的流量和扬程，选择水泵。水泵应设备用泵。再根据所需的泡沫流量和扬程，选择泡沫液输送泵。该泵宜采用耐腐蚀泵，并应有备用泵，宜采用自灌式引液。复习思考题10.1泡沫灭火剂的分类情况。10.2泡沫灭火剂的灭火原理。10.3常用的泡沫喷头的类型。10.4常用的泡沫比例混合器的类型。10.5泡沫灭火系统的分类情况。10.6全淹没式高倍数泡沫灭火系统的组成及工作原理。10.7低倍数泡沫灭火系统泡沫液的流量和总储量以及水池的容积如何计算。