关于化工厂泡沫灭火系统设计的探讨

关于化工厂泡沫灭火系统设计的探讨

魏汉金

广东寰球广业工程有限公司广东广州510655

摘要：介绍了泡沫灭火系统的特点和适用范围，探讨泡沫灭火系统在化工厂的应用，总结设计中应注意的几个问题。

关键词：泡沫消火栓系统；泡沫-水雨淋系统；泡沫液；泡沫比例混合装置

1概述

泡沫灭火系统，是当前化工厂用于扑灭可燃液体火灾普遍使用的系统，其原理是泡沫液与水通过特制的泡沫比例混合装置混合成泡沫混合液，并与空气混合产生泡沫，覆盖到着火表面，起到隔绝氧气、冷却和抑制燃料蒸发而达到灭火效果。按发泡倍数的不同，可分为低倍数、中倍数和高倍数泡沫系统。低倍数泡沫是指发泡倍数低于20倍的泡沫，它具有安全可靠、经济实用和高效灭火等优点，被广泛应用于化工厂可燃液体灭火。下面以某化工厂为例对低倍数泡沫灭火系统设计作简要阐述。

2工程概况

位于韶关某化工厂主要生产气雾剂、涂料、油墨等产品，厂区内建有生产车间、仓库及配套辅助用房等。其中甲类仓库4座，每座占地面积1320m2，分3个防火分区，每个防火分区面积440m2，建筑高度6.5m。甲类车间4座，最大车间占地面积2880m2，1个防火分区，建筑高度8.5m。

3泡沫灭火系统设置

本化工厂生产所涉及的原料含有多种甲、乙类液体，且部分为有毒物质，因此仅设置消防给水系统和灭火器仍达不到有效灭火要求。甲类车间占地面积未超规范要求，无需做自动灭火，故采用泡沫消火栓系统。仓库占地面积和防火分区面积均超过《建筑设计防火规范》（GB5006-2014）第3.3.2条规定，需设置自动灭火系统。由于本项目仓库储存甲类可燃液体，危险性高，火灾蔓延速度快，发生火灾后，很快会蔓延至所有液位，故采用泡沫-水雨淋系统。

3.1泡沫消火栓系统

（1）设计参数：因车间生产原料大多为水溶性可燃液体，故选用3%抗溶性水成膜泡沫液，泡沫混合液供给强度为12L/min.m2,连续供给时间按30min,作用面积按465m2，计算所得泡沫混合液流量为93L/s,泡沫液用量为6m3。

（2）系统组成及布置：本系统主要由消防水泵、稳压泵、气压罐、压力式泡沫比例混合装置、管网和泡沫枪等组成。泡沫比例混合装置与消防泵集中布置在消防泵房，并保证泡沫消防水泵启动后，将泡沫混合液输送到保护对象的时间不大于5min。比例混合器至各泡沫用点的泡沫混合液管道平时为空管状态，消防时打开泡沫比例混合装置电动控制阀，向着火点供给泡沫液。泡沫消火栓箱内配置PQ8泡沫枪2支，DN65x25m衬胶水带2条。

（3）工作原理：当有火灾发生时，打开泡沫消火栓箱内泡沫枪，同时按下消火栓破玻按钮，压力开关动作，将启动信号传至消防控制中心，手动或自动开启泡沫消防泵，并同时打开泡沫比例混合装置进液电动控制阀，泡沫比例混合器将水和泡沫按3%比例混合，经管道、消防水带到达泡沫枪后生成空气泡沫，进行灭火。

3.2泡沫-水雨淋系统

（1）设计参数：《泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-2010)第7.2.2条规定,当保护水溶性液体时,其混合液供给强度和连续供给时间应由试验确定。本工程参考以往工程经验和泡沫灭火规范表4.5.3，选用3%抗溶性水成膜泡沫液，泡沫-水雨淋供给强度为12L/min.m2,保护面积按仓库最大防火分区面积440m2，系统设计流量为88L/s。前期喷泡沫连续供给时间为30min,后期喷水泡沫连续供给时间为30min,连续供给时间之和不小于60min。一次灭火泡沫液用量为6m3。

（2）系统组成及布置：泡沫-水雨淋系统是在自动喷水灭火系统上发展而来，由开式泡沫喷头、雨淋阀组、泡沫比例混合装置、泡沫液与水供给设施组等成，由安装在同一区域的火灾自动探测系统控制开启，能在发生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。

本工程由于本系统与泡沫消火栓系统设计流量相近，故共用一组消防给水泵。因采用先喷泡沫后喷水灭火方式，泡沫比例混合装置需靠仓库就近布置，厂区每个仓库内各设置1个泡沫混合装置和3个雨淋阀组。

（3）工作原理：平时系统雨淋阀前管网处于充水稳压状态，泡沫罐进液控制阀常闭，雨淋阀组后为空管；当火灾发生时，着火区域的烟感、温感探测器动作，向消防控制中心报警，雨淋阀组动作开启电磁阀，压力开关向火灾报警器报警并启动泡沫消防水泵。火灾报警信号同时连锁开启着火区域对应泡沫罐进液控制阀，泡沫液通过比例混合器与压力水混合生成3%泡沫混合液，经雨淋阀、管网后通过泡沫喷头喷射泡沫实施灭火。

图1泡沫灭火系统流程图

4设计中应注意事项

(1)泡沫灭火系统设计时，应根据生产工艺、构建筑物的具体情况，合理确定保护面积。

(2)对于初始火灾为流淌甲、乙、丙类液体的仓库等场所，应采用先喷泡沫、后喷水的泡沫喷淋系统；否则，先喷水不但无助于灭火，还可能加速火灾蔓延，以致系统喷泡沫时，火灾规模很大，使得系统难以灭火。

(3)对于先喷泡沫、后喷水的泡沫喷淋系统，宜与泡沫消火栓系统分开设置。泡沫喷淋系统的泡沫罐应尽可能设置在靠近被保护的厂房、仓库内，泡沫消火栓系统的泡沫罐可与消防泵房集中设置。

(4)由于泡沫液供给系统长期与泡沫液接触，泡沫液对管道具有一定的腐蚀性，所以泡沫液管道和控制阀门应采用铜或不锈钢的材料制成。泡沫混合液管道可采用普通钢管，但每次使用完毕后应冲洗吹扫干净防止腐蚀；泡沫喷淋报警阀后管道应采用镀锌钢管。

参考文献：

[1]徐向华.浅议雨淋自动喷水-泡沫联用系统设计[J].医药工程设计，2010，31（2）

[2]曹雪春.某甲类原料库房泡沫水喷淋预作用灭火系统设计[J].广东化工，2014，41（19）

[3]中华人民共和国公安部.泡沫灭火系统设计规范（GB50151-2010）[S].北京：中国计划出版社，2011.

[4]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范（GB50016-2014）[S].北京：中国计划出版社，2015