泡沫灭火系统 ~

教育   2025-01-03 21:01   河南  
一、系统的分类、组成及工作原理

(一)系统概述

(1)泡沫灭火系统是传统的四大固定式灭火系统(水、气体、泡沫和干粉)之一,通过机械作用将泡沫灭火剂、水与空气充分混合并产生泡沫实施灭火的灭火系统,具有安全可靠、经济实用、灭火效率高的等优点。泡沫灭火系统随着石油工业的发展而产生,目前主要应用场所有:石油化工企业生产区、油库、地下工程、汽车库、仓库、煤矿、大型飞机库、船舶等。

(2)储罐的类型

1)目前常见的储油罐主要是立式圆柱形罐,按罐顶结构形式分为如下三种:

①固定顶罐,每罐顶与罐壁焊接固定,随着气温的变化,液面的升降,常有空气吸进罐内,油气呼出罐外,不仅增加油品的损耗,也增加了火灾危险性。

②外浮顶罐,由漂浮在介质表面的浮顶和立式圆柱形罐壁构成,浮顶随液面升降,浮顶外缘与罐壁间有环形密封装置,罐内介质被浮顶直接覆盖,减少了介质的挥发。

③内浮顶罐,在固定顶储罐内增设浮顶而成,浮顶随液面升降可减少介质挥发损耗,并且因有效隔绝了空气,也降低了火灾危险性,外部固定顶可以防雨、雪、灰尘等进入罐内。

2)浮顶分为单浮盘式浮顶和双浮盘式浮顶。

(二)系统分类

基于泡沫灭火系统的保护对象(储存或生产使用的甲、乙、丙类液体)的特性或储罐形式的特殊要求,其分类有多种形式,但其系统组成大致是相同的。

1.按发泡倍数划分

(1)低倍数泡沫灭火系统,发泡倍数小于20的泡沫灭火系统。

(2)中倍数泡沫灭火系统,发泡倍数为20~200的泡沫灭火系统。

(3)高倍数泡沫灭火系统,发泡倍数大于200的泡沫灭火系统。

2.储罐区低倍数泡沫灭火系统

储罐区是泡沫灭火系统主要应用场所,主要用于可燃液体储罐的灭火。储罐区低倍数泡沫灭火系统按泡沫喷射形式不同,分为液上液下喷射系统。

(1)按泡沫喷射形式分类

1)液上喷射系统。液上喷射系统是指将泡沫产生装置产生的泡沫在导流装置的作用下,从燃烧液体上方施加到燃烧液体表面实现灭火的系统。液上喷射系统是目前国内应用最为广泛的一种形式,适用于各类甲、乙、丙类液体固定顶储罐和外浮顶及内浮顶储罐。

2)液下喷射系统。液下喷射系统是指将高背压泡沫产生器产生的泡沫通过泡沫喷射管从燃烧液体液面下输送到储罐内,泡沫在初始动能和浮力的作用下浮到燃液表面实施灭火的系统。

①由于泡沫是从液面下施加到储罐内,高背压泡沫产生器产生的泡沫的发泡倍数需要控制为2~4

②液下喷射系统适用于非水溶性液体固定顶储罐,不适用于水溶性液体和其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体固定顶储罐。因为泡沫注入该类液体后,由于该类液体分子的脱水作用而使泡沫遭到破坏,无法浮升到液面实施灭火。

③液下喷射系统也不适用于外浮顶和内浮顶储罐,因为浮顶会阻碍泡沫的正常分布。

(2)按系统组件的安装方式分类

按系统组件的安装方式分类,泡沫灭火系统又可分为固定式系统、半固定式系统和移动式系统。目前,固定式系统、半固定式系统多用于储罐区的低倍数泡沫灭火系统。

1)固定式系统。固定式系统是指由固定的泡沫消防水泵、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部分连接管道,泡沫消防车或机动消防泵与泡沫比例混合器,用水带连接组成的灭火系统。

3)移动式系统。移动式系统是指在被保护对象上未安装固定泡沫产生器或泡沫管道,当发生火灾时,靠泡沫消防车、其他移动泡沫供给设备或有压水源连接泡沫枪或泡沫炮等装置向被保护对象供给泡沫实施灭火的系统

