壓縮空氣泡沫滅火技術應用

沈旭釗

（國安達股份有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

壓縮空氣泡沫主要指應用新方式促進泡沫的產生，然后在泡沫混合液中引入一定比例壓縮空氣，充分融合后，使滅火泡沫得以產生，借助管路將其輸送出去，實現滅火目的。滅火泡沫優勢比較明顯，如綠色、無污染、適用于大型火災、防止復燃、滅火率高等，其中最大的優點就是使泡沫噴射距離大幅度提高。因此，本文進一步論述壓縮空氣泡沫滅火技術的具體應用實踐，希望給有關機構提供參考與借鑒。

1 壓縮空氣泡沫系統的工作原理、滅火方式及優勢

1.1 含義

壓縮空氣泡沫系統的構成組件比較多，其中發揮重要作用的有泡沫輸送管道、泡沫存儲罐、壓縮空氣源等，兩端分別連接噴頭、空氣壓縮源，在此過程中，泡沫溶液存儲罐發揮壓縮混合泡沫溶液作用，并將其輸送至系統，常用空氣壓縮源的方法有兩種：其一是高度壓力的氣體瓶；其二是壓縮空氣機器設備，主要功能是將壓力空氣提供給系統，進而形成泡沫。對于壓縮空氣泡沫系統而言，其關鍵與核心是混合發泡沫系統。重要作用是提供出需求的泡沫，調整其混合比例達到最優狀態，從而將足夠的混合液提供給泡沫滅火系統，滿足其滅火需求[1]。

借助空氣壓縮源兩種方法，按照合適比例配置水、空氣、泡沫液，并將其傳輸至特殊噴嘴中，通過對氣體壓縮試壓中膨脹速度的運用，加上混合室、液湍流、水帶內氣之間的摩擦受力作用，形成所需的細小泡沫。這種方法可以使又均勻又細小的泡沫產生，具有明顯優勢，包括較少用水量、熱輻射組合能力良好、濕潤性良好、較遠滅火距離等[2]。

1.2 滅火方式

以不同形式的噴射為根據，可以將泡沫滅火系統分為三種形式，分別是液上式、液下式、半液下式噴射泡沫滅火系統。

噴射泡沫滅火系統液上式實際是通過應用導流裝備，使泡沫產生器中的泡沫從上部直接進入到燃燒液體中，從而將大火撲滅，完成相應任務，此種系統又可以被細分為三種類型，包括移動型、固定型和半固定型。

第二次世界大戰之后產生液下噴射泡沫滅火系統，主要指特殊的泡沫產生器具有較高背壓，通過使用此器材，使泡沫產生，再利用噴射泡沫的管材，將其傳輸至燃燒液體下面，在初始泡沫動態能、浮動力量的影響下，推送泡沫，使其到達燃燒液體表面，進而將大火消滅，完成相應任務，主要類型有固定型與半固定型[3]。

據了解，很少有國家應用噴射泡沫滅火系統的液下式，其原理是有一輕型耐火性能的柔軟帶卷位于液下噴射管中，通過對其進行有效運用，加上泡沫自身的力量作用，推動軟袋前進，使其到達燃燒液體表面，這時袋中泡沫在大火中釋放出來，將大火撲滅。設計的重點對象是水溶性液體，對比泡沫噴射滅火系統的液下是，其具有更加繁雜、多樣的結構，基本不在非水溶性液體中使用。

與液上式噴射型相比，液下式噴射泡沫滅火方式更具安全性和可靠性，其壓縮空氣泡沫滅火技術的滅火性能比較優異，同時可能轉化為液下式噴射型。借助對油罐實驗設備的模仿，針對液下噴射氟蛋白泡沫，估量其在穿越全汽油層滅火中的成效。結果顯示，在控制油罐火災方面，液下噴射壓縮空氣浮蛋白泡沫的技術具有可行性、安全性、可靠性，具有良好滅火、控火效果[4]。

