泡沫灭火系统组件及设置要求

泡沫灭火系统组件及设置要求泡沫灭火系统的组件由水源、泡沫消防泵（泡沫消防水泵、泡沫 混合液泵、泡沫液泵）、泡沫液储罐、泡沫比例混合装置、泡沫产生 装置、阀门、管道及其它附件组成。系统组件必须采用经国家级产品 质量监督检验机构检验合格，并且必须符合设计用途。一、泡沫消防泵泡沫消防泵即能把水或泡沫液以一定的压力输出 的消防泵，泡沫消防泵宜选用特性曲线平缓的离心泵，以保证流量的 可变性和扬程的不变性。泡沫消防泵宜为自灌式引水。但采用自灌式 引水时，蓄水池的水面不得高于水泵轴线 5nl否则环泵式负压比例混 合器不能正常工作。（一）泡沫消防水泵、泡沫混合液泵的选择与设 置要求泡沫消防水泵、泡沫混合液泵应选择特性曲线平缓的离心泵， 且其工作压力和流量应满足系统设计要求；当采用水力驱动式平衡式 比例混合装置时，应将其消耗的水流量计入泡沫消防水泵的额定流量 内；当采用环泵式比例混合器时，泡沫混合液泵的额定流量应为系统 设计流量的1.1倍；泵进口管道上，应设置真空压力表或真空表；泵 出口管道上，应设置压力表、单向阀和带控制阀的回流管。（二）泡沫液泵的选择与设置要求泡沫液泵的工作压力和流量应 满足系统最大设计要求，并应与所选比例混合装置的工作压力范围和 流量范围相匹配，同时应保证在设计流量下泡沫液供给压力大于最大 水压力；泡沫液泵的结构形式、密封或填充类型应适宜输送所选的泡 沫液，其材料应耐泡沫液腐蚀且不影响泡沫液的性能；除水力驱动型泵外，泡沫液泵应按本规范对泡沫消防泵的相关规定设置动力源和备 用泵，备用泵的规格型号应与工作泵相同，工作泵故障时应能自动与 手动切换到备用泵；泡沫液泵应耐受时长不低于10min的空载运行；当泡沫液泵平时充泡沫液时，应充满。二、泡沫比例混合器泡沫比例混合器是一种使水与泡沫原液按规 定比例混合成的混合液，以供泡沫产生设备发泡的装置。我国目前生 产的泡沫比例混合器有环泵式泡沫比例混合器、压力式比例混合器、 平衡压力泡沫比例混合器、管线式泡沫比例混合器。（一）环泵式泡 沫比例混合器环泵式泡沫比例混合器固定安装在泡沫消防泵的旁路上， 其混合流程如图3-7-7所示。环泵式泡沫比例混合器的限制条件较多， 设计难度较大，达到混合比时间较长。但其结构简单、工程造价低、 且配套的泡沫液储罐为常压储罐，便于操作、维护、检修、试 验。 图3-7-7 环泵式泡沫比例混合流程1.适用范围环泵式泡沫比 例混合器适用于建有独立泡沫消防泵站的场所，尤其适用于储罐规格 较单一的甲、乙、丙类液体储罐区。2.设置要求采用环泵式泡沫比例 混合器时，其设计应符合下列要求：（1）水池相对水位不宜过高，以保证泡沫比例混合器出口压力 （背压）为零或负压。但当其进口（即泡沫消防泵出口）压力为0.7MPA0.9MPa时，出口压力可为0.02MPA0.03MPa否则，会影响 泡沫混合比的精度；（2）泡沫比例混合器泡沫液入口不应高于泡沫液 储罐最低液面1m否则，对吸入的泡沫液量有影响，进而影响到泡沫 混合比的精度；（3）比例混合器的出口压力大于零时，具吸液管上应 设有防止水倒流入泡沫液储罐的措施。