泡沫灭火系统一一、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,分为液上和液下喷射系统。
(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与部分连接管道,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或储罐围堰区。
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和泡沫比例混合器(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。
每日一测-案例分析案例一:某高层综合楼地上20层、地下 2层,建筑高度80m,每层建筑面积均为 3000㎡。
建筑地上一到三层为中庭接待大厅,中庭周围采用火灾时自动封闭的防火卷帘分隔,并设置防护冷却水幕进行保护。
该建筑按国家工程建设技术标准配置了消防设施,消防控制室设在地下一层,消防水泵房和消防水池设置于地下二层。
建筑的室内外消火栓系统的设计流量均为 40L/s,湿式自动喷水灭火系统的设计流量为 30L/s,防护冷却水幕系统的设计流量为 35L/s。
采用临时高压消防给水系统供水,由屋顶的高位消防水箱和增稳压设施维持系统管网压力,隔膜式气压罐调节水容积为 120L。
室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、防护冷却水幕系统的消防用水由室内消防水池保证,室外消防用水量由市政给水管网保证,且火灾延续时间内室外消防管网连续可靠补水水量为 50m³/h。
某消防检测单位受托对该建筑消防设施进行年度维保检测,检查情况如下:1、检测人员使用测压接头,测试该综合楼最不利点室内消火栓处静压读数为0.11MPa,动压读数为 0.40MPa,试射试验消火栓后测算充实水柱长度为14.8m。
查看设置在地下二层的室内消火栓泵铭牌,消火栓泵设计流量为50L/s,设计扬程为120m,并在消防水泵组出水管上预留了测量水泵性能的流量计和压力计接口。
消防水泵吸水管、出水管上的控制阀采用明杆闸阀,锁定在常开位置。
水泵出水管止回阀后设有水锤消除器,经现场测试,消防水泵停泵时,水锤消除器处压力表实时读数为 1.82MPa。
2、对屋顶设置的高位消防水箱进行实地检查,发现消防水箱露天设置,人孔被锁具锁住,高位消防水箱有效容积测算为28m³,进水管管径为 DN65,在溢流水位以上接入,出水管、溢流管管径均为 DN100,出水管喇叭口位于高位消防水箱最低有效水位以下200mm。
3、查阅屋顶增稳压设施日常巡查记录表,发现记录稳压泵平均启泵次数为20次/h。
4、在对设在消防水泵房内的消防水泵控制柜进行检查时,发现消防水泵控制柜处于手动启泵状态。
维保单位工作人员现场手动启动了消防水泵,并打开消防水泵出水管上 DN100的试水管阀门,测试消防水泵的工作能力。
当采用主电源启动消防水泵时,消防水泵启动正常;关掉主电源,备用电源未能正常切换,工作人员现场排除了故障。
1. 以下关于消防水泵操作控制说法中,正确的是( )。
A.消火栓按钮可直接启动消防水泵,并向消防控制室发出报警信号B.消防水泵应能手动和自动启停C.从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于 2minD.机械应急启动消防水泵时,应确保消防水泵在报警5min 内正常工作E.消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关或消火栓按钮等应能直接自动启动消防水泵正确答案: C,D 【解析】根据《消防给水及消火栓系统技术规范》11·0·2 消防水泵不应设置自动停泵的控制功能,停泵应由具有管理权限的工作人员根据火灾扑救情况确定。
