消防喷淋系统

闭式泡沫——水喷淋系统介绍消防与给排水2007-04-1315:06:25阅读504评论5字号：大中小作者：谢伟刚摘要：比较了闭式泡沫——水喷淋系统与自动喷水灭火系统和传统意义上的泡沫喷淋系统之间的差异设计角度介绍了该系统的组成、特点及系统设计，认为该系统是一种集自动喷水和泡沫喷淋于一体、有效的、合理的固定式自动灭火系统。关键词：消防；消防设计；比例混合器；自动喷水灭大系统；泡沫喷淋系统0、概述由于化工生产的原料、成品大多为易燃。易爆物品，随着生产规模的不断扩大，设备和建筑物的标准的提高，一旦发生火灾，造成的损失将更为巨大。因此，设置安全、有效和合理的消防措施对化工工程尤其重要。近年来，闭式泡沫——水喷淋系统作为一种有效的灭火系统在许多化工工程得到了运用。1、与自动喷水灭火系统和泡沫喷淋系统的比较自动喷水灭火系统中的闭式系统有湿式、干式和预作用系统，开式系统有雨淋系统，无论哪种系统都是使用水作为灭火剂，虽然水是一种很好的灭火剂，但是，有许多易燃、易爆物品是用水难以扑灭的，如油、有机溶液等。传统意义上的泡沫喷淋系统是一种开式系统采用的喷头形式有吸气式和非吸气式两大类。吸气式喷头是一种专用的泡沫喷头，其额定工作压力较高，一般为0.30MPa，所以该系统在使用时需要较高的供水压力；非吸气式喷头可采用现有的水雾喷头代替，其额定工作压力相对较低。但无论采用哪种喷头，作为一种开式系统都需要较大的泡沫液的用量和消防水量。闭式泡沫——水喷淋系统在修订后的《自动喷水灭火系统设计规范》中称为自动喷水一泡沫联用灭火系统。闭式泡沫——水喷淋系统在性能上弥补了自动喷水灭火系统和泡沫喷淋系统的不足。该系统有别于一般的自动喷水灭火系统和传统意义上的泡沫喷淋系统，它集自动喷水和泡沫喷淋于一体，是一种有效的、合理的固定式自动灭火系统。2、特点及系统组成闭式泡沫——水喷淋系统，即在闭式自动喷水灭火系统中设置可供泡沫混合液的设备，成为可喷水也可喷泡沫的固定灭火系统。系统可先喷水，也可先喷泡沫。先喷水、后喷泡沫可以加强灭火效果；先喷泡沫。后喷水可以刊物体降温，防止火焰复燃。闭式泡沫——水喷淋系统的组成是以闭式自动喷水灭火系统为主，加人了泡沫比例混合器、泡沫液贮罐等装置，喷头采用的是闭式喷头。泡沫比例混合器分为环泵式、平衡式和压力式，现大多采用压力式泡沫比例混合器（见图1），它能在一定的水流量和压力范围内自动调节泡沫液流量。采用压力式泡沫比例混合器时，泡沫液贮罐也为压力型，现常用胶囊式，这样既可以保护罐体不易被腐蚀，又能保持使用后剩余的泡沫不破污染，待下次仍能使用。3、泡沫液选择闭式泡沫——水喷淋系统采用的是闭式喷头，普通的空气泡沫液不适用于该系统，应采用水成膜泡沫液（AFFF）。因为水成膜泡沫不象普通的空气泡沫液那样需要吸入空气后发泡，然后覆盖燃烧物的表面，它具有迅速和容易发泡的能力，可应用于一般无吸气装置的水喷淋设备。水成膜泡沫液在灭火过程中，其泡沫层析出的水份能在燃烧物的表面形成水膜，该水膜中含有氟碳表面活性剂，使其具有良好的流动性，从而快速控制火势，扑灭火灾，同时，它还具有较长的时间的封闭性能和抗火焰复燃的优点。现水成膜泡沫已普遍被人们了解，并已广泛使用。由于使用了水成膜泡沫液的闭式泡沫——水喷淋系统可采用闭式喷头，所以，该系统也特别适合对原有闭式水喷淋系统的改造。在泡沫液的选择上，水成膜泡沫也有3％型和6％型，对非水溶性可燃液体可选用普通的3％型水成膜泡沫（AFFF），对水溶性可燃液体可选用3％型或6％型抗溶性水成膜泡沫（AR－AFFF），其贮存温度在2℃～49℃之间，如果泡沫液贮罐设置在较寒冷区域，可选用防冻型水成膜泡沫。水成膜泡沫的贮存时间较长，即使达15a以上，经测试，证明其灭火性能仍有效。对水成膜泡沫来说，泡沫混合液的配制可用淡水，也可用海水。4、系统设计4.1喷头的布置在系统设计时，可先按照《自动喷水灭火系统设计规范》进行自动喷水灭火系统的管道和喷头布置，喷头的保护面积和间距可根据“规范”中的有关数据确定。