8万立方米石油库油罐区泡沫灭火系统的消防设计.doc

沈阳化工大学 本科毕业论文题 目：1.8万立方米石油库油罐区泡沫灭火 系统的消防设计 院 系： 能源与动力工程学院 专 业： 油气储运工程 班 级： 学生姓名： 指导教师： 论文提交日期： 年 月 日论文答辩日期： 年 月 日1沈阳化工大学学士学位论文 文献综述目 录1 文献综述4 1.1 泡沫消防系统4 1.1.1消防泡沫灭火系统分类4 1.2 泡沫比例混合器6 1.2.1 环泵式负压泡沬比例混合器7 1.2.2 平衡压力式泡沫比例混合器8 1.2.3 管式比例混合器8 1.3 泡沫产生装置9 1.3.1 PFS型高倍数泡沫产生器9 1.3.2 固定泡沫炮10 1.3.3 泡沫喷头11 1.3.4泡沫枪11 1.4泡沫液及泡沫液储罐12 1.4.1泡沫液的选择12 1.4.2泡沫液的存储12 1.5 泡沫混合液的配制12 1.6 泡沫灭火剂12 1.6.1泡沫液的组成13 1.7泡沫灭火剂及其特点与使用范围14 1.7.1 空气泡沫灭火剂14 1.7.2 蛋白泡沫灭火剂14 1.7.3 氟蛋白泡沫灭火剂14 1.7.4 抗治氟蛋白泡沫灭火剂16 1.7.5抗溶成膜氟蛋白泡沬灭火剂16 1.7.6 水成膜泡沬灭火剂16 1.7.7抗溶水成膜泡沫灭火剂18 1.7.8合成型抗溶泡沫灭火剂19 1.7.9 泡沬灭火剂的主要性能19 1.8 我国泡沫灭火系统的发展19 1.9 防火堤252 泡沫灭火系统设计计算与说明262.1 保护面积的确定262.2 泡沫液连续供给时间的确定272.3 泡沫供给强度282.4 泡沫计算耗量282.5 泡沫产生器的布置与选型292.6 泡沫产生器数量30 2.7 泡沫储备量312.8 消防用水总消耗量332.9 泡沫系统372.10 清水系统432.11 消火栓542.12 防火堤56结论58致谢59附录一60附录二61文献综述1.1 泡沫消防系统泡沫灭火系统的实质也是一种水消防设施，它是将水与泡沫液按要求的比例混合，然后吸入空气（或鼓风）产生泡沫，利用泡沫覆盖燃烧物或将保护对象淹没实现灭火。完整的泡沫灭火系统由消防泵、泡沫贮罐、比例混合器、泡沫产生装置、阀门及管道、电气控制装置组成。泡沫灭火系统按泡沫液的发泡倍数的不同分低倍数、中倍数及高倍泡沫灭火系统。泡沫灭火系统泡包括：泡沫罐、高倍数泡沫发生器、隧道用“泡沫消火栓箱”、网形低倍泡沫喷头、筒形低倍泡沫喷头、泡沫枪、泡沫消火栓箱、低倍泡沫产生器、泡沫消火栓、等全套产品。1.1.1消防泡沫灭火系统分类（1）按泡沫发泡倍数分类低倍数泡沫灭火系统据低倍数泡沫灭火系统设计规范专题报告汇编（1989年9月编制）和1992年10月原商业部设计院编制的中倍数泡沫灭火系统资料介绍，低倍数泡沫混合液供给强度为57L/（min.m2）、混合比为3%6%、预燃时间60120s的情况下，灭火时间为35min；中倍数泡沫混合液供给强度为44.4L（min.m2）、混合比为8%、预燃时间6090s的情况下，灭火时间为12min。在供给强度同为4/（min.m2），时，中倍数蛋白泡沫混合液灭火时间124s；低倍数蛋白泡沫混合液灭火时间为459s；低倍数氟蛋白泡沫混合液灭火时间为270s。低倍数泡沫是指泡沫混合液吸入空气后，体积膨胀小于20倍的泡沫。低倍数泡沫灭火系统主要用于扑救原油、汽油、煤油、柴油、甲醇、丙酮等B类的火灾，适用于炼油厂、化工厂、油田、油库、为铁路油槽车装卸油的鹤管栈桥、码头、飞机库、机场等。一般民用建筑泡沫消防系统等常采用低倍数泡沫消防系统。低倍数泡沫液有普通蛋白泡沫液，氟蛋白泡沫液，水成膜泡沫液(轻水泡沫液)，成膜氟蛋白泡沫液及抗溶性泡沫液等几种类型。由于水溶性可燃液体如乙醇、甲醇、丙酮、醋酸乙脂等的分子极性较强，对一般灭火泡沫有破坏作用，一般泡沫灭火剂无法对其起作用，应采用抗溶性泡沫灭火剂。抗溶性泡沫灭火剂对水溶性可燃、易燃液体有较好的稳定性，可以抵抗水溶性可燃、易燃液体的破坏，发挥扑灭火灾的作用。不宜用低倍数泡沫灭火系统扑灭流动着的可燃液体或气体火灾。此外，也不宜与水枪和喷雾系统同时使用。中倍数泡沫灭火系统GB50074-2002石油库设计规范规定，地上式固定顶油罐、内浮顶油罐应设低倍数泡沫灭火系统等，当浮顶油罐采用中心软管配置泡沫混合液的方式时，可设中倍数泡沫灭火系统。国产中倍数泡沫液是一种氟蛋白泡沫液，泡沫发泡倍数在21200之间，可应用于局部应用式、移动式中倍数泡沫灭火系统，50倍以下的中倍数泡沫液适用于地上油罐的液上灭火，50倍以上的适用于流淌火灾的扑救。发泡倍数在21200之间的称为中倍数泡沫。中倍数泡沫灭火系统，一般用于控制或扑灭易燃、可燃液体、固体表面火灾及固体深位阴燃火灾。其稳定性较低倍数泡沫灭火系统差，在一定程度上会受风的影响，抗复燃能力较低，因此使用时需要增加供给的强度。中倍数泡沫灭火系统能扑救立式钢制贮油罐内火灾。高倍数泡沫灭火系统发泡倍数在2011000之间称为高倍数泡沫。高倍数泡沫灭火系统在灭火时能迅速以全淹没或覆盖方式充满防护空间灭火、并不受防护面积和容积大小的限制，可用以扑救A类火灾和B类火灾。