一级消防工程师考试消防设施安装、检测与维护管理之泡沫灭火系统

泡沫灭火系统是石油化工行业应用最为广泛的灭火系统,主要用于扑救可燃液体火灾,也可用于扑救固体物质火灾。此外,在民用建筑、电力行业等领域内的应用也越来越多。

知识点1:系统构成

泡沫灭火系统主要由泡沫消防泵、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。其工作原理是:通过泡沫比例混合器(装置)将泡沫液与水按比例混合成泡沫混合液,再经泡沫产生装置生成泡沫,施加到着火对象上实施灭火。

一、按系统产生泡沫的倍数分类

1.储罐区低倍数泡沫灭火系统

储罐区低倍数泡沫灭火系统按泡沫喷射形式不同,分为液上喷射系统、液下喷射系统和半夜下喷射系统。

(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。液上喷射系统使用最为广泛,适用于各类非水溶性甲、乙、丙类液体储罐和水溶性甲、乙、丙类液体的固定顶或内浮顶储罐。

(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烧液体表面实施灭火的系统。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在2~4。液下喷射系统适用于非水溶性液体固定顶管,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。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。

(3)半夜下喷射系统。半夜下喷射系统是将一轻质软带卷存与液下喷射管上的软管筒内,当使用时,在泡沫压力和浮力的作用下软管漂浮到燃液表面使泡沫从燃液表面上释放出来实现灭火的系统。半夜下喷射系统适用于甲、乙、丙类可燃液体固定顶管。半夜下喷射系统也不适用于外浮顶和内浮顶储罐。

2.泡沫-水喷淋系统和泡沫喷雾系统

泡沫-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,能在发生火灾时按预定时间与供给强度向保护区一次喷洒泡沫与水的自动灭火系统。泡沫-水喷淋灭火系统可分为闭式系统和雨淋系统,闭式系统又可分为泡沫-水预作用系统、泡沫-水干式系统和泡沫-水湿式系统。泡沫-水喷淋系统主要实在自动喷水灭火系统的基础上增加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.泡沫炮系统

泡沫炮系统是一种以泡沫炮为泡沫产生与喷射装置的低倍数泡沫灭火系统,有固定式与移动式之分。泡沫炮系统作为主要灭火设施或辅助灭火设施适用于下列场所:

(1)直径小于18m的非水溶性液体流淌火灾。

(2)围堰内的甲、乙、丙类液体流淌火灾。

(3)甲、乙、丙类液体汽车槽车栈台或火车槽车栈台。

(4)室外甲、乙、丙类液体流淌火灾。

(5)飞机库。

(二)中倍数泡沫灭火系统

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甲、乙、丙类液体流淌火灾时,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。中倍数泡沫灭火系统可分为全淹没中倍数泡沫灭火系统、局部应用中倍数泡沫灭火系统、移动式中倍数泡沫灭火系统及油罐用中倍数泡沫灭火系统。

1.全淹没中倍数泡沫灭火系统

全淹没中倍数泡沫灭火系统是指由固定泡沫产生器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,一般用于小型场所。与高倍数泡沫相比,中倍数泡沫的发泡倍数地,在泡沫混合液供给流量相同的条件下,单位时间内产生的泡沫的发泡倍数低,在泡沫混合液供给流量相同的条件下,单位时间内产生的泡沫蹄筋比高倍数泡沫要小很多。

2.局部应用中倍数泡沫灭火系统

局部应用中倍数泡沫灭火系统是指由固定式泡沫产生器直接或通过导泡筒将中倍数泡沫喷放到火灾局部的灭火系统,主要适用于四周不完全封闭的A类火灾场所,限定位置的流散B类火灾场所,固定位置面积不大于100㎡的流淌B类火灾场所。

3.移动式中倍数泡沫灭火系统

移动式中倍数泡沫灭火系统的平面产生器可以手提移动,适用于发生火灾的部位难以确定的场所。移动式中倍数泡沫灭火系统用于B类火灾场所时,需要泡沫产生器喷射泡沫有一定射程,所以其发泡倍数不能太高,通常采用吸气型中倍数泡沫枪,发泡倍数在50以下,射程一般为10~20m。因此,移动式中倍数泡沫灭火系统只能应用于较小火灾场所,或做辅助设施使用。

4.油罐用中倍数泡沫灭火系统

中倍数泡沫灭火系统用于油罐时,其系统组成和低倍数泡沫灭火系统相同,一般选用固定式系统,且采用液上喷射形式。选用中倍数泡沫灭火系统的油罐仅限于丙类固定顶与内浮顶油罐,单罐容积小于10000m³的甲、乙类固定顶与内浮顶油罐。

(三)高倍数泡沫灭火系统

高倍数泡沫的主要灭火机理是通过密集状态的大量高倍数泡沫封闭火灾区域,以阻断新空气的流入达到窒息灭火。高倍数泡沫灭火系统可分为全淹没高倍数泡沫灭火系统、局部应用高倍数泡沫灭火系统和移动式高倍数泡沫灭火系统三种。

1.全淹没高倍数泡沫灭火系统

全淹没高倍数泡沫灭火系统是指由固定泡沫产生器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。全淹没高倍数泡沫灭火系统特别适用于大面积有限空间内的A类和B类火灾的防护;有些被保护区域可能是不完全封闭空间,但只要被保护对象是用不燃烧体围挡起来,形成可组织泡沫流失的有限空间即可。围墙或围挡设施的高度应大于该保护区域所需要的高倍数泡沫淹没深度。