C项正确:11·0·3 消防水泵应确保从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min 。
11·0·4 消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关,或报警阀压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵。
消防水泵房内的压力开关宜引入消防水泵控制柜内。
B项错误:11·0·5 消防水泵应能手动启停和自动启动。
D项正确:11·0·12 消防水泵控制柜应设置机械应急启泵功能,并应保证在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。
机械应急启动时,应确保消防水泵在报警 5.0min 内正常工作。
A项错误:11·0·19 消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关,但可作为发出报警信号的开关或启动干式消火栓系统的快速启闭装置等。
E项错误:详见A项解析。
综上所述,本题选择CD。
案例二:2013年10月11日早晨8点49分,喜隆多商场一层麦当劳甜品操作间内因电动自行车蓄电池充电导致发生火灾。
一名女员工从里面惊慌跑出,自行离去。
随后火势迅速蔓延,餐厅内客人自行逃离。
不到两分钟时间,整个餐厅已经完全被浓烟笼罩,8点51分,餐厅内监控画面成雪花状,很快全屏转黑。
9点23分,当消防车赶到时,整座楼已经形成从内到外、自下而上的立体燃烧。
经过12辆消防车、100余名消防员奋力扑救,大火于13时25分完全扑灭,本次火灾造成4人死亡,16人受伤,直接经济损失9000万元。
后经消防部门调查发现:餐厅发生火情首先逃离火场的女员工是值班店长,随后另一名员工在餐厅设有多具灭火器的情况下也并未用其灭火和组织顾客疏散,店长和员工的失职,失去了最佳的灭火时机。
8点52分,系统开始报警,商场的消防控制室先后收到一层的两个火警信号,值班室仅有1人值班,值班人员仅对其做了消音处理。
9时零1分,突然,大面积的报警灯都闪烁起来,显示火势已大范围蔓延,报警声音已经非常刺耳,值班人员这时才意识到火灾发生,于是放下手中游戏开始翻看设备操作说明书,随后又跑进来的两个人,但他们同样手足无措,也没有人启动自动灭火系统。
该商场建筑面积为8000㎡,五层,建筑高度为24m,从喜隆多火灾发展蔓延过程可以看出,正是麦当劳店长、中控室值班人员这一系列消防负责人的麻痹大意、玩忽职守,安全意识淡漠,消防安全管理培训和演练未落实到位,消防控制室值班安排不符合规定,应急处置程序不当,最终酿成大祸。
相关责任人员,因涉嫌违法犯罪,由公安机关立案侦查,依法追究刑事责任。
1. 该商场在消防控制室的管理和应急处置中存在的问题有( )。
A.未做到24小时专人值班B.值班人数不符合要求C.未在第一时间确认火灾D.发生大范围报警,值班人员未及时启动商场的自动喷水灭火系统E.未确定消防安全管理人正确答案: B,C,D 【解析】根据 消防控制室通用技术要求 GB25506-2010 4.2.1 消防控制室管理应符合下列要求:a) 应实行每日24 h专人值班制度,每班不应少于2人,值班人员应持有消防控制室操作职业资格证书;b) 消防设施日常维护管理应符合GB 25201的要求;c) 应确保火灾自动报警系统、灭火系统和其他联动控制设备处于正常工作状态,不得将应处于自动状态的设在手动状态;d) 应确保高位消防水箱、消防水池、气压水罐等消防储水设施水量充足,确保消防泵出水管阀门、自动喷水灭火系统管道上的阀门常开;确保消防水泵、防排烟风机、防火卷帘等消防用电设备的配电柜启动开关处于自动位置(通电状态)。