高倍数泡沫绝热性能好、无毒、有消烟、可排除有毒气体、形成防火隔离层并对在火场灭火人员无害。高倍数泡沫灭火剂的用量和水的用量仅为低倍数泡沫灭火用量的1/20，水渍损失小，灭火效率高，灭火后泡沫易于清除。（2）按设备安装使用方式分类固定式泡沫灭火系统固定式泡沫灭火系统由固定的泡沫液消防泵、泡沫液贮罐、比例混合器、泡沫混合液的输送管道及泡沫产生装置等组成，并与给水系统连成一体。当发生火灾时，先启动消防泵、打开相关阀门，系统即可实施灭火。固定式泡沫灭火系统的泡沫喷射方式可采用液上喷射和液下喷射方式。半固定式泡沫灭火系统该系统有一部分设备为固定式，可及时启动，另一部分是不固定的，发生火灾时，进入现场与固定设备组成灭火系统灭火。根据固定安装的设备不同，有两形式：一种为设有固定的泡沫产生装置，泡沫混合液管道、阀门。当发生火灾时，泡沫混合液由泡沫消防车或机动泵通过水带从预留的接口进入。另一种为设有固定的泡沫消防泵站和相应的管道，灭火时，通过水带将移动的泡沫产生装置(如泡沫枪) 与固定的管道相连，组成灭火系统。(由消防车及消防水带与固定的泡沫产生器相连接或由固定的泡沫站及消防水带、泡沫管枪或钩管等组成的泡沫灭火系统)。半固定式泡沫灭火系统适用于具有较强的机动消防设施的甲、乙、丙类液体的贮罐区或单罐容量较大的场所及石油化工生产装置区内易发生火灾的局部场所。移动式泡沫灭火系统移动式泡沫灭火系统一般由水源(室外消火栓、消防水池或天然水源)、泡沫消防车或机动消防泵、移动式泡沫产生装置、水带、泡沫枪、比例混合器等组成。当发生火灾时，所有移动设施进入现场通过管道、水带连接组成灭火系统。该系统具有使用灵活，不受初期燃烧爆炸的影响的优势。但由于是在发生火灾后应用，因此扑救不如固定式泡沫灭火系统及时，同时由于灭火设备受风力等外界因素影响较大，造成泡沫的损失量大，需要供给的泡沫量和强度都较大。根据市场调查，在国内众多的泡沫灭火系统的供应商中，口碑和产品质量最好的，要数广州瑞港消防设备有限公司了，种类齐全，质量保证，产品市场占有率较高。在自动喷水火火系统中配置可供给泡沫混合液的泡沫比例混合装置，组成既可喷水又可喷泡沫的同定火火系统。它可以是开式系统也可以是闭式系统。广州瑞港消防设鞒有限公司生产的这种系统在深圳用得比较早，当有火灾发生时，安装于保护冈的火灾探测器分信兮传至控制柜，闭式喷头的玻璃球破裂喷水，此时，手动或自动开启雨淋阀、消防荥、管路阀门，系统工作。灰力消防水经瑞港泡沫洒空气泡沫达到火火效果。比例混合装贾与泡沫液混合，形成一定比例的泡沫混合液，经喷头喷洒空气泡沫达到火火效果。（3）按合成泡沫的基质分类泡沫灭火剂可分为蛋白型泡沫灭火剂和合成泡沫灭火剂。蛋白型泡沫灭火剂主要有普通蛋白泡沫灭火剂，氟蛋白泡沫灭火剂，成膜氟蛋白泡沫灭火剂，抗溶和成膜蛋白抗溶泡沫灭火剂；合成泡沫灭火剂主要有高倍数泡沫灭火剂，高、中、低倍通用泡沫灭火剂，水成膜泡沫灭火剂，抗溶水成膜灭火剂，A类火泡沫。1.2 泡沫比例混合器泡沫比例混合器作用是通过机械作用，使水在流动过程中与泡沫液按一定的比例（混合比）进行混合（混合比：泡沫液在泡沫混合液中的体积百分数)要求：所选的泡沫比例混合器应能使泡沫混合液在设计流量范围内的混合比不小于其额定值，也不得大于其额定值的30%，且实际混合比与额定混合比之差不得大于一个百分点）泡沫比例混合器的类型有压力比例混合器、平衡压力比例混合器、管线式比例混合器、负压比例混合器等。1.2.1 环泵式负压泡沬比例混合器（1） 工作原理环泵式负压比例混合器是利用文丘里管原理生产的第一代产品。它安装在泵的旁路上，进口接泵的出口，出口接泵的进口。泵工作时大股液流流到系统终端，小股液流回流到泵的进口，当小股液流回流经过比例混合器内腔时由类似文丘里管的作用形成一定的负压，在大气压力作用下将储罐内的泡沬液吸进腔内与水混合,再到泵进口与水进一步混合后抽到泵的出口。如此循环往复一段时间后泡沬混合液的混合比就可达到产生灭火泡沬要求的正常值，此后系统中泵打出的是泡沬混合液。这是环泵比例混合器所特有的，因此，该泵又称为“泡沬消防泵”。环泵式负压泡沬比例混合器特点：1 泡沫比例混合器依据文丘里管的原理制成，所以与其相配的泡沫液储罐为常压储罐。2 泡沫比例混合器结构简单，价格便宜。3 泡沬混合液混合比精度难以控制。影响泡沬比例混合器混合比精度的因素主要有泵的进、出口压力，泡沬液储罐液面与泡沬比例混合器的相对高度等。泡沬灭火系统一般都建有水池、水罐等储水设施。泵进口压力由水泵轴心与储水设施液面的相对高度决定，进口压力愈小，在一定范围内混合比愈大，零或负压较理想,反之，进口 压力愈大混合比愈小；泵进口压力一定时出口压力愈局，在一定范围内混合比愈局，反之愈小。泡沬液储隨液面愈高混合比愈高,反之愈小。4 操作较复杂,不利于实现自动化。设计时泡沬液储罐与储水设施一般都存在液位差，当泡沬液液面高于水平液面时，操作不慎泡沬液会流 到水中，反之水会流到泡沬液储罐中，为避免此类现象发生，设置了相关阀门，但此举却使操作复杂，不利于实现自动化了。