2.局部应用高倍是泡沫灭火系统

局部应用高倍数泡沫灭火系统是指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。局部应用系统主要用于四周不完全封闭的A类火灾与B类火灾场所,也可用于天然气液化站与接收站的集液池或储罐围堰区。液化天然气液化站与接收站设置高倍数泡沫灭火系统有两个目的:①当液化天然气泄漏尚未着火时,用适宜倍数的高倍数泡沫将其盖住,可阻止蒸汽云的形成;②当着火后,覆盖高倍数泡沫控制火灾,降低辐射热,以保护其他相邻设备等。

3.移动式高倍数泡沫灭火系统

移动式高倍数泡沫灭火系统可由手提式或车载式高倍数泡沫产生器、比例混合器、泡沫液桶(罐)、水带、导泡筒、分水器、供水消防车或手抬机动消防泵等组成,。移动式高倍是泡沫灭火系统主要用于发生火灾的部位难以确定或人员难以接近的场所,流淌的B类火灾场所,发生火灾时需要排烟、降温或排除有害气体的封闭空间。

二、按系统组件安装方式分类

(一)固定式泡沫灭火系统

固定式泡沫灭火系统是指消防水源、泡沫消防泵、泡沫比例混合器、泡沫产生器等设备或组件通过固定管道连接起来,永久安装在使用场所,当被保护的储罐发生火灾需要使用时,可立即投入使用。固定式泡沫灭火系统多为手动控制。固定式泡沫灭火系统适用于独立甲、乙、丙类液体储罐库区和机动消防设施不足的企业附属甲、乙、丙类液体储罐区。

(二)半固定式泡沫灭火系统

半固定式泡沫灭火系统是将泡沫产生器或将带控制阀的泡沫管道永久性安装在储罐上,通过固定管道连接并引到防火堤外的安全处,且安装上固定接口,当被保护储罐发生火灾时,用消防水带将泡沫消防车或其他泡沫供给设备与固定接口连接起来,通过消防车或其他泡沫供给设备向储罐内供给泡沫湿式灭火的系统。半固定式泡沫灭火系统适用于机动消防设施较强企业附属甲、乙、丙类可燃液体储罐区。

(三)移动式泡沫灭火系统

移动式泡沫灭火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出泡沫枪或泡沫炮等装置向被保护对象供给泡沫湿式灭火的系统。移动式泡沫灭火系统主要用于小型储罐或由可燃液体泄漏的场所。

知识点2:泡沫液和系统组件现场检查

一、泡沫液的现场检查

一般情况下,泡沫液进场后,需要现场取样留存,以待日后需要时送检。

(一)检查内容及要求

对于泡沫液用量较多的情况,需将其送至具有相应从业条件的检测单位进行检测,对属于下列情况之一的泡沫液,需要送检:

(1)6%型低倍数泡沫液设计用量大于或等于7t。

(2)3%型低倍数泡沫液设计用量大于或等于3.5t。

(3)6%蛋白型中倍数泡沫液最小储备粮大于或等于2.5t。

(4)6%合成型中倍数泡沫液最小储备粮大会或等于2t。

(5)高倍数泡沫液最小储备粮大于或等于2t。

(6)合同文件规定的需要现场取样送检的泡沫液。

(二)检查方法

对于取样留存的泡沫液,进行观察检查和检查市场准入制度要求的有效证明文件及产品出厂合格证即可;对于需要送检的泡沫液。需要按照《泡沫灭火剂》的规定对选哪个管参数进行检测。送检泡沫液主要对其发泡性能和灭火性能进行检测,检测内容主要保罗发泡倍数、析液时间、灭火时间和抗烧时间。

二、系统组件的现场检查

泡沫灭火系统组件进场后,施工单位和建设单位应主动认真地进行检查验收,把隐患消灭在暗装前。系统组件的现场检查主要包括系统组件的外观质量检查、性能检查、强度和严密性检查等。

(一)系统组件的外观检查

1.检查内容与要求

(1)需要检查的系统组件:泡沫产生装置、泡沫比例混合器(装置)、泡沫液储罐、泡沫消防泵、泡沫消火栓、阀门、压力表、管道过滤器、金属软管等。

(2)组件需要满足的要求。①无变形及其他机械损伤;②外露非机械加工表面保护涂层完好;③无保护涂层的机械加工面无锈蚀;④所有外露接口无损伤,堵、盖等保护物包封良好;⑤铭牌标记清晰、牢固;⑥消防泵盘车运转灵活,无阻滞,无异常声音;⑦高倍数泡沫产生器用手转动叶轮灵活;⑧固定式泡沫炮的手动机构无卡阻现象。

2.检查方法

观察检查和手动检查。对组件中的手动机构,如需要转动的部位,要亲自动手操作,看其是否能满足要求。

(二)系统组件的性能检查

1.检查内容及要求

(1)需要检查的系统组件,需要对一下组件进行检查:泡沫液产生装置、泡沫比例混合器(装置)、泡沫液压力储罐、泡沫消防泵、泡沫消火栓、阀门、压力表、管道过滤器、金属软管等。

(2)组件需要满足的要求。①系统组件的型号、规格、性能符合规范和设计要求。②当以上组件在设计上有复验要求或施工方、建设方等对组件质量有疑义是,需要将这些组件送至具备相应从业条件的检测单位进行检测复验,需要检测的组件由监理工程师负责抽样,具体复验结果要符合国家现行产品标准和设计要求。

2.检查方法

一般情况下,检查市场准入制度要求的有效证明文件和产品出厂合格证。当组件需要复验时,按照相关标准规定的试验方法进行试验。

(三)系统组件的强度和严密性试验

1.检查内容及要求

(1)需要检查的系统组件。需要对阀门的强度和严密性进行试验。

(2)阀门需要满足的要求。①强度和严密性试验要采用清水进行,强度试验压力为公称压力的1.5倍,严密性试验压力为公称压力的1.1倍;②试验压力在试验持续时间内保持不变,且壳体填料和阀瓣密封面不能有渗漏;③阀门试压的试验持续时间不能少于下表的规定;④试验合格的阀门,要排尽内部积水,并吹干;⑤密封面涂防锈油,关闭阀门,等比出入口,并做出明显的标记。

