防火防爆課程設(shè)計——泡沫滅火系統(tǒng)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.引 言…1</b></p><p>　　2.泡沫滅火系統(tǒng)的組成與滅火原理1</p><p>　　2.1泡沫滅火系統(tǒng)的組成……………………………………...…....1</p><p>　　2.2泡沫滅火系統(tǒng)的滅火原理…

2、……………………………...……1</p><p>　　3.泡沫液的作用與類型..2</p><p>　　4.泡沫系統(tǒng)設(shè)備和主要性能參數(shù)3</p><p>　　4.1泡沫比例混合設(shè)備3</p><p>　　4.1.1管線式泡沫比例混合器…………………………..……...3</p><p>　　4.1.2壓力式泡沫

3、比例混合裝置……………………..………...4</p><p>　　4.2泡沫產(chǎn)生設(shè)備4</p><p>　　4.2.1 PC系列…………………………………………..……..4</p><p>　　4.2.2 PQ系列…………………………………………..……..5</p><p>　　4.3泡沫系統(tǒng)的操作與控制方式5</p>

4、;<p>　　5.泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計5</p><p>　　5.1泡沫比例混合設(shè)備的設(shè)計5</p><p>　　5.2泡沫產(chǎn)生設(shè)備的設(shè)計6</p><p>　　5.3泡沫滅火系統(tǒng)的總體設(shè)計7</p><p>　　5.3.1固定式泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計…………………….……....8</p><p>　

5、　5.3.2半固定式泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計…………………….……8</p><p>　　6.泡沫滅火系統(tǒng)的使用與維護………………………………………...9參考文獻………………………………………………………………...11</p><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　隨著社會的經(jīng)濟與文化的高速發(fā)展，火災對人類的影響越來越被重視，

6、滅火系統(tǒng)的研究就成了一個很重要的研究課題，在各種滅火系統(tǒng)中，泡沫滅火系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)點和前瞻性[ 1 ]。</p><p>　　泡沫滅火的特點有:(1)潔凈環(huán)保：由于采用潔凈水和添加環(huán)保型泡沫滅火劑，滅火時無毒、無味、無粉塵等殘留物，不會對環(huán)境造成次生污染，不破壞大氣臭氧層。(2)使用方便：在滅火過程中噴射出的水霧能見度高、能夠降低火場中的煙氣含量和毒性，有利于人員疏散和消防人員滅火、人人都可以使用。(3)安全可

7、靠：泡沫滅火器噴出的水霧霧滴極細，具有良好的電絕緣性能，高達36kV，絕對能保證滅火器使用者在滅電器設(shè)備火災或滅有潛在電器火災（E類火災）時的安全。</p><p>　　可以看出，對于未來滅火的安全高效和綠色環(huán)保的主題需要，泡沫滅火系統(tǒng)有著很大的優(yōu)勢和廣泛的應用性，因此泡沫滅火系統(tǒng)有著很大的發(fā)展?jié)摿途薮蟮难芯績r值。</p><p>　　2.泡沫滅火系統(tǒng)的組成與滅火原理</p>

8、<p>　　2.1泡沫滅火系統(tǒng)的組成</p><p>　　泡沫滅火系統(tǒng)[ 2 ]主要由消防水泵、消防水源、泡沫滅火劑儲存裝置、泡沫比例混合裝置、泡沫產(chǎn)生裝置及管道等組成。它是通過泡沫比例混合器將泡沫滅火劑與水按比例混合成泡沫混合液，再經(jīng)泡沫產(chǎn)生裝置形成空氣泡沫后施放到著火對象上實施滅火的系統(tǒng)。泡沫滅火系統(tǒng)按泡沫產(chǎn)生倍數(shù)的不同，分為高、中、低倍數(shù)三種系統(tǒng)。</p><p>　　

9、2.2泡沫滅火系統(tǒng)的滅火原理</p><p>　　低倍數(shù)泡沫系統(tǒng)的主要滅火機理是通過泡沫層的覆蓋、冷卻和窒息等作用，實現(xiàn)撲滅火災的目的。</p><p>　　中倍數(shù)泡沫系統(tǒng)的滅火機理取決于其發(fā)泡倍數(shù)和使用方法，當以較低的倍數(shù)用于撲救甲、乙、丙類液體流淌火災時，其滅火機理與低倍數(shù)泡沫相同。當以較高的倍數(shù)用于全淹沒方式滅火時，其滅火機理與高倍數(shù)泡沫相同</p><p>