选用环泵泡沬比例混合器时，宜选用特性曲线平缓的离心泵，因有部分回流，泵的额定流量应为系统设计流量的1.1倍。1.2.2 平衡压力式泡沫比例混合器（1）工作原理通过螺杆的上下位移（靠压力差），造成阀芯与双阀座之间的不同开启度，来控制泡沫液的流量大小。当上、下两室的压力相等时，螺杆处于平衡状态，泡沫液与水按规定的比例混合（2）特点 1 泡沫液储罐为常压储罐 2 泡沫比例混合器精度较高，适合的泡沫混合液流量范围较大。 3 需在安装现场由专业人员进行泡沫混合液混合比的调试。（3）应用1 泡沫比例混合器的泡沫液进口压力应大于水进口压力，但其压差不应大于0.2MPa。2 泡沫液泵出口管道上应设限压阀及控制阀的回流管道。 3 在泡沫比例混合器的泡沫液进口管道上应设单向阀。4 泡沫液管道宜选用不锈钢管，其上应设冲洗及放空管道以避免管路腐蚀。1.2.3 管式比例混合器（1）工作原理 压力水从进口进入比例混合器后，大部分水经喷咀高速喷入扩散管，在喷咀与扩散管间形成负压区，泡沫液由吸液口被吸入负压区，与压力水同时进入扩散管，从出口流出；还有一小部分压力水则通过调节阀与扩散管流出的混合液相混合后从出口流出。旋动控制阀的手柄（混合器侧面）调节混合液的混合比。（2）特点1 混合器为负压管线式混合器，当供水压力达到压力值时，混合器将泡沫液吸入供水管线中。2 混合器进口由KY65型管牙接口与供水管线相连接，出口由KY65型管牙与混合液输出管线相连接。3 混合器上装有控制吸入泡沫液量调节阀，调节阀上的指示牌标有吸泡沫液比例数值。（3） 注意事项1 多用于移动式泡沫灭火系统，是一种便携式设备，可按装在水带或管道上。2 必须与泡沫产生装置配套使用，而且泡沫产生装置的位置高度、水带或管道长度，都会影响混合比的精度。3 工作时压力损失较大，应保证进口压力。1.3 泡沫产生装置泡沫产生装置的作用是将空气与混合液充分和混合，产生并喷射泡沫实施灭火泡沫产生装置的类型有立式与横式泡沫产生器、高背压泡沫产生器、高倍数泡沫发生器、固定泡沫炮、泡沫喷头、泡沫枪等。立式与横式泡沫产生器常用于也上喷射，并且立式与横式泡沫产生器应符合泡沫产生器出口工作压力应为其额定值0.1MPa；泡沫产生器及露天的泡沫喷射口应设置防止异物进入的铁丝网；泡沫产生器进口应有不小于1m的只管段；外浮顶储罐上的泡沫产生器不应该设置密封玻璃。高背压泡沫产生器用于液下喷射泡沫灭火系统，设置要求一般为高背压泡沫产生器应设置在防火地外；在高背压泡沫产生器的进口侧应设置测压力表接口，在其出口侧设置压力、背压调节阀和泡沫取样口；出口工作压力应大于泡沫管道的阻力和罐内液体静压力之和；泡沫的发泡倍数不应小于两倍，且不大于四倍。高倍数泡沫灭火系统必须采用高倍数泡沫发生器，高倍数泡沫发生器基本类型有电动机驱动高倍数泡沫产生器、内燃机驱动高倍数泡沫产生器、水驱动高倍数泡沫产生器等，水驱动高倍数泡沫产生器又分为水流反作用式和水轮机式。PFS型系列高倍数泡沫产生器为水轮机式。1.3.1 PFS型高倍数泡沫产生器PFS型高倍数泡沫产生器主要由喷嘴、涡流式微型水轮机、叶轮、金属发泡网、圆形或方形筒体等组成。当高倍数泡沫混合液从混合液进口流入，经管路输送入水轮机，驱动安装在主轴上的水轮机旋转，与水轮机同轴安装的风扇叶轮同时转动，产生气流。推动水轮机旋转后的泡沫混合液，再经管道进入混合液喷嘴，以雾状喷向发泡网，在其表面形成一层连续的液体薄膜，在气流的吹动下，穿过发泡网小孔，形成大量泡沫。设置要求：对于全淹没式和局部应用式高倍数泡沫灭火系统：1 高度应在泡沫淹没深度以上(背压不能过高）；2 位置应免受爆炸或火焰的损坏；3 宜接近保护对象；4 能使防护区形成比较均勻的泡沬覆盖层（调整 发生器的分布位置）对于移动式高倍数泡沫灭火系统：1 釆用导泡筒输送泡沬时，高倍数泡沬产生器可设置在防护区以外的安全位置，但导泡筒的泡沫出口位置应与全淹没式和局部应用式高倍数泡沬产生器设置要求相同；2 当泡沫产生器直接向防护区喷放泡沬时，其位置也应符合前面4条（导泡筒-由泡沬发生器出口向防护区输送高倍数泡沬的导筒）；3 高倍数泡沫产生器前应设置控制阀、压力表和管道过滤器；4 高倍数泡沬产生器在室外或坑道应用时，应釆取防止风对泡沬的产生和分布影响的措施。1.3.2 固定泡沫炮固定泡沫炮分远控固定泡沫炮（电动、液动）和手动固定泡沫炮。设置要求为： 1 布置在防火堤内的泡沫炮和炮塔应釆取有效的防爆和隔热保护措施。 2 室外布置的泡沫炮宜设置在保护场所主导上风方向。 3 甲、乙、丙类液体储罐区和工艺装置区的消防炮塔（平台）的高度应满足泡沬炮的俯仰回转中心高度不低于灭火对象主体结构最大高度的50%。 4 液化烃储罐区的消防炮塔（平台）的高度应满足泡沬炮尚俯仰回转中心高度不低于灭火命秦主体结构的最大高度。 5 油品码头的消防炮塔应使泡沬炮的俯仰回转中心高度不低于在最高潮位和油船空载时的甲板高度，泡沬炮水平回转中心与油品码头前沿的距离应不小于2.5m。 6 消防炮塔的周围应留有供设备维修用的通道。1.3.3 泡沫喷头泡沫喷头适用于泡沫喷淋灭火系统，泡沫喷头主要有吸气型泡沫喷头（悬挂式、侧挂式、弹出式）与非吸气型泡沫喷头（多位悬挂式）两种类型。