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自動噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用

自動噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用已有百余年的歷史,但只是近30余年,其技術(shù)才有顯著的變化和發(fā)展。大水滴噴頭、快速響應(yīng)噴頭、ESFR噴頭、超大口徑噴頭等的出現(xiàn),使自動噴水滅火系統(tǒng)在保護較高危險性的貨品時,具有更大的安裝靈活性和可靠性。自動噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用文/王萬鋼

倉庫火災(zāi)蔓延迅速、不易撲救,易造成重大財產(chǎn)損失,是自動噴水滅火系統(tǒng)重要應(yīng)用對象。撲救高堆垛、高貨架倉庫火災(zāi),是自動噴水滅火系統(tǒng)的技術(shù)難點。

高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是將發(fā)泡倍數(shù)200倍以上的泡沫以全淹沒或局部應(yīng)用的方式,排放到保護區(qū)內(nèi),見圖1。這種滅火方式可將水輸送到消防水槍射水無法達到的地方,使被圍擋的空間全部淹沒。高倍數(shù)泡沫可以包圍保護空間內(nèi)所有的物品,以一定的淹沒深度和泡沫淹沒時間,撲滅火災(zāi),并使蒸氣、熱和煙氣排除。


高倍數(shù)泡沫噴放試驗.png

1高倍數(shù)泡沫噴放試驗

1高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)滅火特點

(1)高倍數(shù)泡沫能迅速地充滿大面積的火災(zāi)區(qū)域,以淹沒或覆蓋的方式撲滅A類和B類火災(zāi)。它不受保護面積和空間大小的限制,適用于撲救發(fā)生在各種不同高度的火災(zāi),最適宜保護具有3維火災(zāi)危險性的火災(zāi)場所。同時在高倍數(shù)泡沫的保持時間內(nèi),還可以消除防護區(qū)內(nèi)任何高度上的固體陰燃火災(zāi)。

(2)高倍數(shù)泡沫對A類火災(zāi)具有良好的“滲透性”,對難于接近或難以找到火源的火災(zāi)也非常有效。如:堆置了大量的物資、器材和設(shè)備的倉庫發(fā)生了火災(zāi),庫內(nèi)充滿了煙霧,找不到火源,這種情況下,用其它方法滅火是較困難的,即使火災(zāi)被撲滅,也會帶來較大的經(jīng)濟損失,如使用全淹沒式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng),則滅火快,損失小,不易復(fù)燃。

(3)高倍數(shù)泡沫還具有水漬損失小,滅火效率高的特點,滅火后高倍數(shù)泡沫容易清除。我國自20世紀60年代應(yīng)用高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)以來,隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用范圍越來越廣泛,不但在煤礦礦井火災(zāi)防護中廣泛應(yīng)用,而且在倉庫、汽車庫、地下油庫等場所也有應(yīng)用實例。高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)產(chǎn)品的規(guī)格也越來越多,已逐漸形成標準化、系列化。

2自動噴水與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用

針對自動噴水滅火系統(tǒng)和高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的上述特點,對某些保護場所,結(jié)合上述二種滅火系統(tǒng)各自的優(yōu)點,可以設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)。如圖2所示的貨架式儲存的橡膠輪胎倉庫。該類型倉庫在布置時,為便于人員接近和運輸操作,均留有通道,這些通道增加了每組輪胎垛可燃燒表面積?;鹧婵稍谕ǖ乐g迅速向上蔓延,起火側(cè)的表面燃燒釋放的熱傳到對側(cè),增加了熱傳導(dǎo),使火焰迅速擴散。另外,該類型倉庫如僅設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng),噴頭灑水時,上部貨架會對下部貨架造成阻擋,使下部輪胎所接受的灑水密度有可能低于滅火所需要的噴水強度。為避免這種情況出現(xiàn),設(shè)計時應(yīng)在噴頭選型、噴頭布置、噴水強度設(shè)計方面多作考慮,必要時,還要增設(shè)貨架內(nèi)噴頭,彌補此不足。

