消防泡沫滅火系統(tǒng)中泡沫比例混合裝置特點(diǎn)分析

摘要：對(duì)泡沫滅火系統(tǒng)中常見的四種泡沫比例混合裝置的原理、適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析闡述，供設(shè)計(jì)及施工人員在實(shí)際工作中進(jìn)行合理選型。

關(guān)鍵詞：泡沫滅火系統(tǒng);泡沫比例混合裝置

泡沫滅火系統(tǒng)，是撲滅甲、乙、丙類液體火災(zāi)的主要消防滅火設(shè)施，在消防滅火現(xiàn)場(chǎng)中通過使用各種功能的水泵，將泡沫滅火劑、水和空氣按照不同比例進(jìn)行混合后產(chǎn)生不同混合比例的泡沫，利用泡沫本身具有吸熱冷卻、輻射熱阻隔和隔氧窒息三大滅火機(jī)理進(jìn)行有效滅火。而泡沫滅火系統(tǒng)的核心組件之一，就是泡沫比例混合裝置。泡沫比例混合液是根據(jù)規(guī)范規(guī)定的比例，將水和泡沫原液混合，以供泡沫產(chǎn)生裝置發(fā)泡的設(shè)施。我國設(shè)計(jì)和施工過程中常用的有管線式、壓力式、環(huán)泵式和平衡式這四種泡沫比例混合裝置。下面就針對(duì)這幾種不同類型的泡沫比例混合裝置，將其適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行一一分析。

1 管線式泡沫比例混合裝置

管線式泡沫比例混合裝置，水泵加壓出水后在泡沫液儲(chǔ)罐吸液管上方的混合腔內(nèi)形成一定的負(fù)壓（見圖1），并完全依靠大氣壓力將泡沫容器內(nèi)的泡沫液吸到腔內(nèi)，最后與水混合。管線式泡沫比例混合裝置，正常安裝于管線上，泡沫與水直接混合形成泡沫液，所以壓力損失較大，混合比精度一般較低，因此在固定式泡沫滅火系統(tǒng)中較少使用。但管線式泡沫比例混合裝置具有體積小、重量輕的特點(diǎn)，主要將其用于消防水帶連接使用、手抬式泡沫滅火系統(tǒng)或可移動(dòng)式泡沫滅火系統(tǒng)，且在現(xiàn)場(chǎng)安裝中可以緊靠泡沫儲(chǔ)罐放置，極大縮短了受污染管理，極大提高了輸送泡沫混合液的速度。

2 壓力式泡沫比例混合裝置

壓力式泡沫比例混合裝置，依靠充水管的壓迫和吸液管的抽吸，在兩者的共同作用下將泡沫液注入至泡沫產(chǎn)生裝置。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中較為常見的類型包括無囊式（見圖2）和囊式（見圖3）兩種類型的壓力比例混合裝置。由于比例混合裝置由泡沫液儲(chǔ)罐和泡沫比例混合裝置組成，并且是集成一體的，因此在現(xiàn)場(chǎng)安裝過程中無需再次調(diào)整混合比，設(shè)計(jì)與施工極為方便，更有利于進(jìn)行自動(dòng)化控制。然后在實(shí)際工程實(shí)踐中，囊式比例混合裝置中囊滲漏甚至爆破的現(xiàn)場(chǎng)的確是時(shí)有發(fā)生，所以規(guī)范規(guī)定了其單罐容積不得大于10m3。綜上所述，壓力式泡沫比例混合裝置較適用于分散獨(dú)立設(shè)置泡沫站的液體火災(zāi)防護(hù)區(qū)。

