李世環(huán) 于海麗 耿秀蘋（海工英派爾工程有限公司 山東 青島 266061）

前言

低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)作為一種高效滅火措施廣泛應(yīng)用于石油化工企業(yè)的火災(zāi)撲救，收到了良好的效果，尤其是石油化工企業(yè)的油品罐區(qū)，多數(shù)以泡沫消防作為主要滅火手段。而作為固定式泡沫滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)施—泡沫消防泵站，合理的設(shè)計(jì)是保證系統(tǒng)安全可靠，達(dá)到預(yù)期效果的前提，本文將結(jié)合具體工程實(shí)例對泡沫消防泵站的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

一、泡沫消防泵站的設(shè)置

1.泡沫消防泵站可與消防水泵房合建，因兩者都需要水源、電源，其合建有利于集中管理和使用，節(jié)約投資。

2.泡沫消防泵站與被保護(hù)的甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐或裝置的距離不宜小于30m，同時(shí)要保證泡沫混合液或泡沫輸送到保護(hù)對象的時(shí)間不大于5min；當(dāng)泡沫消防泵站與被保護(hù)對象的距離為30m～50m時(shí)，注意泡沫消防泵站的門、窗不宜朝向保護(hù)對象。

3.泡沫消防泵站內(nèi)應(yīng)設(shè)置水池（罐）水位指示裝置。泡沫消防泵站應(yīng)設(shè)置與本單位消防站或消防保衛(wèi)部門直接聯(lián)絡(luò)的通訊設(shè)備，當(dāng)泡沫比例混合裝置設(shè)置在泡沫消防泵站內(nèi)無法滿足要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置泡沫站。

二、泡沫消防泵站的組成

1.泡沫消防水泵、泡沫混合液泵

泡沫消防水泵是為采用平衡式、計(jì)量注入式、壓力式等比例混合裝置的泡沫滅火系統(tǒng)供水。泡沫混合液泵是為采用環(huán)泵式比例混合器的泡沫滅火系統(tǒng)供給泡沫混合液。

泡沫消防水泵、泡沫混合液泵應(yīng)采用自灌引水啟動(dòng)，且一組泵的吸水管不應(yīng)少于兩條，其中一條損壞，其余吸水管應(yīng)能通過全部用水量。

系統(tǒng)設(shè)置備用泵時(shí)，其工作能力不應(yīng)低于最大一臺(tái)泵的能力，以保證在其中一臺(tái)泵發(fā)生故障后，系統(tǒng)仍可按最大設(shè)計(jì)流量供給泡沫混合液。當(dāng)罐區(qū)規(guī)模較小時(shí)，其火災(zāi)危險(xiǎn)性也會(huì)較小，且可利用機(jī)動(dòng)設(shè)施滅火，因此可不設(shè)置備用泵。

2.泡沫液泵

泡沫液泵是為泡沫滅火系統(tǒng)供給泡沫液的泵，其工作壓力和流量應(yīng)滿足系統(tǒng)最大設(shè)計(jì)要求，一般工作壓力要大于消防水壓0.2Mpa左右。泡沫液泵應(yīng)設(shè)置備用泵，其規(guī)格型號應(yīng)與工作泵相同，且工作泵故障時(shí)應(yīng)能自動(dòng)與手動(dòng)切換到備用泵。除水力驅(qū)動(dòng)外，宜與系統(tǒng)泡沫消防水泵的動(dòng)力源一致。

泡沫液泵的材料應(yīng)能耐泡沫液腐蝕且不影響泡沫液的性能，應(yīng)能耐受不低于10min的空載運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.泡沫比例混合裝置

目前，在固定式系統(tǒng)中常用的泡沫比例混合裝置主要有平衡式、計(jì)量注入式、壓力式比例混合裝置。

（1）平衡式比例混合裝置

由單獨(dú)的泡沫液泵按設(shè)定的壓差向壓力水流中注入泡沫液，并通過平衡閥、孔板或文丘里管（或孔板和文丘里管的結(jié)合），能在一定的水流壓力或流量范圍內(nèi)自動(dòng)控制混合比。

（2）計(jì)量注入式比例混合裝置

利用流量計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行條件，并向電子控制器反饋流量信號，電子控制器接收到相應(yīng)流量數(shù)據(jù)的電信號后，會(huì)控制泡沫液泵按相應(yīng)流量供給泡沫液，以達(dá)到維持恒定混合比的目的。

（3）壓力式比例混合裝置

當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)中的水流經(jīng)比例混合器減壓孔板時(shí)，在孔板的前后會(huì)形成壓差。壓高處的一部分水（3%或6%）通過泡沫罐的進(jìn)水管進(jìn)入罐內(nèi)，擠壓膠囊，將膠囊中的泡沫液通過泡沫罐的出液管擠壓至比例混合器低壓處與水混合形成泡沫混合液，形成的泡沫混合液輸出到泡沫產(chǎn)生設(shè)備（泡沫產(chǎn)生器，泡沫槍，泡沫炮等）與空氣混合產(chǎn)生泡沫滅火。

（4）小結(jié)

計(jì)量注入式比例混合裝置是近年發(fā)展起來的一種新型裝置；壓力式比例混合裝置由于安裝使用簡單方便，性能穩(wěn)定，投資低，一般用在危險(xiǎn)性低的小罐區(qū)；平衡式比例混合裝置具有泡沫液儲(chǔ)存容量更大、可靠性更高等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。

4.泡沫液

泡沫液的選擇

（1）對非水溶性甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐，當(dāng)采用液上噴射系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液；當(dāng)采用液下噴射系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選用氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液。