1.3 應用壓縮空氣泡沫滅火技術的優勢

第一，良好的環保性能。角質和動物皮毛共同制成通蛋白泡沫，對于氟蛋白泡沫而言，以通蛋白泡沫為基礎，并將表面活性劑增添進來。壓縮空氣泡沫技術下的泡沫無異味，略帶香味，滅火后生成的產物可以自動降解，不會污染環境，同時具有較小用水量，出現較少水漬損失量。第二，良好覆蓋性和滅火效果。應用此技術能夠促進水保濕性能的提高，使水較長時間停留于燃燒物表面。將7分壓縮空氣增加到一份泡沫混合液中，會變小變多變均勻泡沫混合液。擴大水表面積，促進覆蓋冷卻面積的增加，為滅火效率提供保障。

2 固定式壓縮空氣泡沫滅火裝置研究進展

2.1 滅火機理

將水、壓縮空氣和A類泡沫提前混合在一起，促進發泡泡沫液的形成，這就是空氣壓縮泡沫，其核心與關鍵是水。通過使用A類泡沫，極大改變水在物理方面的功能性質，使水表面張力得以變小，促進滲透能力的提升，進而使水保持較高的濕度，延長水在燃燒物表面的停留時間。使用壓縮空氣可以使預混目的得以實現，將七份壓縮空氣加入一份泡沫混合液中，使混合泡沫液中的氣泡變得更細、更小、更均勻、更多，可以擴大水的表面積七倍，促進覆蓋冷卻面積的增加，使滅火效率得以提高[5]。

裝置工作原理：首先，連接專用電源，開啟主機設備，將離合器關上，這時空壓機、水泵進入工作狀態，通過帶壓力水流的影響和作用，水泵將壓力水送至混合器，促進負壓的產生，再進一步吸收泡沫原液，使具有適當比例的泡沫混合液體產生，在輸出混合液管線上，將與水壓力相同或稍高的壓縮性質空氣連接，在輸送管線、氣液混合設備的幫助和支持下，形成了符合要求的泡沫混合液，從空氣泡沫出口輸送出去，充分利用有關設備如水槍，將大火消滅。單獨提供水源是此種裝置的優勢，流程是：開啟發動機，水泵進入工作狀態，流經水的出口后，充分利用直流式水槍，將大火消滅，圓滿完成任務。

對于壓縮空氣泡沫滅火技術而言，其擁有與傳統滅火技術相通的原理，不同之處在于有差異存在于選用的滅火傳輸用料和介質中，對比傳統滅火技術，壓縮空氣泡沫滅火具有更優的滅火效果，一方面可以實施便攜化設計，另一方面可以將滅火處理應用于深層火源，能夠將壓縮空氣泡沫滅火技術的應用價值充分體現出來。最明顯優勢表現在環保和技術方面[6]。

2.2 滅火裝置的性能

壓縮空氣泡沫滅火技術能夠最大程度發揮有效材料資源的作用和價值，借助混合泡沫壓縮，可以使氣壓形成于固定空間內，通過管道壓縮輸出，真空隔離火源，使其燃燒條件消失，進而對火源燃燒強度進行有效控制，防止復燃情況的出現。

壓縮空氣泡沫滅火技術的基本特點包括較高效率、較快速度、方便使用等，同時具有環保性，可以針對多種環境條件下的火源，實施滅火處理操作。

2.3 滅火的應用分析

（1）集成式壓縮空氣泡沫滅火系統。此系統可以集成空壓機設備、水泵、發動機設備等，促進單元滅火結構的形成，使滅火設備的可移動化處理目的得以實現，此系統被廣泛應用于公共場所，其滅火原料儲備能力良好，能夠快速有效撲滅大范圍火源，可以將點對點滅火處理方式選擇出來，不僅促進壓縮空氣滅火設備使用可控性能的提高，還能夠使壓縮空氣泡沫滅火系統的應用功能得以完善，確保在各種環境下都可以將實際滅火效用充分發揮出來[7]。

