泡沫灭火系统

1、第六章第六章 泡沫灭火系统泡沫灭火系统第一节第一节 泡沫灭火系统的分类泡沫灭火系统的分类第二节第二节 泡沫灭火系统的组成及工作原理泡沫灭火系统的组成及工作原理第三节第三节 泡沫灭火系统的设计泡沫灭火系统的设计第四节第四节 泡沫灭火系统的典型应用泡沫灭火系统的典型应用第一节第一节 泡沫灭火系统的分类泡沫灭火系统的分类一、泡沫的形成及灭火原理一、泡沫的形成及灭火原理（一）泡沫的形成（一）泡沫的形成 泡沫为流态泡沫，流态泡沫分散质为空气，分散剂泡沫为流态泡沫，流态泡沫分散质为空气，分散剂为液体（即泡沫液与水的混合液），是一种胶体。泡沫形为液体（即泡沫液与水的混合液），是一种胶体。泡沫形成首先要具有气

2、相和液相之间的介面膜，也就是表面膜。成首先要具有气相和液相之间的介面膜，也就是表面膜。膜的强度取决于膜的厚度、化学稳定性（耐油性）、热稳膜的强度取决于膜的厚度、化学稳定性（耐油性）、热稳定性（耐高温性）、物理稳定性（脱水速度）和膜的表面定性（耐高温性）、物理稳定性（脱水速度）和膜的表面张力等。张力等。 （二）泡沫灭火机理（二）泡沫灭火机理 泡沫倍数根据泡沫性质不同可分为泡沫倍数根据泡沫性质不同可分为21000倍，其相对倍，其相对密度约为密度约为0.0010.5，小于易燃和可燃液体的相对密度，因，小于易燃和可燃液体的相对密度，因此能够浮在油品液面上自由展开，隔断油品液面与空气的此能够浮在油品液面

3、上自由展开，隔断油品液面与空气的接触，强韧地覆盖在燃烧液面上，有较长时间的稳定性，接触，强韧地覆盖在燃烧液面上，有较长时间的稳定性，风吹不分裂，能耐火焰和高温。当泡沫覆盖层由于机械的风吹不分裂，能耐火焰和高温。当泡沫覆盖层由于机械的作用受到破坏时，有再覆盖的能力，能有效扑灭烃类火灾作用受到破坏时，有再覆盖的能力，能有效扑灭烃类火灾。其主要作用如下：。其主要作用如下： 隔绝作用隔辐射作用冷却作用冷却作用稀释作用稀释作用 二、泡沫灭火剂的种类及性质二、泡沫灭火剂的种类及性质 泡沫灭火剂（简称泡沫液）根据泡沫灭火剂（简称泡沫液）根据发泡剂的类型和用途发泡剂的类型和用途，可分为可分为蛋白泡沫、氟蛋白泡

4、沫、抗溶性泡沫、蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫、“轻水轻水”泡沫泡沫和合成泡沫和合成泡沫等。等。 按按发泡倍数（泡沫比混合液的倍数）发泡倍数（泡沫比混合液的倍数）可分为三种，即可分为三种，即低低倍数泡沫倍数泡沫（发泡倍数（发泡倍数20以下），泡沫直径约为以下），泡沫直径约为1mm，泡沫膜泡沫膜厚度约为厚度约为510-2mm；中倍数泡沫中倍数泡沫（发泡倍数（发泡倍数20200），泡），泡沫直径约为沫直径约为2mm，泡沫膜厚度约为泡沫膜厚度约为1.510-3mm；高倍数泡高倍数泡沫沫（发泡倍数（发泡倍数2001000），泡沫直径约为），泡沫直径约为5mm，泡沫膜厚泡沫膜厚度约为度约为210-3m