10、　　高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)的主要滅火機理是通過密集狀態(tài)的大量高倍數(shù)泡沫封閉火災區(qū)域，以淹沒和覆蓋的共同作用阻斷新空氣的流人達到窒息滅火。</p><p>　　3.泡沫液的作用和類型</p><p>　　泡沫液本身不能滅火，是通過與水混合形成混合液，再吸入（或鼓入）空氣產(chǎn)生泡沫來滅火。泡沫滅火系統(tǒng)的作用就是將泡沫液與水按比例混合，利用管道（或水帶）輸送至泡沫產(chǎn)生裝置，將產(chǎn)生的泡沫按一定的形式噴出，以

11、覆蓋或淹沒實現(xiàn)滅火。</p><p>　　泡沫液按發(fā)泡機制不同分為：化學泡沫液和空氣泡沫液,如圖1.1所示?；瘜W泡沫液是利用化學反應的方法產(chǎn)生泡沫的。空氣泡沫液是利用泡沫產(chǎn)生裝置吸入或吹進空氣而生成泡沫的。由于化學泡沫液的滅火性能、穩(wěn)定性、使用安全性較差，還需反應設(shè)備，不宜操作，目前基本不使用。因此現(xiàn)行泡沫滅火系統(tǒng)使用的均是空氣泡沫液。</p><p>　　泡沫液按發(fā)泡倍數(shù)不同分為：低倍數(shù)

12、泡沫液、中倍數(shù)泡沫液和高倍數(shù)泡沫液。發(fā)泡倍數(shù)20以下的稱為低倍數(shù)泡沫液，發(fā)泡倍數(shù)21-200的稱為中倍數(shù)泡沫液，發(fā)泡倍數(shù)201-1000稱為高倍數(shù)泡沫液。</p><p>　　圖1.1泡沫滅火劑分類</p><p>　　蛋白泡沫滅火劑：以天然蛋白的水解產(chǎn)物及適量的添加劑制成的。</p><p>　　合成泡沫滅火劑（成膜類）：以表面活性劑和適量的添加劑為基料制成的。&

13、lt;/p><p>　　空氣泡沫種類較多，有10多種；如：蛋白泡沫、抗溶蛋白泡沫；氟蛋白泡沫、抗溶氟蛋白泡沫；水成膜泡沫、抗溶水成膜泡沫以及A類泡沫等。</p><p>　　4.泡沫系統(tǒng)設(shè)備和主要性能參數(shù)</p><p>　　泡沫系統(tǒng)設(shè)備由通用設(shè)備和專用設(shè)備組成。通用設(shè)備主要是消防水泵和報警控制等設(shè)備；專用設(shè)備是泡沫比例混合設(shè)備和泡沫產(chǎn)生設(shè)備。</p>&

14、lt;p>　　4.1泡沫比例混合設(shè)備</p><p>　　工作原理為：裝置分有囊式和無囊式兩種。裝置從比例混合器向泡沫液儲罐內(nèi)分別引入兩根管路，用文丘里管與孔板組合，在比例混合器的兩根管路之間制造流體動壓差，系統(tǒng)工作時壓力高的管路向泡沫液儲罐充水，壓力低的管路將泡沫液引進比例混合器，即用水置換泡沫液的方式實現(xiàn)泡沫液與水混合。</p><p>　　4.1.1管線式泡沫比例混合器<

15、/p><p>　　(1)主要特點、應用場所：</p><p>　　管線式屬負壓式比例混合器，在同類產(chǎn)品中它具有輕便靈活，調(diào)節(jié)余地大等優(yōu)點。主要應用于現(xiàn)場無法安裝大型消防設(shè)備或無法永久安裝固定管道的泡沫保護場所，如圖4.1所示。</p><p><b>　　(2)性能參數(shù)：</b></p><p>　　工作壓力范圍： 0.7M

16、Pa～0.8MPa；</p><p>　　混合比： 3%或6% ；</p><p>　　額定流量： 8L/s和4L/s；</p><p>　　圖4.1管線式泡沫比例混合器</p><p>　　4.1.2壓力式泡沫比例混合裝置</p><p><b>　　(1)主要特點：</b>

17、</p><p>　　泡沫比例混合裝置是泡沫滅火系統(tǒng)中的重要設(shè)備，其作用是提供一定混合比的泡沫混合液，供末端噴射設(shè)備：泡沫產(chǎn)生器、泡沫噴頭、泡沫槍、泡沫炮等噴射設(shè)備噴射空氣泡沫實施滅火使用。</p><p>　　(2)主要性能參數(shù)：</p><p>　　工作壓力范圍： 0.6MPa～1.2MPa；</p><p>　　混合液流量范

