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第四节 系统的设计要求

        泡沫灭火系统的设计要求应根据保护对象的设置形式、存储物质的属性以及泡沫灭火系统类型的不同,以《泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-2010)等国家现行规范和标准为依据,确定设计基本参数。

        一、低倍数泡沫灭火系统

        (一)基本要求
        储罐区泡沫灭火系统扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量,应按罐内用量、该罐辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定。
        设置固定式泡沫灭火系统的储罐区,应配置用于扑救液体流散火灾的辅助泡沫枪,泡沫枪的数量及其泡沫混合液连续供给时间应符合《泡沫灭火系统设计规范》GB50151-2010的的相关规定,每支辅助泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min。
        采用固定式泡沫灭火系统的储罐区,宜沿防火堤外均匀布置泡沫消火栓,且泡沫消火栓的间距不应大于60m。泡沫消火栓的功能是连接泡沫枪扑救储罐区防火堤内的流散火灾。
        当储罐区固定式泡沫灭火系统的泡沫混合液流量大于或等于1001L/s时,系统的泵、比例混合装置及其管道上的控制阀、干管控制阀宜具备远程控制功能。
        储罐区固定式泡沫灭火系统应具备半固定式系统功能。具备半固定系统功能的固定式泡沫灭火系统,可使灭火时多一种战术选择。
        为了使系统及时灭火,固定式泡沫灭火系统的设计应满足在泡沫凯发体育下载水泵或泡沫混合液泵启动后,将泡沫混合液或泡沫输送到保护对象的时间不大于5min。
        (二)固定顶储罐
       固定顶储罐的保护面积,应按储罐横截面面积计算。泡沫混合液供给强度及连续供给时间,应符合下列规定:
        1)非水溶性液体储罐液上喷射泡沫灭火系统,其泡沫混合液供给强度及连续供给时间不应小于表3-7-1的规定。
        2)非水溶性液体储罐液下或半液下喷射系统,其泡沫混合液供给强度不应小于5.0L/(min·㎡),连续供给时间不应小于40min。
        注:沸点低于45℃的非水溶性液体、储存温度超过50℃或粘度大于40m㎡/s的非水溶性液体,液下喷射泡沫灭火系统的适用性及其泡沫混合液供给强度,应由试验确定。
        3)水溶性液体和其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体储罐液上或半液下喷射系统,其泡沫混合液供给强度及连续供给时间不应小于表3-7-2的规定。
        液上喷射系统泡沫产生器的型号及数量应根据所需的泡沫混合液确定,且设置数量不小于《泡沫灭火系统设计规范》GB50151-2010的规定。当一个储罐所需的泡沫产生器数量大于1小时,宜选用同规格的泡沫产生器,且应沿罐周均匀布设;对于水溶性液体储罐来说,应设置泡沫缓冲装置。
        (三)外浮顶储罐
        钢制单盘式与双盘式外浮顶储罐的保护面积,应按罐壁与泡沫堰板间的环形面积确定。非水溶性液体的泡沫混合液供给强度不应小于12.5L/(min·㎡),连续供给时间不应小于30min。
        外浮顶储罐泡沫堰板的设计,应符合下列规定:
        1)当泡沫喷射口设置在罐壁顶部、密封或挡雨板上方时,泡沫堰板应高出密封圈0.2m,当泡沫喷射口设置在金属挡雨板下部时,泡沫堰板高度不应小于0.3m。
        2)当泡沫喷射口设置在罐壁顶部时,泡沫堰板与罐壁的间距不应小于0.6m。当泡沫喷射口设置在浮顶上时,泡沫堰板与罐壁的间距不宜小于0.6m。
        3)应在泡沫堰板的最低部位设排水孔,排水孔的开孔面积宜按每1㎡环形面积280㎡确定,排水孔高度不宜大于9mm。
        外浮顶储罐泡沫产生器的型号和数量应按泡沫混合液供给强度、连续供给时间及单个泡沫产生器的最大保护周长经计算确定。当泡沫喷射口设施在浮顶部时,应配置泡沫导流罩。
        对于直径不大于45m的外浮顶储罐,需要在储罐梯子平台上设置带闷盖的管牙接口;直径大于45m的外浮顶储罐,需要在储罐梯子平台上设置二分水器;管牙接口或二分水器应由管道接至防火堤外,且管道的管径应满足所配泡沫枪的压力、流量要求。
        (四)内浮顶储罐
        钢制单盘式、双盘式与敞口隔舱内浮顶储罐的保护面积,可按罐壁与泡沫堰板间的环形面积确定;其它内浮顶储罐应按固定顶储罐对待。
        钢制单盘式、双盘式与敞口隔舱内浮顶储罐的
泡沫堪板与罐壁的距离不应小于0. 55m,其高度不应小于0.5m;单个泡沫产生器保护周长不应大于24m;非水溶性液体的泡沫混合液供给强度不应小于12.5L/(min·㎡),水溶性液体的泡沫混合液供给强度不应小于表3-7-2规定的1.5倍;泡沫混合液连续供给时间不应小于30min。
        按固定顶储罐对待的内浮顶储罐,对于非水溶性液体,其泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于表3-7-1的规定;对于水溶性液体,当设有泡沫缓冲装置时,其泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于表3-7-2的规定;当未设泡沫缓冲装置时,其泡沫混合液供给强度不应小于表3-7-2的规定,但泡沫混合液连续供给时间不应小于表3-7-2规定的1.5倍。
        (五)其他场所
        当甲、乙、丙类液体槽车装卸栈台设置泡沫炮或泡沫枪系统时,应符合下列规定:应能保护泵、计量仪器、车辆及与装卸产品有关的各种设备;火车装卸栈台的泡沫混合液量不应小于30L/s;汽车装卸栈台泡沫混合液量不应小于8L/s;泡沫混合液连续供给时间不应小于30min。
        当保护设有围堰的非水溶性液体流淌火灾场所时,其保护面积应按围堰包围的地面面积与其中不燃结构占据的面积之差计算,其泡沫混合液供给强度与连续供给时间不应小于表3-7-3的规定。
 