5、m。 1.低倍数泡沫灭火剂（蛋白泡沫）低倍数泡沫灭火剂（蛋白泡沫） 蛋白质泡沫液又称空气机械泡沫液，分蛋白质泡沫液又称空气机械泡沫液，分YE3型和型和YE6型，两者均为低倍数泡沫液。所产生的泡沫细小，具有相型，两者均为低倍数泡沫液。所产生的泡沫细小，具有相对密度小，稳定性好，持久性强，导热性低和抗烧性强，对密度小，稳定性好，持久性强，导热性低和抗烧性强，粘着性能高等优点。粘着性能高等优点。 蛋白质泡沫液具有这些优点，有利于灭火作用，主要蛋白质泡沫液具有这些优点，有利于灭火作用，主要用于用于扑救石油及石油产品类的火灾扑救石油及石油产品类的火灾和一般可燃固体材料和一般可燃固体材料（如木材等）火灾，

6、但不适用于扑救醇类、酮类、醚类等（如木材等）火灾，但不适用于扑救醇类、酮类、醚类等有机溶剂及钾、钠等轻金属火灾。有机溶剂及钾、钠等轻金属火灾。 表1 蛋白质泡沫液性能蛋白质泡沫液型号相对密度(20)PH值 (20)流动点沉降物%沉淀物%发泡数(20)90%火焰控制时间s灭火时间 s抗烧时间minYE31.166.07.5-100.20.177012012YE61.126.07.5-100.20.177012012蛋白质泡沫液使用注意事项如下所述：蛋白质泡沫液使用注意事项如下所述：蛋白泡沫液可使用淡水和海水，泡沫液与水的混合比蛋白泡沫液可使用淡水和海水，泡沫液与水的混合比YE6型型和和YE12型

7、为型为6:94；YE3型为型为3:97；不得有油类、醇类等各种杂质混入，并防止水流入，以防不得有油类、醇类等各种杂质混入，并防止水流入，以防止变质失效；止变质失效；储存温度在储存温度在-540范围，置于干燥阴凉处，勿露天储存范围，置于干燥阴凉处，勿露天储存；有效期约两年，一年应检验一次泡沫液性能指标。有效期约两年，一年应检验一次泡沫液性能指标。低倍数蛋白泡沫液不适用下述情况：低倍数蛋白泡沫液不适用下述情况：液下喷射泡沫灭火系统；液下喷射泡沫灭火系统；不能与干粉灭火剂联用；不能与干粉灭火剂联用；不能用于水溶性易燃液体；不能用于水溶性易燃液体；与水起急剧反应的物质如金属钾、钠、镁等；与水起急剧反应

8、的物质如金属钾、钠、镁等；管沟、容器、管道接口漏油处的火灾及大面积易燃物质的管沟、容器、管道接口漏油处的火灾及大面积易燃物质的火灾火灾;气体火灾；电气设备火灾。气体火灾；电气设备火灾。 2.氟蛋白泡沫液氟蛋白泡沫液 氟蛋白泡沫液由蛋白泡沫液中加入少量氟表面活性剂氟蛋白泡沫液由蛋白泡沫液中加入少量氟表面活性剂(“6201”液，又称液，又称FCS溶液，是氟碳表面活性剂、异丙醇和溶液，是氟碳表面活性剂、异丙醇和水按水按3：3：4的质量比配制而成的质量比配制而成)制成，这样可提高泡沫的流制成，这样可提高泡沫的流动性并克服被油污染的缺点。动性并克服被油污染的缺点。 国内制成的氟蛋白泡沫液为国内制成的氟蛋

9、白泡沫液为C10F19OC6H4SO3N2(CH3)2CHOH及水的混合液，含氟表面活及水的混合液，含氟表面活性剂为性剂为0.02%。国产氟蛋白泡沫液分。国产氟蛋白泡沫液分YEF3型和型和YEF6型，其性型，其性能指标如表能指标如表2所示。所示。 表2 氟蛋白泡沫液性能项目项目YEF3YEF6相对密度相对密度(20)1.161.12PH值值(20)6.07.5粘度粘度(20) /(10-3Pa.s)5015流动点流动点/-10沉淀物沉淀物/%0.1发泡倍数发泡倍数6.525%析水时间（析水时间（20）/min690%火焰控制时间火焰控制时间/s60灭火时间灭火时间/s90抗烧时间抗烧时间/mi