阀门试压的试验持续时间

2.检查方法

将阀门安装在试验管道上,有液流方向要求的阀门,试验管道要安装在阀门的进口,然后管道充满水,排尽空气,用试压装置缓慢升压,待达到严密性试验压力后,在最短试验持续时间内,以阀瓣迷瞪面不渗漏为合格;最后将压力升至强度试验压力,在最短试验持续时间内,以壳体填料无渗漏为合格。

知识点3:系统组件安装调试与检测验收

一、系统主要组件安装于技术检测

泡沫灭火系统的暗转更主要保罗泡沫液储罐、泡沫比例混合器(装置)、阀门、泡沫消火栓、泡沫产生装置等组件的安装,在系统组件安装完成后,还需由建设单位组织委托具备相应从业条件的消防设施检测机构进行检测,以判断系统安装是否符合相关技术标准,确保系统能够按照设定的功能发挥作用,为系统竣工验收提供技术支持。

(一)泡沫液储罐的安装

1.一般要求

(1)安装要求:安装泡沫液储罐时,要考虑为日后操作、更换和维修泡沫液储罐以及灌装泡沫液提供便利条件,泡沫液储罐周围要留有满足检修需要的通道,其宽度不宜小于0.7m,且操作面不宜小于1.5m;当泡沫液储罐上的控制阀距地面高度大于1.8m时,需要在操作面处设置操作平台或操作凳。

(2)检测方法,用尺测量。

2.常压泡沫液储罐的安装

(1)安装要求

1)现场制作的常压钢制泡沫液储罐,泡沫液管道出液口不能高于泡沫液储罐最低液面1m,泡沫液管道管道吸液口距泡沫液储罐底面不应小于0.15m,且最好做成喇叭口形。

2)现场做做的常压钢制泡沫液储罐需要进行严密性试验,试验压力为储罐装满水后的净水压力,试验时间不能小于30min,目测不能有渗漏。

3)现场制作的常压钢制泡沫液储罐内、外表面需要按设计要求进行防腐处理,防腐处理要在严密性试验合格后进行。

4)常压泡沫液储罐的安装方式要符合设计要求,当设计无要求时,要根据其形状按立式或卧式安装在支架或支座上,支架要与基础固定,安装时不能损坏其储罐上的配管和附件。

5)常压是钢制泡沫液储罐罐体与支座接触部位的防腐要符合设计要求,当设计无要求时,要按加强防腐层的做法施工。

(2)检测方法:第“1)”项用尺测量。第“2)-5)”项采用观察检查,其中对于第2)项,要检查全部焊缝、焊接接头和连接部位,以无渗漏为合格;对于第3)项,当对泡沫液储罐内表面防腐涂料有疑义时,可取样送至具备相应从业条件的检测单位进行检验;对第5)项,必要时可切开防腐层检查。

3.泡沫液压力储罐的安装

(1)安装要求

1)泡沫液压力储罐上设有槽钢或角钢焊接的固定支架,安装时,采用地脚螺栓将支架与地面上混凝土浇筑的基础牢固固定;泡沫液压力储罐是制造厂家的定型设备,其上设有安全阀、进料孔、排气孔、排渣孔、人孔和取样孔等附件,出厂时都已安装好,并进行了试验。因此,在安装时不得随意拆卸或损坏,尤其是安全阀更不能随意拆动,安装时出口不能朝向操作面,否则影响安全使用。

2)对于设置在露天的泡沫液夜里储罐,需要根据环境条件采取防晒、防冻和防腐等措施;当安装在有腐蚀性的地区,如海边等,还需要采取防腐措施。当温度低于0℃时,需要采取防冻设施;当温度高于40℃时,需要有降温措施。

(2)检查方法:采用观察检查。

(二)泡沫比例混合器(装置)的安装。

1.一般要求

(1)安装要求:

1)安装时,要使泡沫比例混合器(装置)的标注方向与液流方向一致。各种泡沫比例混合器(装置)都有安装方向,在其上有标注,因此安装时不能装反。所以安装时要特别注意标准方向与液流方向必须一致。

2)泡沫比例混合器(装置)与管道连接处的安装要保证严密,不能有渗漏。

(2)检查方法:采用观察检查。其中第2)项是要在调试时进行观察检查。

2.环泵式比例混合器的安装

(1)安装要求:

1)各部位连接顺序:环泵式比例混合器的进口要与消防泵的出口管段连接,环泵式比例混合器的出口要与消防泵的进口管段连接,环泵式比例混合器的进泡沫液口要与泡沫液储罐上的出液口管段连接。环泵式比例混合器的限制条件较多,设计难度较大,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、检修和试验。

2)环泵式比例混合器安装标高的允许偏差为±10mm。

3)为了使环泵式比例混合器出现堵塞或腐蚀损坏时,备用的环泵式比例混合器能立即投入使用。备用的换呗是比例混合器需要并联安装在系统上,并要有明显的标志。

(2)检测方法:第1)、3)项观察检查,第2)项用拉线、尺量检查。

3.压力式比例混合装置的安装

(1)安装要求

1)压力式混合装置的压力储罐和比利式混合器出厂前已经安装固定在一起,因此,压力式比例混合装置要整体安装。从外观上看,压力式比例混合装置有横式和立式两种。从结构上看,压力式比例混合装置分为囊式压力式比例混合装置和无囊式压力比例混合装置。

2)压力式比例混合装置的压力储罐进水管有0.6~1.2MPa的压力,而且通过压力式比例混合装置的流量也较大,有一定的冲击力,所以安装时压力式比例混合装置要与基础牢固固定。