4.2.2 消防控制室的值班应急程序应符合下列要求:a) 接到火灾警报后,值班人员应立即以最快方式确认;b) 火灾确认后,值班人员应立即确认火灾报警联动控制开关处于自动状态,同时拨打“119”报警,报警时应说明着火单位地点、起火部位、着火物种类、火势大小、报警人姓名和联系电话;c) 值班人员应立即启动单位内部应急疏散和灭火预案,并同时报告单位负责人。
综上述:BCD选项正确,AE选项不正确。
案例三:某大厦于2015年12月建成投入使用,为钢筋混凝土剪力墙结构,地上28层,地下1层,建筑高度85m,总建筑面积约18472㎡;其中地下一层为设备用房、停车库,地上一层为消防控制室及商业用房,地上二至四层主要用于办公,地上五层及以上为住宅;整个建筑共有居民156户,440余人,该大厦消防管理工作委托物业公司管理。
2020年9月24日,物业公司管理组织对大厦进行建筑节能综合改造施工,施工内容包括外立面搭设脚手架、外墙喷涂聚氨酯硬泡保温材料、更换外窗等。
施工用脚手架沿建筑四周外墙用钢管架设,脚手架与每层楼板平行处均铺设木夹板,其上堆放有保温材料、聚氨酯泡沫碎块、碎屑等杂物;脚手架外侧使用尼龙网保护。
该建筑外墙外保温材料采用硬泡聚氨酯。
建筑外墙地上一层至地上十四层的聚氨酯安装作业已完成;但未开始保护层(玻纤网格布)和饰面层的施工,保温材料裸露。
该建筑设置的火灾自动报警系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统基本处于完好状态,在火灾初期均能工作。
室外消防给水由市政供水管网直接供水,管网水压在常态下约0.18MPa。
走道部位设置的机械排烟系统由于年久失修,排烟风机已于2018年损坏,部分排烟阀由于机械故障已无法打开,排烟系统处于停用状态。
物业管理有限公司雇佣电焊工人吴某、王某进行电焊作业、2020年11月15日下午13时左右,吴某在连接好电焊作业的电源线后,用点焊方式测试电焊枪是否能作业时,溅落的金属熔融物引燃北墙外侧9层脚手架上的聚氨酯泡沫碎块、碎屑。
吴某、王某发现起火后,使用现场灭火器进行扑救,但未扑灭,见火越烧越大,两人随即通过脚手架逃离现场。
最终火灾造成15人死亡、71人受伤,直接经济损失1.58亿元。
1. 为杜绝火灾事故,物业公司对大厦进行防火检查、巡查及火灾隐患整改工作,下列说法中,错误的有()。
A.检查中发现在具有火灾、爆炸危险的场所使用明火的,应及时向单位的消防安全管理人报告B.消防安全重点部位的管理情况C.灭火器材配置及有效情况D.在火灾隐患未消除之前,必须将隐患部位停产停业整改E.对公安消防机构责令限期改正的火灾隐患,单位应及时改正,以备公安机构的抽查正确答案: A,D,E 【解析】根据《机关、团体、企业、事业单位和消防安全管理规定》(2002年5月修订)第二十六条 机关、团体、事业单位应当至少每季度进行一次防火检查,其他单位应当至少每月进行一次防火检查。
检查的内容应当包括:(一)火灾隐患的整改情况以及防范措施的落实情况;(二)安全疏散通道、疏散指示标志、应急照明和安全出口情况;(三)消防车通道、消防水源情况;(四)灭火器材配置及有效情况;C选项正确(五)用火、用电有无违章情况;(六)重点工种人员以及其他员工消防知识的掌握情况;(七)消防安全重点部位的管理情况;B正确第三十一条 对下列违反消防安全规定的行为,单位应当责成有关人员当场改正并督促落实:(二)违章使用明火作业或者在具有火灾、爆炸危险的场所吸烟、使用明火等违反禁令的;A选项错误第三十二条 对不能当场改正的火灾隐患,消防工作归口管理职能部门或者专兼职消防管理人员应当根据本单位的管理分工,及时将存在的火灾隐患向单位的消防安全管理人或者消防安全责任人报告,提出整改方案。
消防安全管理人或者消防安全责任人应当确定整改的措施、期限以及负责整改的部门、人员,并落实整改资金。
在火灾隐患未消除之前,单位应当落实防范措施,保障消防安全。
不能确保消防安全,随时可能引发火灾或者一旦发生火灾将严重危及人身安全的,应当将危险部位停产停业整改。