10、n12与水混合比与水混合比3:976:94氟蛋白泡沫液优点如下：氟蛋白泡沫液优点如下： 表面张力和界面张力显著降低。表面张力和界面张力显著降低。实验证明，蛋白空气泡实验证明，蛋白空气泡沫混合液的表面张力约为沫混合液的表面张力约为4610-3N/m，而氟蛋白泡沫混合液的而氟蛋白泡沫混合液的表面张力约为表面张力约为2210-3N/m。同时泡沫混合液与油类之间的界面同时泡沫混合液与油类之间的界面张力降低，降低了能量消耗，提高了泡沫灭火剂的效率。张力降低，降低了能量消耗，提高了泡沫灭火剂的效率。 流动性能好，灭火速度快。流动性能好，灭火速度快。泡沫流动性能的好坏，取决泡沫流动性能的好坏，取决于临界剪切

11、应力。临界剪切应力越小，泡沫的流动性能越好，于临界剪切应力。临界剪切应力越小，泡沫的流动性能越好，越能在较短时间内覆盖油液面，达到灭火目的。根据测定，蛋越能在较短时间内覆盖油液面，达到灭火目的。根据测定，蛋白泡沫的临界剪切应力为白泡沫的临界剪切应力为20Pa左右，氟蛋白泡沫的临界剪切应左右，氟蛋白泡沫的临界剪切应力为力为10Pa，因而氟蛋白泡沫有很好的流动性和自封能力。因而氟蛋白泡沫有很好的流动性和自封能力。 疏油能力强。疏油能力强。氟蛋白泡沫由于氟碳表面活性剂分子中的氟蛋白泡沫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，使它能在泡沫与油交界氟碳链既有疏水性又有很强的疏油性，使

12、它能在泡沫与油交界面上形成水膜，能把油滴包于泡沫中，阻止油气蒸发，利于灭面上形成水膜，能把油滴包于泡沫中，阻止油气蒸发，利于灭火。火。 与干粉的相溶性能好。与干粉的相溶性能好。氟蛋白泡沫灭火剂由于氟碳化表氟蛋白泡沫灭火剂由于氟碳化表面活性剂的作用，使它具有抵抗干粉对泡沫的破坏作用，能与面活性剂的作用，使它具有抵抗干粉对泡沫的破坏作用，能与干粉灭火剂联合使用。既能发挥干粉的快速灭火效能，又能使干粉灭火剂联合使用。既能发挥干粉的快速灭火效能，又能使用泡沫在液面上的覆盖作用，防止复燃的可能性，大大提高灭用泡沫在液面上的覆盖作用，防止复燃的可能性，大大提高灭火效果。火效果。 3.抗溶性泡沫抗溶性泡沫

13、抗溶性泡沫液按原料分成天然蛋白质为基料和合成物质抗溶性泡沫液按原料分成天然蛋白质为基料和合成物质为基料两种。为基料两种。蛋白泡沫液中加入金属皂。蛋白泡沫液中加入金属皂。 蛋白质水解物中加入金属皂及合成表面活性剂。蛋白质水解物中加入金属皂及合成表面活性剂。 蛋白质水解物中添加了特殊的氟表面活性剂。蛋白质水解物中添加了特殊的氟表面活性剂。抗溶性泡沫液能扑救醇、酮、醛、醚等水溶性液体火灾，而抗溶性泡沫液能扑救醇、酮、醛、醚等水溶性液体火灾，而其它类型的泡沫液由于极性溶剂吸收泡沫中的水分，易于破其它类型的泡沫液由于极性溶剂吸收泡沫中的水分，易于破坏，达不到灭火目的。国产坏，达不到灭火目的。国产YEK-