3.中倍数和高倍数泡沫灭火系统

按应用形式不同,中倍数和高倍数泡沫灭火系统可分为全淹没系统、局部应用系统、移动式系统。

(1)全淹没系统

由固定式泡沫产生器直接或通过导泡筒将泡沫喷放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。全淹没系统可用于封闭空间场所与设有阻止泡沫流失的固定围墙或其他围挡设施的场所。中倍数全淹没系统一般用于小型封闭空间场所与设有阻止泡沫流失的固定围墙或其他围挡设施的小型场所。

(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放到火灾部位的灭火系统。高倍数泡沫局部应用系统可用于四周不完全封闭的A类火灾与B类火灾场所天然气液化站与接收站的集液池储罐围堰区。中倍数泡沫局部应用系统可用于固定位置面积不大于100㎡的流淌B类火灾场所。

(3)移动式系统

移动式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。移动式系统适用于发生火灾的部位难以确定或人员难以接近的场所和发生火灾时需要排烟、降温或排除有害气体的封闭空间。移动式中倍数泡沫系统也可用于面积不超过100㎡的可燃液体流淌火灾场所。

4.泡沫一水喷淋系统和泡沫喷雾系统

(1)泡沫一水喷淋系统

1)泡沫一水喷淋系统是由喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件,以及管道、泡沫液与水供给设施组成,并能在发牛火灾时按预定时间与供给强度向防护区依次喷洒泡沫与水的自动灭火系统。

2)与自动喷水灭火系统相同,泡沫一水喷淋系统可分为闭式系统和雨淋系统,闭式系统又可分为泡沫一水预作用系统、泡沫一水干式系统和泡沫一水湿式系统。泡沫一水喷淋系统主要是在自动喷水灭火系统的基础上增加了泡沫液供给系统泡沫比例混合器(装置),其他系统组件和自动喷水灭火系统相同。

3)泡沫一水喷淋系统可用于具有非水溶性液体泄漏火灾危险的室内场所存放量不超过25L/㎡或超过25L/㎡但有缓冲物的水溶性液体室内场所。

(2)泡沫喷雾系统

泡沫喷雾系统是采用离心雾化型水雾喷头,在发生火灾时能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。泡沫雾系统可用于保护独立变电站的油浸电力变压器、面积不大于200㎡的非水溶性液体室内场所。

(三)系统组成

泡沫灭火系统主要由泡沫消防水泵、泡沫液储罐、泡沫比例混合器(装置)、泡沫产生装置、控制阀门及管道等组成。

(1)泡沫产生装置

泡沫产生装置主要包括低倍数泡沫产生器、高背压泡沫产生器、中倍数泡沫产生器、高倍数泡沫产生器、泡沫喷头、泡沫枪、泡沫炮、泡沫钩管等。

(2)泡沫比例混合装置

比例混合装置主要包括压力式比例混合装置、平衡式比例混合装置、环泵式比例混合器、管线式比例混合器。

(四)系统的工作原理

(1)火灾发生后,经火灾探测与启动控制装置,或者手动启动装置,启动泡沫消防水泵、比例混合装置及相关控制阀门,向系统供给消防水,消防压力水经过泡沫比例混合装置和泡沫液混合形成泡沫混合液,泡混合液经管道输送至泡沫产生装置产生灭火泡沫,施加到保护对象进行灭火。

(2)泡沫灭火系统灭火过程图如下所示:

(五)系统的灭火机理

泡沫灭火系统的主要靠隔离、窒息和冷却等作用灭火,发泡倍数不同,其灭火机理有所区别。

(1)低倍数泡沫。主要通过泡沫的遮盖作用将可燃液体与空气隔离实现灭火。

(2)高倍数泡沫。主要是通过密集状态的大量高倍数泡沫封闭火灾区域,阻断新空气流入达到窒息灭火。

(3)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可燃液体流淌火灾时,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。

(4)由于泡沫析液基本是水,因此,灭火同时伴有冷却作用,以及灭火过程中产生的水蒸气起到窒息灭火作用。

注册消防工程师
学川教育注册消防工程师
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