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文檔簡介
序言
泡沫滅火系統設計規范
Codeofdesignforfoamextinguishingsystems
GB50151-2023
中華人民共和國住房和城鎮建設部公告第737號
有關公布國標
《泡沫滅火系統設計規范》的公告
現同意《泡沫滅火系統設計規范》為國標,編號為GB50151-2023,自2023年6月1
日起實行。其中,第3.1.1、321、322(2)、3.2.3、325、326、33.2(1、2、3、4)、
3.7.1、3.7.6、3.7.7、4.1.2、4.1.3、4.1.4、4.1.10、421、4.2.2(1、2)、4.2.6(1、2)、
4.3.2、442(1、2、3、5)、6.1.2(1、2、3)、622(1、2、3)、623、6.2.5、627、
6.3.3、6.3.4、7.1.3、721、722、7.3.5、7.3.6、8.1.5、8.1.6、823、9.1.1、9.1.3條
(款)為強制性條文,必須嚴格執行。原《低倍數泡沫滅火系統設計規范》GB50151-92
(2023年版)和《高倍數、中倍數泡沫滅火系統設計規范》GB50196-93(2023年版)
同步廢止。
本規范由我部原則定額研究所組織中國計劃出版社出版發行。
中華人民共和國住房和城鎮建設部
二0一0年八月八日
本規范是根據原建設部《有關印發〈2023年工程建設原則規范制定、修訂計劃(第
一批)〉的告知》(建標[2023]77號)和《有關同意調整國標<低倍數泡沫滅火系統設
計規范〉修訂計劃的復函》(建標標函[2023]50號)的規定,由公安部天津消防研究所會
同有關單位,在《低倍數泡沫滅火系統設計規范》GB50151-92(2023年版)和《高倍
數、中倍數泡沫滅火系統設計規范》GB50196-93(2023年版)的基礎上,通過合并,
并進行修訂而成。
本規范在編制過程中,編制組遵照國家有關基本建設的方針、政策,以及"防止為主、
防消結合"的消防工作方針,以科學嚴謹的態度,與有關單位合作先后開展了泡沫噴霧系統
滅油浸變壓器火災、公路隧道泡沫消火栓箱滅轎車火、凝析輕燒低倍數泡沫滅火、環氧丙
烷儲罐抗溶泡沫滅火等大型試聆研究;深入有關單位調研,總結國內外沂年來的科研成果、
工程設計、火災撲救案例等實踐經驗;借鑒國內外有關原則、規范的新成果,開展了必要時
專題研究和技術研討;廣泛征求了國內有關設計、研究、制造、消防監督、高等院校等部門
和單位的意見,最終經審查定稿。
本規范共分9章1個附錄。重要內容有:總則、術語、泡沫液和系統組件、低倍數
泡沫滅火系統、中倍數泡沫滅火系統、高倍數泡沫滅火系統、泡沫一水噴淋系統與泡沫噴
霧系統、泡沫消防泵站及供水、水力計算等。
與原國標《低倍數泡沫滅火系統設計規范》GB50151-92(2023年版)和《高倍數、
中倍數泡沫滅火系統設計規范》GB50196-93(2023年版)相比,本規范重要有下列變
化:
1、合并了《低倍數泡沫滅火系統設計規范》與《高倍數、中倍數泡沫滅火系統設計規
范》;
2、增長了泡沫一水噴淋系統、泡沫噴霧系統的設計內容;
3、增長了水溶性液體泡沫混合液供應強度試驗措施;
4、在編輯上做了重大調整。
本規范中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執行。
本規范由住房和城鎮建設部負責管理和對強制性條文的解釋,公安部負責詳細平常管
埋,公安部天津消防研究所負責詳細技術內容的解釋。請各單位在執行本規范過程中,認真
總結經驗,注意積累資料,發現需要修改和補充之處,請將意見和資料寄送公安部天津消防
研究所(地址:天津市南開區衛津南路110號,郵政編碼:300381),以便此后修訂時參
照。
本規范主編單位、參編單位、重要起草人和重要審杳人:
主編單位:公安部天津消防研究所
參編單位:中國石化工程建設企業
中國石化總企業洛陽石化工程企業
大慶油田工程有限企業
國內貿易工程設計研究院
中國寰球工程企業
中國石油塔里木油田企業消防支隊
浙江省公安消防總隊
山西省公安消防總隊
遼寧省公安消防總隊
杭州新紀元消防科技有限企業
浙江快達消防設備有限企業
上海軒安環境保護科技有限企業
勝利油田勝利工程設計征詢有限責任企業
中鐵第四勘察設計院集團有限企業
中國船舶重工集團企業第七。一研究所
重要起草人:張清林秘義行胡晨白殿濤土寶偉
王萬鋼智會強侯建萍董增強熊慧明
劉玉身蔣玲鄭鐵一白曉輝嚴曉龍
徐康輝陳方明艾紅偉楊燕平蔣金輝
曾勇關大巍
重要審查人:湯曉林孫伯春宋波于夢華吳文革
李向東張晉武魏海臣李德權唐偉興
云成生李婉芳朱玉貴彭吉興李艷輝
武守元孫兆海姚琦高志成嚴明
1總則
本規范合用于新建、改建、擴建工程中設置的泡沫滅火系統的設計。
本規范不合用于船舶、海上石油平臺等場所設置的泡沫滅火系統日勺設計。
1.0.3具有下列物質的場所,不應選用泡沫滅火系統:
1硝化纖維、炸藥等在無空氣的環境中仍能迅速氧化的化學物質與強氧化劑;
2泡沫滅火系統的設計除應執行本規范外,尚應符合國家現行有關原則規定。