18、圍： 4L/s～32L/s、 16L/s～64L/s、24L/s～80L/s、40L/s～100L/s</p><p>　　混合比： 　　 　3%或6%；</p><p>　　儲罐容積： 700L～13000L。</p><p><b>　　4.2泡沫產(chǎn)生設(shè)備</b></p><p&

19、gt;　　4.2.1 PC系列</p><p>　　(1)主要特點和應用場所：</p><p>　　PC系列空氣泡沫產(chǎn)生器用于泡沫滅火系統(tǒng)，液上噴射方式產(chǎn)生和噴射泡沫的滅火設(shè)備。產(chǎn)生器固定安裝在油罐上，將低倍數(shù)泡沫噴灑到燃燒液體表面[ 3 ]，形成泡沫層，隔絕空氣，吸收熱量，從而撲滅火災。</p><p><b>　　(2)性能參數(shù)</b>&l

20、t;/p><p>　　工作壓力范圍： 0.3MPa~0.7MPa；</p><p>　　額定工作壓力：　　　　　0.5MPa； 　</p><p>　　額定流量： 　4L/s、8L/s、16L/s、24L/s和32L/s；</p><p>　　發(fā)泡倍數(shù)： 　　　　　　　≥5。</p><p>　　4.2.

21、2 PQ系列</p><p>　　(1)主要特點、應用場所：</p><p>　　PQ型空氣泡沫槍和PQZ型自吸式空氣泡沫槍是一種移動輕便型 滅火器材，能噴射空氣泡沫或水用以撲滅小型油罐、地面石油和石油類產(chǎn)品等B類火災及木材等一般固體物質(zhì)火災。具有結(jié)構(gòu)輕巧，使用方便等特點。 PQZ型泡沫槍比PQ型泡沫槍結(jié)構(gòu)上多一吸管構(gòu)成部分，如圖4.2、圖4.3所示。</p><p

22、>　　(2)主要性能參數(shù)：</p><p>　　工作壓力范圍： 0.4MPa~0.7MPa(PQ型)；0.5MPa~0.9MPa(PQZ型)； </p><p>　　額定工作壓力：　 0.5MPa(PQ型)；0.7MPa(PQZ型)； 　　　　　</p><p>　　額定流量： 　 4L/s和8L/s；</p>

23、;<p>　　射程：　　PQ4≥18m、 PQ8≥22m、 PQZ4≥24m、 PQZ8≥26m； </p><p>　　發(fā)泡倍數(shù)： 　　　　　　　 ≥5。</p><p><b>　　圖4.2 PQ型</b></p><p><b>　　圖4.3 PQZ型</b></p>

24、<p>　　4.3泡沫系統(tǒng)的操作與控制方式 </p><p>　　各種類型的泡沫滅火系統(tǒng)，視保護場所不同，其操作與控制方式要求有所不同。</p><p>　　對于火災危險程度高的大型儲罐區(qū)，為提高泡沫滅火系統(tǒng)的防范能力，《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：當儲罐區(qū)固定式泡沫滅火系統(tǒng)的泡沫混合液量大于或等于100L/s時，系統(tǒng)的泵、比例混合器及其管道上的控制閥、干管控制閥宜具備遙

25、控操縱功能 。</p><p>　　對于泡沫噴淋系統(tǒng)，由于其是撲救甲、乙、丙類液體初期火災的自動滅火系統(tǒng)，因此，要求系統(tǒng)的控制方式應具備自動、手動和應急機械啟動功能。 </p><p>　　對于高、中倍數(shù)泡沫全淹沒系統(tǒng)和部分局部應用系統(tǒng)，應設(shè)置火災自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng)[ 4 ]，控制方式應具備自動、手動和應急機械啟動功能。 </p><p>　　5.泡沫滅火系統(tǒng)的

26、設(shè)計</p><p>　　5.1泡沫比例混合設(shè)備的設(shè)計</p><p>　　裝置由：平衡閥、持壓閥、泡沫比例混合器、泡沫泵、控制柜、支架等組成。平衡閥安裝在泡沫主管路上，對進入泡沫比例混合器的泡沫量進行動態(tài)調(diào)節(jié),當泡沫原液由泡沫泵打出來以后，一部分經(jīng)過管道流向平衡閥，一部分流向持壓閥，通過回流管路流回泡沫罐。流向平衡閥的泡沫液經(jīng)過平衡閥調(diào)節(jié)后流向比例混合器與水混合成一定比例的混合液，經(jīng)過管

