隧道专用泡沫喷雾灭火系统简介

公路交通技术　2009年8月　第4期 Technol ogy of H ighway and Trans port Aug .2009　No .4收稿日期:2009-04-13作者简介:王新华(1974-),男,浙江省杭州市人,本科,工程师.泡沫喷淋系统在高速公路特长隧道中的应用王新华,李晓春,王长华(浙江省机电设计研究院有限公司,杭州　310002)摘　要:结合浙江省台金高速公路苍岭隧道消防系统的具体实施,详细介绍隧道专用泡沫喷雾灭火系统在高速公路特长隧道中的设计和应用。

这种系统是目前国际上最先进、最理想的隧道灭火方案之一,其有效实施为自动喷雾-泡沫消防系统的推广应用提供了成功经验。

关键词:高速公路;隧道;消防系统;泡沫喷淋;自动控制文章编号:1009-6477(2009)04-0148-04 中图分类号:U459.2 文献标识码:BAppli ca ti on of Foam Spray System i n Extra L ong Tunnel on ExpresswayWAN G X inhua,L I X iaochun,WAN G Changhua 隧道是为使公路、铁路从地层内部通过而修建的特殊构造物,是一种虽然具有与外界直接连通的开口、但又相对封闭的有限空间。

隧道结构的特殊性,使其火灾具有热量不易散失、现场环境温升快等特点,往往导致火灾蔓延速度加快、波及范围增大,灭火难度加大。

这些因素会增加人员疏散和救援的困难,严重威胁隧道衬砌和结构的安全,容易造成重、特大事故。

随着我国公路、铁路建设的发展,长隧道及特长隧道、越江隧道、海底隧道等日益增多,隧道消防安全设计已成为新的技术热点。

1　隧道火灾危险性分析1.1　隧道火灾的特点及其危害性火灾依据物质燃烧特性,可划分为A 、B 、C 、D 、E 5类。

其中,A 类火灾指固体物质火灾,如木材、煤、棉、毛、麻、纸张、汽车轮胎等火灾;B 类火灾指液体火灾和可熔化的固体物质火灾,如汽油、煤油、柴油、原油,甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾;C 类火灾指气体火灾,如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾;D 类火灾指金属火灾,如钾、钠、镁、铝镁合金等火灾;E 类火灾指带电物体和精密仪器等物质的火灾。

概述泡沫灭火系统（以下简称泡沫系统）主要由消防水泵、泡沫灭火剂储存装置、泡沫比例混合装置、泡沫产（发）生装置及管道等组成。

它是通过泡沫比例混合器将泡沫灭火剂与水按比例混合成泡沫混合液，再经泡沫产（发）生装置制成泡沫并施放到着火对象上实施灭火的系统。

泡沫体积与其混合液体积之比称为泡沫的倍数，按照系统产（发》生泡沫的倍数不同，泡沫系统分为低倍数泡沫灭火系统（以下简称低倍泡沫系统）、中倍数泡沫灭火系统（以下简称中倍泡沫系统）、高倍数泡沫灭火系统（以下简称高倍泡沫系统）。

低倍泡沫系统被广泛用于生产、加工、储存、运输和使用甲、乙、丙类液体的场所，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。

高倍、中倍泡沫系统是继低倍数泡沫系统之后发展起来的泡沫灭火技术。

八十年代，我国开发了高倍数泡沫灭火剂和系统设备，九十年代颁布了《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》，高倍泡沫系统在我国得到了一定的推广。

本章主要是依据现行国内外相关标准、规范及有关灭火试验编写的，包括泡沫灭火剂、泡沫系统类型与选择、泡沫系统设备、储罐区低倍泡沫系统设计、泡沫喷淋系统与泡沫-水喷淋系统设计、泡沫炮系统设计、高倍与中倍泡沫系统设计、泡沫系统使用与维护等方面内容。