條文闡明
1總則
本條重要闡明制定本規范的意義和目的。
本規范涵蓋了低倍數、中倍數、高倍數泡沫滅火系統和泡沫-水噴淋系統的設計規定。
合理的設計是保證系統安全可靠、到達預期效果的前提,國內外有不少成功的滅火案例。
近年來,在我國低倍數泡沫滅火系統先后成功撲滅過10000m3凝析油內浮頂儲罐全液面火
災、150000m3原油浮頂儲罐密封區火災、100000m3原油浮頂儲罐密封區火災等多起大型
石油儲罐火災。實踐證明,其規定是合理、有效的。
本條規定了本規范合用和不合用的范圍。
泡沫滅火系統是伴隨石油工業的發展而產生的.早在20世紀30年代,就出現了正規的
泡沫滅火系統。我國從20世紀60年代開始研究并應用泡沫滅火系統。進入20世紀80年
代后,伴隨對應技術規范的先后頒布,泡沫滅火系統得到廣泛使用。應用的重要場所:石油
化工企業生產區、油庫、地下工程、汽車庫、倉庫、煤礦、大型飛機庫、船舶等場所。
本規范是一本專業性的工程技術原則,除本規范不合用的場所外,只要規定設備泡沫滅
火系統的工程,就應根據本規范的規定進行設計。至于哪些部位需要設置泡沫滅火系統,應
按《建筑設計防火規范》GB50016.《石油庫設計規范》GB50074.《石油天然氣工程設
計防火規范》GB50183.《石油化工企業設計防火規范》GB50160等有關規范執行。
此外,與泡沫滅火系統設計配套的規范,如《火災自動報警系統設計規范》GB50U6.
《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058等,以及有關產品國標,都應遵照執
行。
2術語
2.1通用術語
泡沫液foamConcentrate
泡沫混合液foamsolution
泡沫預混液premixedfoamsolution
混合比concentration
發泡倍數foamexpansionratio
低倍數泡沫low-expansionfoam
中倍數泡沫medium-expansionfoam
高倍數泡沫high-expansionfoam
供應GSSapplicationrate(density)
單位時間單位面積上泡沫混合液或水的供應量,用(L/minm2)表達
固定式系統fixedsystem
半固定式系統semi-fixedsystem
移動式系統mobilesystem
平衡式比例混合裝置balancedpressureproportioningset
由單獨的泡沫液泵按設定H勺壓差向壓力水流中注入泡沫液,并通過平衡閥、孑版或文
丘里管(或孑眼和文丘里管的結合),能在一定的水流壓力或流量范圍內自動控制混合比的
比例混合裝置。
2.1.14計量注入式比例混合裝置directinjectionvariablepumpoutput
proportioningset
壓力式比例混合裝置pressureproportioningtank
壞泵式I:匕份!I;昆合器around-the-pumpproportioner
管線式比例混合器in-lineeductor
吸氣型泡沫產生裝置air-aspiratingdischargedevice
非吸氣型噴射裝置nonair-aspiratingdischargedevice
泡沫消防水泵foamsystemwatersupplypump
泡沫混合液泵foamsolutionsupplypump
泡沫液泵foamconcentratesupplypump
泡沫消防泵站foamsystempumpstation
泡沫站foamstation
不含泡沫消防水泵或泡沫混合液泵,僅設置泡沫比例混合裝置、泡沫液儲罐等的場所。
2.2低倍數泡沫滅火系統術語
液上噴射系統surfaceapplicationsystem
液下噴射系統subsurfaceinjectionsystem
半液下噴射系統semi-subsurfaceinjectionsystem
橫式泡沫產生器foammakerinhorizontalposition
立式泡沫產生器foammakerinstandingposition
高背壓泡沫產生器highback-pressurefoammaker
泡沫導流罩foamguidingcover
安裝在外浮頂儲罐罐壁頂部,能使泡沫沿罐壁向下流動和防止泡沫流失的)裝置。
2.3中倍數與高倍數泡沫滅火系統術語
全沉沒系統totalfloodingsystem
局部應用系統localapplicationsystem
封閉空間enclosure
泡沫供應速率foamapplicationrate
單位時間供應泡沫的總體積,用m3/min表達。
2.3.5導泡筒foamdistributionduct
由泡沫產生器出口向防護區輸送高倍數泡沫的導筒。
2.4泡沫-水噴淋系統與泡沫噴霧系統術語
泡沫-水噴淋系統foam-watersprinklersystem
泡沫-水雨淋系統foam-waterdelugesystem
閉式泡沫-水噴淋系統close-headfoam-watersprinklersystem
