陳思寧
（廣東省石油化工設(shè)計院，廣東 廣州 510130）

　　摘要：以某聚丙烯酸樹脂生產(chǎn)區(qū)的低倍數(shù)泡沫噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計為例，探討了抗溶性水成膜泡沫噴淋滅火系統(tǒng)的選擇及設(shè)計參數(shù)的確定，指出了設(shè)計中應(yīng)注意的問題。
　　關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；消防；低倍數(shù)泡沫噴淋滅火系統(tǒng)；噴淋強度；消防設(shè)計
　　中圖分類號：TU998.1
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009-2455(2001)03-0052-03

前言

　　隨著我國石油化工工業(yè)的發(fā)展，合成樹脂、粘合劑、涂料等化工廠日益增多，這些生產(chǎn)廠房一般面積較大，且原料中含有水溶性甲、乙、丙類液體，這些場所火災(zāi)危險性大，一旦發(fā)生火災(zāi)，蔓延速度快，如不及時撲滅則損失嚴重。低倍數(shù)泡沫噴淋滅火系統(tǒng)能有效地撲滅該類場所的初期火災(zāi)，防止火災(zāi)蔓延。本文以一工程實例來闡述低倍數(shù)泡沫噴淋滅火系統(tǒng)的選擇及設(shè)計參數(shù)的確定^[1]。

1 工程概述

　　某化工廠，生產(chǎn)聚丙烯酸樹脂，生產(chǎn)廠房占地面積為2000m²，建筑高度為22.4m，共四層，屋頂為涂防火漆的鋼結(jié)構(gòu)屋頂。該廠房屬甲類二級多層廠房，主要反應(yīng)物料及輔料見表1：

表1 主要反應(yīng)物料物性 物質(zhì) 閃點/℃ 物理性質(zhì) 醋酸乙酯 -4.4 稍溶于水 復(fù)合丙烯酸 54 易溶于水 甲基丙烯酸甲酯 10 微溶于水 丙烯酸丁酯 37 不溶于水 甲苯 4.4 不溶于水 醋酸乙烯 -7.8 微溶于水 苯乙烯 31 難溶于水 二甲苯（混合） 29

　　表1中所涉及的原料含有多種甲、乙類液體，且部分原料為有毒物質(zhì)，物料在反應(yīng)釜內(nèi)加熱聚合，生產(chǎn)自動化程度高，因此僅設(shè)消火栓及滅火器作為滅火設(shè)施是不夠的。為了火災(zāi)時能迅速滅火，抑制和控制火勢，防止火災(zāi)蔓延，有必要設(shè)置一套滅火效率高的，依靠自救為主的低倍數(shù)泡沫噴淋滅火系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)選擇、組成及工作原理

2.1 系統(tǒng)選擇
　　低倍數(shù)泡沫噴淋滅火系統(tǒng)目前多采用雨淋閥控制的開式系統(tǒng)和濕式報警閥控制的閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)，本工程因保護對象有水溶性甲、乙類液體，不能采用閉式噴頭，而且考慮到開式系統(tǒng)能提供一種整體保護，一個雨淋閥動作時，它所控制的所有開式噴頭同時噴泡沫，可以在瞬間噴出大量泡沫液覆蓋或阻隔一個比較大的火區(qū)，以對付和控制來勢兇猛、蔓延迅速的火災(zāi)。所以本工程不選擇閉式泡沫－水噴淋系統(tǒng)。而我們經(jīng)常采用的雨淋間立式安裝的開式系統(tǒng)，雖系統(tǒng)比較簡單，但系統(tǒng)水壓力不穩(wěn)定時，易發(fā)生誤動作^[2]，經(jīng)比較，本工程采用圖1所示的由濕式報警閥和雨淋閥組成的泡沫噴淋滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備開式系統(tǒng)的優(yōu)越性且工作比較穩(wěn)定，不易發(fā)生誤動作。

2.2 保護面積的劃分
　　在保護面積的劃分時，考慮到生產(chǎn)區(qū)是由多個反應(yīng)釜區(qū)（42m²）組成，且生產(chǎn)線分多期上，為便于今后吊裝、安裝、維修設(shè)備，本設(shè)計以42m²為一個保護區(qū)，每區(qū)設(shè)一個溫感雨淋閥，控制6個泡沫噴頭。
2.3 系統(tǒng)組成
　　本系統(tǒng)主要由消防水泵、穩(wěn)壓泵、帶隔膜的壓力式空氣泡沫比例混合裝置、濕式報警間組、水流指示器、泡沫噴頭、溫感雨淋閥、手動啟動間和帶閉式噴頭的火災(zāi)探測傳動控制系統(tǒng)組成。
2.4 工作原理
　　傳動管內(nèi)平時充滿水，其水壓力與供水管內(nèi)的水壓相同，當保護區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，火焰溫度達到閉式感溫水噴頭的動作溫度時，閉式噴頭的玻璃球破裂噴水，自動放出傳動管內(nèi)的水，使傳動管內(nèi)水壓驟降，此時溫感雨淋閥動作，泡沫噴頭先開始噴水，濕式報警閥動作，水力警鈴響鈴報警，管網(wǎng)壓力下降，消防泵自動啟動，壓力水流經(jīng)泡沫比例混合器與泡沫原液按一定比例混合后供向泡沫噴頭，噴頭噴出泡沫進行滅火?；馂?zāi)發(fā)生時，安裝于樓層的水流指示器動作送出電信號至消防控制中心，在消防控制中心的控制器上會顯示某一層的噴頭已經(jīng)工作。