27、道輸送到相應的噴射設(shè)備，如圖5.1所示。</p><p>　　圖5.1平衡式泡沫比例混合裝置</p><p><b>　　(1)主要特點：</b></p><p>　　平衡式泡沫比例混合裝置是向泡沫消防系統(tǒng)提供泡沫混合液的新型泡沫滅火裝置，其泡沫液可在系統(tǒng)工作過程中進行補充，能連續(xù)向系統(tǒng)供給泡沫混合液，極大地提高系統(tǒng)的滅火能力，更好地滿足現(xiàn)代大

28、型泡沫消防工程的需求。</p><p><b>　　(2)參數(shù)：</b></p><p>　　工作壓力范圍： 0.5MPa~1.0MPa；</p><p>　　混合液流量范圍： 10L/s~24L/s、18L/s~45L/s和36L/s~100L/s；</p><p>　　混合

29、比： 3%或6%；</p><p>　　儲罐容積： 可根據(jù)工程需要進行設(shè)計。 </p><p>　　5.2泡沫產(chǎn)生設(shè)備的設(shè)計</p><p>　　裝置由：泡沫噴管組、殼體組、儲罐壁、導流板組件等組成。泡沫產(chǎn)生設(shè)備一般差別不是很大，具有很大的通用性，因此設(shè)計

30、的泡沫產(chǎn)生設(shè)備與前面介紹的差不多，主要特點和參數(shù)幾乎一樣，如圖5.2所示。</p><p>　　圖5.2空氣泡沫產(chǎn)生器</p><p>　　5.3泡沫滅火系統(tǒng)的總體設(shè)計</p><p>　　5.3.1固定式泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　根據(jù)計算所需泡沫混合液的流量, 確定在丙烯腈槽和不合格丙烯腈槽內(nèi)各設(shè)置2個PC16型泡沫產(chǎn)生器,

31、在丙烯腈成品槽各設(shè)置3個PC8 型泡沫產(chǎn)生器。為防止任意一個泡沫產(chǎn)生器損壞, 泡沫從破壞的產(chǎn)生器處施放流出, 造成泡沫浪費, 甚至可能造成整個設(shè)施不能滅火的嚴重后果,每個泡沫發(fā)生器的泡沫液管道用獨立的混合液管引至防火堤外。由于丙烯腈屬水溶性甲類液體, 且儲槽為固定頂罐, 因此在罐體內(nèi)壁設(shè)置泡沫緩沖裝置。該緩沖裝置由泡沫發(fā)生器生產(chǎn)廠家成套供貨。泡沫混合液管道采用地面上敷設(shè), 在水平管與管壁上的泡沫混合液立管之間采用一段長約1200mm的不

32、銹鋼金屬軟管連接。同時在罐區(qū)防火堤外側(cè)均勻布置6套泡沫消火栓, 每套泡沫消火栓旁邊設(shè)1個泡沫管槍水帶箱用于撲救液體流散火災。其流程圖示如圖5.3所示。</p><p>　　圖5.3固定式泡沫滅火系統(tǒng)</p><p>　　5.3.2半固定式泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　PY移動（車）式泡沫滅火裝置（PY泡沫車）是一種輕便移動靈活的推車式滅火設(shè)備。它采用PHF

33、型管線（負壓）式比例混合器，可與泡沫槍及泡沫產(chǎn)生器組成低、中、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。當壓力水經(jīng)過混合器時，水跟泡沫液按一定比例混合，經(jīng)泡沫槍、泡沫產(chǎn)生器噴射泡沫撲滅火災。由推車、常壓泡沫罐、負壓比例混合器、噴射設(shè)備、水龍帶、安全閥、控制閥門及一些輔助零部件等組成。如圖5.4所示</p><p>　　圖5.4半固定式泡沫滅火系統(tǒng)</p><p>　　移動式泡沫滅火裝置在滅火時其管線式比例混合器

34、的兩端的管牙接口與消防水帶連接，并連接壓力水源，當有不低于0.6MPa壓力的水以很高的速度流過比例混合器的噴嘴時，由于射流質(zhì)點的橫向移動的擴散作用，比例混合器的室內(nèi)形成真空（負壓），于是泡沫液儲罐內(nèi)的泡沫液在大氣的壓力作用下通過吸液管進入混合器，與壓力水混合，最終達到一定比例的混合液，經(jīng)泡沫槍、泡沫產(chǎn)生器噴射泡沫撲滅火災。</p><p><b>　　(1)技術(shù)參數(shù)：</b></p&g