非吸气型喷头没有吸入空气的结构，从喷头喷出的是雾状泡沫混合液，这种泡沬喷头可用水喷雾喷头代替由于没有空气机械搅拌作用，泡沫发泡倍数较低。用于非水溶性甲、乙、丙类液体火灾，且当选择水 成膜、成膜氟蛋白等成膜类泡沫液时，可选用开式非吸气喷头。泡沫喷头的布置应根据泡沫混合液的设计供给强度、保护面积和喷头特性确定；应使泡沫直接喷射到保护对象上；泡沫喷头的布置，应保证整个保护面积内的泡沬混合液供给强度均匀，任意四个相邻喷头组成的四边形保护面积内的平均泡沫混合液供给强度不应小于设计强度；泡沫喷头周围不应有影响泡沫喷洒的障物；泡沬喷淋区域边界的喷头布置，应能有效地保护分界区。泡沫喷头的保护面积和间距喷头设置高度 (m)每只喷头的最大保护面积（）(爪2)喷头的最大水平距离 (m)1012.53-610103.21.3.4 泡沫枪泡沫枪用于移动式泡沫灭火系统，扑救流散液体火灾或小型储罐火灾。通常分为手提式泡沫枪和泡沫钩管两种。空气泡沫钩由钩管和泡沫产生器两部分组成，钩管上端的弯形喷管用来挂在着火油罐壁上，向罐内喷射跑哦。钩管下端为空气泡沫产生器，它由空气管、65mm管牙接口和孔板组成。空气管周围的气孔是空气吸入空，管牙接口用来连接水带。空气泡沫钩管使用时应注意以下几点 （1）空气泡沫钩管必须直接使用泡沫混合液，配制的混合液应为3%或6%型普通蛋白泡沫液。 （2）扑救高度超过5m的油罐时，应将泡沫钩管拴在消防拉梯上，并借助拉梯将钩管升高至罐口后挂在罐壁上 （3）使用6%型泡沫液时，比例混合器示数应调至“16”；使用3%型泡沫液时，比例混合器示数应调至“8”； （4）待弯形喷射管正常喷射泡沫液时，再将空气泡沫钩管钩在罐壁上。 1.4 泡沫液及泡沫液储罐 1.4.1泡沫液的选择 泡沫液的选择尤为重要非水溶性甲、乙、丙类液体储罐，当采用液上喷射泡沬灭火时，宜选用蛋白、氟蛋白、水成膜或成膜氟蛋白泡沬液，当釆用液下喷射泡沫灭火时，应选用氟蛋白、水成膜或成 膜氟蛋白泡沫液。水溶性甲、乙、丙、液体以及含氧添加剂含量超过体积比大的无铅汽油，必须选用抗溶性泡沬液。保护非水溶性甲、乙、丙类液体的泡沫喷淋、泡沬枪、泡沫炮系统，当釆用吸气型泡沬产生装置时，可选用蛋白、氟蛋白、水成膜或成膜氟蛋白泡沫液；当釆用非吸气型泡沬产生装置(如水雾喷头）时，应选用水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。当用一套泡沬灭火系统同时保护水溶性和非水溶 性甲、乙、丙类液体时，应选用抗溶泡沬液。高倍数泡沫灭火系统，当利用热烟气发泡时，必须釆用耐温、耐烟型高倍数泡沬液；当利用新鲜空气发泡时，应根据系统所使用的水源，选择淡水型或耐海水型高倍数泡沫液。 1.4.2泡沫液的存储 泡沫液的储存温度应为0-40。储存的期限与泡沫自身有关，蛋白泡沫液、氟蛋白泡沫液、高倍数泡沫液的有效期为5年；抗溶性泡沫液的有效期限仅为1-2年；水成膜泡沫液的有效期限可达10年。而且泡沫液应储存在通风干燥的房间或敞棚内，并且泡沫液与水不能预混。 1.5 泡沫混合液的配制泡沫混合液的配制要求蛋白泡沫液、氟蛋白泡沫液、抗凝氟蛋白泡沫液，可使用淡水或海水调制；凝胶型泡沫液、金属皂型泡沫液应使用淡水；严禁使用影响泡沫灭火性能的水；配制混合液用水的温度4-35为宜。 泡沫液储罐有常压和压力储罐 1.6 泡沫灭火剂灭火原理：泡沫是一种体积较小，表面被液体包围的气泡群，比重在0.001-0.5之间，由于泡沫的比重远远小于一般可燃液体的比重，因而可以漂浮于液体的表面，形成一个泡沫覆盖层。同时，泡沫又具有一定的粘性，可粘附于一般可燃固体的表面，使燃着的物质与空气隔离，并降低温度，达到灭火的目的。覆盖作用：泡沫覆盖层是可燃物表面与空气隔离封闭作用：遮断热辐射；阻止燃烧物的蒸发或热解挥发，使可燃气体难以进去燃烧区。冷却作用：泡沫液析出的液体有冷却作用。窒息作用：泡沫产生的水蒸气有稀释燃烧区氧气浓度的作用。1.6.1泡沫液的组成泡沫液由发泡剂，泡沫稳定剂，助溶剂，抗冻剂，耐液剂，水等物质组成。（1）发泡剂发泡剂是泡沫灭火剂中的基本组分，多为各种类型的表面活性物质，作用是使泡沫灭火剂的水溶液易发泡。（2）稳泡剂稳泡剂多为一些持水性强的大分子或高分子物质，它能提高泡沫的持水时间，增强泡沬的稳定性。（3）耐液添加剂耐液添加剂多为既疏水又疏油的表面活性剂和某些抗醇性高分子化合物，使泡沬有良好的耐燃料破坏性。（4）助溶剂与抗冻剂助溶剂与抗冻剂一般为一驻醇类或醇醚类物质，使泡沫灭火剂体系稳定、泡沬均匀、抗冻性好。（5）其它添加剂泡沫灭火剂中还有泡沬改进剂、防腐蚀剂、防腐败剂等添加剂。所有泡沬灭火剂配成预混液后，有效期会大大缩短，尤其是蛋白类泡沫灭火剂，很快会腐败，所以通常应以原液状态储存。1.7泡沫灭火剂及其特点与使用范围1.7.1 空气泡沫灭火剂空气泡沫灭火剂的泡沫是通过搅拌而生成的。按其发泡倍数可分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫三类。