14、6型抗溶性泡沫液性能指标型抗溶性泡沫液性能指标如表如表3所示。所示。 表表3 抗溶性泡沫液性能抗溶性泡沫液性能相对密度相对密度(20)1.021.04pH值值(20)6.58.5粘度粘度(20) /(10-3Pa.s)8001200凝固点凝固点/-5发泡倍数发泡倍数(20)7925%析水时间（析水时间（20）/min4.5乙醇灭火时间乙醇灭火时间(20)/s3.0抗烧时间抗烧时间(20)/min1204.中倍数泡沫液中倍数泡沫液 中倍数泡沫液的泡沫发生倍数大于中倍数泡沫液的泡沫发生倍数大于20倍，国产倍，国产YEZ型中型中倍数泡沫液是一种氟蛋白泡沫液，在油面上可流动一分钟左倍数泡沫液是一种氟蛋

15、白泡沫液，在油面上可流动一分钟左右，泡沫厚度可达右，泡沫厚度可达5cm，其性能指标如表其性能指标如表4所示。所示。 相对密度相对密度(20)1.11pH值值(20)67.5粘度粘度(20) /(10-3Pa.s)2530流动点流动点/-5发泡倍数发泡倍数(20)2025%析液时间（析液时间（20）/min6抗烧时间抗烧时间(20)/min10表表4 中倍数泡沫液性能中倍数泡沫液性能 5.高倍数泡沫液高倍数泡沫液 高倍数泡沫液发泡倍数大于高倍数泡沫液发泡倍数大于200倍，国产倍，国产YEGZ型高倍数泡型高倍数泡沫液的特点如下：沫液的特点如下： 能够达到低倍数泡沫液达不到的空间。能够达到低倍数泡沫

16、液达不到的空间。 高倍数泡沫堆积的泡沫层厚，隔热性能好，能够防止火高倍数泡沫堆积的泡沫层厚，隔热性能好，能够防止火灾向外蔓延。灾向外蔓延。 高倍数泡沫流动性好，大量向燃烧区内喷射泡沫，可消高倍数泡沫流动性好，大量向燃烧区内喷射泡沫，可消除烟雾，利于排烟。除烟雾，利于排烟。 高倍数泡沫液性能稳定，利于储存。高倍数泡沫液性能稳定，利于储存。 国产国产YEGZ型高倍数泡沫液性能指标如表型高倍数泡沫液性能指标如表5所示。所示。 表表5 高倍数泡沫液性能高倍数泡沫液性能相对密度相对密度(20)0.901.20pH值值(20)0.58.5粘度粘度(20) /(10-3Pa.s)25流动点流动点/-7.5（

17、普通型）（普通型）-22.5（超耐寒型）（超耐寒型）发泡倍数发泡倍数(20)50025%析液时间（析液时间（20）/min3混合比混合比(泡沫泡沫:水水)3:97，6:946.“轻水轻水”泡沫液（水成膜泡沫泡沫液（水成膜泡沫液）液） 泡沫液是一种新型合成泡沫液，比其他的种类的泡沫液泡沫液是一种新型合成泡沫液，比其他的种类的泡沫液灭火效率高，比普通蛋白泡沫液灭火效率高灭火效率高，比普通蛋白泡沫液灭火效率高4倍。其中含有氟倍。其中含有氟表面活性剂的一端是全氟基，因此其受热稳定性能好，而另表面活性剂的一端是全氟基，因此其受热稳定性能好，而另一端是亲水基。覆盖在燃烧液面上的无数泡沫能连续不断的一端是亲