它不能代替“规范”使用，当设计泡沫系统时，应根据国家现行标准、规范进行。

第一节泡沫灭火剂1．1泡沫灭火剂的由来与发展泡沫灭火剂的发展始终贯穿于泡沫灭火技术的发展，泡沫灭火剂的沿革从一个侧面记载着泡沫灭火技术的发展轨迹，所以了解泡沫灭火剂的发展史，有益于我们了解或掌握泡沫灭火技术。

19世纪，随着石油工业的发展，石油及其产品的火灾频频发生，传统灭火剂- 水对其无能为力，所以从19世纪末人们就致力开发扑救液体燃料火灾的方法和灭火剂。

1900年劳兰特发明了由硫酸铝水溶液与碳酸氢钠及皂角草素水溶液发生化学反应而产生化学泡沫的灭火方法，在此基础上，1925年厄克特研制出了干法化学泡沫，在工业上得到了应用。

图2试验隧道外景系统参数及喷头布置根据上海、北京市等地方标准及部分工程经验拟采用以下参数：喷雾强度不小于6.5L/（min·m2）；5 m12.75 m25 m喷头3 m 3 m3 m3 m5 m 5 m断面E断面C断面A断面B断面D 2 1油盘火33 m3 m8 m8 m 2 m2 mR13-1R13-2R11-1R11-2热流计油盘火图7泡沫-水喷雾系统启动时火源情况图8烟气层下降及火势控制情况9为火源中心不同高度的温度曲线。

从图点火后，火源中心处温度迅速上升，最高温度约为，泡沫-水喷雾联用灭火系统启动后各测点的温度开始下降；由于泡沫覆盖油面，灭火速度较快，但环境温度迅速冷却，在火焰被扑灭时各测点温度，约2min时下降至300℃以下。

10为距离火源中心6m的测点温度曲线。

可以看图12启动泡沫-水喷雾联用灭火系统图13烟气层下降及火势控制情况图14未完全扑灭木垛火500400300100200600700300600900 1 200温度/℃A1-2 m A1-4 m A1-5 m A1-6 m A1-顶棚图18泡沫-水喷雾系统启动（30s）图19汽车底部火苗始终未扑灭20为火源处不同高度的温度曲线。

由于小汽车车体的遮挡，点火后，各测点的温度相对较低，在泡沫雾联用灭火系统启动后各测点的温度迅速下降。

21为距离火源中心6m的测点温度曲线。

可以看点火后初期下部测点温度较低，上部测点位于烟气层，受烟气影响温度较高，泡沫-水喷雾联用系统动作后，点的温度逐步下降至接近室温。

从试验结果可以看出，泡沫-水喷雾联用系统对隧道。

01 说明闭式泡沫 --- 水喷淋灭火系统是 属于自动喷水 ---- 泡沫联用灭火系统中的一种类型。

它是在原有 的湿式自动水喷淋灭火系统基础 上增加了泡沫液供给装置，既 沫与火焰相遇时能够产生封闭效 应、冷却效应、蒸汽效应等几 好的灭火效能。

该灭火系统采用 水成膜泡沫灭火剂或成膜氟蛋 易燃液体的表面形成一种水成膜 作为屏障而隔绝空气和氧气， 气体， 因而提高了灭火效果，可 以防止火灾复燃。

水喷淋系统 果更好，节省了灭火用水，应用 在缺水地区更有意义。

闭式泡 自动水喷淋灭火系统，可以完全 代替普通的自动水喷淋灭火系闭式泡沫 --- 水喷淋灭火系统广 泛用于地下汽车库以及存在较 多可燃液体的场所。

例如装卸石油产品的码头、栈桥，易燃液体的 储存仓库、卧式油罐、油泵房 、燃油锅炉房、飞机维修库等。

该 灭火系统具有迅速扑灭油类火灾 的能力，灭火效率高，节约用 水，设备投入费用低和维护、保养 费用低等优点，故有很好的发展 前景。

02 产品组成和灭火工作原理产品组成该灭火系 统由①泡沫 液储罐装置（包括泡沫液控制阀、定比减压阀、 安全阀、液 位计、控制阀 、 泡沫液输送管网等） ；②压力式泡沫比例混合装置；③报警装置；④ 控制中心； ⑤水流指示器； ⑥末端试 验装置；⑦ 喷头等组成。