根据发泡剂的类型和用途，低倍数泡沫灭火剂又可分为蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫、抗溶性泡沫和合成泡沫灭火剂五种类型。 1.7.2 蛋白泡沫灭火剂 蛋白泡沬灭火剂是由动物的硫、角、毛、血及豆饼、草籽饼等动、植物蛋白质水解产物为棊料制成的泡沫灭火剂。其优势在于原料易得、生产丁艺简单、成本低，泡沬稳定性和持水性及抗烧性好，一般活于咸水、海水等。它不话用于液 下喷射泡沫系统，储存期较短，质量好的蛋白泡沫灭火剂储存期在5年以上，我国冃前的蛋白泡沫灭火剂一般储存23年。 蛋白泡沫灭火剂适用于扑救诸如原油、汽油、柴油、苯、甲苯等非水溶性甲、 乙、丙类液体火灾，也可扑救如纸张、木材等八类火灾。 1.7.3 氟蛋白泡沫灭火剂 在蛋白泡沬灭火剂中添加氢碳表面活性剂制成了氛蛋白泡沫灭火剂，由于氟碳表面活性剂的表面张力较低，并具有较好的疏油性，所以氟蛋白泡沬灭火剂与蛋白泡沬灭火剂相比，其泡沬流动性与封闭性好，灭火效力提高了一倍，可用于液下喷射泡沫系统，并能与干粉联合使片。美国的国民泡沫公司于1965年开发了商品为AER-O-FOAMXL的氟蛋白泡沫。氟蛋白泡沫流动性好，并且在受油品污染的情况下也不轻易消泡，能以液下喷射的形式使用。紧接着国民泡沫公司，英国的安格斯公司、ICI公司也制成了氟蛋白泡沫液，以FP-70的商品在市场上销售。在欧美，氟蛋白泡沫问世后，很快就替代了蛋白泡沫成为保护大型油罐的主流灭火剂。 (1)组分：在蛋白泡沫中加入“6201”预制液，即可成为氟蛋白泡沫灭火剂“6201”预制液，又称FCS溶液，是由“6201”氟碳表面活性剂、异丙醇和水按3：3：4的质量比配制成的水溶液。“6201氟碳表面活性剂在6型和3型氟蛋白泡沫液中的重量百分数分别为0.33%和066%。因此，这两种类型的氟蛋白泡沫液，按规定混合比产生的氟蛋白泡沫，其6201氟碳表面活性剂的含量均为00196%(重量%) 。（2）灭火原理和泡沫特点 灭火原理与蛋白泡沫基本相同。但由于氟碳表面活性剂的作用，使它的水溶液和泡沫性能发生了显著的变化，从而提高了灭火效率。 溶液的表面张力和界面张力明显降低：实验证明，蛋白泡沫溶液与水按规定混合比配制的水溶液，其表面张力为46105Ncm左右，而按规定混合比配制的氟蛋白泡沫灭火剂的水溶液，在“6201和OBS含量为0.015%时的表面张力仅为21105Ncm左右。而且，“6201”和OBS还能降低灭火剂水溶液与油类之间的界面张力。表面张力和界面张力的降低，都意味着产生泡沫所需的能量相对减小。 泡沫易于流动：泡沫的临界切应力大小与泡抹的流动性有直接的关系，切应力越小，泡沫的流动性越好。实验测定，蛋白泡沫的临界切应力为200105Ncm左右；而氟蛋白泡沫的临界切应力仅为100105Ncm左右。因而，氟蛋白泡沫的流动性比蛋白泡沫好得多。氟蛋白泡沫灭火时以较薄的泡沫层，即能迅速地将油面覆盖，且泡沫比较牢固，不易被破坏；即使被冲破，由于它有良好的流动性和自愈性，也能快速自行愈合。 泡沫疏油能力强：灭火时，往往由于泡沫喷射与油面发生冲击作用,而使部分泡沫潜入油中，并夹带一定量的油再浮到油面上来。当蛋白泡沫含有定油量时，即能自由燃烧，因而不能用于液下喷射。而氟蛋白泡沫灭火时，由于氟碳表面活性剂分子中的氟碳链既有疏水性又有很强的疏油性，可以在泡沫与油的交界面上形成水膜，又能把油滴包于泡沫之中，阻止了油的蒸发，降低含油泡沫的燃烧性。实验证明，蛋白泡沫中含汽油量达到2以上时，即有可燃性，达到8.5%时即可由燃烧；而氟蛋白泡沫中的汽油含量需高达23%以上时才能自由燃烧。与干粉联用性好：蛋白泡沫不能与一般干粉联用。因为干粉中所用的防潮剂(如硬脂酸镁)对泡沫有很大的破坏作用，两者一经接触，泡沫就会很快被破坏而消失，所以蛋白泡沫只能与经过特制的于粉联用。而氟蛋白泡沫则由于氟碳表面活性剂的作用，具有抵抗干粉破坏的能力。蛋白泡沫中含有0.01%的6201或OBS时，即有明显的抗干粉破坏的能力；当“6201或OBS的含量达到0.0150.02%时。与干粉就有良好的联用性。因此，氟蛋白泡沫灭火剂可与各种干粉联用，且均能取得良好的灭火效果。干粉灭火剂灭火速度快，可以迅速压住火势；泡沫则覆盖在油面上,能防止复燃。两者联用时，充分发挥各自的长处。即可把火迅速扑灭。（3）应用方范围 它与蛋白泡沫灭火剂一样，主要用于扑救各种非水溶性可燃、易燃液体和一些可燃固体火灾。广泛用于扑救大型储罐(液下喷射)、散装仓库、输送中转装置、生产加工装置、油码头及飞机火灾等。其使用方法、储存要求与蛋白泡沫同。1.7.4 抗治氟蛋白泡沫灭火剂抗溶氣蛋白泡沫灭火剂是在氟蛋白泡沫灭火剂的猫础上添加了高分子多糖和其它添加剂等制成的，它兼有氟蛋白泡沬灭火剂和凝胶型抗港泡沫灭火剂的特 点，主要用于扑救水溶性甲、乙、丙类液体火灾，也可用于扑救非水溶性甲、乙、 丙类液体火灾和人类火灾。1.7.5成膜氟蛋白泡沫灭火剂成膜蛋白泡沬灭火剂以水解蛋白为基础，添加适宜的氟碳表面活性剂制成的，它具有蛋白灭火剂抗烧性能好的优点，同时还具有成膜性，它作为高性能的氛蛋白泡沬灭火剂可配非吸气式泡沫喷射装置使用。