采用该泡沫比例混合器的系统， 如果误开泡沫液储罐与水池相通的阀门，当泡沫液液面高于水液面时， 泡沫液会流到水池中；当水液面高于泡沫液液面时，水会流到泡沫液 储罐中，为此应采取必要的措施加以预防；（4）为防止泡沫比例混合 器被异物堵塞或其他故障对系统安全性造成影响，要求并联安装一个 备用泡沫比例混合器。3.使用方法启动消防泵，将水压调到系统所需 的压力，将比例混合器的指针转到所需要的泡沫混合液量指数上，开 启比例混合器的阀门和泡沫液管路的阀门，水与泡沫液即按比例混合， 混合液经管道输送到泡沫产生器，即可产生空气泡沫。泡沫混合液量 在指示牌允许范围内可根据需要进行调节。（二）压力式泡沫比例混合器压力式泡沫比例混合器适用于低倍 数泡沫灭火系统，也可用于集中控制流量基本不变的一个或多个防护 区的全淹没式高倍数泡沫灭火系统和局部应用式高倍数泡沫灭火系统。 压力式泡沫比例混合器分为无囊式压力比例混合器（如图3-7-8所示）和囊式压力比例混合装置（如图 3-7-9所示）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。图3-7-8 无囊式压力比例混合装置 图3-7-9 囊式压力比例混合装置1.适用范围压力式泡沫比 例混合器是工厂生产的由比例混合器与泡沫液储罐组成一体的独立装 置，安装时不需要再调整其混合比等，其产品样本中一并给出了安装 图，所以设计与安装方便、配置简单、利于自动控制。它适用于全厂 统一采用高压或稳高压消防给水系统的石油化工企业，尤其适用于分 散设置独立泡沫站的石油化工生产装置区。2.设计要求采用压力式泡 沫比例混合器时，其设计应符合下列要求：（1）压力比例混合器的单罐容积不宜大于 10m3（2）无囊式压力比例混合器，当单罐容积大于 5m3且储罐内无分 隔设施时，宜设置一台小容积压力比例混合器，其容积应大于0.5m3、并能保证系统按最大设计流量连续提供 3min的泡沫混合液。(3)无囊式压力比例混合器的控制阀门应采用合格产品且应选型 得当，以防止泡沫液储罐进水，使泡沫液失效。(4)泡沫液储罐的内部材料或防腐处理不适应所储存的泡沫液， 将导致储罐损坏和泡沫液的变质。特别是水成膜泡沫液含有较大比例 的碳氢表面活性剂与氟碳表面活性剂以及有机溶剂，长期储存，碳氢 表面活性剂和有机溶剂不但对金属有腐蚀作用，而且对许多非金属材 料也有很强的溶解、溶胀和渗透作用，若内壁材料不相宜，其泡沫液储 罐使用寿命会缩短；碳钢长期与水成膜泡沫液直接接触，铁离子会使氟 碳表面活性剂变质，碳氢表面活性剂和有机溶剂溶解的非金属材料分子 或离子进入泡沫液中也会影响其性能。所以采用压力比例混合装置时， 应考虑囊或储罐内壁材料是否与水成膜泡沫液相适宜。3 .使用方法与混合器配套的消防水泵的压力，必须符合混合器进口工作压力范围的 要求，否则将影响混合比，降低泡沫质量；混合器使用时应首先开启 排气阀，随后开启进水阀，当排气阀出水时即可关闭，待储罐内压力 升到需要值时，可开启储液阀，混合液即可输出；混合器使用后，要 将出液阀，进水阀分别关闭，然后开启排气阀，待压力表回零后，开 启放液阀，将储罐内泡沫液和水放尽。(三)平衡压力比例混合器平衡压力式泡沫比例混合流程如图3-7-10所示，平衡压力式比例混合装置的比例混合精度较高 ，适用的泡沫 混合液流量范围较大，泡沫液储罐为常压储罐。