泡沫-水預作用系統foam-waterpreactionsystem
泡沫-水干式系統foam-waterdrypipesystem
泡沫-水濕式系統foam-waterwetpipesystem
泡沫噴霧系統foamspraysystem
作用面積totaldesignarea
閉式泡沫-水噴淋系觸最大計算保護面積。
3泡沫液和系統組件
3.1一般規定
泡沫液、泡沫消防水泵、泡沫混合液泵、泡沫液泵、泡沫比例混合器(裝置)、壓力容
器、泡沫產生裝置、火災探測與啟動控制裝置、控制閥門及管道等,必須采用經國家產品質
量監督檢查機構檢查合格的產品,目必須符合系統設計規定。系統重要組件宜按下列規
定涂色:
1泡沫混合液泵、泡沫液泵、泡沫液儲罐、泡沫產生器、泡沫夜管道、泡沫混合液管
道、泡沫管道、管道過濾器宜涂紅色;
2泡沫消防水泵、給水管道宜涂綠色;
3當管道較多,泡沫系統管道與工藝管道涂色有矛盾時,可涂對應的色帶或色環;
4隱蔽工程管道可K涂色。
條文闡明
3.1一般規定
消防泵等設備與管道著色是國內外消防界的習慣做法,本條是根據國內消防界的著色習
慣制定的。
工程中除了泡沫滅火系統組件、消防冷卻水系統組件外,還會有較多的工藝組件。為防
止因混淆而導致救火人員忙亂中誤操作,涂色應有統一規定。當因管道多而與工藝管道涂色
發生矛盾時,也可涂對應的色帶或色環。
3.2泡沫液的選擇、儲存和配制
三防溶性甲、乙、丙類液體儲罐低倍數泡沫液的選擇,應符合下列規定:
1當采用液上噴射系統時,應選用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液;
2當采用液下噴射系統時,應選用氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液;
3當選用水成漠泡沫液時,其抗燒水平不應低于現行國標《泡沫滅火劑》GB15308
規定的C級。保護非水溶性液體的泡沫-水噴淋系統、泡沫槍系統、泡沫炮系統泡沫液的
選擇應符合下列規定:
1當采用吸氣型泡沫產生裝置時,應選用蛋白、氟蛋白、水成膜或成膜氟蛋白泡沫液;
2當采用非吸氣型噴射裝置時,應選用水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。
水溶性甲、乙、丙類液體和其他對一般泡沫有破壞作用的甲、乙、丙類液體,以及用一套
系統同步保護水溶性和三麻溶性甲、乙、丙類液體的,必須選用抗溶泡沫液。中倍數泡沫
滅火系統泡沫液的選擇應符合下列規定:
1用于油罐的中倍數泡沫滅火劑應采用專用8%型氟蛋白泡沫液;
2除油罐外的其他場所,可選用中倍數泡沫液或高倍數泡沫液。
當采用海水作為系統水源時,必須選擇合用于海水的泡沫液。泡沫液宜儲存在通風干
燥的房間或敞棚內;貯存的環境溫度應符合泡沫液R勺使用溫度的規定。
條文闡明
3.2泡沫液的選擇、儲存和配制
本條按泡沫噴射方式規定了非水溶性甲、乙、丙類液體儲罐低倍數泡沫液的選擇。.A
嚴格地講,所有液體均有一定的溶水性,只有溶解度高下之分,一般業內將原油、成
品燃料油、苯等微溶水的液體稱為非水溶性液體。到目前為止,國內外運用一般泡沫所做
的滅火應用試驗基本限于原油及其成品油,并且從目前所掌握的狀況來看,用一般泡沫可以
撲滅單純由碳、氫元素構成的液體(燒類液體)火災。因此,本規范所述的非水溶性液體是
指由碳、氫兩元素構成叼羥類液體及其液體混合物,如原油、汽油、苯等。
液上噴射系統是從燃燒時液體上方供應泡沫,不會出現因泡沫被燃燒的液體污染而無法
滅火的現象,因此蛋白、氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白泡沫液等均可選用。
液下噴射系統供應的泡沫必須通過油層,蛋白泡沫因帶油率較高而難以滅火。氟蛋白等
含疏油性氟碳表面活性劑的泡沫,帶油率較低,并且苴泡沫的滅火性能受含油量影響較小.
1976年,公安部天津消防研究所在700m3和5OOOm3汽油儲罐上試驗得出,蛋白泡沫經
汽油層浮到油面時,汽油含量到達2%以上具有可燃性,到達8.5%就可持續燃燒;氟雷白
泡沫中的汽油含量到達23%以上才能持續燃燒。因此,將蛋白泡沫液排除,規定選用氟蛋
白、水成膜、成膜氟蛋白泡沫液。
抗溶氟蛋白泡沫液、抗溶水成膜泡沫液和抗溶成膜氟蛋白泡沫液也合用于非水溶性液
體,但其價格較貴,對單沌R勺非水溶性液體儲罐,一般不采用。
泡沫抗燒性能的高下,對撲救甲、乙、丙類液體儲罐火災至關重要。一般,水成膜泡沫
時抗燒性能低于蛋白類泡沫,且不一樣生產商或不一樣混合比的產品,其抗燒性能有較大差
異。現行國標《泡沫滅火劑》GB15308規定的低倍數泡沫的滅火性能級別與抗燒水平參
數見表1。其中,滅火性能I為最高等級,m為最低等級,抗燒水平A級為最高,D級為最
低。
表1低倍數泡沫的滅火性能級別與抗燒水平
緩施加泡沫試驗強施加泡
滅火性能級別抗燒水平最大滅火最小抗燒最大滅火
時何時間時間
(min)(min)(min)
A不做此項試驗3
B5153
I
C5103
D?553
緩施加泡沫試臉強施加泡
滅火性能級別抗燒水平最大滅火地小抗燒政大滅火
時間時間時間.