由于它的基料为水解蛋白，储存期与蛋白泡沬灭火剂相同。1.7.6 抗溶成膜氟蛋白泡沬灭火剂 抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂是在成膜氟蛋白泡沬灭火剂的基础上，添加高分 子抗醇化合物制成的，主要用于扑救水溶性甲、乙、丙类液体火灾，当扑救非水 溶性甲、乙、丙类液体火灾时，可视为普遍成股氛蛋白泡沬灭火剂。1.7.7 水成膜泡沬灭火剂 普通水成膜泡沬灭火剂是以氛碳表面活性剂和碳氢表面活性剂为基料制的。由于所用氟碳表面活性剂的表面张力较低，泡沫析出的混合液能在所保护的非水溶性液体表面上形成一层具有隔绝空气和降温作用的防护膜，增强了泡沫的流动性和流油性，同时增强了泡沬的封闭性和抗复燃性，此其灭火效力不仅泡沬性能有关，还依赖于其防护膜的牢同性。水成膜泡沬灭火剂蛋白类泡沬灭火剂相比，灭火性能较好，但抗烧性能较差；由于它是合成原料制成的，其储存期较长，通常可储存1520年。它能与干粉灭火剂联合使用，适用于液下喷射泡沫系统，还适用于非吸气型泡沫喷射装置。水成膜泡沫是美国发明的。1946年1952年，美国海军技术研究所的特斯曼在研究团体的湿润性发现，氟表面活性剂既具有斥水性，又具有斥油性。该研究所的查布研究把氟表面活性剂作为灭火剂应用，并开发了把它与干粉灭火剂一起使用的联用系统。这种泡沫析出的氟表面活性剂水溶液在油表面形成薄膜，浮在上面，在灭火后抑止蒸汽发生并防止复燃。由于它在油的表面形成轻的水性薄膜，美国海军就称其为轻水泡沫，并于1964年获得专利。(1)组分：由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂和添加剂(泡沫稳定剂，抗冻剂，助溶剂、增稠剂等)及水组成。氟碳表面活性剂是其中的主要成分，所占比例为15；它可以是一种，也可以是多种表面活性剂的混合物。其亲水基团可为阳离子型或阴离子型，也可为两性或非离子型的，使用最多的是阴离子型。水成膜泡沫灭火剂还含有0.10.5的聚氧化乙烯，用以改善泡沫的抗复燃能力和自封能力。 水成膜泡沫灭火剂中使用的非氟表面活性剂的含量为0.010.5。它不仅能增强泡沫的发泡倍数和稳定性，而且能降低水成膜泡沫水溶液与油类之间的界面张力，增强与油料之间的亲和力，有助于水膜的形成和扩散，使一部分不能形成扩散膜的一些氟碳表面活性剂也能更好地成膜，形成坚固的含水膜。水成膜泡沫中的溶剂为乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚等，用量为为540。它们对各个组分具有助溶作用，并可以增强泡沫性能、适当降低泡沫液的凝固点，有助于泡沫的形成。（2）灭火原理在扑救石油产品火灾时，依靠泡沫和水膜的双重作用，而泡沫起主导作用。 泡沫的灭火作用：由于水成膜泡沫中氟碳表面活性剂和其他添加剂的作用，使其具有比氟蛋白泡沫更低的临界切应力(其临界切应力仅为60105Ncm左右)，当泡沫喷射到油面上时，由于流动性非常好，很快地在油面上展开，并结合水膜的作用把火迅速扑灭。 水膜的灭火作用；水成膜泡沫的特点是能在油类的表面上形成一层很薄的水膜，这是由于氟碳表面活性剂和非氟表面活性剂共同作用的结果。这层水膜可使油品与空气隔绝，阻止油气蒸发，更有利于泡沫流动，加速灭火。但仅靠水膜的作用还不能有效地灭火。实际上，水成膜泡沫的灭火作用是：当把泡沫喷射到燃烧的油面时，泡沫一面在油面上散开，一面在油面上形成一层水膜，抑制油品的蒸发，使其与空气隔绝，并使泡沫迅速流向尚未直接喷射到的区域，进一步灭火。 水成膜泡沫灭火剂主要适用于扑灭汽油、煤油、柴油、苯等非水溶性甲、乙、 丙类液体火灾，由于其渗透性强，对于八火灾它比纯水的灭火效率高，所以也适用于扑灭木材、织物、纸张等八火灾。1.7.8 抗溶水成膜泡沫灭火剂 抗溶水成膜泡沫灭火剂是在普通水成膜泡沫灭火剂的基础上，添加一 种抗醇的高分子化合物制成的，它在灭非水溶性液体火灾时，具有普通水成膜泡沫灭火剂的成膜特点，在灭醇、酯、醚、醛、酮等水溶性液体火时，在燃料表面上能形成一层高分子胶股，保护上面的泡沬免受极性液体脱水而导致的破坏。它主要用于扑救水溶性甲、乙、丙类液体火灾，也可用于扑救非水溶性甲、乙、丙 类液体火灾和八类火灾。抗溶性泡沫灭火剂主要类型有：以水解蛋白为基料，添加脂肪酸的锌、镉、铝等有机金属盐制成的金属皂型抗溶性灭火剂,目前已淘汰；以水解蛋白或合成表面活性剂为发泡剂，添加海藻酸盐一类天然高分子化合物而制成的高分子型抗溶性泡沫灭火剂；由氟碳表面活性剂和多糖制成的触变型抗溶性泡沫灭火剂；以蛋白泡沫液添加特制的氟碳表面活性剂和多种金属盐制成的氟蛋白型抗溶性泡沫灭火剂；以硅酮表面活性剂为基料制成的抗溶性泡沫灭火剂等。灭火原理：原液用水稀释时，不产生沉淀物，其混合液为一种透明、均相的液体。泡沫一接触水溶性溶剂的表面，立即发生反应，夺取泡沫层中的水分，同时形成一种既不溶于水，又不溶于溶剂的均匀而粘稠的薄膜。