D错误第三十五条 对公安消防机构责令限期改正的火灾隐患,单位应当在规定的期限内改正并写出火灾隐患整改复函,报送公安消防机构。
E错误案例四:华北地区的某公共建筑,地上8层,地下2层,每层层高5m,每层建筑面积为6000㎡,地上一至六层为商场,七至八层为小餐饮场所,采用高位消防水箱稳压的临时高压消防给水系统,地下二层设有消防水池和停车场,地下一层为各种设备用房,物业服务用房。
该建筑设置了室内外消火栓系统,自动喷水灭火系统。
该建筑南北侧市政道路上各有一条DN320的市政给水管,并在该建筑周围形成环状管网,市政供水压力为0.25MPa。
消防水池储存室内外消防用水,由市政给水连续补水,补水量分别为30m³/h和40m³/h,水池有效水深3m,室内外消火栓设计流量为20L/s,自动喷水灭火系统设计流量为15L/s,室内消火栓泵设计扬程为1MPa,水泵接合器按规范设置。
1. 下列关于该建筑消火栓泵设计参数的说法,正确的有( )。
A.消防水泵生产厂商提供完整的水泵流量扬程性能曲线B.室内同时开启6只水枪,水泵出口压力为0.6MPaC.单台消防水泵的最小额定流量为8L/sD.水泵叶轮采用球墨铸铁E.消火栓泵用3备3正确答案: A,E 【解析】根据《消防给水及消火栓系统设计规范》A项正确:5·1·3消防水泵生产厂商应提供完整的水泵流量扬程性能曲线,并应标示流量、扬程、气蚀余量、功率和效率等参数。
C项错误:5·1·4 单台消防水泵的最小额定流量不应小于10L/s,最大额定流量不宜大于320L/s。
5·1·6消防水泵的选择和应用应符合下列规定:B项错误:5当出流量为设计流量的150%时,其出口压力不应低于设计工作压力的65%。
室内消火栓设计流量为20L/s,每支水枪5L/s,同时出6支水枪即出流量为设计流量的150%,出口压力不应低于0.65MPa。
E项正确:7消防给水同一泵组的消防水泵型号宜一致,且工作泵不宜超过3台。
D项错误:5·1·7消防水泵的主要材质应符合下列规定:1水泵外壳宜为球墨铸铁;2叶轮宜为青铜或不锈钢。
综上所述,本题选择AE。
案例五:某KTV建筑,共6层,为独立建造。
该KTV在2014年装修完毕后未经消防部门检查擅自开业。
其中二至五层每层为若干个小包房,每个包房约为60㎡,六层为豪华包房,每个包房约300㎡,其包房内墙面均采用了大面积的吸声隔音材料,地板均采用PVC卷材地板,所有包房均设置了一个向内开启的普通平开门。
2014年5月晚23点,某包房客人离开后,留下了未熄灭的烟蒂在包房垃圾桶内,后迅速点燃垃圾桶内遗留的大量纸巾和零食包装,5分钟后烟气蔓延至整个包间并点燃了墙面装饰材料,之后迅速通过墙面横向蔓延至整个楼层。
当地消防队接到群众拨打119报警电话后15分钟到达现场,并将火势扑灭,该KTV两名值班人员当时正在一层值班室内小睡,直到消防队到场方知起火,其余工作人员已经全部随同顾客疏散至室外。
据事后调查,当时该建筑内所有自动消防设施未启动,火灾报警控制器处于断电状态。
当地消防支队在4月末曾对该KTV进行过消防检查,并要求其立即停止营业、限期办理相关验收、开业检查后方可重新开业。
该KTV主要负责人未补办任何相关手续,并继续营业至火灾发生当日。
1. 若为兼职消防队编写应急预案,应包含哪些组织机构()。
A.疏散引导组B.安全防护救护组C.灭火行动组D.物资抢救组E.通讯联络组正确答案: A,B,C,E 【解析】根据《机关、团体、企业、事业单位和消防安全管理规定》(公安部令第61号)第三十九条 消防安全重点单位制定的灭火和应急疏散预案应当包括下列内容:(一)组织机构,包括:灭火行动组、通讯联络组、疏散引导组、安全防护救护组;(二)报警和接警处置程序;(三)应急疏散的组织程序和措施;(四)扑救初起火灾的程序和措施;(五)通讯联络、安全防护救护的程序和措施。
综上述:ABCE选项正确,D选项不正确。