(2)检测方法:采用观察检查。

4.平衡式比例混合装置的安装

(1)安装要求

1)整体平衡式比例混合装置是由平衡压力流量控制阀和比例混合器量大部分装在一起的,产品出厂前进行了强度试验和混合比的标定,故安装时需要整体竖直安装在压力水的水平管段上,并在水和泡沫液进口的水平管道上要分别安装压力表,为了便于观察和准确测量压力值,压力表与平衡式比例混合装置进口处的距离不宜大于0.3m。

2)分体平衡式比例混合装置的平衡压力流量控制阀和比例混合器是分开设置的,流量调节范围相对要大一些,其平衡压力流量控制阀要竖直安装。

3)水力驱动平衡式比例混合装置的泡沫液泵要水平安装,安装尺寸和管道的连接方式需要符合设计要求。

平衡式比例混合装置由泡沫液泵、泡沫比例混合器、平衡压力流量控制阀及管道等组成。平衡式比例混合装置的比例混合精度较高,使用的平面混合液流量范围较大,泡沫液储罐为常压储罐。

(2)检测方法:采用尺量检查和观察检查。

5.管线式比例混合器的安装

(1)安装要求

1)管线式比例混合器与环泵式比例混合器的工作原理相同。不同的时管线式比例混合器直接安装在主管线上。

管线式比例混合器的工作压力范围通常为0.7~1.3MPa,压力损失在进口压力的1/3以上,混合比精度通常较差,为此它主要用于移动式泡沫系统,且许多是与泡沫炮、泡沫枪、泡沫产生器装配一体使用的,在固定式泡沫灭火系统中很少使用。

2)为了减少压力损失,管线式比例混合器的安装位置要靠近储罐或防护区。

3)为保证管线式比例混合器能顺利吸入泡沫液,使混合比维持在正常范围内,比例混合器的吸液口与泡沫液桶最低液面的高度差不得大于1m。

(2)检测方法:采用尺量检查和观察检查。

(三)阀门的安装

(1)安装要求

1)泡沫混合液管道采用的阀门有手动、电动、启动和液动阀门,后三种多用在大口径管道,或遥控和自动控制上。阀门要有明显的启闭标志。

2)具有遥控、自动控制功能的阀门,其安装要符合设计要求;当设置在有爆炸和火灾危险的环境时,要符合相关规范的规定。

3)液下喷射和半夜下喷射泡沫灭火系统泡沫管道进储罐处设置的钢质明杆闸阀和止回阀需要水平安装,其止回阀上标注的方向要与泡沫的流动方向一致。

4)高倍数泡沫产生器进口端泡沫混合液管道上设置的压力表、管道过滤器、控制阀一般要安装在水平支管上。

5)泡沫混合液管道上设置的自动排气阀要在系统试压、冲洗合格后立式安装。泡沫混合液管道上设置自动排气阀。

6)连接泡沫产生装置的平面混合液管道上的控制阀,要安装在防火堤外压力表接口外侧,并有明显启闭标志;泡沫混合液管道设置在地上式,控制阀的安装高度一般控制在1.1~1.5m,并需要设置明显的启闭标志;当控制阀的安装高度大于1.8m时,需要设置操作平台或操作凳。

7)储罐区固定式泡沫灭火系统同时又具备半固定系统功能时,需要在防火堤外泡沫混合液管道上安装带控制阀和带闷盖的管牙接口,以便消防车或其他移动式的消防设备与储罐区固定的平泡沫灭火设备相连。

8)泡沫液混合立管上设置的控制阀,其安装高度一般在1.1~1.5m,并需要设置明显的启闭标志;当控制阀的安装高度大于1.8m时,需设置操作平台或操作凳。

9)消防泵的储液罐上设置的带控制阀的回流管,需符合设计要求,控制阀的安装高度距地面一般在0.6~1.2m。

10)管道上的放空阀要安装在最低处,以利于最大限度排空管道内的液体。

(2)检查方法:其中1)、2)项按相关标准的要求采用观察检查,其他各项采用尺量检查和观察检查。

(四)泡沫消火栓的安装

(1)安装要求

1)泡沫混合液管道上设置的平面消火栓的型号、规格、数量、位置、安装方式、间距要符合设计要求。一般情况下,室外管道选用地上式泡沫消火栓或地下式泡沫消火栓,室内管道选用室内泡沫消火栓或消火栓箱。

2)地上式泡沫消火栓要垂直安装,地下室泡沫消火栓要安装在消火栓井内的泡沫混合液管道上。

3)地上式泡沫消火栓的大口径出液口要朝向消防车道,以便于消防车或其他移动式消防设备吸液口的安装。地上式泡沫消火栓上的大口径出液口,在一般情况下不用。

4)地下式泡沫消火栓要有明显的永久性标志,一般在井盖上都有标志,但由于锈蚀或被灰尘覆盖,甚至违反规定堆放物资,使得在使用时很难快速找到消火栓,为了安全可在明显处设置标志,如在附近的墙上设置标志。

5)地下式泡沫消火栓顶部与井盖地面的距离不得大于0.4m,且不小于井盖半径。

6)室内泡沫消火栓的栓口方向宜向下或与设置泡沫消火栓的墙面成90°,栓口里地面或操作基面的高度一般为1.1m,允许偏差为±20mm,坐标的允许偏差为20mm。

7)泡沫泵站内或站外附近泡沫混合液管道上设置的泡沫消火栓,要符合设计要求。

(2)检测方法:采用尺量检查和观察检查。

(五)泡沫产生装置的安装

1.低倍数泡沫产生器的安装

(1)安装要求

1)液上喷射泡沫产生器要根据产生器的类型安装并符合设计要求。液上喷射泡沫产生器,有横式和立式李忠类型。横式泡沫产生器要水平安装在固定顶储罐罐壁的顶部或外浮顶储罐罐壁顶部的泡沫导流罩上。立式泡沫产生器要垂直安装在固定顶储罐罐壁的顶部或外浮顶储罐罐壁顶部的平面导流罩上。