可以喷 水，又可以喷泡沫。

由于泡 种灭火 效应的综合作用，故具有良 白泡沫 灭火剂。

这种泡沫灭火剂在 并有能 力抑制易燃液体的表面蒸发 因为增 加了泡沫灭火剂，其灭火效 沫 水喷淋灭火系统是 更高级的统，其 灭火效果更好。

产品系统示意图（见图一）灭火工作原理闭式泡沫--- 水喷淋灭火系统的工作原理请阅产品系统示意图，当湿式报警阀处于伺应状态时，整个系统充满工作压力的水，因定比减压阀的作用，使泡沫液储罐所提供的泡沫液压力低于主管网内的水压，即通向比例混合器泡沫液输送管道内的压力比主管道内的水压低。

此时，泡沫液能充满整个泡沫液输送管道，直至泡沫比例混合器入口处，但由于单向阀的隔离作用泡沫液不会进入主管道的管网内。

泡沫水喷淋系统工作原理一、引言泡沫水喷淋系统是一种用于灭火和控制火灾的灭火系统。

它通过将泡沫水喷射到火灾源区域，形成泡沫覆盖层，起到隔离空气、降低温度、抑制火势的作用。

本文将详细介绍泡沫水喷淋系统的工作原理。

二、泡沫水喷淋系统组成泡沫水喷淋系统主要由以下几个部分组成：1.水源：泡沫水喷淋系统通常通过供水管道连接城市自来水系统或专用水泵提供水源。

2.水泵：负责将水源抽取并提供足够的水压供喷嘴喷射水流。

3.喷嘴：喷射水流形成泡沫，通常使用喷嘴分为压力喷嘴和涡轮喷嘴两种。

4.发泡剂：添加在水中，与空气混合后能够形成稳定的泡沫，常用的发泡剂有泡沫液、蛋白质泡沫剂等。

5.控制系统：负责监测火灾情况并触发喷淋系统的启动与停止。

三、泡沫水喷淋系统工作原理泡沫水喷淋系统的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.检测火灾：控制系统通过火灾探测器、烟雾探测器等设备实时监测火灾情况。

2.启动系统：一旦控制系统检测到火灾，它将触发水泵启动，并向喷嘴供水。

3.喷射水流：水泵提供足够的水压，使得喷嘴能够喷射出高压水流。

喷嘴会根据火灾场景的情况选择合适的喷射方式，一般有雾化喷射、直射喷射等。

4.发泡剂注入：发泡剂会被控制系统注入水中。

发泡剂与水混合后，通过喷嘴形成泡沫。

5.泡沫形成：喷射出的水流经过喷嘴和空气的作用，产生大量泡沫。

泡沫具有隔离空气的性质，降低燃烧区域的氧浓度，从而有效控制火势。

6.泡沫覆盖：泡沫会覆盖在火源和燃烧区域上，形成一个保护层，隔绝空气，降低温度。

7.灭火效果：泡沫覆盖层能够抑制火势的蔓延，降低燃烧温度，有效控制火灾。

8.停止系统：一旦火势得到有效控制，控制系统会关闭水泵和喷嘴，停止泡沫喷射。

四、泡沫水喷淋系统的应用领域泡沫水喷淋系统广泛应用于工业场所、商业建筑和公共设施等领域。

以下是泡沫水喷淋系统的常见应用：1.石油化工厂：泡沫水喷淋系统可用于石油化工厂的储罐区、输送管道和装置设备等重要区域的火灾防护。

重要的灭火系统之一“泡沫灭火系统”电子课件第1节：泡沫系统灭火机理、组成、分类、适用范围一、泡沫系统“灭火机理”★★★泡沫系统是通过机械作用将泡沫灭火剂、水、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、无毒性等优点“泡沫”主要灭火机理吸热冷却、隔氧窒息、辐射热阻隔《表窒辐》（1）吸热冷却作用。

