罐區固定式泡沫滅火系統在使用過程中常見問題分析

呼孟森

摘要：本文以平衡式泡沫比例混合裝置為實例，針對罐區固定式泡沫滅火系統開展研究，對罐區固定式泡沫滅火系統在使用過程中遇見的問題進行分析，提出了比較切合實際的解決方法，并為減少冬季寒冷地區管線閥門凍凝事件的發生及更加有利外浮頂儲罐快速實施登罐滅火等問題提出設計建議。

關鍵詞：泡沫滅火系統;平衡式泡沫比例混合裝置;平衡閥;外浮頂儲罐;柴油機泡沫泵

一、罐區固定式泡沫滅火系統

（一）罐區固定式泡沫滅火系統組成

罐區固定式泡沫滅火系統由DCS系統、消防泡沫供水泵房、消防泡沫站、泡沫混合液管網及泡沫產生器組成。消防泡沫供水泵房：消防泡沫供水泵房內設置消防泡沫供水泵，主泵為2臺電動機驅動離心泵，備用泵為1臺柴油機驅動離心泵，用于提供泡沫混合液的泡沫消防供水。消防泡沫站（以平衡式泡沫比例混合裝置為例）：泡沫站內設置平衡式泡沫比例混合裝置及立式不銹鋼泡沫液常壓儲罐。平衡式泡沫比例混合裝置設置消防泡沫泵2臺，運行方式為1用1備，泡沫主泵為電動機驅動齒輪泵，備用泵為柴油機驅動齒輪泵。泡沫消防水經平衡式泡沫比例混合裝置與泡沫原液按比例混合后，送至發生火災的儲罐進行滅火。

當儲罐發生火災，經人工確認火災后，遠程手動啟動泡沫消防系統，DCS系統自動檢索所需啟動的消防設備，并向需要啟動的泡沫泵、平衡式泡沫比例混合裝置及管路上的自動閥門發出啟動信號，各設備按照預設程序啟動。遠程手動啟動泡沫消防水泵，將泡沫混合所需用水送至泡沫站，經泡沫混合裝置混合后，送至儲罐進行滅火，并將系統運行情況反饋DCS系統，以確認系統的正常運行。從泵啟動至固定式泡沫滅火系統空氣泡沫產生器噴出泡沫，控制時間在5min以內。消防泡沫混合液管道上部分閥門為手動常閉閥門（10000m?以下儲罐），發生火災后需要人工現場開啟，開啟后信號反饋至DCS系統。

（二）平衡式泡沫比例混合裝置

1.平衡式比例混合裝置簡介

平衡式比例混合裝置是向泡沫消防系統提供泡沫混合液的新型泡沫滅火裝置。在滅火過程中，因其采用常壓泡沫液儲罐，泡沫液可以邊使用邊補充，從而保證了泡沫滅火系統的工作連續性，不會因為補充泡沫液而中斷工作，影響滅火進程。因此平衡式泡沫比例混合裝置被廣泛用于石油化工、港口碼頭、油庫、機場（庫）、海上平臺等大規模的泡沫消防系統。

2.平衡式泡沫比例混合裝置工作原理

火情發生時，由泡沫液泵將儲存在常壓容器內的泡沫液注入平衡閥，經平衡閥的調節作用，泡沫液與比例混合器主管路壓力水混合成一定比例的泡沫混合液。泡沫混合液被輸送至泡沫產生器、泡沫槍、泡沫炮或其他泡沫設備，產生空氣泡沫撲救甲、乙、丙類液體火災。

3.平衡式泡沫比例混合裝置基本組成

PHP型平衡式比例混合裝置采用平衡壓力式比例混合形式，主要由常壓泡沫液貯罐、控制系統、泡沫泵組（由電機、水輪機或柴油機驅動）、平衡閥、安全泄壓閥、比例混合器、過濾器等相關組件和管路組成。

二、常見問題分析及解決方法

（一）測試

平衡式泡沫比例混合裝置在進行泡沫泵循環測試時必須保證混合器管線內放空無壓力，并將混合器管線下面放空閥打開，以做到循環測試時能夠及時泄壓。因為正常測試時進水閥和混合液出口閥是關閉的，如果平衡閥有微小漏量，將導致混合器管線內壓力逐漸升高，平衡閥測試到壓力后就會逐漸開大向混合器管線內注入泡沫液，致使混合器管線壓力最后快速升高。由于泡沫泵是齒輪泵，在混合器管線后路不通的情況下將使壓力持續增高，最終導致安全閥起跳或設備、管線損壞。