18、水基。覆盖在燃烧液面上的无数泡沫能连续不断的分离出表面张力比水小的氟化合物水溶液簿膜，这种簿膜很分离出表面张力比水小的氟化合物水溶液簿膜，这种簿膜很容易在汽油及烃类燃料表面扩展开，封闭燃烧液面的蒸汽，容易在汽油及烃类燃料表面扩展开，封闭燃烧液面的蒸汽，能有效的抑制烃类燃料的蒸发，迫使燃烧停止，达到灭火目能有效的抑制烃类燃料的蒸发，迫使燃烧停止，达到灭火目的。的。“轻水轻水”泡沫液化学性能稳定，流动性好，能长期保存，泡沫液化学性能稳定，流动性好，能长期保存，将它与干粉灭火剂并用，可提高干粉灭火剂效能。将它与干粉灭火剂并用，可提高干粉灭火剂效能。 “轻水轻水”泡沫液泡沫液不适用不适用于下述情况：于

19、下述情况：液化石油气火灾（如丁烷、丙烷、丁二烯）；液化石油气火灾（如丁烷、丙烷、丁二烯）；低温易燃液体及重质高粘度油品；低温易燃液体及重质高粘度油品；电气设备火灾；电气设备火灾；与水发生剧烈反映的物质（如金属钠）。与水发生剧烈反映的物质（如金属钠）。 “轻水轻水”泡沫液性能泡沫液性能相对密度相对密度(20)1.04pH值值(20)7.3粘度粘度(20) /(10-3Pa.s)25凝固点凝固点/-10发泡倍数发泡倍数(20)5.725%析液时间（析液时间（20）/min2.5灭火时间灭火时间/min57.三合一泡沫液三合一泡沫液 这种泡沫液有三种用途。采用不同的泡沫产生器能分别这种泡沫液有三种用

20、途。采用不同的泡沫产生器能分别产生低、中、高三种倍数的灭火泡沫，同时还具有无毒、对产生低、中、高三种倍数的灭火泡沫，同时还具有无毒、对环境无污染、腐蚀性小、泡沫稳定、灭火迅速等优点。三合环境无污染、腐蚀性小、泡沫稳定、灭火迅速等优点。三合一泡沫液的性能指标如表一泡沫液的性能指标如表7所示。所示。 相对密度相对密度(20)0.901.20pH值值(20)6.509.00发泡倍数发泡倍数(20)7（低倍数）、（低倍数）、20（中倍数）、（中倍数）、500（高倍数）（高倍数）25%析液时间（析液时间（20）/min3灭火时间灭火时间/min3表表7 三合一泡沫液性能三合一泡沫液性能 第二节第二节 泡

21、沫灭火系统的组成及泡沫灭火系统的组成及工作原理工作原理泡沫系统组成图 1 泡沫灭火系统的组成泡沫灭火系统的组成1 泡沫灭火系统的组成泡沫灭火系统的组成 泡沫系统主要由常压泡沫液储罐、流量计、持压泡沫系统主要由常压泡沫液储罐、流量计、持压/泄压阀、泄压阀、安全阀、泡沫比例混合器、泡沫液泵、控制柜、手动触摸屏安全阀、泡沫比例混合器、泡沫液泵、控制柜、手动触摸屏及管道附件等组成。及管道附件等组成。 1）泡沫液泵）泡沫液泵 高性能齿轮泵（容积泵）作为泡沫液泵，能更好地满足高性能齿轮泵（容积泵）作为泡沫液泵，能更好地满足各种泡沫液的使用要求。这种泡沫液泵转速较低、扬程较高、各种泡沫液的使用要求。这种泡沫

22、液泵转速较低、扬程较高、计量准确，其齿轮选用不锈钢或青铜材料制作，耐腐蚀性能计量准确，其齿轮选用不锈钢或青铜材料制作，耐腐蚀性能好。好。 2）流量计）流量计 一般选用电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计等。一般选用电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计等。流量计根据管道所输送的泡沫液或水介质，都会精确地测量流量计根据管道所输送的泡沫液或水介质，都会精确地测量出其流量数值。出其流量数值。1 泡沫灭火系统的组成泡沫灭火系统的组成 3）控制系统）控制系统 控制系统的主要作用就是根据采用的泡沫原液，设定好控制系统的主要作用就是根据采用的泡沫原液，设定好混合比混合比6%或或3%以及其它配比。另外，在消防用

