闭式泡沫—水喷淋系统如何保养

7.3.1  下列场所不宜选用闭式泡沫—水喷淋系统：

    1  流淌面积较大，按本规范第7.3.4条规定的作用面积不足以保护的甲、乙、丙类液体场所；

    2  靠泡沫混合液或水稀释不能有效灭火的水溶性液体场所；

    3  净空高度大于9m的场所。

7.3.2  火灾水平方向蔓延较快的场所不宜选用泡沫—水干式系统。

7.3.3  下列场所不宜选用管道充水的泡沫—水湿式系统：

    1  初始火灾为液体流淌火灾的甲、乙、丙类液体桶装库、泵房等场所；

    2  含有甲、乙、丙类液体敞口容器的场所。

7.3.4  系统的作用面积应符合下列规定：

    1  系统的作用面积应为465m2；

    2  当防护区面积小于465m2时，可按防护区实际面积确定；

    3  当试验值不同于本条第1款、第2款的规定时，可采用试验值。

7.3.5  闭式泡沫—水喷淋系统的供给强度不应小于6.5L/（min·m2）。

7.3.6  闭式泡沫—水喷淋系统输送的泡沫混合液应在8L/s至最大设计流量范围内达到额定的混合比。

7.3.7  喷头的选用应符合下列规定：

    1  应选用闭式洒水喷头；

    2  当喷头设置在屋顶时，其公称动作温度应为121℃～149℃；

    3  当喷头设置在保护场所的中间层面时，其公称动作温度应为57℃～79℃；当保护场所的环境温度较高时，其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。

7.3.8  喷头的设置应符合下列规定：

    1   任意四个相邻喷头组成的四边形保护面积内的平均供给强度不应小于设计供给强度，且不宜大于设计供给强度的1.2倍；

    2  喷头周围不应有影响泡沫喷洒的障碍物；

    3  每只喷头的保护面积不应大于12m2；

    4  同一支管上两只相邻喷头的水平间距、两条相邻平行支管的水平间距，均不应大于3.6m。

7.3.9  泡沫—水湿式系统的设置应符合下列规定：

    1  当系统管道充注泡沫预混液时，其管道及管件应耐泡沫预混液腐蚀，且不应影响泡沫预混液的性能；

    2  充注泡沫预混液系统的环境温度宜为5℃～40℃；

    3  当系统管道充水时，在8L/s的流量下，自系统启动至喷泡沫的时间不应大于2min；

    4  充水系统的环境温度应为4℃～70℃。

7.3.10  泡沫—水预作用系统与泡沫—水干式系统的管道冲水时间不宜大于1min。泡沫—水预作用系统每个报警阀控制喷头数不应超过800只，泡沫—水干式系统每个报警阀控制喷头数不宜超过500只。

7.3.11  当系统兼有扑救A类火灾的要求时，尚应符合现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084的有关规定。

7.3.12  本规范未作规定的，可执行现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084。

条文说明

7.3 闭式泡沫-水喷淋系统

7.3.1  本条规定了不宜选用闭式泡沫-水喷淋系统的场所。

    1  液体火灾蔓延速度比较快，发生火灾后，会很快蔓延至所有液面，若流淌面积较大，则闭式泡沫-水喷淋系统很难控火，参见第7.3.4条条文说明。这种情况下，宜设置泡沫-水雨淋系统。

    2  根据公安部天津消防研究所的试验，用闭式喷头喷洒水成膜泡沫，其发泡倍数不足2倍。这充分说明闭式泡沫-水喷淋系统的泡沫倍数较低，靠泡沫混合液或水稀释可扑灭少量水溶性液体泄漏火灾。当水溶性液体泄漏面积较大时，闭式泡沫-水喷淋系统可能较难灭火，宜设置泡沫-水雨淋系统。

    3  若净空高度过高，则烟气上升至顶棚时，温度会变得比较低，有可能会导致喷头不能及时受热开放，参照《自动喷水灭火系统设计规范>)GB 50084，作此规定。

7.3.2  泡沫-水干式系统是靠管道内的气体来启动的，喷头开启后，需先将管道内的气体排空，才能喷放泡沫。因此，喷头喷泡沫会有较长的时间延迟，若火灾蔓延速度较快，则在喷头开始喷泡沫时，火灾已经蔓延很大区域，此时火势可能已经难于控制。

7.3.3  管道充水的泡沫-水湿式系统，火灾初期需要先将管道内的水喷完后才能喷泡沫灭火。而喷水不但无助于控制本条所述场所的油类火灾，可能还会加速火灾蔓延。以致系统喷泡沫时，火灾规模可能已经很大，使得系统难以控火和灭火。