泡沫析出的水可对燃烧物表面进行冷却（2）隔氧窒息作用∈隔离的灭火方法。

在燃烧物表面形成泡沫覆盖层，使燃烧物表面与空气隔绝，同时泡沫受热蒸发产生的水蒸气可以降低燃烧物附近的氧气浓度，起到窒息灭火的作用（3）辐射热阻隔作用。

泡沫层能阻止燃烧区的热量作用于燃烧物质的表面∴可防止可燃物和附近可燃物的蒸发二、泡沫系统“组成”（了解）由泡沫液储罐、泡沫消防泵、泡沫比例混合器（装置）、泡沫产生装置、火灾探测器与启动装置、控制阀门及管道等组成。

原理：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灭火三、泡沫系统“分类、适用范围”★★★★（1）按“喷射方式”液上、液下、半液下（该分类主要用于储罐区“低倍数”泡沫系统）1）液上~泡沫产生装置产生的泡沫，在导流装置作用下，从液面“上”喷入被保护储罐内液体表面的灭火系统。

是目前最广泛的形式，适用于各类甲/乙/丙液体储罐∵系统不易受油污染∴可用廉价“普通”蛋白泡沫，有固定式、半固定式、移动式3种形式固定式液上“压力式”固定式液上“环泵式”2）液下~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，上浮到燃烧液体表面，形成一个泡沫层实施灭火的系统∵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倍。

适用于“非水溶性”液体固定顶储罐，不适用于“水溶性”液体、对普通泡沫有破坏作用的甲/乙/丙类液体固定顶储罐、内/外浮顶储罐（浮顶会阻碍泡沫的正常分布）有固定式、半固定式2种形式《液下3不：不水溶、不浮顶、不移动》 固定式液下“压力式” 固定式液下“环泵式”3）半液下~（更像液上）泡沫从储罐底部注入，并通过软管浮升到液面的灭火系统。

PWZ-BWSN泡沫喷雾灭火系统说明书保定AA电气有限公司目录一、系统概述··11、系统简介··12、适用范围··13、装置特点与优点··1二、产品概述··21、系统结构··22、工作原理··23、技术数据··34、型号编制··35、控制逻辑··3三、使用说明··41、自动启动操作··42、手动启动··43、急停操作··44、复归··45、机械手动启动··4四、设计··51、泡沫喷头设计··52、保护面积计算方法··53、灭火剂用量计算··54、喷头数量计算··55、管路计算··56、氮气瓶组设计··7五、注意事项··7六、维护管理··7一、系统概述1.1系统简介PWZ_BWSN型泡沫喷雾灭火系统（以下简称系统），是一种近年来出现的新形式的灭火方式，它融合了水喷雾灭火和泡沫灭火及气体灭火的一些更实用的一些特点，同时具备了上述灭火方式的诸多优点，成为灭火大军中越来越受欢迎的成员。

系统在结构组成上，采用了储压与驱动原理，而在设计应用上，则与水喷雾灭火系统相似。

系统采用高效进口泡沫灭火剂，可灭A、B、C类火灾，特别适用于扑救热油流淌和电力变压器等火灾；灭火剂使用量小并具有生物降解性，不污染环境，具有良好的绝缘性能，对设备无影响；采用气体储压动力源，无需消防水池和配置给水设备；灭火效率高、安全可靠、安装操作维护简单; 其同时具有水雾灭火系统和泡沫灭火系统的冷却、窒息、乳化、隔离等灭火机理。