(min)(min)(min)
A.不做此項試驗4
B5154
n
C5104
D554
B515
■
1C510不減此W
D55
水成膜、成膜氟蛋白泡沫施加到燒類燃液表面時,其泡沫析出液能在燃液表面產生一
層防護膜。其滅火效力不僅與泡沫性能有關,還依賴于它的成膜性及其防護膜的堅韌性和牢
固性。因此,水成膜、成膜氟蛋白泡沫也合用于水噴頭、水槍、水炮等非吸氣型噴射裝置。
分子中具有氧、氮等元素的有機可燃液體,其化學構造中具有親水基團,與水相溶,因
此稱其為水溶性液體。醇、醛、酸、酯、酸、酮等是常見的水溶性液體,此類液體對一般泡
沫有較強的脫水性,可使泡沫破裂而失去滅火功能。有些產品雖然在水中的溶解度很低,也
難以或無試驗證明用一般泡沫撲滅其火災。因此,應選用抗溶泡沫液。
抗溶泡沫中添加了多糖等抗醇的高分子化合物,在滅水溶性液體火災時,在燃液去面上
能形成一層高分子膠膜保護上面的泡沫免受水溶性液體的脫水而導致破壞,從而實現滅火。
對于在汽油中添加酸、醇等含氧添加劑的車用燃料,假如其含氧添加劑含量體積比不小
于10%,用一般泡沫難以滅火,需用抗溶泡沫,即此類燃料也屬于對一般泡沫有破壞作用
的甲、乙、丙類液體.2023年,公安部天津消防研究所承擔了國家創新項目《車用乙醇
汽油應用技術的研究》的子課題《車用乙醇汽油火災危瞼性評估及其對策》,進行了模擬
100m3油罐火災的滅火試驗研究,也證明了這一點。
某些儲罐區既有水溶性液體儲罐又有非水溶性液體儲罐,某些桶裝庫房同步存有水溶性
和非水溶性液體,為了減少工程造價設計一套泡沫滅火系統是可行的,但須選用抗溶性泡沫
液。用抗溶性泡沫液撲救非水溶性液體火災時,其設計規定與一般泡沫液相似。
我國研制用于油罐的中倍數泡沫液是一種添加了人工合成碳氫表面活性劑的氟蛋白泡
沫液。在配套設備條件下,發泡倍數在20~30范圍內。為了提高泡沫的穩定性和增強滅火
效果,其混合比定為8%。
1980年,在我國某飛機洞庫做一般高倍數泡沫滅火試驗時,由于預燃時間長,洞內空
氣已經被燃燒產生的高溫及汽油、柴油燃燒、裂解產生的煙氣所污染,雖然選用了六臺泡沫
產生器,但由于高倍數泡沫產生器吸入口勺是被污染的空氣,泡沫的形成很困難,較長時間泡
沫堆積不起來。
泡沫液儲存在高溫潮濕的環境中,會加速其老化變質。儲存溫度過低,泡沫液的流動
性會受到影響。此外,當泡沫混合液溫度較低或過高時,發泡倍數會受到影響,析液時間會
縮短,泡沫滅火性能會減少。一般泡沫液的儲存溫度一般為。℃~40。匚
3.3泡沫消防泵
3.3.1泡沫消防水泵、泡沫混合液泵的選擇與設置,應符合下列規定:
1應選擇特性曲線平緩的離心泵,且其工作壓力和流量應滿足系統設計規定;
2當泡沫液泵采用水力驅動時,應將其消耗的水流量計入泡沫消防水泵的額定流量;
3當采用環泵式比例混合器時,泡沫混合液泵的額定流量宜應為系統設計流量的1.1
倍;
4泡沫液泵B勺選擇與設置應符合下列規定:
1泡沫液泵的工作壓力和流量應滿足系統最大設計規定,井應與所選比例混合裝置的
工作壓力范圍和流量范圍相匹配,同步應保證在設計流量范圍內泡沫液供應壓力不小于最大
水壓力;
2泡沫液泵的構造形式、密封或填充類型應合適輸送所選的泡沫液,其材料應耐泡沫
液腐蝕且不影響泡沫液的性能;
3應設置備用泵,備用泵的規格型號應與工作泵相似,目工程泵故障時應能自動與手
動切換到備用泵;
4泡沫液泵應耐受不低于lOmin的空載運轉;
5除水力驅動型外,泡沫液泵R勺動力源設置應符合本規范第8.1.4條的規定,且宜與系
統泡沫消防水泵的動力源一致。
條文闡明
3.3泡沫消防泵
本條重要對泡沫消防水泵、泡沫混合液泵的選擇與設置提出了規定。
1現實工程中,泡沫消防水泵的流量均有一定的變化,有的變化還較大,而所需揚程
變化較小。為此,規定泡沫消防水泵、泡沫混合液泵選用特性曲線平緩的離心泵。
2水力驅動的泡沫液泵一般采用系統自身壓力水,為此應將泡沫液泵消耗的水量計算
在內。
3采用環泵式比例混合流程時,7%~10%叼泡沫混合液在循環回流,為保證可靠,按
系統設計流量的1.1倍選擇泡沫混合液泵為宜。
4泵出口管道上設置壓力表是為了監測泵的出口工作壓力;設置單向閥是為消除水錘