7.3.4  油品等液体火灾，不但热释放速率大，而且会产生大量高温烟气，高温烟气扩散至距火源较远处时还可能启动喷头。因此，开放的喷头数量可能较多，开启喷头的总覆盖面积比着火面积要大，甚至大很多。

    1999年，公安部天津消防研究所曾做过泡沫喷淋系统灭油盘火试验，试验条件为：在14mX14m的中试实验室，安装16只国产68℃的普通玻璃泡喷头，喷头间距3.6m，设计喷洒强度6.5L/ (min·m2)，油盘大小为2120mmX 1000mm，置于实验室中心，油盘距喷头4m，试验时排烟风机启动。试验发现点火后45s，16只喷头几乎同时开放。可见，开放喷头的覆盖面积为200m2，而着火区域面积仅为2.12m2。因此，对于闭式泡沫-水喷淋系统，需要将其作用面积设计大一些，才能保证发生火灾时能够满足设计喷洒强度。另外，液体火灾的蔓延速度很快，短时间内可能会形成较大面积的火灾，这也需要系统具有较大的作用面积，以覆盖着火区域。

    综上所述，并参照NFPA 16《泡沫-水喷淋系统与泡沫-水喷雾系统安装标准》，规定作用面积为465m2。

    当防护区面积小于465m2时，按防护区实际面积确定是安全的。

    另外，我国尚未针对闭式泡沫-水喷淋系统的作用面积开展试验研究，NFPA 16《泡沫-水喷淋系统与泡沫-水喷雾系统安装标准》(2003版）也是借鉴了 NFPA 409《飞机库标准》的规定。 而作用面积与防护区面积、高度、可燃物种类和摆放形式有关。为留有余地，规定可采用试验值。

7.3.5  本条是参照NFPA 16《泡沫-水喷淋系统与泡沫-水喷雾系统安装标准》(2003版）并结合国内的试验制定的。本条要求必须做到，否则灭火无法保证，为此定为强制性条文。

7.3.6  闭式系统的流量是随火灾时开放喷头数的变化而变化的， 这就要求系统输送的泡沫混合液能在系统最低流量和最大设计流量范围内满足规定的混合比，而比例混合器也只能在一定的流量范围内满足相应的混合比，其流量范围应该和系统的设计要求相匹配。 因此，需要按照系统的实际工作情况确定一个合理的流量下限。

    统计资料表明，火灾时一般会开放4个～5个喷头，而对油品火灾，开放的喷头数会更多，从第7.3.4条条文说明所述的试验可看到这一点。当系统开放4个喷头时，系统流量一般可达到8L/s 以上。如对一个均衡泡沫-水喷淋系统进行了计算，系统采用 K = 80的标准喷头，作用面积380m2，喷头间距3.5m，泡沫混合液供给强度6.5L/(min·m2)，经计算，当系统开放3个喷头时，流量为6.5L/s，开放4个喷头时，流量为8. 85L/s。因此，将流量下限确定为8L/s，这样，既能保证火灾初期系统开放喷头数较少时的要求，又能使目前的比例混合器产品容易满足闭式系统的要求。 为保证系统可靠运行，本条定为强制性条文。

7.3.7  本条参照NFPA 16《泡沫-水喷淋系统与泡沫-水喷雾系统安装标准》制定。由于油品火灾的热释放速率比较高，其烟气温度也会较一般火灾高，安装于顶棚的喷头周围容易聚集热量。 因此，选用公称动作温度比较高的喷头，以避免作用面积之外的喷头开放，顶棚喷头的设置可参照现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084。当喷头离顶棚较远时，其周围的热量聚集效果会比较差，此时采用动作温度较低的喷头。条文中的“中间层面”是指离顶棚较远的位置，如喷头安装在距顶棚较远的某层货架内，由于货物的阻挡，顶棚的喷头可能无法完全覆盖该位置。喷头安装于中间层面时，一般需设置集热挡水板，以利于喷头周围集热及免受顶棚喷头喷洒的影响，

7.3.8  本条参照NFPA 16《泡沫-水喷淋系统与泡沫-水喷雾系统安装标准》和NFFA 409《飞机库标准》制定。

7.3.9  当系统管道充注泡沫预混液时，首先要保证预混液的性能不受管道和环境温度的影响，同时，相应的管道和管件要耐泡沫预混液腐蚀。

    当系统管道充水时，为保证能尽快控火和灭火，需尽量缩短系统喷水的时间。在此，应合理地设置系统管网，尽可能避免少量喷头开启的情况下，将管网内的水全部喷放出来。

7.3.10  本条参照NFPA 13《自动喷水灭火系统安装标准》 (2007年版）和现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084、《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB 50261制定。