2)水溶性液体储罐内平面溜槽的安装要沿罐壁内侧螺旋下降到距罐底1~1.5m处,溜槽与罐底平面夹角一般为30°~45°;泡沫降落槽要垂直安装,其垂直度允许偏差为降落槽高度的5%,且不超过30mm,坐标允许偏差为25mm,标高允许偏差为±20mm。

3)液下及半液下喷射的高背压泡沫产生器要水平安装在防火堤外的泡沫混合液管道上。

4)在高背压泡沫产生器进口侧设置的压力表接口要竖直安装;其出口侧设置的压力表、背压调节阀和泡沫取样口的安装尺寸要符合设计要求,环境温度为0℃及以下的地区,背压调节阀和泡沫取样口上的控制阀须选用钢质阀门。

5)液下喷射泡沫产生器导流罩沿罐周均匀布置时,其间距偏差一般不大于100mm。

6)外浮顶储罐泡沫喷射口设置在浮顶上时,泡沫混合液支管要固定在支架上,泡沫喷射口T形管的横管要水平安装,伸入泡沫堰板后要向下切斜30°~60°。

7)外浮顶储罐泡沫喷射口设置在罐壁顶部、密封、挡雨板上方或金属挡雨板下部时,泡沫堰板的高度即与关闭的间距要符合设计要求。其中,泡沫喷射口设置在罐壁顶部、密封或挡雨板上方时,泡沫堰板要高出密封0.2m以上;泡沫喷射口设置在金属挡雨板下部时,泡沫堰板的高度不应低于0.3m。泡沫堰板和罐壁之间的距离要大于0.6m。

8)泡沫堰板的最低部位设置排水孔的数量和尺寸要符合设计要求,并沿泡沫堰板周长均布,器间距偏差不宜大于20mm。其中排水孔的开孔面积按1㎡环形面积280m㎡确定,且排水孔高度不宜大于9mm。

9)单、双盘式内浮顶储罐泡沫堰板的高度及与罐壁的间距要符合设计要求。泡沫堰板与罐壁的距离要不小于0.55m,泡沫堰板的高度要不低于0.5m。

10)当一个储罐所需的高背压泡沫产生器并联安装时,需要将其并列固定在支架上,且应符合第3)、第4)项要求。

另外,半液下泡沫喷射装置需要整体安装在泡沫管道进入储罐处设置的钢质明杆闸阀与止回阀之间的水平管段上,并采用扩张器(伸缩器)或金属软管与止回阀连接,安装时不能拆卸和损坏密封膜及其附件。

(2)检测方法。采用尺量检查和观察检查。

2.中倍数泡沫产生器的安装

(1)安装要求:中倍数泡沫产生器的安装要符合设计要求,安装时不能损坏或随意拆卸附件。

(2)检测方法:采用拉线和尺量、观察检查。

3.高倍数泡沫产生器的安装

(1)安装要求

1)高倍数泡沫产生器要安装在泡沫淹没深度之上,尽量靠近保护对象,但不能受到爆炸或火焰的影响,同时,安装要保证易于在防护区内形成均匀的泡沫覆盖层。

2)高倍数泡沫产生器由动力驱动枫叶转动鼓风,使大量的气流由进气端进入产生器,故在距进气端的一定范围内不能有影响气流进入的遮挡物。一般情况下,要保证距高倍数泡沫产生器的进气端小于或等于0.3m处没有遮挡物。

3)在高倍数泡沫产生器的发泡网前小于或等于1m处,不能有影响泡沫喷放的障碍物。

4)高倍数泡沫产生器要整体安装,不得拆卸。高倍数泡沫产生器须牢固地安装在建筑物、构筑物上。

5)当泡沫产生器在室外或坑道应用时,还要采取防止风对泡沫产生器和泡沫分布产生影响的措施。

(2)检测方法:采用尺量检查和观察检查。

4.泡沫喷头的安装

(1)安装要求:

1)泡沫喷头的型号、规格与选用的泡沫液的种类、泡沫混合液的供给强度和保护面积息息相关,切不可误装,一定要符合设计要求;而且泡沫喷头的安装要在系统试压、冲洗合格后进行。

2)泡沫喷头的安装要牢固、规整,安装时不要拆卸或损坏喷头上的附件。

3)顶部安装的平面喷头要安装在被保护物的上部,其坐标的允许偏差,室外安装为15mm,室内安装为10mm;标高的允许偏差,室外安装为±15mm,室内安装为±10mm。

4)侧向安装的泡沫喷头要安装在被保护物的侧面并对准被保护物体,其距离允许偏差为20mm。

5)泡沫喷雾系统用于保护变压器时,喷头距带电体的距离要符合设计要求,并有专门的喷头指向变压器绝缘子升高座孔口。

(2)采用尺量检查和观察检查。

5.固定式泡沫炮的安装

(1)安装要求

1)固定式泡沫炮的立管要垂直安装,炮口要朝向防护区,并不能有影响泡沫喷射的障碍物。

2)安装在炮塔或支架上的泡沫炮要牢固固定。固定式泡沫炮的进口压力一般在1.0MPa以上。

3)电动泡沫炮的控制设备、电源线、控制线的型号、规格及设置位置、敷设方式、接线等要符合设计要求。

(2)检测方法:采用观察检查。

二、管网、管道安装与技术检测

(一)一般要求

(1)安装要求

1)水平管道安装时要主要留有管道坡度,在防火堤内要以3‰的坡度坡向防火堤,在防火堤外应以2‰的坡度坡向放空阀,以便于管道放空,防止积水,避免在冬季冻裂阀门及管道。另外,当出现U形管时要有放空措施。