3 泡沫液的選擇

　　根據(jù)生產(chǎn)工藝所采用物料的化學(xué)性質(zhì)，其中有部分原料為水溶性甲、乙類液體，故選用Universal Gold（3％）型抗溶性水成膜泡沫液，該泡沫液對水溶性及非水溶性甲、乙、丙類液體火災(zāi)均有效。

4 泡沫噴頭的選擇

　　因保護水溶性甲、乙、丙類液體時，不管選擇何種抗溶性泡沫液，均無成膜性，所以要選用吸氣型泡沫噴頭。本工程采用西安衛(wèi)士消防設(shè)備制造廠生產(chǎn)的PT系列吸氣型泡沫噴頭。

5 設(shè)計參數(shù)的確定

5.1 泡沫混合液供給強度和連續(xù)供給時間
　　國家規(guī)范規(guī)定當采用泡沫噴淋系統(tǒng)保護水溶性甲、乙、丙類液體時，其混合液供給強度和連續(xù)供給時間宜由試驗確定^[1]。本工程參考上海集寶國民泡沫有限公司提供的（AR-AFFF）Universal Gold（3％）型經(jīng)美國UL認證的泡沫噴淋有關(guān)試驗數(shù)據(jù)（表2）確定泡沫噴淋強度為12L/(min·m²)。參考《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50151－92（2000年局部修訂），表3.2.1－2及表3.4.2確定泡沫液連續(xù)供給時間為30min。

表2 （AR-AFFF）Universal Gold（3％）型泡沫噴淋試驗數(shù)據(jù) 可燃物 型式 最小應(yīng)用速率/(L·min^-1·m^-2) 最小入口壓力/MPa 乙醇 直立或下垂型 11.74 0.115 酯 直立或下垂型 11.74 0.115 醚類 直立或下垂型 10.27 0.08 烴類 直立或下垂型 7.82 0.05 酮 直立 14.18 0.16 丁酮 直立 12.72 0.13

5.2 泡沫噴淋作用面積
　　國家規(guī)范中對泡沫噴淋作用面積沒有規(guī)定，但《消防技術(shù)規(guī)范實施手冊》^[3]第九章第9.4.7節(jié)中指出：“對于安裝有固定泡沫噴頭的機房、變壓器室、實驗室、油庫、生產(chǎn)廠房、油品庫房等的燃燒面積，一般情況下，按室內(nèi)占地面積（防火分區(qū)的占地面積）計算，若室內(nèi)面積超過400m²時，仍可按400m²計算?！?br> 　　本工程雖然保護面積的劃分按42m²計，但泡沫液供給流量按同一層平面內(nèi)最中間一個區(qū)域著火時，其相鄰的8個區(qū)域噴頭也動作時所需的最大量計算，故本工程泡沫噴淋作用面積按400m²考慮。

6 設(shè)計中應(yīng)注意事項

　?、僭谶M行泡沫噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體情況，合理劃分保護面積；
　?、谂菽汗薇M可能靠近被保護的廠房，縮短輸送管道，泡沫噴淋管道的流速宜大于2m/s小于5m/s；
　?、叟菽瓏婎^的工作壓力應(yīng)在標定的工作壓力范圍內(nèi)，且不應(yīng)小于其額定壓力的0.8倍，因壓力太低將降低泡沫倍數(shù)；
　?、軅鲃庸芫W(wǎng)上的閉式噴頭的布置間距不宜X于2.5m，傳動管的長度不應(yīng)大于300m；
　　⑤溫感雨淋閥除利用傳動管網(wǎng)上的閉式噴頭動作自動開啟外，還應(yīng)加設(shè)應(yīng)急手動啟動閥，以便想作人員在現(xiàn)場能直接啟動。

參考文獻：
　　[1]GB 50151-92（2000年局部修訂條文），低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)范[S]．
　　[2]朱呂通，陳正昌，朱江．自動噴水滅火設(shè)備[M]．北京：群眾出版社，1988．
　　[3]《消防技術(shù)規(guī)范實施手冊》編委會．消防技術(shù)規(guī)范實施手冊[M]．北京：中國奧林匹克出版社，1996．

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作者簡介：
　　陳思寧（1964－），女，工程師，020－81920466