4．2泡沫混合液的供给强度泡沫混合液的供给强度和连续供给时间，在现行的们氏倍数泡沫灭火系统设计规范》中，仅对独立泡沫喷淋系统，采用蛋白泡沫液或氟蛋白泡沫液保护非水溶性可燃液体时有明确的规定，但当采用水成膜泡沫液保护非水溶性可燃液体或采用抗溶性水成膜泡沫液保护水溶性可燃液体时，“规范”中规定宜由试验确定其泡沫混合液的供给强度和连续供给时间[1]。“美国国家防火协会”（NFPA16A）中给出了泡沫——水喷淋系统的泡沫混合液供给强度为不小于6.5L／（min·m2）[2]连续供给时间不小于10min，该数据在设计时可作为参考。但当采用抗溶性水成膜泡沫液保护水溶性可燃液体时，泡沫混合液的供给强度，NFPA中也指出需参照制造厂提供的试验数据。该系统设计时的火灾延续时间仍为不小于60min，即泡沫喷淋时间为10min，水喷淋时间为50min，系统应为自动启动，且应有手动启动装置。闭式泡沫——水喷淋系统中压力式泡沫比例混合器可设置在报警网前，也可设置在报警阅后（见图2），且宜单独设置报警阀。泡沫液贮罐宜设置在离报警阀和比例混合器较近的区域，其距离一般为小于15m，如果该距离大于15m时，则从泡沫液贮罐到比例混合器之间的泡沫液管线应充满泡沫液，且应有防冻措施。在水力计算时，由于泡沫混合液中94％或97％是水，故闭式泡沫——水喷淋系统的水力计算可参照一般自动喷水灭火系统的水力计算公式。只是在确定喷淋水泵的扬程时，应加上压力式泡沫比例混合器的水头损失，该水头损失应根据设备制造厂提供的数据确定，一般为小于等于0.15MPa。另外，在系统组件中，管道过滤器也是必不可少的。安装管道过滤器，清除水中较大颗粒的杂质，确保喷头的正常工作。一般该滤网的孔径为3.2mm。结束语闭式泡沫——水喷淋系统是一种安全可靠的固定式自动灭火系统，它的适用范围较广，可用于厂房、车间、可燃物仓库，汽车库和修车库等。随着我国经济的发展，该系统将得到更广泛的应用。参考文献[1]GB50151-92，低倍数泡沫灭火系统设计规范[S]。[2]NFPA16A.StandardfortheInstallationofClosed-HeadFoam-WaterSprinklerSystems(1994Edition)[S]第二节储罐区液上喷射泡沫灭火系统的设计第3·2·1条固定顶储罐固定式、半固定式液上喷射泡沫灭火系统的泡沫混合液供给强度及连续供给时间，应符合下列规定：一、对于非水溶性的甲、乙、丙类液体，不应小于表3．2．1—1的规定。泡沫混合液供给强度和连续供给时间表3.2.1－1泡沫液种类供给强度连续供给时间（min）（L／min·m3）甲乙类液体丙类液体蛋白氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白6.O5.040453030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：含氧添加剂含量体积比大于10％的无铅汽油，其抗溶泡沫混合液供给强度不应小于6L／min·m2、连续供给时间不应小于40min。二、水溶性的甲、乙、丙类液体，不应小于表3．2．1一2的规定。泡沫混合液供给强度和连续供给时间表3．2．1－2液体类别供给强度（L／min·m2）连续供给时间（min）丙酮、丁醇1230甲醇、乙醇、丁酮、丙烯腈、醋酸乙酯1225注：本表未列出的水溶性液体，其泡沫混合液供给强度和连续供给时间由试验确定。[说明]删除了原条文中固定顶储罐燃烧面积确定的内容，并参照BS5306Part6《低倍数泡沫灭火系统标准》、NFPA11—1998《低倍数泡沫灭火系统标准》、ISO7076《泡沫灭火系统标准》等，对表3.2.1一1进行了修改。第3．2．2条外浮顶储罐泡沫灭火系统的设计，应符合下列规定：一、泡沫混合液供给强度不应小于12.5L／（min·m2），连续供给时间不应小于30min，单个泡沫产生器的最大保护周长应符合表3．2．2的规定：单个泡沫产生器的最大保护周长表3．