（2）小型移動式壓縮空氣泡沫滅火設備。混合式滅火設計被應用于此設備中，充分結合空氣壓與水分子，將水元素應用于現有空氣壓縮基礎上，從而使相應滅火裝備能夠適應各種滅火環境，由于此種空氣壓縮泡沫滅火裝備具有較高內部壓強，可以保障常規使用環境下的可操作性，針對各種火災處理情況，實施滅火處理調整操作，使滅火處理距離得以縮短。

通常在普通水罐消防車輛上加裝此類滅火系統，使其能夠將對應功能充分發揮出來，然而，相比真正空氣泡沫車輛，存在的發展空間仍然比較大。此滅火設備的特點是安全、無毒、環保、快速、高效等，對于比較封閉空間的火災更加適用。

（3）便攜式壓縮空氣泡沫滅火設備。此滅火器能夠將傳統滅火器笨重使用模式突破，滅火器的使用操作可以在3秒內實現，并具有更高的操作安全性，對解決小范圍滅火問題十分有利，在技術工藝支持下，能夠長時間使用，促進綜合性滅火效益的提高。此設備的使用可以突破使用條件、使用空間、時間的限制，具有較高滅火噴射壓力，可以針對固定范圍，短時間內實施快速滅火處理操作，為狹小空間內的使用提供便利。

（4）車載壓縮空氣泡沫滅火系統。此系統分為兩個部分，包括自動滅火和主動滅火。滅火器、滅火設備通過手動操作，使滅火操作得以實現，這是主動滅火，雖然此技術具有明顯優勢。但是在使用過程中，受到人為因素干擾的幾率比較大，因此，在主動滅火情況下，其滅火作用不能充分發揮出來。借助車載計算機設備，串聯火情報警器、滅火傳感器等設備，當火情出現在車輛中時，可以實現滅火操作的自動控制，人為無需干預，一般在大型貨運車輛滅火中廣泛使用此類滅火系統設計，具有良好應用效果。然而，因為具有較高技術成本，對于低成本車載載具的設計應用不適合。

對于空氣壓縮泡沫消防車而言，其主要特點包括四個方面，具體是環保、高效、安全、便利。同時，單車滅火具有較高效率，較大強度，較少用水量，損失水漬少等。能夠在所有車輛上安裝，并且可用于各種與石化有關企業的固定滅火裝置中。

3 空氣壓縮泡沫滅火技術未來發展

第一，在發展材料技術方面，會深度融合CAFS材料，大幅度提高其兼容性和環境適應性，保障空氣壓縮泡沫滅火技術可以在多個領域進行應用。第二，借助信息化的持續發展，可以應用智能化電子控制技術[8]。固定時間與地點是人們對滅火技術的局限認知，這僅僅停留于表面，因而對滅火技術的靈活性優勢不能進行全面認識，未來在發展過程中，會逐漸開展機械化處理與改造工作，將微型化設計應用于空氣壓縮泡沫滅火動能和壓縮構件中，讓滅火技術的應用緊密聯系人們生產與生活。第三，改進滅火技術，盡管空氣壓縮泡沫滅火技術的優勢比較顯著，但是其具有較高應用成本，必須及時定期更換，并且具有較短使用周期，如果有故障出現在單元構件中，就無法保障正常使用功能，由此看來，將空氣壓縮泡沫滅火技術的核心技術改革工作做好至關重要，這是有效提高社會效益和經濟效率的最佳路徑。

4 結語

總而言之，應用空氣壓縮泡沫滅火技術，可以在一定程度上將傳統滅火技術的應用時間、環境條件限制打破，將新的技術契機提供給現代滅火技術，促進其進一步發展，增加滅火設備應用的人性化和便捷化特征，實際優勢比較明顯，一方面，可以促進滅火效能的提高，另一方面可以大幅度提升滅火處理效果。