效應對泵的影響;設置帶控制閥的回流管是為了防止泵過載。這些都是工藝上的規定,不可
省略。
3,3.2蛋白類泡沫液中具有某些無機鹽,其對碳鋼等金屬有腐蝕作用;合成類泡沫液具有較
大比例的碳氫表面活性劑及有機溶劑,其不僅對金屬有腐蝕作用,并且對許多非金屬材料也
有溶解、溶脹和滲透作用。因此,泡沫液泵的材料應能耐泡沫液腐蝕。同時,某些材料對泡
沫液的性能有不利影響,尤其是碳鋼對水成膜泡沫液的性能影響最大。因此,泡沫液泵的材
料亦不能影響泡沫液的性能。
泡沫液泵空載運轉的規定和現行國標《消防泵》GB6245的規定相一致。因泡沫液的
粘度較高,在美國等國家,一般推薦采用容積式泵。
本條前四款日勺規定必須要做到,否則,難以保證系統可靠,為此定為強制性條文。
3.4泡沫比例混合器(裝置)
泡沫比例混合器(裝置)B勺選擇,應符合下列規定:
1系統比例混合器(裝置)的進口工作壓力與流量,應在標定的工作壓力與流量危圍
內;
2單罐容量不不不小于于20230m3的非水溶性液體與單罐容量不不不小于SOOOm^
的水溶性液體固定頂儲罐及按固定頂儲罐看待的內浮頂儲罐、單罐容量不不不小于
50000m3的內浮頂和外浮頂儲罐,宜選擇計量注入式比例混合裝置或平衡式比例混合裝置;
3當選用的泡沫液密度低于1.12g/mL時,不應選擇無囊式壓力式比例混合裝置;
4全沉沒高倍數泡沫滅火系統或局部應用高倍數、中倍數泡沫滅火系統,采用集中控
制方式保護多種防護區時,應選用平衡式比例混合裝置或囊式壓力式比例混合裝置;
5當采用平衡式比例混合裝置時,應符合下列規定:
1平衡閥的泡沫液進口壓力應不小于水進口壓力,且其壓差應滿足產品的使用規定;
2比例混合器的泡沫液進口管道上應設置單向閥;
3當采用計量注入式比例混合裝置時,應符合下列規定:
1泡沫液注入點的泡沫液流壓力應不小于水流壓力,且其壓差應滿足產品的使用規定;
2流量計進口前和出口后直管段的長度不應不不小于管徑的10倍;
3泡沫液進口管道上應設置單向閥;
4當采用壓力比例混合裝置時,應符合下列規定:
1泡沫液儲罐B勺單罐容積不應不小于lOm^;
2無囊式壓力比例混合裝置,當泡沫液儲罐的單罐容積不小于5m3且儲罐內無分隔設
施時,宜設置1臺小容積壓力式比例混合裝置,其容積應不小于0.5m3當采用環泵式比例
混合裝置時,應符合下列規定:
1出口背壓宜為零或負壓,當進口壓力為0.7MPa~0.9MPa.時,其出口背壓可為
0.02MPa-0.03MPa;
2吸液口不應高于泡沫液儲耀最低液面1m;
3比例混合器的出口背壓不小于零時,吸液管上應有防止水倒流入泡沫液儲罐的措施;
4當半固定式或移動式系統采用管線式比例混合器時,應符合下列規定:
1比例混合器的水進口壓力應在0.6MPa~1.2Mpa的范圍,且出口壓力應滿足泡沫產
生裝置的]講口壓力視定;
2比例混合器的壓力損失可按水進口壓力的35%計算。
條文闡明
3.4泡沫比例混合器(裝置)
儲罐容量較大時,其火災危險性也會增大,發生火災所導致的后果亦比較嚴重。因此,對
于大容量儲罐,宜選擇可靠性和精度較高的計量注人式比例混合裝置和平衡式比例混合裝
置。
計量注人式比例混合裝置是近年發展起來的一種新型比例混合裝置。該裝置重要由泡
沫液泵、水泵、流量計、電子控制器、泡沫液儲罐等構成。其基本原理為:運用流景計實
時監控系統運行條件,并向電子控制器反饋流量信號,電子控制器接受到對應流量數據的電
信號后,會控制泡沫液泵按對應流量供應泡沫液,以到這維持恒定混合比H勺目的。其運行不
受水壓影響,并且也不會因補充泡沫液而中斷。圖1為一經典計量注入式比例混合裝置的
流程圖,該流程在水管道上設有流量計,重要監測水R勺流量,并運用變量泡沫液泵控制泡沫
液的流量。在工程中,也可同步在泡沫液管路上設置流量計,進行泡沫液流量的監測。此外,
可使用變頻技術來控制泡沫液泵H勺流量。對于該類型的裝置來說,流量測量的精確性將直接
影響混合比的精確性。因此,規定流量計的進口前和出口后直管段的長度不不不小于10倍
的管徑。
呼吸閥
顯示器
D
泡沫液儲罐
電子控制器
泡沫液放空閥
X泡沫液切斷閥
壓力表變量泡沫液泵
水泵
流量計
泡沫液
水/泡沫出口I----------0真空壓力表*.*<*??*^?.?