2．2泡沫喷射口设置部位堰板高度（m）保护周长（m）罐壁顶部、密封或挡雨板上方软密封≥0.924机械密封＜0.612≥0.624金属挡雨板下部＜0.618≥0.624二、当泡沫喷射口设置在罐壁顶部、密封或挡雨板上方时，机械密封方式储罐的泡沫堰板高度不应小于0.3m，且应高出密封圈0.1m；软密封方式储罐的泡沫堰板高度不应小于O.9m。当泡沫喷射口设置在金属挡雨板下部时，泡沫堰板高度不应小于0.3m。三、当泡沫喷射口设置在罐壁顶部时，泡沫堰极与罐壁的间距不应小于0.6m。当泡沫喷射口设置在浮顶上时，泡沫堰板与罐壁的间距不宜小于O.6m。四、应在泡沫堰板的最低部位设排水孔，其开孔面积宜按每1m2环形面积设两个长12mm、高8mm的矩形孔确定。五、当采用从金属挡雨板下部喷射泡沫的方式时，其挡雨板必须是不含任何可燃材料的金属板。［说明］一、目前泡沫喷射口的设置方式有两种，第一种是设置在罐壁顶部，原规范就是针对这种方式的；第二种是设置在浮顶上，它又分为泡沫喷射口设置在密封或挡雨板上方和泡沫喷射口设置在金属挡雨板下部（见图3.2.2）。表3.2.2中“密封或挡雨板上方”即指前者，“金属挡雨板下部”即指后者。根据技术分析及有关设计、生产单位反映的意见，认为原条文规定的单个泡沫产生器的最大保护周长偏长，且规定了产品型号，限制了其它产品的使用，不利于与国际标准接轨。参照NFPA11－1998《低倍数泡沫灭火系统标准》BS5306Part6《低倍数泡沫灭火系统标准》对表3．2．2进行了修改，并删除了外浮顶储罐保护面积确定的内容。二、本款由原规范第二款的部分规定与新增对在浮顶上设置泡沫喷射口的规定综合而成的。三、本款为新增的。根据大庆市某油库的试验，并参照NFPA11—1998《低倍数泡沫灭火系统标准》，泡沫堰板距离罐壁0.6m为宜，故对原规范第二款的部分规定作此修改。从灭火角度，泡沫喷射口浮顶上设置方式的泡沫堰板距离罐壁可进一步减小，但为方便密封检修，故规定不宜小于0.6m。四、本款是原规范第二款规定的部分内容，为便于表述另列一款。第3．2．3条内浮顶储罐的泡沫灭火系统的设计，应符合下列规定：一、浅盘式和浮盘采用易熔材料制作的非水溶性甲、乙、丙类液体内浮顶储罐的供给强度和连续供给时间，应按本规范第3．2．1条一款的规定执行。水溶性甲、乙、丙类液体内浮顶储罐，当设有泡沫缓冲装置时，泡沫混合液供给强度和连续供给时间应按本规范第3．2．1条二款的规定执行；未设泡沫缓冲装置时，泡沫混合液的供给强度应按本规范第3．2．1条二款的规定执行，但泡沫混合液连续供给时间应在本规范第3．2．1条二款规定的基础上增加5O％。二、单、双盘式内浮顶储罐的泡沫混合液的供给强度、单个泡沫产生器保护周长和连续供给时间均应按本规范第3．2．2条的第一款规定执行，泡沫堰板距离罐壁不应小于O．55m，其高度不应小于O.5m。［说明］本规范执行过程中，发现对浅盘式和浮盘采用易熔材料制作的水溶性甲、乙、丙类液体内浮项储罐的规定欠明确，且有设计单位和消防建审部门询问过此类储罐的泡沫系统如何设计，为此本条将此类内浮顶储罐按是否设置泡沫缓施装置分别规定设计要求。第3.2.4条液上喷射泡沫灭火系统泡沫产生器的设置，应符合下列规定：一、固定顶储罐、浅盘式和浮盘采用易熔材料制作的内浮顶储罐的泡沫产生器型号及数量，应根据计算所需的泡沫混合液流量确定，且设置数量不应小于表3.2.4的规定：泡沫产生器设置数量表3.2.4储罐直径（m）泡沫产生器设置数量（个）≤101＞10且≤252＞25且≤303＞30且≤354注：对于直径大于35m的储罐，其横截面积每增加300m2，应至少增加1个泡沫产生器。二、外浮顶储罐和单、双盘式内浮顶储罐的泡沫产生器，其型号和数量应按本规范第3.2.2条的要求来确定。三、当一个储罐所需的泡沫产生器数量超过一个时，宜选用同规格的泡沫产生器，且应沿罐周均匀布置。四、储有水溶性甲、乙、丙类液体的固定顶储罐应设置泡沫缓冲装置。五、泡沫喷射口设置在外