（2）對水溶性甲、乙、丙類液體和其他對普通泡沫有破壞作用的甲、乙、丙類液體，以及用一套系統(tǒng)同時(shí)保護(hù)水溶性和非水溶性甲、乙、丙類液體的，必須選用抗溶泡沫液。

泡沫液的儲(chǔ)存

泡沫液宜儲(chǔ)存在通風(fēng)干燥的房間或敞棚內(nèi)。儲(chǔ)存溫度應(yīng)符合泡沫液使用溫度的要求，通常為0～40℃。

3.閥門和管道

當(dāng)泡沫消防水泵或混合液泵出口管道口徑大于300mm時(shí)，宜采用電動(dòng)、氣動(dòng)或液動(dòng)閥門。閥門應(yīng)有明顯的啟閉標(biāo)志。泡沫和泡沫混合液的管道，應(yīng)采用鋼管，且管道外壁應(yīng)進(jìn)行防腐處理。泡沫液管道應(yīng)采用不銹鋼管。

三、實(shí)例分析

1.項(xiàng)目現(xiàn)狀及建設(shè)概況

某石油化工企業(yè)新建工程所在廠區(qū)擬建1座消防泵站及泡沫消防泵站（合建），服務(wù)范圍為全廠消防冷卻水系統(tǒng)、低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。泵站內(nèi)設(shè)有4臺(tái)消防水泵；1套消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備；2臺(tái)泡沫消防水泵；1套平衡式泡沫比例混合裝置；可滿足本工程消防冷卻水系統(tǒng)、低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)需要。設(shè)有2座6000m3消防水罐，用以儲(chǔ)存廠區(qū)消防用水。消防水罐補(bǔ)水第一水源采用外部市政給水管網(wǎng)，第二水源采用海水。

2.設(shè)備核算及選型

儲(chǔ)罐上設(shè)置固定式滅火系統(tǒng)，所需泡沫混合液由消防泵站及泡沫消防泵站提供。根據(jù)項(xiàng)目的平面布置，新建泡沫消防泵站距離最遠(yuǎn)端的儲(chǔ)罐為450m，滿足5min內(nèi)將泡沫混合液送至最遠(yuǎn)端著火罐的要求。

低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)采用泵入平衡壓力式流程。主要由2臺(tái)泡沫消防水泵、1套平衡式比例混合裝置組成。低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)平時(shí)由消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備維持在一定壓力下，火警狀態(tài)下，儲(chǔ)罐火災(zāi)報(bào)警裝置報(bào)警后，立即啟動(dòng)泡沫消防水泵，聯(lián)動(dòng)打開出現(xiàn)火情的儲(chǔ)罐的泡沫混合液控制總閥，泡沫消防水泵提供壓力水至混合裝置的比例混合器處，混合裝置內(nèi)泡沫液泵自泡沫液儲(chǔ)罐中吸取泡沫液至比例混合器處，壓力水與泡沫液在此根據(jù)設(shè)定的比例自動(dòng)進(jìn)行混合產(chǎn)生泡沫混合液，供給罐區(qū)滅火使用。

經(jīng)計(jì)算及校核，5000m3醇類固定頂儲(chǔ)罐泡沫混合液用量為112L/s（6×PC16+2支PQ8泡沫槍用量），火災(zāi)連續(xù)供水時(shí)間30min。新建泡沫消防泵站內(nèi)泡沫消防水泵為一臺(tái)電泵一臺(tái)柴油機(jī)泵（一用一備），單泵流量120L/s，揚(yáng)程100m；泡沫液泵為一臺(tái)電泵一臺(tái)柴油機(jī)泵（一用一備），滿足設(shè)計(jì)要求。

考慮項(xiàng)目采用海水作為第二消防水源，泡沫液采用6%耐海水型水成膜抗溶性泡沫液，考慮系統(tǒng)容積、損失、沉降等因素，經(jīng)計(jì)算所需泡沫混合液用量為224.97m3，泡沫液量17.5m3，故平衡式泡沫比例混合裝置設(shè)有20m3臥式常壓泡沫液儲(chǔ)罐1臺(tái)，用以儲(chǔ)存泡沫液。

結(jié)束語

通過對泡沫消防泵站的組成及工程實(shí)例的分析得出以下結(jié)論：

1.泡沫消防泵站設(shè)計(jì)的核心是泡沫比例混合裝置、泡沫消防泵、泡沫液儲(chǔ)罐的選型及泡沫液的選擇和計(jì)算。

2.通過計(jì)算泡沫混合液用量及泡沫消防泵站距儲(chǔ)罐最遠(yuǎn)距離，可以確定泡沫消防泵的流量和揚(yáng)程。

3.泡沫液的選擇，既要考慮其性能是否滿足滅火要求，也要考慮工程造價(jià)和其它設(shè)備的配套選型等諸多方面的因素。

4.因采用平衡式泡沫比例混合流程，泡沫液儲(chǔ)罐選用常壓碳鋼儲(chǔ)罐?？紤]泡沫液的特殊性，泡沫液儲(chǔ)罐內(nèi)壁應(yīng)作防腐處理，與泡沫液直接接觸的防腐層不應(yīng)對泡沫液的性能產(chǎn)生不利影響。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50160-2008,石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范.北京:中國計(jì)劃出版社,2009.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50151-2010,泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范.北京:中國計(jì)劃出版社,2011.

[3]中華人民共和國建設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50074-2002,石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范.北京:中國計(jì)劃出版社,2003.

[4]中國石油化工集團(tuán)公司.中國石化安[2008]183號,關(guān)于印發(fā)《大型浮頂儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)施工、管理規(guī)定》的通知,2008.4.25.