从而有效地防止水溶性溶剂对泡沫的破坏，提高泡沫的稳定性和持久性灭火时泡沫迅速覆盖液面，或粘附于燃烧物固体表面，形成严密的覆盖层，从而隔绝空气使火熄灭。应用范围：抗溶性泡沫主要用于扑救乙醇，甲醇，丙酮。醋酸乙酯等一般水溶性可燃、易燃液体的火灾。不宜用于扑救低沸点的醛、醚、有机酸和胺等有机液体的火灾。虽然也可以扑救一般油类和固体火灾，但由于价格较高，一般不予采用。使用特点；这种灭火剂的原料来源丰富，制造工艺简单，价格便宜，泡沫腐蚀性小，有效期长，可与水预先混合，混合液输送距离不受限制。可用于普通泡沫灭火设备，也可用于固定式，半固定或移动式灭火系统。使用时仍需要安装泡沫缓冲装置。 灭火原理：灭火时，泡沫能在极性溶剂表面形成一层含气泡的凝胶层，这种膜能有效的防止极性溶剂的破坏，从而达到覆盖灭火的目的。 使用方法：可采用通用的灭火设备，可以进行预混；如采用U型施放器，在离液面40cm处，使泡沫沿容器壁流入，则效果最好。在实际使用中采用9和6的混合比，均可获得较好的灭火效果。应用范围：这种抗溶性泡沫灭火剂主要用于扑救极性溶剂如甲醇，乙醇，乙醚和丙酮等液体火灾。1.7.9 合成型抗溶泡沫灭火剂1974年美国奇萨以触变形多糖作为抗醉剂，制成了凝胶型抗溶泡沬灭火剂，我国于80年代研制出多糖和凝胶型抗溶泡沫灭火剂。凝胶型抗溶泡沬与水溶性液体接触时，泡沫中的多糖凝聚并在水溶性液体燃料上形成一层波膜，保护上面的泡沫免受极性液体脱水而导致的破坏。凝胶型抗溶泡沬主要用于扑火水溶性甲、乙、丙类液体火灾。1.7.10 泡沬灭火剂的主要性能 为了保证质量，多数国家制订了泡沬灭火剂技术标准，对泡沬灭火剂的性能进行了规定。我国现行标准在对泡沫液理化性能的要求上与150标准基本相同，但对其泡沬性能的要求及其检测试验条件有较大差异，目前我国正在着手修订有关技术标准，预计修订后会有所接近。 泡沬的主要性能为：泡沬倍数、析液时间、灭火时间、抗烧时间。低倍数泡沬与中、髙倍数泡沬在检测试验方法、检测项目和指标上是有别的，详见有关标准。1.8 我国泡沫灭火系统的发展（1） 1997年3月，陈爱平1编译发表了一种新型高效的压缩空气泡沫灭火系统一文，讲述了为了解决当前常用的泡沫灭火系统存在着系统喷出泡沫冲量不高和喷出泡沫的稳定性不强等问题，加拿大国家消防实验室研究开发出一种新型高效的压缩空气泡沫灭火系统。文章介绍了压缩空气泡沫灭火系统的组成和工作原理，以及把它与喷雾系统和洒水系统进行灭火试验比较，试验结果显示在该系统中泡沫浓缩物的用量只有当前常用空气泡沫系统中用量的推荐值的一半；而且系统的用水量较小，在水源缺乏的地区,该系统不失为一理想选择。（2）1998年，秘义行2发表了论低倍数泡沫灭火系统的泡沫物理性能检测文章介绍了低倍数泡沫灭火系统是当今世界普遍首选的用于生产、加工、储存、运输和使用甲、乙、丙类液体场所的灭火系统, 并早已成为甲、乙、丙类液体储罐区及石油化工装置区等场所的消防主力军。但由于泡沫系统主要用于石油化工行业,有关消防工程检测人员对该系统技术不熟悉和缺乏行之有效的检测标准等方面制约因素,对泡沫系统还未开展实质性检测。泡沫系统检测工作的重要性是不言而喻的，为此笔者对泡沫质量(泡沫倍数、25%析液时间)、泡沫混合液之混合比这两项技术性强的检测项目加以论述。（3）1999年7月，秘义行3发表了谈浮顶储罐 泡沫灭火系统设计文章论述浮顶储雄低倍数泡沫灭火系统的设计要点,阅述低倍数泡沫灭火系统设计规范中有关修仃条文及其依据,同时介绍了发达国家的有关标准的情况。（4）1999年8月，陶李华、俞仲陵、林秀岗4发表了Coflexip浮顶油罐泡沫灭火系统的应用前景探析文章介绍了Coflexip浮顶油雄火灾保护系统的构成及特点,简要分析了Coflexip泡沫灭火系统与传统的固定式泡沫灭火系统的比较优点,初步探讨了Coflexip泡沫灭火系统应用前景。（5）1999年10月，张洪英5发表了高倍泡沫灭火系统设计问题探讨文章针对高倍泡沫灭火系统设计过程中遇到的问题,诸如高倍泡沫灭火系统型式的选择, 主要设备的选取、系统及各设备参数的确定、火灾报警后灭火系统的响应时间等,通过相应的图示,一系列实验数据及近年来的设计实践,提出了切实有效的解决方法。通过经济分析的方法,论证了高倍泡沫灭火系统的先进性。（6）2000年9月，赵永代6发表了sp合成型泡沫喷淋灭火系统应用探讨文章简要介绍了SP合成型泡沫喷淋灭火系统的特性,与其它灭火系统的比较以及简单设计,说明该系统是高效、安全、经济的灭火系统,具有广泛的应用前景。（7）2001年7月，叶龙川7发表了压缩空气A类泡沫灭火系统的试验和研究文章介绍了压缩空气A类泡沫灭火系统的组成和工作原理，并通过介绍了到了此系统的一些应用结论并提出了今后的研究方向。（8）2001年12月，王万钢8发表了自动喷水与高倍数泡沫灭火系统的联合应用文章通过对自动喷水灭火系统和高倍数泡沫自动灭火系统各自特点的分析，提出对某些场所的消防保护采用上述二系统的组合系统,比单独使用其中一种灭火系统能提供更可靠的控火和灭火效果。