    规定系统管道的充水时间或系统控制的喷头数是为了限制系统的容积不至于过大，保证火灾时系统能够快速启动，及早控制和扑灭火灾，同时提高系统的可靠性。

泡沫喷雾系统

7.4.1  泡沫喷雾系统可采用下列形式：

    1  由压缩氮气驱动储罐内的泡沫预混液经泡沫喷雾喷头喷洒泡沫到防护区；

    2  由压力水通过泡沫比例混合器（装置）输送泡沫混合液经泡沫喷雾喷头喷洒泡沫到防护区。

7.4.2  当保护油浸电力变压器时，系统设计应符合下列规定：

    1  保护面积应按变压器油箱本体水平投影且四周外延1m计算确定；

    2  泡沫混合液或泡沫预混液供给强度不应小于8L/（min·m2）；

    3  泡沫混合液或泡沫预混液连续供给时间不应小于15min；

    4  喷头的设置应使泡沫覆盖变压器油箱顶面，且每个变压器进出线绝缘套管升高座孔口应设置单独的喷头保护；

    5  保护绝缘套管升高座孔口喷头的雾化角宜为60º，其他喷头的雾化角不应大于90º；

    6  所用泡沫灭火剂的灭火性能级别应为Ⅰ级，抗烧水平不应低于C级。

7.4.3   当保护非溶性液体室内场所时，泡沫混合液或预混液供给强度不应小于6.5L/（min·m2)，连续供给时间不应小于10min。系统喷头的布置应符合下列规定：

    1  保护面积内的泡沫混合液供给强度应均匀；

    2  泡沫应直接喷洒到保护对象上；

    3  喷头周围不应有影响泡沫喷洒的障碍物。

7.4.4  喷头应带过滤器，其工作压力不应小于其额定压力，且不宜高于其额定压力0.1MPa。

7.4.5  系统喷头、管道与电气设备带电（裸露）部分的安全净距应符合国家现行有关标准的规定。

7.4.6  泡沫喷雾系统应同时具备自动、手动和应急机械手动启动方式。在自动控制状态下，灭火系统的响应时间不应大于60s。与泡沫喷雾系统联动的火灾自动报警系统的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的有关规定。

7.4.7  系统湿式供液管道应选用不锈钢管；干式供液管道可选用热镀锌钢管。

7.4.8  当动力源采用压缩氮气时，应符合下列规定：

    1  系统所需动力源瓶组数量应按下式计算：

系统所需动力源瓶组数量计算公式

    2  系统储液罐、启动装置、氮气驱动装置应安装在温度高于0℃的专用设备间内。

7.4.9  当系统采用泡沫预混液时，其有效使用期不宜小于3年。

条文说明

7.4 泡沫喷雾系统

7.4.1  本条规定了泡沫喷雾系统可采用的两种形式，由于第一种形式结构简单且造价比较低，目前国内大都采用此种形式。

7.4.2  本条规定了泡沫喷雾系统保护独立变电站的油浸电力变压器时的设计参数，主要根据实体试验制定。

    2007年4月至9月，公安部天津消防研究所会同相关单位对泡沫喷雾系统灭油浸变压器火灾进行了一系列实体试验。试验分两个阶段，第一阶段为小型模拟试验，变压器模型长2.5m、宽1.6 m、高1.5m，集油坑长3.15m、宽2m、深0.3m。第二阶段为容量大于180000kV·A 大型模拟油浸变压器实体火灾灭火试验，变 压器模型7rn、宽4m、高4m，集油坑长8m、宽5m、深1m。试验油品为检修更替下的-25#变压器油，主要试验结果见表6。

泡沫喷雾系统灭油浸变压器火灾试验结果

    表中试验编号1、2、3为小型试验，试验编号4、5为大型试验。

    1  变压器发生火灾时需要同时保护变压器油箱本体及下面的集油坑，集油坑一般在变压器的四周外延0.5m，同时考虑一定的安全系数，确定保护面积按油箱本体水平投影且四周外延1m 计算；

    2  由表6可知，对于大型油浸变压器，在供给强度为7L/ (min • m2)时，可在4min之内灭火，考虑一定的安全系数，将供给强度确定为不小于8L/(min • m2)；

    3  从试验情况看，不管是小型试验还是大型试验，一般在5min内可以灭火，但考虑到当泡沫喷雾灭火系统不能有效灭火 时，消防队赶到现场救援需15min，国内就曾有消防队利用泡沫消防车灭油浸变压器火灾的案例。因此，将连续供给时间确定为不低于15min；