3 環(huán)泵式泡沫比例混合裝置

環(huán)泵式泡沫比例混合裝置，在我國又通常被稱作負(fù)壓式泡沫比例混合裝置，（見圖4）。在實(shí)際應(yīng)用中，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)影響該泡沫比例混合裝置混合精度的主要因素有吸液管長度導(dǎo)致存在的高差及其消防泵的流量及揚(yáng)程等。而且消防水池到泡沫液存儲(chǔ)容器之間也會(huì)存在相對(duì)應(yīng)且不可避免的液位高度差，當(dāng)消防水池液位嚴(yán)重低于泡沫液液位時(shí)，如果消防水池出水管未有效安裝止回閥等阻止回流的措施，泡沫液會(huì)回流到消防水池中導(dǎo)致消防水池嚴(yán)重污染甚至出水管堵塞;反之水也會(huì)倒流回泡沫液儲(chǔ)罐中。這兩種現(xiàn)象在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中均有出現(xiàn)過，為了避免相關(guān)人員誤操作等不可控因素，我們?cè)谠O(shè)計(jì)和施工中需注意在相應(yīng)管道上設(shè)置關(guān)斷閥門。環(huán)泵式泡沫比例混合裝置需與消防水泵安裝在同一消防泵站內(nèi)，并安裝于泡沫消防泵的出水管旁路上，并且需設(shè)置旁路閥，因此環(huán)泵式泡沫比例混合裝置安裝位置具有較大的局限性，只適用于建有獨(dú)立消防泵站的場(chǎng)所。但其優(yōu)點(diǎn)在于可以極大的提升混合速度，混合性能優(yōu)于管線式泡沫比例混合裝置，但也導(dǎo)致了污染管路長，延長了泡沫到火災(zāi)防護(hù)區(qū)的輸送時(shí)間，而且水泵不能與其他系統(tǒng)合用。不過環(huán)泵式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，造價(jià)可以得到有效控制，后期操作、檢修、維護(hù)和測(cè)試也相對(duì)方便，所以該系統(tǒng)尤其適合于儲(chǔ)罐規(guī)格單一的甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐。

4 平衡式泡沫比例混合裝置

平衡式泡沫比例混合裝置，利用平衡式壓力控制閥中的隔膜腔和節(jié)流閥等裝置，將水壓和泡沫液的供給量進(jìn)行相對(duì)平衡（見圖5）。該混合裝置由比例混合裝置和平衡壓力流量控制閥組合安裝為一體，產(chǎn)品出廠前已進(jìn)行了混合比的標(biāo)定強(qiáng)度測(cè)試，因此該泡沫比例混合裝置目前我國實(shí)際工程的設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)用最多?；旌暇容^前三者提高很多，可靠近儲(chǔ)罐設(shè)置，常常用于自動(dòng)集中控制的若干個(gè)防護(hù)區(qū)的泡沫滅火系統(tǒng)，特別是防護(hù)對(duì)象之間流量差值較大的儲(chǔ)罐。

5 計(jì)量注入式新型比例混合裝置

除了上述的四種類型的泡沫比例裝置，近年來我國還出現(xiàn)了計(jì)量注入式新型比例混合裝置（見圖6）。該裝置除了需要以上四種混合裝置共同擁有的水泵、泡沫液泵、泡沫液儲(chǔ)罐等通用組件外，還需要另行配置電子信號(hào)控制器和流量計(jì)等特殊組件。其工作原理主要是利用電子流量計(jì)24小時(shí)不間斷的監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)及觸發(fā)條件，達(dá)到預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)條件后向主控系統(tǒng)中的電子信號(hào)控制器輸入流量信號(hào)，電子信號(hào)控制器接收到流量數(shù)據(jù)的電信號(hào)后，控制其需要聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)的泡沫液泵，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)的規(guī)模和大小輸出供給等量的泡沫液，最終達(dá)到快速有效的撲滅火災(zāi)。其系統(tǒng)運(yùn)行并不受水壓限制，也不會(huì)因補(bǔ)充泡沫液而中斷。在實(shí)際應(yīng)用過程中還可以結(jié)合變頻技術(shù)，來更加有效的控制泡沫液泵的流量。對(duì)于該類型的裝置來說，最為核心的流程設(shè)計(jì)就是怎樣提高流量測(cè)量的準(zhǔn)確性，因?yàn)檫@將直接影響泡沫液最終混合比的精確性。因此，規(guī)范要求流量計(jì)的進(jìn)口前和出口后直管段的長度不小于10倍的管徑。

以上介紹了幾種較為常見的泡沫比例混合裝置的工作原理、適用范圍及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)及施工人員需根據(jù)不同泡沫比例混合裝置的具體特點(diǎn)，靈活選型，從而更加高效準(zhǔn)確的配置泡沫滅火系統(tǒng)。

作者簡介：

程少蔚，大專，研究方向：建筑防火及消防設(shè)施。

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