thkj水
4水口
電控
圖1i十量注入式比例混合裝置
工程實踐中,壓力比例混合裝置囊滲漏甚至破裂的實例均有發生。本著經濟、安全可靠、
使用以便的原則限制其儲罐容積。
在泡沫滅火系統工程中,環泵式比例混合器是運用文丘里管原理的第T弋泡沫比例混合
器產品。其流程如圖2所示。
影響該泡沫比例混合器精度的原因重要有消防泵的進出口壓力和泡沫液儲罐液面與比
例混合器的高差等兩方面。試驗研究表明,當比例混合器進口壓力為0.7MPa時,其出口
背壓可為0.02MPa;當比例混合器進口壓力為0.9MPa時,其出口背壓可為
0.03MPae
系統泡沫液儲罐與儲水設施一般都存在液面高差。當泡沫液液面高于水液面時,操作
不慎泡沫液會流到水中,反之水會流到泡沫液儲罐中。這兩種現象實際中均發生過,為防止
此類現象,需要設置有關閥門。
在使用中,由于銹蝕、泡沫液殘液固化等,導致其中的比例混合器堵塞,因此應設不少
于1個的備用量。
泡沫混合液排放管
圖2環泵式比例混合流程示意
3,4.6管線式比例混合器工作流量范圍小(參見表2),壓力損失大(約為進口壓力的1/3),
一般用于移動式或半固定式泡沫滅火系統。本條是根據有關試驗制定時。
表2國產管線式比例混合器主要規格及其性能參數
型號進口壓力(MPa)出口壓力0.7MPa時的泡沫混合液流
PHF30.6~1.2.3
PHF40.6?1.23.75
PHF80.6~1.27.5
PHF160.6-1.215
.
3.5泡沫液儲罐
常壓泡沫液儲罐應符合下列規定:
1儲罐內應留有泡沫液熱膨脹空間和泡沫液沉降損失部分所占空間;
2儲罐出液口的設置應保障泡沫液泵進口為正壓,且應設置在沉降層之上;
3泡沫液儲罐上應有標明泡沫液種類、型號、出廠與灌裝日期及儲量的標志。不一樣
種類、不一樣牌號的泡沫液不得混存。
條文闡明
3.5泡沫液儲罐
3,5.1泡沫液中具有無機鹽、碳氫與氟碳表面活性劑及有機溶劑,長期儲存對碳鋼等金屬有
腐蝕作用,對許多非金屬材料也有溶解、溶脹和滲透作月。另首先,某些材料或防腐涂層對
泡沫液的性能有不利影響,尤其是碳鋼對水成膜泡沫液內性能影響最大。因此,在選擇泡
沫液儲罐內壁的材質或防腐涂層時,應尤其注意與否與所選泡沫液相合適。
泡沫液會伴隨溫度的升高而發生膨脹,尤其是蛋白類泡沫液長期儲存會有部分沉降物積
存在罐底部。因此,規定泡沫液儲罐要留出上述儲存空間。
不一樣種類、不一樣牌號的泡沫液混存會對泡沫液的性能產生不利影響。尤其是成膜類
泡沫液混入其他類型泡沫液后,會破壞其成膜性。
3.6泡沫產(發)生裝置
低倍數泡沫產生器應符合下列規定:
1固定頂儲罐、按固定頂儲罐看待的內浮頂儲罐,宜選用立式泡沫產生器;
2泡沫產生器進口的工作壓力應為其額定值±0.1Mpa;
3泡沫產生器的空與吸入口及露天的泡沫噴射口,應設置防止異物進入的金屬網;
4橫式泡沫產生器的出口,應設置長度不不不小于1m的泡沫管;
5高背壓泡沫產生器應符合下列規定:
1進口工作壓力應在標定的工作壓力范圍內;
2出口工作壓力應不小于泡沫管道的阻力和罐內液體靜壓力之和;
3中倍數泡沫產生器應符合下列規定:
1發泡網應采用不銹鋼材料;
2高倍數泡沫發生器應符合下列規定:
1在防護區內設置并運用熱煙氣發泡時,應選用水力驅動型泡沫產生器;
2泡沫-水噴頭、泡沫-水霧噴頭的工作壓力應在標定的工作壓力范圍內,且不應不不
小于其額定壓力的0.8倍。
條文闡明
3.6泡沫產(發)生裝置
本條對低倍數泡沫產生器作了詳細規定。
1固定頂儲罐與按固定頂儲罐防護的內浮頂儲罐發生火災時多伴有罐頂整體或局部破
壞,安裝在罐壁頂部的橫式泡沫產生器由于受力條件不佳及進口連接脆弱而往往被拉斷,選
用立式泡沫產生器可減少這一風險。立式泡沫產生器的安裝示意圖見圖3。
2本款意在保證泡沫產生器在合理的壓力下工作,使之產生的泡沫在發泡倍數與穩定
性方面利于滅火。’
3本款規定重要是防止堵塞泡沫產生器或泡沫噴射口。
4本款規定有助于泡沫產生器的正常工作。橫式泡沫產生器的經典安裝示意圖及重要
尺寸見圖4、表3。
5泡沫產生器設置在外浮頂儲罐密封的上方,其密封玻璃不僅無用,懷也許影響泡沫
噴射。
圖3立式泡沫產生器安裝示意
圖4橫式泡沫產生器安裝示意
表3圖4中的主要尺寸(mm),
型號?,PC43PC83PCJL6/PC24"
21000/1000"1000^1000^
HP180^>200"240^280^
本條對中倍數泡沫產生器進行了規定。
1發泡網的材質、構造和形狀對發泡量和泡沫質量有很大影響,為保證發泡性能和提