35、t;<p>　　比例混合器額定進口壓力：0.5-1.0Mpa </p><p>　　泡沫混合液額定流量：8或6L/s</p><p>　　混合比例：3或6% </p><p>　　進出口：KY65內(nèi)扣式管牙接口 </p><p>　　泡沫液容量：根據(jù)用戶要求，一般從100L-1000L不等 </p><p&g

36、t;　　6.泡沫滅火器系統(tǒng)的使用與維護</p><p><b>　　(1)系統(tǒng)操作說明</b></p><p>　　為保證著火時操作人員迅速啟動泡沫系統(tǒng)，最大限度地避免泡沫系統(tǒng)誤操作，泡沫系統(tǒng)投入使用前，應編制好設(shè)備使用與維護說明、系統(tǒng)操作程序與示意圖，并制成牌匾懸掛在易于閱讀處；對系統(tǒng)設(shè)備、控制閥門等進行編號，并制作相關(guān)標牌安放在泡沫設(shè)備、控制閥門等上面或旁邊；用較

37、醒目的標志指示出系統(tǒng)管道的走向。系統(tǒng)操作說明等所有文件應存檔。 </p><p>　　(2)系統(tǒng)管理與操作訓練</p><p>　　泡沫系統(tǒng)投入使用后，應有專人負責系統(tǒng)的使用與維護，建立相應的管理、檢查、操作、維護等規(guī)程及其檔案，以對系統(tǒng)進行有效監(jiān)管。為了避免非操作人員對系統(tǒng)使用的影響，應有防止無關(guān)人員進入重要地點的措施，同時還應注意飛禽等非人為因素的影響。系統(tǒng)使用與維護人員必須經(jīng)過嚴格訓

38、練，并且此訓練必須經(jīng)常進行。 </p><p><b>　　(3)周檢查</b></p><p>　　每周應對消防泵和動力進行一次啟動試驗，并填寫系統(tǒng)記錄表。系統(tǒng)操作說明等所有文件應存檔。 </p><p><b>　　(4)季度檢查</b></p><p>　　對低倍數(shù)泡沫產(chǎn)生器，中、高倍數(shù)泡沫發(fā)

39、生器，泡沫噴頭，固定消防炮，泡沫比例混合器進行外觀檢查，應完好無損。</p><p>　　對固定泡沫炮的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，仰俯結(jié)構(gòu)或電動操作機構(gòu)進行檢查，性能應達到標準的要求。</p><p>　　消火栓和閥門的開啟與關(guān)閉應自如，不應銹蝕。</p><p>　　壓力表、管道過濾器、金屬軟管、管道及附件不應有損傷。</p><p>　　電源和電氣設(shè)備工

40、作狀況應良好。</p><p>　　供水水源及水位指示裝置應正常。</p><p><b>　　(5)年檢查</b></p><p><b>　　按季檢內(nèi)容檢查。</b></p><p>　　年檢時，除低、中倍數(shù)泡沫混合液立管和液下噴射防火堤內(nèi)泡沫管道以及高倍數(shù)泡沫發(fā)生器進口端控制閥后的管道外，其余

41、管道應全部沖洗，清除銹渣。</p><p>　　對低、中倍數(shù)泡沫混合液立管和只清除銹渣。</p><p><b>　　(6)全面檢查</b></p><p>　　對于低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)中的液上及液下噴射、泡沫噴淋、固定式泡沫炮和中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)進行噴泡沫試驗，并對系統(tǒng)所有的設(shè)備、設(shè)施、管道及附件進行全面檢查。</p><p

42、>　　對于高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，可在防護區(qū)內(nèi)進行噴泡沫試驗，并對系統(tǒng)所有設(shè)備、設(shè)施、管道及附件進行全面檢查；</p><p>　　系統(tǒng)檢查和試驗完畢，應對消防泵、泡沫液管道、泡沫混合液管道、泡沫管道、泡沫比例混合器、管道過濾器等用清水進行徹底沖洗清除銹渣，并立即放空，然后涂漆。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>

43、　　[1] 韓郁翀,秦俊.泡沫滅火劑的發(fā)展與應用現(xiàn)狀, 中國科學技術(shù)大學火災科學國家重點實驗室,2011.04</p><p>　　[2] 劉天生,王鳳英等編著.燃爆災害防控學.北京:兵器工業(yè)出版社,2011.11</p><p>　　[3] 陳真.低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)在石油庫消防設(shè)計中的技術(shù)探討. 中石化鎮(zhèn)海煉化工程公司，浙江寧波.2004.05</p><p>