    4  通过对国内变压器火灾案例进行调研，发现变压器起火后，最易从绝缘套管部位开裂。因此，应对进出线绝缘套管升高座孔口设置单独的喷头保护，以使喷洒的泡沫覆盖其孔口 ；

    5  保护变压器绝缘套管升高座孔口的喷头雾化角宜为60°，以使更多泡沫能够进入变压器油箱；

    6  由试验可知，灭火时进入油箱内的泡沫比较少，液面覆盖的泡沫层很薄。因此，宜选用灭火性能级别较高的泡沫液。

7.4.3  本条参照泡沫-水喷淋系统的设计参数制定。

7.4.5  水雾喷头、管道均为导体，其与高压电气设备带电（裸露) 部分的最小安全净距是设计中不可忽略的问题，各国相应的标准规范均作了具体规定。最小安全净距参见现行行业标准《高压配电装置设计技术规程》DL/T 5352的规定。

7.4.8  瓶组数量采用波意耳-马略特定律计算，同时考虑不小于1.5的裕量系数。

 泡沫消防泵站与泡沫站

8.1.1  泡沫消防泵站的设置应符合下列规定：

    1  泡沫消防泵站可与消防水泵房合建，并应符合国家现行有关标准对消防水泵房或消防泵房的规定；

    2  采用环泵式比例混合器的泡沫消防泵站不应与生活水泵合用供水、储水设施；当与生产水泵合用供水、储水设施时，应进行泡沫污染后果的评估；

    3  泡沫消防泵站与被保护甲、乙、丙类液体储罐或装置的距离不宜小于30m，且应符合本规范第4.1.10条的规定；

    4  当泡沫消防泵站与被保护甲、乙、丙类液体储罐或装置的距离为30m～50m时，泡沫消防泵站的门、窗不宜朝向保护对象。

8.1.2  泡沫消防水泵、泡沫混合液泵应采用自灌引水启动。其一组泵的吸水管不应少于两条，当其中一条损坏时，其余的吸水管应能通过全部用水量。

8.1.3  系统应设置备用泡沫消防水泵或泡沫混合液泵，其工作能力不应低于最大一台泵的能力。当符合下列条件之一时，可不设置备用泵：

    1  非水溶性液体总储量小于5000m3，且单罐容量小于1000m3；

    2  水溶性液体总储量小于1000m3，且单罐容量小于500m3。

8.1.4  泡沫消防泵站的动力源应符合下列要求之一：

    1  一级电力负荷的电源；

    2  二级电力负荷的电源，同时设置作备用动力的柴油机；

    3  全部采用柴油机；

    4  不设置备用泵的泡沫消防泵站，可不设置备用动力。

8.1.5  泡沫消防泵站内应设置水池（罐）水位指示装置。泡沫消防泵站应设置与本单位消防站或消防保卫部门直接联络的通讯设备。

8.1.6  当泡沫比例混合装置设置在泡沫消防泵站内无法满足本规范第4.1.10条的规定时，应设置泡沫站，且泡沫站的设置应符合下列规定：

    1  严禁将泡沫站设置在防火堤内、围堰内、泡沫灭火系统保护区或其他火灾及爆炸危险区域内；

    2  当泡沫站靠近防火堤设置时，其与各甲、乙、丙类液体储罐罐壁的间距应大于20m，且应具备远程控制功能；

    3  当泡沫站设置在室内时，其建筑耐火等级不应低于二级。

条文说明

8.1 泡沫消防泵站与泡沫站

8.1.1  本条对泡沫消防泵站的设置作出了具体规定。

    1  泡沫消防泵站和消防水泵房都需要水源、电源，两者合建有利于集中管理和使用，同时节约投资；

    2  本款规定是为了防止泡沫液污染生活或生产用水；

    3  为防止储罐或装置发生火灾后影响泡沫消防泵站的安全，规定其距保护对象的距离不小于30m；

    4  泡沫消防泵站的门、窗是其建筑中最容易受到破坏的部分，尤其是泡沫消防泵站的门，它是泡沫系统操作人员进出和灭火物资输送的通道，一旦受到火灾影响，将威胁到操作人员的安全和灭火物资输送。我国有泡沫消防泵站被破坏的火灾案例。因此作此规定。   

8.1.2  泡沫消防水泵或泡沫混合液泵处于常充满水状态，是缩短启动时间、使泡沫系统及时投入灭火工作的保障，为此规定其采用自灌引水方式。

8.1.3  设置备用泡沫消防水泵或泡沫混合液泵，且其工作能力不应低于最大一台泵的能力，是国内外通行的规定。其目的是保证在其中一台泵发生故障后，系统仍可按最大设计流量供给泡沫混合液。