高使用年限,規定其應用不銹鋼材料制作。
2安裝于油罐上的中倍數泡沫產生器對吸氣條件規定較嚴格,為保證泡沫產生器進氣
暢通,因此其進空氣口應高出罐壁頂。
3.6,4本條對防護區內高倍數泡沫產生器的選擇提出了規定。
1水輪棚區動式高倍數泡沫產生器是運用壓力水驅動水輪機旋轉,不受氣源溫度時限
制,可以運用防護區內熱煙氣發泡。而電動機驅動式高倍數泡沫產生器,因電動機自身規定
的環境_L作溫度有一定限制,不能運用火場熱煙氣發泡。
2當在防護區內固定安裝泡沫發生器時,在火災條件下,發泡網有也許會受到火焰或
熱煙氣的威脅,發泡網一旦損壞,泡沫發生器就無法發泡滅火。
3,6.5泡沫-水噴頭、泡沫-水霧噴頭的工作壓力太低將減少發泡倍數,影響滅火效果。
3.7控制閥門和管道
泡沫滅火系統中所用的控制閥門應有明顯的啟閉標志。高倍數泡沫滅火系統的干式管
道,宜采用鍍鋅鋼管;濕式管道,宜采用不銹鋼管或內、外部進行防腐處理的鋼管;高倍數
泡沫產生器與其管道過濾器的連接管道應采用不銹鋼管C
在寒冷季節有冰凍的地區,泡沫滅火系統的濕式管道應采用防凍措施。對于設置在防
爆區內的地上或管溝敷設的干式管道,應采用防靜電接地措施。鋼制甲、乙、丙類液體儲罐
的防雷接地裝置可兼作防靜電接地裝置。
條文闡明
3.7控制閥門和管道
為保證系統可靠運行,這兩條定為強制性條文。
4低倍數泡沫滅火系統
4.1一般規定
甲、乙、丙液體儲罐固定式、半固定式或移動式泡沫滅火系統的選擇,應符合國家現行有
關原則的規定。
儲罐區低倍數泡沫滅火系統的選擇,應符合下列規定:
1非水溶性甲、乙、丙類液體固定頂儲罐,應選用液上噴射、液下噴射或半液下噴射系
統;
2水溶性甲、乙、丙類液體和其他對一般泡沫有破壞作用的甲、乙、丙類液體固定頂儲
罐,應選用液上噴射系統的半液下噴射系統;
3外浮頂和內浮頂儲罐應選用液上噴射系統;
4非水溶性液體外浮頂儲罐、內浮頂儲罐、直徑不小于18m的固定頂儲罐及水溶性甲、
乙、丙類液體立式儲罐,不得選用泡沫炮作為重要滅火設施;
5設置固定式泡沫滅火系統的儲罐區,應配置用于撲救液體流散火災的輔助泡沫槍,
泡沫槍的數量及其泡沫混合液持續供應時間不應不不小于表4.1.4的規定。每支輔助泡沫槍
的泡沫混合液流量不應不不小于
240L/mino
表4.1.4泡沫槍數置及其泡沫混合液連續供給時間
儲罐直徑(m)配備泡誄槍數(支)連續供給時由
<10?110
>10且《20120
>20且430220
>30且《40230
>40330
儲罐區固定式泡沫滅火系統應具有半固定式系統功能。
固定式泡沫滅火系統的設計應滿足在泡沫消防水泵或泡沫混合液泵啟動后,將泡沫混合液
或泡沫輸送到保護對象的時間不不小于5mino
條文闡明
4.1一般規定
目前,泡沫滅火系統用于甲、乙、丙類液體立式儲罐,有液上噴射、液下噴射、半液下
噴射三種形式。本規范將泡沫炮、泡沫槍系統劃在了液上噴射系統中。有關本條的規定,綜
合闡明如下:
1對于甲、乙、丙類液體固定頂、外浮頂和內浮頂三種儲罐,液上噴射系統均合用。
2液下噴射泡沫滅火系統不合用于水溶性液體和其他對一般泡沫有破壞作用的甲、乙、
丙類液體固定頂儲罐,由于泡沫注入該類液體后,由于該類液體分子的脫水作用而使泡沫遭
到破壞,無法浮升到液面實行滅火。半液下噴射是泡沫滅火系統應用形式之一,某些發達
國家應用數年。
3液下與半液下噴射系統不合用于外浮頂和內浮頂儲罐,其原因是浮頂阻礙泡沫的正常
分布;當只對外浮頂或內浮頂儲罐的環形密封處設防時,更無法將泡沫所有輸送到所需的區
域。
4對于外浮頂儲罐與按外浮頂儲罐看待的內浮頂儲罐,其設防區域為環形密封區,泡沫
炮難以將泡沫施加到該區域;對于水溶性甲、乙、丙類液體,由于泡沫炮為強施放噴射裝置,
噴出的泡沫會潛入其液體中,使泡沫脫水而遭到破壞,因此不合用;直徑不小于18m的固
定頂儲罐與按固定頂儲罐看待R勺內浮頂儲罐發生火災時,罐頂一般只撕開一條口子,全掀的
案例很少,泡沫炮難以將泡沫施加到儲耀內。
5滅火人員操縱泡沫槍難以對罐壁更高、直徑更大的儲罐實行滅火。
執行本條時,應注意泡沫混合液設計流量與泡沫混合液設計用量兩個參數。對于固定
頂和浮頂罐同設、非水溶性液體與水溶性液體并存的罐區,由于泡沫混合液供應強度與供應
時間不一定相似,兩個參數的設計最大值不一定集中到一種儲罐上應對每個儲罐分別計算。
按泡沫混合液設計流量最大的儲罐設置泡沫消防水泵或泡沫混合液泵按泡沫混合液設計用
量最大的儲罐儲備消防水和泡沫液.