2)立管要用管卡固定在支架上,管卡间距不能大于3m,以确保立管的牢固性,使其在受到外力作用和自身泡沫混合液冲击时不会损坏。

3)埋地管道安装前要做好防腐,安装时不能损坏防腐层;埋地管道采用焊接时,焊缝部位要在试压合格后进行防腐处理;埋地管道在回填前要进行隐蔽工程验收,合格后及时回填,分层夯实。

4)管道安装的允许偏差要符合下表要求:

管道安装的允许偏差
注:L——管子有效长度;DN——管子公称直径。

5)管道支架、吊架安装要平整牢固,管墩的砌筑必须规整,其间距要符合设计要求。

6)管道穿过防火堤、防火墙、楼板时,需要安装套管。穿防火堤和防火墙套管的长度不能小于防火堤和防火墙的厚度;穿越楼板套管的长度要高出楼板50mm,底部要与楼板底面相平。管道与套管间的空隙需要采用防火材料封堵;管道穿过建筑物的变形缝时,要采取保护措施。

(2)检查方法:其中1、2、3、5、6项采用尺量和观察检查。第4项坐标用经纬仪或拉线和尺量检查;立管垂直度用吊线和尺量检查;与其他管道成排布置间距及与其他管道交叉时外壁或绝热层间距用尺量检查。

(二)泡沫混合液管道的安装

(1)安装要求

1)当储罐上的平面混合液立管与防火堤内地上水平管道或埋地管道用金属软管连接时,不能损坏器编织网,并要在金属软管与地上水平管道的连接处设置管道支架或支墩。

支架或支墩安装示意图
支架或支墩安装示意图

2)出观赏泡沫混合液立管下端设置的锈渣清扫口与储罐基础或地面的距离一般为0.3~0.5m;锈渣清扫口需要采用闸阀或盲板封堵;当采用闸阀时,要竖直安装。

3)当外浮顶储罐的泡沫喷射口设置在浮顶上,且泡沫混合液管道采用的耐压软管从储罐内通过时,耐压软管安装后的运行轨迹不能与浮顶的制成结构相碰,且与储罐底部伴热管的距离要大于0.5m,以防止耐压软管受热老化。

4)外浮顶储罐梯子平台上设置的带闷盖的管牙接口,要靠近平台栏杆安装,并高出平台1m,其接口要朝向储罐;引至防火堤外设置的相应管牙接口,要面向道路或朝下。

5)连接泡沫产生器的平面混合液管道上设置的压力表接口要靠近防火堤外侧,并竖直安装。

6)泡沫产生装置入口处的管道要用管卡固定在支架上,其出口管道在储罐上的开口位置和尺寸要符合设计及产品要求。

7)泡沫混合液主管道上留出的流量检测仪器安装位置要符合设计要求。

8)泡沫混合液管道上试验检测口的设置位置和数量要符合设计要求。

(2)检测方法:采用尺量和观察检查。

(三)泡沫管道的安装

(1)安装要求

1)液下喷射泡沫喷射管的长度和泡沫喷射口的安装高度,要符合设计要求。当液下喷射一个喷射口设在储罐中心时,其泡沫喷射管要固定在支架上;当液下喷射和半夜下喷射设有两个及以上喷射口,并沿罐周均匀设置时,其间距偏差不宜大于100mm。

2)半固定式系统的泡沫管道,在防火堤外设置的高背压泡沫产生器快装接口要水平安装。

3)液下喷射泡沫管道上的防油品渗漏设施要安装在止回阀出口或泡沫喷射口处。半液下喷射泡沫管道上防油品渗漏的密封膜要安装在泡沫喷射装置的出口。安装要按设计要求进行,且不能损坏密封膜。

(2)检测方法:采用尺量和观察检查。

(四)泡沫液管道的安装

(1)安装要求:泡沫液管道冲洗及放空管道的设置要符合设计要求,当设计无要求时,要设置在泡沫液管道的最低处。

(2)检查方法:采用观察检查。

(五)泡沫喷淋管道的安装

(1)安装要求

1)泡沫喷淋管道支架、吊架与泡沫喷头之间的距离不宜小于0.3m;与末端泡沫喷头之间的距离不宜大于0.5m。

2)泡沫喷淋分支管上每一直管段、相邻两泡沫喷头之间的管段设置的支架、吊架均不少于一个,且支架、吊架的间距不宜大于3.6m;当泡沫喷头的设置高度大于10m时,支架、吊架的间距不宜大于3.2m。

(2)检测方法:采用尺量检查。

三、系统试压、冲洗

(一)管道的水压试验

(1)试验要求:

1)试验要采用清水进行,试验时,环境温度不得低于5℃,当环境温度低于5℃时,要采取防冻措施。

2)试验压力应为设计压力的1.5倍。

3)试验前需要将泡沫产生装置、泡沫比例混合器(装置)隔离。

(2)检测方法:管道充满水,排尽空气,用试压装置缓慢升压,当压力升至试验压力后,稳压10min,管道无损坏,变形,再将试验压力将至设计压力,稳压30min,以压力不降、无渗漏为合格。

(二)管道的冲洗

(1)冲洗要求:

1)管道试压合格后,需要用清水冲洗,冲洗合格后,不能再进行影响管内清洁的其他施工。

2)地上管道在试压、冲洗合格后需要进行涂漆防腐。

(2)检测方法:采用最大设计流量进行冲洗,水流速度不低于1.5m/s,以排出水的颜色、透明度与入口处水的颜色、透明度目测一致为合格。

四、系统调试

泡沫灭火系统的调试在系统施工完毕、各项技术参数符合设计要求后进行。系统调试主要包括系统组件调试和系统功能调试。

(一)系统组件调试

1.泡沫比例混合器(装置)的调试

(1)调试要求:泡沫比例混合器(装置)的调试需要与系统喷泡沫试验同时进行,其混合比要符合设计要求。

(2)检测方法:用流量计测量;蛋白、氟蛋白等折射指数高的泡沫液可用手持折射仪测量,水成膜、抗溶水成膜等折射指数低的泡沫液可用手持导电度测量仪测量。

2.泡沫产生装置的调试

(1)调试要求:

1)低倍数(含高背压)泡沫产生器、中倍数泡沫产生器要进行喷水试验,其进口压力要符合设计要求。

2)泡沫喷头要进行喷水试验,其防护区内任意四个相邻喷头组成的四边形保护面积内的平均供给强度要不小于设计值。

3)固定式泡沫炮要进行喷水试验,其进口压力、射程、射高、仰俯角度、水平回转角度等指标要符合设计要求。

4)泡沫枪要进行喷水试验,其进口压力和射程要符合设计要求。

5)高倍数泡沫产生器要进行喷水试验,其进口压力的平均值不能小于设计值,每台高倍数泡沫产生器发泡网的喷水状态要正常。

(2)检测方法:第1项用压力表检查。对储罐或不允许进行喷水试验的防护区,喷水口可设在靠近储罐或防护区的水平管道上,关闭非试验储罐或防护区的阀门,调节压力使之符合设计要求。第2项,选择最不利防护区的最不利点4只相邻喷头,用压力表测量后进行计算。第3项,用手动或电动实际操作,并用压力表、尺量和观察检查。第4项,用压力表、尺量检查。第5项,关闭非试验防护区的阀门,用压力表测量后进行计算和观察检查。

3.泡沫消火栓的调试

(1)调试要求:泡沫消火栓要进行喷水试验,其出口压力要符合设计要求。

(2)检测方法:用压力表测量。

(二)系统功能调试

1.系统喷水试验

(1)试验要求:当为手动灭火系统时,要以手动控制的方式进行一次喷水试验;当为自动灭火系统时,要以自动控制的方式进行。各项性能指标均要达到设计要求。

(2)检测方法:用压力表、流量计、秒表测量。当系统为手动灭火系统时,选择最远的防护区或储罐进行喷水试验;当系统为自动灭火系统时,选择最大和最远的两个防护区或储罐分别以手动和自动方式进行喷水试验。

2.低、中倍数泡沫灭火系统喷泡沫试验

(1)试验要求:低、中倍数泡沫灭火系统喷水实验完毕后,将水方可,进行喷泡沫试验,当喷, ,灭火系统为自动灭火系统时,要以自动控制方式进行;喷射泡沫的时间不应少于1min;实测泡沫混合液的混合比、泡沫混合液的发泡倍数及到达最不利点防护区或储罐的时间和湿式联用系统自喷水至喷泡沫的转换时间要符合设计要求。

(2)检测方法:对于混合比的检测,蛋白、氟蛋白等折射指数高的泡沫液可用手持折射仪测量,水成膜、抗溶水成膜等折射指数低的泡沫液可用手持导电度测量仪测量;泡沫混合液的发泡倍数按照相关规范规定的方法测量;喷射泡沫的时间和泡沫混合液或泡沫到达最不利点防护区或或储罐的时间及湿式联用系统自喷水至喷泡沫的转换时间,用秒表测量,喷泡沫试验要选择最不利点的防护区或储罐进行,为了节约试验成本,进行一次试验即可。

3.高倍数泡沫灭火系统喷泡沫试验

(1)试验要求:高倍数泡沫灭火系统喷水试验完毕后,将水放空,以手动或自动控制的方式对防护区进行喷泡沫试验,喷射泡沫的时间不应少于30s,实测泡沫混合液的混合比和泡沫供给速率及自接到火灾模拟信号至开式喷泡沫的时间要符合设计要求。

(2)检测方法:对于混合比的检测。蛋白、氟蛋白等折射指数高的泡沫液可用手持折射仪测量,水成膜、抗溶水成膜等折射率低的泡沫液可用手持导电度测量仪测量;泡沫供给速率检测时,应记录各高倍数泡沫产生器进口端压力表读数,用秒表测量喷射泡沫的时间,然后按制造厂给出的曲线查出对应的发泡量,经计算得出泡沫供给速率,供给苏丽不能小于设计要求的最小供给速率;喷射泡沫的时间和自接到火灾模拟信号至开式喷泡沫的时间,用秒表测量。对于高倍数泡沫灭火系统,所有防护区均需要进行喷泡沫试验。