對于上述情況,如設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時,同時設(shè)置高倍數(shù)自動滅火系統(tǒng),充分利用高倍數(shù)泡沫淹沒式滅火和能夠到達噴水無法達到的區(qū)域的特點,對防護區(qū)用高倍數(shù)泡沫迅速封閉,隔絕新鮮空氣進人火區(qū),使火焰窒息。同時,高倍數(shù)泡沫對未起火區(qū)域內(nèi)被保護物也予以淹沒、封閉,起到控制火災(zāi)蔓延的作用。

試驗表明,在某些場所將自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合使用,比單獨使用其中一種滅火系統(tǒng)能夠提供更可靠的控火和滅火效果。

貨架式儲存的橡膠輪胎.png

美國NFPA標準中,對普通倉庫、貨架倉庫、橡膠輪胎倉庫的消防設(shè)計方案,均有采用自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)用的設(shè)計條文。我國國家標準《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)設(shè)計條文,對上述二系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用也有規(guī)定。

當(dāng)采用自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)時,因高倍數(shù)泡沫的排放在一定程度上增大了消防防護的強度,所以,自動噴水滅火系統(tǒng)的噴水強度可以比單獨設(shè)置時的噴水強度降低。對此,美國消防協(xié)會有關(guān)標準規(guī)定,當(dāng)自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用時,噴水強度可減少至僅設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)時噴水強度的一半。

另外,對于自動噴水與高倍數(shù)泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng),在高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計計算中,計算高倍數(shù)泡沫最小供給速率時,應(yīng)注意以下兩方面的問題:

(1)考慮到噴水會破壞一部分泡沫,因此,在確定高倍數(shù)泡沫淹沒時間時,應(yīng)比單獨設(shè)置高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)時有所增加。

(2)同樣因噴水的影響,計算泡沫最小供給速率時,應(yīng)對此部分損失進行補償。

以往,高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)僅用于特定危險品和限定空間內(nèi)的火災(zāi)防護。隨著高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)逐漸被人們所認知,其在高堆垛倉庫、易燃、可燃液體倉庫和飛機庫的火災(zāi)防護中的作用,正被人們所接受。

美國費城國際機場的3個飛機庫(2類機庫),均采用了閉式自動噴水與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用消防系統(tǒng),見圖3所示。其中,2個飛機庫的面積為1737㎡,一個飛機庫的面積為2258㎡。對于此類飛機庫的消防系統(tǒng)設(shè)計,美國NFPA 409標準中,提出了4種設(shè)計方案的建議:

(1)泡沫一噴水雨淋系統(tǒng);

(2)自動噴水滅火系統(tǒng)與低倍數(shù)泡沫(較低位置)自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用;

(3)自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用;

(4)閉式噴頭的泡沫一自動噴水滅火系統(tǒng)。

設(shè)計者按NFPA 4094種建議方案對上述機庫分別進行了全面的評估。評估結(jié)果,采用自動噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用的方案,因所需的總水量顯著少于其他方案,儲水設(shè)施與水泵的規(guī)模也明顯低于其他方案,排水系統(tǒng)、燃料/水分離系統(tǒng)的規(guī)模降低,以及**的環(huán)境因素而被設(shè)計者采用。

上述飛機庫采用高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的發(fā)泡倍數(shù)為500倍以上,設(shè)計時按NFPA標準的要求,考慮對噴水造成的泡沫破裂進行補償。

自動噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用實例.png

3自動噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用實例


現(xiàn)今,對滅火系統(tǒng)的選擇需要考慮諸多因素,例如,滅火系統(tǒng)的初始投資、可靠性、滅火藥劑的費用、被保護物對滅火系統(tǒng)誤操作的敏感性、滅火系統(tǒng)使用的區(qū)域等。設(shè)計者可根據(jù)防護區(qū)的結(jié)構(gòu)特點、防火要求、危險品種類等具體情況,對可選滅火系統(tǒng)進行全面評估,確定最適宜的消防防護方案。


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