（二）泡沫罐

泡沫罐應配備移動加液泵，移動加液泵連接的電源線、加液管線及吸液管線長度滿足加液要求。加液管線與泡沫罐能夠快速連接，吸液管線能夠滿足順利插入泡沫桶底部要求。電源線、加液管線和吸液管線與加液泵事先連接完好。泡沫罐還要有與泡沫加液車快速連接的管牙接口，同時考慮方便退液操作接口及快速向消防車補充泡沫液的操作。加完泡沫液后應在泡沫罐明顯位置懸掛標簽，標明廠家、批次、出廠日期、保質期等。

（三）柴油機泡沫泵

柴油機的選擇、安裝及調試十分重要。一定要選擇正規的品牌柴油機，因為它要固定在基座上，對震動指標要求很高，必須在規定范圍之內，有的柴油機很難調試合格。安裝必須要按照設計要求，基座堅實平整，減震良好，與泡沫罐連接管線要有減震金屬軟管，調試時保證最大及最小流量之間全部測試，保證震動控制在指標范圍內。檢查柴油機泡沫泵啟動電瓶的容量、啟動機的功率與柴油發動機的功率必須相匹配，電瓶容量應滿足不充電的情況下連續冷機啟動不少于10次，否則將無法保證柴油機泡沫泵的及時啟動。兩塊串聯的電瓶總電壓不得低于24V，低于24V及時充電。

（四）平衡閥

平衡閥是該裝置中一個重要組成部件，它根據系統水壓和泡沫泵提供的泡沫液壓力實際情況，自動調整自身閥門打開的程度，以控制進入比例混合器的泡沫液流量，使得適量的泡沫液進入比例混合器與壓力水混合，從而得到所需比例的泡沫混合溶液。通過平衡閥動態調節進入泡沫比例混合器的泡沫液量，保證了精確的混合比。

（五）寒冷地區防凍凝

由消防泡沫站向每個儲罐區設置一條泡沫混合液管道，在罐區外的混合液管道上每55m左右設置一個消防泡沫栓。在寒冷地區冬季入冬前要將泡沫栓開啟檢查，防止測試系統關閉泡沫栓時將水積存在閥體內，冬季凍壞泡沫栓。

（六）消防泡沫供水泵房

泡沫消防系統日常應該用穩高壓消防水系統維持系統閥前供水壓力，發生火情后啟動泡沫消防水泵為泡沫站提供泡沫配制用水，這樣可以保證泡沫系統的快速投用及泡沫消防水異常情況時的泡沫配置水供給。在消防水管線與泡沫消防水管線連接前加設單向閥，保證泡沫消防水不會竄入消防水系統。當啟動泡沫系統后應及時啟動泡沫供水泵，此時泡沫供水壓力高于消防水壓力，在消防水和泡沫供水連接處的單向閥作用下，泡沫站只使用泡沫供水泵的來水，以保證消防水系統供水量。

（七）DCS系統

用于監控整個穩高壓系統的運行情況，及火災情況下遠程開啟相應消防設備的系統。它能反饋泡沫系統的啟停狀態、管線上閥門的開關狀態等信息，并能夠遠程啟動泡沫系統及開關泡沫管線上的可自動控制閥門。大于等于10000m?的儲罐能直接遠程啟動，小于10000m?的儲罐在確認現場打開手動回訊閥后啟動泡沫系統。建議小于10000m?的儲罐在設計時將需要現場手動開關的回訊閥改為遠程控制閥門，可大大提高泡沫系統安全投用速度。

（八）泡沫混合液管網

外浮頂儲罐梯子平臺上設置帶悶蓋的管牙接口應朝向儲罐，這條管線一般連接在半固定泡沫注射接口處的固定混合液管線上。建議針對外浮頂儲罐的這條管線在防火堤外手閥后再單獨設置一個帶閥門控制的泡沫注射接口，用于消防車單獨注射泡沫使用，以便在外浮頂儲罐密封圈著火實施登罐滅火時，減少向儲罐吊帶或鋪設水帶時間，同時還不會影響固定泡沫系統的啟停。

（九）泡沫產生器

泡沫產生器應符合下列要求：固定頂儲罐、按固定頂儲罐防護的內浮頂罐，宜選用立式泡沫產生器;泡沫產生器及露天的泡沫噴射口應設置防止異物進入的金屬網;泡沫產生器進口前應有不小于10倍混合液管徑的直管段;外浮頂儲罐上的泡沫產生器不應設置密封玻璃。

三、結語

綜上所述，儲罐固定泡沫滅火系統在設計審查、驗收、測試及使用過程應根據所處地域氣候條件及儲罐實際滅火需求開展各項工作，在啟動前做好操作檢查、確認，保證系統正常的消防戰備及安全有效地實施滅火救援工作。

參考文獻：

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[3]公安部天津消防科學研究所，江蘇省消防局.泡沫滅火系統及部件通用技術條件：GB20031-2005[S].