23、水时，它可以及其它配比。另外，在消防用水时，它可实时监控消防用水量大小，并指令齿轮泵按设定的比例供给实时监控消防用水量大小，并指令齿轮泵按设定的比例供给泡沫原液。泡沫原液。 4）自监测、自诊断功能）自监测、自诊断功能 采用流量计可以选配成自监测和自诊断功能，其主要功采用流量计可以选配成自监测和自诊断功能，其主要功能表现信号有：故障信号、维护需求和控制功能信号。能表现信号有：故障信号、维护需求和控制功能信号。泡沫灭火系统工作流程 2 泡沫灭火系统的工作原理泡沫灭火系统的工作原理3 泡沫灭火系统的分类泡沫灭火系统的分类 泡沫灭火系统根据发泡倍数可分为泡沫灭火系统根据发泡倍数可分为 ： 低倍数泡沫灭

24、火系统低倍数泡沫灭火系统 中倍数泡沫灭火系统中倍数泡沫灭火系统 高倍数泡沫灭火系统高倍数泡沫灭火系统l 储罐区低倍泡沫系统储罐区低倍泡沫系统 固定式、半固定式和移动式固定式、半固定式和移动式;液上、液下、半液下等喷液上、液下、半液下等喷射形式射形式 l 泡沫喷淋系统与泡沫泡沫喷淋系统与泡沫-水喷淋系统水喷淋系统 l 泡沫炮系统泡沫炮系统 固定式与移动式固定式与移动式 l 高倍泡沫系统高倍泡沫系统 全淹没式、局部应用式和移动式全淹没式、局部应用式和移动式l 中倍泡沫系统中倍泡沫系统 局部应用式、移动式局部应用式、移动式 （一）（一） 固定式液上喷射泡沫灭火系统固定式液上喷射泡沫灭火系统 1.系统

25、组成：固定式液上喷射泡沫灭火系统由系统组成：固定式液上喷射泡沫灭火系统由固定的泡沫混合液泵、单向固定的泡沫混合液泵、单向阀、闸阀、泡沫比例混合器、泡沫液储罐、泡沫混合液管线、泡沫产生阀、闸阀、泡沫比例混合器、泡沫液储罐、泡沫混合液管线、泡沫产生器以及水源和动力源组成器以及水源和动力源组成。 2.工作原理：油罐起火后，打开出口阀门，自动或手动启动水泵。将环泵工作原理：油罐起火后，打开出口阀门，自动或手动启动水泵。将环泵式负压空气泡沫比例混合器的指针旋至所需泡沫液量指数。水流经泡沫式负压空气泡沫比例混合器的指针旋至所需泡沫液量指数。水流经泡沫比例混合器中间孔板产生压差，孔板后形成负压将泡沫液吸入并

26、按比例比例混合器中间孔板产生压差，孔板后形成负压将泡沫液吸入并按比例与水混合形成泡沫混合液。混合液再经水泵、管线被输入泡沫产生器，与水混合形成泡沫混合液。混合液再经水泵、管线被输入泡沫产生器，泡沫产生器吸气口吸入空气形成泡沫泡沫产生器吸气口吸入空气形成泡沫沿油罐内壁淌至燃烧油面沿油罐内壁淌至燃烧油面上，覆盖上，覆盖油面，将火窒息。油面，将火窒息。 泡沫产生器泡沫混合液管线闸阀泡沫液罐泡沫比例混合器水泵吸水管油罐（二）固定液下喷射泡沫灭火系统（二）固定液下喷射泡沫灭火系统 1.系统组成：系统组成：泡沫混合液泵、负压空气泡沫比例混合器、高泡沫混合液泵、负压空气泡沫比例混合器、高背压泡沫产生器、泡沫混合液管线、闸阀、单向阀、泡沫液