平衡压力流量控制阀与 泡沫比例混合器有分体式和一体式两种。图3-7-10 平衡压力式泡沫比例混合流程1.适用范围平衡压力式比例混合器的适用范围较广， 目前工程中采用较多。尤其设置若干个独立泡沫站的大型甲、乙、丙类液体储罐区，多采用水力驱动式平衡压力比例混合装置。2.设计要求当采用平衡压力压力比例混合装置时，应符合下列要求：(1)比例混合器的泡沫液进口压力应大于进口压力，但其压差不 应大于0.2MPa. (2)比例混合器的泡沫液进口管道上应设单向阀。(3)当采用水力驱动式泡沫液泵时，可不设置备用泵；采用其他 动力源的泡沫液泵时，应设置备用泵且动力源的要求与泡沫泵站的动 力源要求相同。(4)为保证系统使用或试验后用水冲洗干净，不留残液，泡沫液 管道上应设冲洗及放空管道。3.使用条件PH理平衡压力比例混合器 必须垂直安装使用；PH呼衡压力比例混合器应与消防水泵和泡沫液泵 配套使用；当使用3彼6犍泡沫液时，必须按照泡沫液型号配用，否 则比例失调；使用时两只压力表指示的压力值必须相同，才能满足混 合比的要求。(四)管线式比例混合器管线式比例混合器是利用文丘里管的原 理在混合腔内形成负压，在大气压力作用下将容器内的泡沫液吸到腔 内与水混合。不同的是管线式比例混合器直接安装在主管线上，泡沫 液与水直接混合形成混合液，系统压力损失较大，其混合流程如图3-7-11所示。 图3-7-11 管线式比例混合器1.适用范围由于管线式 比例混合器的混合比精度通常不高。因此在固定式泡沫灭火系统中很 少使用，其主要用于移动式泡沫灭火系统，与泡沫炮、泡沫枪、泡沫 产生器装配一体使用。2.设置要求(1)在低倍数泡沫灭火系统中， 为形成良好的泡沫，要求管线式泡沫比例混合器的出口压力应满足克 服混合器的出口至泡沫产生装置这段消防水带的水头损失和泡沫产生 装置进口需要的压力。（2）在高倍数泡沫灭火系统中，使用管线式泡沫比例混合器时应 符合下列规定：水的进口压力范围为 0.6MPa- 1.2MPa;水流量范围为 150 L/min900L/min ;比例混合器的压力损失可安水进口压力的35%计算。（3） PHF系列管线式负压比例混合器进口压力应设计保持在0.6-1.2Mpa范围内；应配用3炖6%包沫液；应水平安装使用；该系列比例 混合器与高倍数泡沫灭火系统的安装距离不应超过 40m三、泡沫产（发）生装置泡沫产（发）生装置的作用是将泡沫混 合液与空气混合形成空气泡沫，输送至燃烧物的表面上，并且分为液 上喷射空气泡沫产生器、液下喷射空气泡沫高背压产生器、高倍数泡 沫产生器、低倍数泡沫产生器四种。（一）液上喷射空气泡沫产生器 液上喷射空气泡沫产生器有横式和竖式两种，均安装在油罐壁的上部， 仅安装形式不同，构造和工作原理是相同的。按每秒钟提供的最大混 合液流量来划分，竖式泡沫产生器有 ps4、ps8、ps、ps24和ps32五 种型号。横式泡沫产生器有 Pc4 Pc8、Pc Pc24四种型号。泡沫产生 器需要泡沫比例混合器配套使用，操作时，应注意混合液进入产生器 时工作压力最低不得低于0.2MPq如压力过低就不能正常工作，具进 口标定工作压力为0.5MPa;本产生器配用3%口 6犍普通泡沫液；为了 避免和减轻在贮罐发生火灾时罐壁变形时对管道的破坏，应在产生的 进口管道中安装一段相同口径的金属软管。