此外,本條應與本規范第9.1.1條等結合起來使用。個別工程項目曾錯誤地按儲罐保護面
積乘以規范規定的最小泡沫混合液供應強度,再加上輔助泡沫槍流量設置泡沫消防水泵或泡
沫混合液泵,由于實際設置的泡沫產生器的能力不小于其計算值,致使系統無法正常使用。
為此,強調指出:應按系統實際設計泡沫混合液強度計算確定罐內泡沫混合液用量,而不是
按本規范規定的最小值去確定。
為保證系統及時滅火,本條定為強制性條文。
4.2固定頂儲罐
固定頂儲罐的保護面積應按其橫截面積確定。泡沫混合液供應強度及持續供應時間應符
合下列規定:
1非水溶性液體儲罐液上噴射系統,其泡沫混合液供應強度和持續供應時間不應不不小
于表4.2.2-1的規定;
表&2.2T泡沫混合液供給強度和連續供給時間
供給強度連續供給時間(min)
系統形式泡沫液種類
[L/(min?m*)]甲、乙類液體丙類液體
固定式、圣白6.04030
半固定式
mat白、水成膜、
5.045
系統成膜氟被白30
蛋白、氟果白8.06045
移動式系統水成膜、
6.56045
成膜氣景白
注:1假如采用不小于本表規定的混合液供應強度,混合液持續供應時間可按對應
的比例縮短,但不得不不小于本表規定期間的80%。
2沸點低于45P的三盼溶性液體,設置泡沫滅火系統的合用性及其泡沫混合
液供應強度,應由試驗確定。
2非水溶性液體儲罐液下或半液下噴射系統,其泡沫混合液供應強度不應不不小于
5.0L/(min.m2)、持續供應時間不應不不小于40min;
注:沸點低于450c的非水溶性液體、儲存溫度超過5CTC或粘度不小于40mm2/s
的非水溶性液體,液下噴射系統的合用性及其泡沫混合液供應強度,應由試驗確定。
3水溶性液體和其他對一般泡沫有破壞作用的甲、乙、丙類液體儲罐液上或半液下噴射
系統,其泡沫混合液供應強度和持續供應時間不應不不小于表4.2.2-2時規定。
表4?2?2?2泡沫混合液供給強度和連續供給時間
供給強度
液體類別連續供給時間
[L/Cmin?m2)J(min)
丙胴、異丙醉、甲基異丁前11230
甲醉、乙醇、正丁醉、丁津、
12
丙烯腑、酯酸乙酶、腑酸FSS25
含氧添加劑含斌體積比大于10%的汽油640
注:本表未列出的水溶性液體,其泡沫混合液供應強度和持續供應時間
應根據本規范附錄AH勺規定由試驗確定。
液上噴射系統泡沫產生器的設置,應符合下列規定:
1泡沫產生器日勺型號及數量應根據本規范第4.2.1條和第4.2.2條計算所需的泡沫混合
液流量確定,且設置數量不應不不小于表4.2.3的規定;
表4.2.3泡沫產生器設置數?
儲罐直徑(m)泡沫產生賽設置數吧2___________
<101
>10且4252
>25且4303
>30且4354
注:對于直徑不小于35m且不不小于50m的儲罐,其橫截面積每增長300m2,應
至少增長1個泡沫產生器。
2當一種儲罐所需的泡沫產生器數量不小于1個時,宜選用同規格的泡沫產生器,且
應沿罐周均勻布置;
3液下噴射系統高背壓泡沫產生器日勺設置,應符合下列規定:
1高背壓泡沫產生器應設置在防火堤外,設置數量及型號應根據本規范第4,2.1條和第
4.2.2條計算所需的泡沫混合液流量確定;
2當一種儲罐所需的高背壓泡沫產生器數量不小于1個時,宜并聯使用;
3液下噴射系統泡沫噴射口的設置,應符合下列規定:
1泡沫進入甲、乙類液體的速度不應不小于3m/s;泡沫進入丙類液體的速度不應不小
于6m/s;
2泡沫噴射口宜采用向上斜的口型,其斜口角度宜為45°,泡沫噴射管日勺長度不得不不
小于噴射管直徑的20倍。當設有一種噴射口時,噴射口宜設置在儲耀中心;當設有一種以
上噴射口時,應沿罐周均勻設置,且各噴射口的流量宜相等;
3泡沫噴射口應安裝在高于儲罐積水層0.3m的位置,泡沫噴射口H勺設置數量不應不不
小于表4.2.5的規定。
表4.2?5泡沫噴射口設置數■
儲罐直徑(m)噴射口數近(個)
<231
>23且4332
>33且(403
注:對于直徑不小于40m的儲罐,具橫截面積每增長400m2,應至少增長一種泡沫
噴射口。
儲罐上液上噴射系統泡沫混合液管道的設置,應符合下列規定:
1每個泡沫產生器應用獨立的混合液管道引至防火堤外;
2除立管外,其他泡沫混合液管道不得設置在罐壁上;
3連接泡沫產生器的泡沫混合液立管應用管卡固定在罐壁上,管卡間距不適宜不小于
3m;
4防火堤內泡沫混合液或泡沫管道B勺設置,就要符合下列規定:
1地上泡沫混合液或泡沫水平管道應敷設在管墩或管架上,與罐壁上的泡沫混合液立管
之間宜用金屬軟管連接;
2埋地泡沫混合液管道或泡沫管道距離地面的深度應不小于0.3m,與罐壁上的泡沫混
合液立管之間應用金屬軟管或金屬轉向接頭連接;
3泡沫混合液或泡沫管道應有3%。的放空坡度;
4在液卜噴射系統靠近儲罐的泡沫管線上,應設置用于系統
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