五、系统验收

(一)系统验收的主要内容

(1)泡沫液储罐、泡沫比例混合器(装置)、泡沫产生装置、消防泵、泡沫消火栓、阀门、压力表、管道过滤器、金属软管等系统组件的型号、规格、数量、安装位置及安装质量。

(2)管道及管件的型号、规格、位置、坡向、坡度、连接方式及安装质量。

(3)固定管道的支架、吊架,管墩的位置、间距及牢固程度。

(4)管道穿防火堤、楼板、防火墙及变形缝的处理。

(5)管道和系统组件的防腐。

(6)消防泵防、水源及水位指示装置。

(7)动力源、备用动力及电气设备。

(二)系统组件的验收

(1)室外给水管网的进水管管径及供水能力、消防水池(罐)和消防水箱容量,要符合设计要求。

(2)当采用天然水源作为系统水源时,其水量、水质要符合设计要求,并需要检查枯水期最低水位时确保消防用水的技术措施。

(3)过滤器的设置要符合设计要求。

(4)动力源、备用动力及电气设备符合设计要求。

(5)消防泵房的建筑防火要求,应急照明,安全出口,备电源、自动切换装置应符合相关规范的规定。

(6)工作泵、备泵、吸水管、出水管及出水管上的泄压阀、止回阀、信号阀等的型号、规格、数量要符合设计要求;吸水管、出水管上的控制阀要锁定在常开位置,并有明显标记。

(7)泡沫液储罐的型号、规格及安装质量要符合设计要求。

(8)泡沫液储罐的铭牌标记要清晰,要标有泡沫液种类、型号、出厂与灌装日期及储量等内容。

(9)泡沫比例混合器(装置)的型号、规格及安装质量要符合设计和安装要求,混合比应符合设计要求。

(10)泡沫产生装置的型号、规格及安装质量要符合设计及安装要求。

(11)报警阀组的各组件要符合产品标准要求;打开系统流量压力检测装置放水阀,测试的流量、压力要符合设计要求;水力警铃的设置位置要正确,测试时,水力警铃喷嘴处压力不能小于0.05MPa,且距水力警铃3m处警铃声的声强不得小于70dB。

(12)管道的材质与规格、管径、连接方式、安装位置及采取的防冻措施要符合设计要求;管网的放空坡度及辅助排水设施要符合设计要求;管网上的控制阀、压力信号反馈装置、止回阀、试水阀、泄压阀、排气阀等,其规格和安装位置要符合设计要求;管墩、管道支架、吊架的固定方式、间距要符合设计要求;管道穿越防火堤、楼板、防火墙、变形缝时的防火处理要符合设计要求。

(13)喷头的型号、规格、安装位置、安装高度、间距及与梁等障碍物的距离偏差要符合设计要求。

(14)水泵接合器的数量及进水管位置要符合设计要求,水泵接合器要进行充水试验,且系统最不利点的压力、流量要符合设计要求。

知识点4:系统维护管理

一、系统巡查

每天对系统进行外观检查,并填写检查记录:

(1)查看消防泵及控制柜的工作状态,问他泵、增压泵、气压水罐的工作状态,泵房工作环境;查看补水设施;查看防冻设施。

(2)查看泡沫喷头外观、泡沫消火栓外观、泡沫炮外观、泡沫产生器外观、泡沫液储罐间环境、泡沫液储罐外观、比例混合器外观、泡沫泵工作状态。

(3)查看消防泵控制柜仪表、指示灯、控制按钮和标识;模拟主泵故障,查看自动切换启动备泵情况,同时查看仪表及指示灯显示。

(4)查看泡沫液储罐罐体、铭牌及配件。

(5)查看相关阀门启闭性能、压力表状态。

(6)查看泡沫产生器吸气孔、发泡网及暴露的泡沫喷射口是否有堵塞。

二、系统检查与维护

(一)消防泵和备用动力启动试验

每周需要对消防泵和备用动力以手动或自动控制的方式进行一次启动试验,看其是否运转正常。试验时泵可以打回流,也可以空转,但空转时运转时间不应大于5s,试验后必须将消防泵和备用动力及有关设备恢复原状。

(二)系统月检要求

(1)对低、中、高倍数泡沫产生器,泡沫喷头,固定式泡沫炮,泡沫比例混合器(装置),泡沫液储罐进行外观检查,各部件要完好无损。

(2)对固定式泡沫炮的回转机构、仰俯机构或电动操作机构进行检查,性能要达到标准的要求。

(3)泡沫消火栓和阀门要能自由开启与关闭,不能有锈蚀。

(4)压力表、管道过滤器、金属软管、管道及附件不能有损伤。

(5)对遥控功能或自动控制设施及操作机构进行检查,性能要符合设计要求。

(6)对储罐上的低、中倍数泡沫混合液立管要清除锈渣。

(7)动力源和电气设备工作状况要良好。

(8)水源及水位指示装置要正常。

(三)系统年检要求

1.每半年检查要求

每半年除储罐上泡沫混合液立管和液下喷射防火堤内泡沫管道,以及高倍数泡沫产生器进口端控制阀后的管道外,其余管道需要全部冲洗,清除锈渣。储罐上泡沫混合液立管要清除锈渣;液下喷射防火堤内泡沫管道应清除锈渣。

2.每两年检查要求

(1)对于低倍数泡沫灭火系统中的液上、液下、半液下喷射、泡沫喷淋、泡沫混合液管道、泡沫管道、泡沫比例混合器(装置)、泡沫消火栓、管道过滤器和喷过泡沫的泡沫产生装置等用清水冲洗后放空,复原系统。

三、系统常见故障分析及处理

(一)泡沫产生器无法发泡或发泡不正常

(1)泡沫产生器吸气口被异物堵塞。需加强对泡沫产生器的巡检,发现异物及时清理。

(2)泡沫混合液不满足要求,如泡沫液失效、混合比不满足要求。需较强对泡沫比例混合器(装置)和泡沫液的维护和检测。

(二)泡沫比例混合器锈死

由于使用后未及时用清水冲洗,泡沫液长期腐蚀混合器致使锈死。需加强检查,定期拆下保养,系统平时试验完毕后,一定要用清水冲洗干净。

(三)无囊式压力比例混合装置的泡沫液储罐进水

储罐进水的控制阀门选型不当或不合格,导致平时出现渗漏。需严格阀门选型,采用合格产品,加强巡检,发现二体及时处理。

(四)囊式压力比例混合装置因囊破裂而使系统瘫痪

(1)比例混合装置中的囊因老化、承压降低,导致系统运行时发生破裂。需对囊加强维护管理,定期更换。

(2)因囊受力设计不合理、灌装泡沫液方法不当而导致囊破裂。需采用合格产品,按正确的方法进行灌装。

(五)平衡式比例混合装置的平衡阀无法工作

平衡阀的橡胶膜片由于承压过大被损坏。需选用耐压强度高的膜片并在平时加强维护管理。

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