（二）液下喷射空气泡沫发生器液下喷射空气泡沫发生器，又称 高背压泡沫发生器，它是从贮罐内底部液下喷射空气泡沫扑救油罐火 灾的主要设备。它同液上喷射空气泡沫发生器的不同处在于它喷射泡 沫后的出口压力还需保持相当于进口工作压力25%30%J背压，以克服管道的沿程摩阻损失及油罐液面高度静压损失。液下喷射空气泡沫产 生器，是贮罐液下喷射空气泡沫（氟蛋白）泡沫或水成膜泡沫灭火的 主要设备，配用的灭火剂是氟蛋白泡沫液或水成膜泡沫液，它适用于 汽油、柴油、煤油贮罐和粘度小于 40X 10 6 m2/s的原油浮顶罐和内 浮顶罐火灾的扑救，但最适用于拱顶罐火灾的扑救。液下喷射空气泡 沫产生器适用于固定式和半固定式液下喷射泡沫灭火系统。液下喷射 空气泡沫产生器必须配用氟蛋白泡沫液或水成膜泡沫液；由泡沫泵站 将泡沫（或混合液）输到最远保护对象时间不应大于5min;泡沫混合液管道的设计流速不宜大于3m/s;泡沫喷入油品的流速，对于汽油、 煤油、柴油宜小于3m/s,对于原油，宜小于3.5m/s ;必须在泡沫管线 上安装背压调节阀和压力表；泡沫喷管长度，其高度必须在水垫层之 上，否则空气泡沫要受到破坏；泡沫管上的止回阀应连用专用的止回 阀，以保证有良好的密封性能。否则油品会渗流到管道内。（三）高倍数泡沫发生器发泡原理：高倍数泡沫发生器是高倍数 泡沫灭火系统中产生并喷放高倍数泡沫的装置。水和高倍数泡沫液按 所要求的比例混合后，以一定的压力进入泡沫发生器，通过喷嘴以雾 化形式均匀喷向发泡网，在网的内表面上形成一层混合液薄膜，由风 叶送来的气流将混合液薄膜吹胀成大量的气泡（泡沫群）。根据驱动 风叶的原动机类型，目前国内高倍数泡沫发生器有水力驱动式高倍数 泡沫发生器和电动机驱动式高倍数泡沫发生器两种类型。1.水力驱动式高倍数泡沫发生器（1）水轮机驱动式高倍数泡沫发生器。该种发生 器基本上都是用铜、不锈钢等耐腐蚀材料加工，发泡网是用1CrI8Ni9不锈钢制材制作，可在防护区内安装使用。主要有PF4型、PFT4型、PFS3型、PFS四、PFS5型水轮机驱动式高倍数泡沫发生器。(2)水流反作用力式高倍数泡沫发生器。目前有PFS-0型发生器,其发泡网是用棉线制作，不允许在防护区内安装使用。它可用于移动 式高倍数泡沫灭火系统或将它放在免受火焰危害的部位，通过导泡筒 向防护区输送高倍数泡沫扑救火灾。2.电动机驱动式高倍数泡沫发生 器目前两有种产品：PF20型、PFD-200型电动机驱动式高倍数泡沫发 生器。该种产品适用于大范围的防护区。其中PFD-200型产品或用于移动式高倍数泡沫灭火系统，使其电动机免受火焰危害。(四)中倍数泡沫发生器发泡原理：中倍数泡沫发生器与高倍数 泡沫发生器的工作原理不同，后者是吹气型泡沫发生器，而前者是吸 气型泡沫发生器。这种发生器不需要强风吹泡，因此结构简单。该种 发泡器种类：目前有固定式和手提式两种。固定式目前有PZ3和PZ6型，它们固定安装在可燃、易燃液体贮罐上，用来产生并向罐内喷射 2140倍的中倍数泡沫，达到灭火的目的。手提式目前主要有PZ4和PZ5型，它们与泡沫消防车或手抬消防泵和 PHF型负压比例混合器配套 使用组成移动式中倍数泡沫灭火系统。