    当储罐区规模较小时，其火灾危险性也会比较小，且可以利用机动设施进行灭火。因此，参照现行国家标准《石油库设计规范》 GB 50074，小规模的储罐区可不设置备用泵。

8.1.4  本条实际上是规定了泡沫消防泵站应采用双动力源，并给出了双动力源的组配形式。需要指出，本条所规定的几种双动力源的组配形式没有排序优先问题，它们是同等的。关于供电系统的负荷分级与相应要求参见现行国家标准《供配电系统设计规范》 GB 50052。设置柴油机比设置柴油发电机经济、可靠。

8.1.5  设置水位指示装置是为了及时观察水位。设置直通电话是保障发生火灾后，消防泵站的值班人员能及时与本单位消防队、 消防保卫部门、消防控制室等取得联系。为保证系统可靠运行，本条定为强制性条文。

8.1.6  有些储罐区较大、罐组较多，如果将泡沫供给源集中到泵站，5min内不能将泡沫混合液或泡沫输送到最远的保护对象，会延误灭火。所以，遇到此类情况时，可将泡沫站与泵房分建。有的工程甚至设置了两个以上的泡沫站，以满足输送时间的要求。

    在泡沫站内独立设置的泡沫比例混合装置可以是平衡式比例混合装置、计量注入式比例混合装置和压力式比例混合装置等。 从实现功能要求的角度来说，环泵式比例混合器必须和泡沫混合液泵设置在一起，所以该类型比例混合器不会设置在泡沫站内。

    泡沫站通常是无人值守的，为了在发生火灾时及时启动泡沫系统灭火，故规定应具备远程控制功能。

    本条规定是为了避免建筑火灾影响到泡沫灭火系统。

    泡沫站是泡沫灭火系统的核心组成之一，一旦遭破坏，系统将失去灭火作用。为此，本条定为强制性条文。

 系统供水

8.2.1  泡沫灭火系统水源的水质应与泡沫液的要求相适宜；水源的水温宜为4℃～35℃。当水中含有堵塞比例混合装置、泡沫产生装置或泡沫喷射装置的固体颗粒时，应设置相应的管道过滤器。

8.2.2  配制泡沫混合液用水不得含有影响泡沫性能的物质。

8.2.3  泡沫灭火系统水源的水量应满足系统最大设计流量和供给时间的要求。

8.2.4  泡沫灭火系统供水压力应满足在相应设计流量范围内系统各组件的工作压力要求，且应有防止系统超压的措施。

8.2.5  建（构）筑物内设置的泡沫—水喷淋系统宜设置水泵接合器，且宜设置在比例混合器的进口侧。水泵结合器的数量应按系统的设计流量确定，每个水泵接合器的流量宜按10L/s～15L/s计算。

条文说明

8.2 系统供水

8.2.1  淡水是配置各类泡沫混合液的最佳水源，某些泡沫液也适宜用海水配置混合液。一种泡沫液是否适宜用海水配置泡沫混合液，取决于其耐海水〈或硬水）的性能。因此，选择水源时，应考虑其是否与泡沫液的要求相适宜。同时，为了不影响泡沫混合液的发泡性能，规定水温宜为4℃～35℃。

8.2.2  采用含油品等可燃物的水时，其泡沫的灭火性能会受到影响；使用含破乳剂等添加剂的水，对泡沫倍数和泡沫稳定性有影响。影响程度取决于上述物质的含量和泡沫液种类。要鉴别处理后的生产废水，如油田采出水等是否满足要求，可通过试验确定。 公安部天律消防研究所受某石化公司委托，曾用氯碱厂PVC母液处理水作为6%型氟蛋白泡沫液配置泡沫混合液用水，按《蛋白泡沫灭火剂及氟蛋白泡沫灭火剂》GA 219-1999 对其泡沫性能进行过测试。测试结果表明，其90%火焰控制时间、灭火时间都不能达到标准要求。

8.2.3  为保证系统在最不利情况下能够满足设计要求，系统的水量应满足最大设计流量和供给时间的要求。本条定为强制性条文，旨在要求设计者进行水力计算，以保证系统可靠。

8.2.4  系统超压有可能会损坏设备，因此，应有防止系统超压的措施。

8.2.5  水泵接合器是用于外部增援供水的措施，当系统供水泵不能正常供水时，可由消防车连接水泵接合器向系统管道供水。系 统在喷洒泡沫期间，供水泵亦可能出现不能正常供水的情况，因 此，规定水泵接合器宜设置在比例混合器的进口侧。为满足系统要求，水泵接合器的流量应按系统的设计流量确定。