（9）2002年3月，刘明敏9发表了泡沫喷淋灭火系统在I类地下汽车库中的应用及存在的问题文章介绍了系统的组成及参数的确定，并结合工程实例，论述了泡沫喷淋灭火系统在I类地下汽车库中应用的局限性及建议采用泡沫水联用灭火系统。（10）2002年7月，周奕峰10发表了全淹没式高倍数泡沫灭火系统在地下停车库中的应用文章介绍了淹没式高倍数泡沫灭火系统，并结合工程实例阐述其设计计算过程作出简要总结。（11）2003年2月，曾国保11发表了石油库固定泡沫灭火系统设计要点文章介绍了总容量在500m3以上的石油库油罐区均应设置固定泡沫灭火系统,要使用低倍数泡沫液；选择泡沫液应综合考虑储存油的性质、泡沫液的保存时间、喷射方式( 液上或液下) 以及泡沫液废弃后对环境的污染等因素,对原油、重油罐区不宜使用普通蛋白泡沫液。应根据储油罐的形式、油品的性质、泡沫液的种类选择灭火喷射方式。设计中要认真做好系统各组件技术参数的计算、选型,要考虑施工、安装以及现场使用安全、有效、便捷的需要。（12）2003年5月，刘德明12发表了自动压缩空气A类泡沫灭火系统的特点及在使用中的几点注意事项文章介绍了自动压缩空气A类泡沫灭火系统的灭火机理、与其他普通类型灭火系统相比所具有的鲜明特点,以及该套消防系统在实际操作中需注意的几点事项。（13）2003年7月，马化吉13发表了浅谈水成膜泡沫自动灭火系统在地下隧道的应用研究，文章概述了国内外地下隧道严峻的火灾形势, 通过水喷雾、水成膜泡沫喷淋分别对90 号汽油的灭火试验对比,以及水喷雾灭火系统在国外的实际使用情况,得出水成膜泡沫灭火系统更适合在公路隧道的应用,从而确保隧道运行安全。（14）2004年3月，金鹏、佟志东、王芳14发表了高倍数泡沫灭火系统设计简介文中讲述了高倍数泡沫灭火系统具有发泡倍数高、灭火范围广、灭火效能强、抗复燃能力强、水渍损失小、成本低，毒、无污染、环保等特点，是较好的灭火设施和替代哈龙的理想产品。简单介绍高倍数泡沫灭火系统的灭火机理、灭火特点、系统类别、系统组成及设计计算等方面。（15）2004年12月，孙林初15发表了浅谈高倍数泡沫灭火技术的应用前景文章针对高倍数泡沫灭火系统的应用范围及其取代低倍数泡沫灭火系统和气体灭火系统的可能性进行了分析。指出高倍数泡沫灭火系统在现有诸多消防技术中，以其应用范围广、灭火速度快、水渍损失小、对人体无毒害等优点显示出独特优势，其应用将不断推广。（16）2005年4月，刘璐16发表了地下车库自动喷水泡沫联用灭火系统的探讨文章指出自动喷水灭火系统已经被国际上公认为扑灭室内火灾最为有效的消防措施。并结合实例介绍自动喷水泡沫联用灭火系统的组成、工作原理、泡沫灭火剂的确定和其特性及在实际工程中的计算和应用。（17）2005年6月，薛林、王丽晶17发表了A类泡沫灭火系统应用技术研究文章对A类泡沫灭火系统的灭火及隔热保护效能进行试验研究，分析了A类泡沫灭火系统的应用特点，着重阐述压缩空气A类泡沫灭火系统的应用对消防部队灭火战术的影响，研究成果对于消防部队的灭火作战具有极其重要的指导意义。（18）2005年10月，施洪昌18发表了泡沫-水喷淋自动灭火系统的应用文章介绍了探索高效能扑灭石油化工企业可燃易燃液体火灾的方法是设计人员的共同目的。通过对几种常见消防系统的比较和对水成膜泡沫剂、相应的泡沫-水喷淋自动灭火系统论述以及设计注意事项的介绍，认为泡沫-水喷淋自动灭火系统对扑救这类火灾是一种行之有效的方法，应大力推广。（19）2006年3月，楼新荣、常磊19发表了SP合成型泡沫喷雾灭火系统在变压器消防中的应用文章介绍了SP合成泡沫灭火剂的性能和特点，介绍了该灭火系统的组成、原理、设计计算参数选择，并就在变压器消防中的应用与水喷雾灭火系统进行了比较，表明了该系统具有高效、安全、经济的特点，在消防工程(特别是变压器消防)中有良好的应用前景。（20）2006年5月，张耀、段艳20发表了泡沫喷雾灭火系统在电力变压器灭火中的应用文章提出了泡沫喷雾灭火系统在电力变压器灭火中应用的优点，介绍了泡沫喷雾灭火系统的组成和工作原理，并且给出了泡沫喷雾灭火系统的设计计算方法。（21）2007年5月，梁振越21发表了类地下汽车库泡沫喷淋灭火系统设计文章介绍了泡沫喷淋灭火系统的组成、工作原理，结合成都龙湖虹波B区地下车库，阐述了其泡沫喷淋灭火系统设计计算过程，并对设计中泡沫液用量计算，尽量减小主干管管径，增大泡沫罐服务半径的措施等设计要点进行了总结。（22）2007年10月，韩炜萍，崔敏, 王卫党22发表了低倍数泡沫灭火系统在石油库消防设计中的技术探讨文中以兰州石油化工公司连云港分公司港口库区油库的泡沫消防工程的设计为例，总结了固定式泡沫灭火系统采用的主要型式，结合在工程实践中遇到的问题，优化设计，对该装置的工作原理和功能特点进行了阐述。（23）2008年3月，王喜世、廖瑶剑,林霖23发表了一种新制备的多组分压缩空气泡沫灭火实验研究文章介绍了在新制备了一种多组分泡沫灭火剂的基础上，发展了多组分压缩空气泡沫灭火系统并开展了在不同泡沫浓度、不同结构类型混合腔和不同工作压力等工况条件下，其对油池火和木垛火的灭火有效性实验研究。实验结果表明,泡沫浓度对灭火效果有显著影响，且对不同