消防泡沫滅火系統(tǒng)中泡沫比例混合裝置特點分析

摘要：對泡沫滅火系統(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)缺點進行分析闡述，供設計及施工人員在實際工作中進行合理選型。

關鍵詞：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、丙類液體火災的主要消防滅火設施，在消防滅火現(xiàn)場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行混合后產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理進行有效滅火。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，以供泡沫產生裝置發(fā)泡的設施。我國設計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)缺點進行一一分析。

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罐吸液管上方的混合腔內形成一定的負壓（見圖1），并完全依靠大氣壓力將泡沫容器內的泡沫液吸到腔內，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，主要將其用于消防水帶連接使用、手抬式泡沫滅火系統(tǒng)或可移動式泡沫滅火系統(tǒng)，且在現(xiàn)場安裝中可以緊靠泡沫儲罐放置，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生裝置。在現(xiàn)場實際應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)場安裝過程中無需再次調整混合比，設計與施工極為方便，更有利于進行自動化控制。然后在實際工程實踐中，囊式比例混合裝置中囊滲漏甚至爆破的現(xiàn)場的確是時有發(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立設置泡沫站的液體火災防護區(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壓式泡沫比例混合裝置，（見圖4）。在實際應用中，往往會發(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致存在的高差及其消防泵的流量及揚程等。而且消防水池到泡沫液存儲容器之間也會存在相對應且不可避免的液位高度差，當消防水池液位嚴重低于泡沫液液位時，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，泡沫液會回流到消防水池中導致消防水池嚴重污染甚至出水管堵塞;反之水也會倒流回泡沫液儲罐中。這兩種現(xiàn)象在現(xiàn)場實際應用中均有出現(xiàn)過，為了避免相關人員誤操作等不可控因素，我們在設計和施工中需注意在相應管道上設置關斷閥門。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，并安裝于泡沫消防泵的出水管旁路上，并且需設置旁路閥，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，只適用于建有獨立消防泵站的場所。但其優(yōu)點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，但也導致了污染管路長，延長了泡沫到火災防護區(qū)的輸送時間，而且水泵不能與其他系統(tǒng)合用。不過環(huán)泵式結構相對簡單，造價可以得到有效控制，后期操作、檢修、維護和測試也相對方便，所以該系統(tǒng)尤其適合于儲罐規(guī)格單一的甲、乙、丙類液體儲罐。

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行相對平衡（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，產品出廠前已進行了混合比的標定強度測試，因此該泡沫比例混合裝置目前我國實際工程的設計和施工中應用最多?；旌暇容^前三者提高很多，可靠近儲罐設置，常常用于自動集中控制的若干個防護區(qū)的泡沫滅火系統(tǒng)，特別是防護對象之間流量差值較大的儲罐。

5 計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、泡沫液儲罐等通用組件外，還需要另行配置電子信號控制器和流量計等特殊組件。其工作原理主要是利用電子流量計24小時不間斷的監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)及觸發(fā)條件，達到預先設置的觸發(fā)條件后向主控系統(tǒng)中的電子信號控制器輸入流量信號，電子信號控制器接收到流量數(shù)據(jù)的電信號后，控制其需要聯(lián)動啟動的泡沫液泵，并根據(jù)現(xiàn)場火災的規(guī)模和大小輸出供給等量的泡沫液，最終達到快速有效的撲滅火災。其系統(tǒng)運行并不受水壓限制，也不會因補充泡沫液而中斷。在實際應用過程中還可以結合變頻技術，來更加有效的控制泡沫液泵的流量。對于該類型的裝置來說，最為核心的流程設計就是怎樣提高流量測量的準確性，因為這將直接影響泡沫液最終混合比的精確性。因此，規(guī)范要求流量計的進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。在實際現(xiàn)場應用過程中，設計及施工人員需根據(jù)不同泡沫比例混合裝置的具體特點，靈活選型，從而更加高效準確的配置泡沫滅火系統(tǒng)。

作者簡介：

程少蔚，大專，研究方向：建筑防火及消防設施。

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