        当甲、乙、丙类液体泄漏导致的室外流淌火灾场所设置泡沫枪、泡沫炮系统时,应根据保护场所的具体情况确定最大流淌面积,其泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于表3-7-4的规定。

        二、高倍数、中倍数泡沫灭火系统

        (一)全淹没系统
        全淹没系统由固定的泡沫发生器、比例混合装置、固定泡沫液与水供给管路、水泵及其相关设备或组件组成。
        全淹没系统的防护区应是封闭或设置灭火所需的固定围挡的区域,且应符合下列规定:
        1)泡沫的围挡应为不燃结构,且应在系统设计灭火时间内具备围挡泡沫的能力。
        2)门、窗等位于设计淹没深度以下的开口,在充分考虑人员撤离的前提下,应在泡沫喷放前或同时关闭。
        3)对于不能自动关闭的开口,全淹没系统应对其泡沫损失进行相应补偿。
        4)在泡沫淹没深度以下的墙上设置窗口时,宜在窗口部位设置网孔基本尺寸不大于3.15mm的钢丝网或钢丝纱窗。
        5)利用防护区外部空气发泡的封闭空间,应设置排气口,其位置应避免燃烧产物或其它有害气物回流到泡沫发生器进气口。排气口在灭火系统工作时应自动、手动开启,其排气速度不宜超过5m/s。
        6)防护区内应设置排水设施。
        高倍数泡沫淹没深度的确定应符合下列规定:
        1)当用于扑救A类火灾时,泡沫淹没深度不应小于最高保护对象高度的1.1倍,且应高于最高保护对象最高点以上0.6m。
        2)当用于扑救B类火灾时,汽油、煤油、柴油或苯类火灾的泡沫淹没深度应高于起火部位2m;其他B类火灾的泡沫淹没深度应由试验确定。
        高倍数泡沫的淹没时间不宜超过表3-7-5的规定。系统自接到火灾信号至开始喷放泡沫的延时不宜超过1min;当超过1min时,应从表3-7-5的规定中扣除超出的时间。
        高倍数泡沫的淹没体积应按下式计算:
        当高倍数泡沫系统用于扑救A类火灾时,泡沫液和水的连续供给时间不应小于25min;当用于扑救B类火灾时,泡沫液和水的连续供给时间不应小于15min。
        A类火灾单独使用高倍数泡沫灭火系统时,淹没体积的保持时间应大于60min;高倍数泡沫灭火系统与自动喷水灭火系统联合使用时,淹没体积的保持时间应大于30min。
        (二)局部应用系统
        局部应用系统的保护范围应包括火灾蔓延的所有区域;对于多层或三维立体火灾,应提供适宜的泡沫封堵设施;对于室外场所,应考虑风等气候因素的影响。高倍数泡沫的供给速率应按下列要求确定:
        1)淹没或覆盖保护对象的时间不应大于2min。
        2)淹没或覆盖A类火灾保护对象最高点的厚度不应小于0.6m。
        3)对于汽油、煤油、柴油或苯,覆盖起火部位的厚度不应小于2m。
        4)其他B类火灾的泡沫覆盖深度应由试验确定。
        当高倍数泡沫灭火系统用于扑救A类和B类火灾时,其泡沫连续供给时间不应小于12min。
        当高倍数泡沫灭火系统设置在液化天然气集液池或储罐围堰区时,应符合下列规定:
        1)应选择固定式系统,并应设置导泡筒。
        2)宜采用发泡倍数为300~500倍的泡沫发生器。
        3)泡沫混合液供给强度应根据阻止形成蒸汽云和降低热辐射强度试验确定,并应取两项试验的较大值;当缺乏实验数据时,可采用大于7.2L/min·㎡的泡沫混合液供给强度。
        4)系统泡沫液和水的连续供给时间应根据所需的控制时间确定,且不宜小于40min;当同时设置了移动式高倍数泡沫灭火系统时,固定系统中的泡沫液和水的连续供给时间可按达到稳定控火时间确定。
        5)保护场所应有适合设置导泡筒的位置。
        6)系统设计尚应符合《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183-2004)的规定。
        对于A类火灾场所,中倍数泡沫灭火系统的设计应符合下列规定:
        1)覆盖保护对象的时间不应大于2min。
        2)覆盖保护对象最高点的厚度宜由试验确定。
        3)泡沫连续供给时间不应小于12min。
        对于流散的或不大于100㎡流淌的B类火灾场所,中倍数泡沫灭火系统的设计应符合下列规定:
        1)沸点不低于45℃的非水溶性液体,泡沫混合液供给强度应大于4L/(min·㎡)。
        2)室内场所的最小泡沫供给时间,应大于10min。
        3)室外场所的最小泡沫供给时间,应大于15min。
        4)水溶性液体、沸点低于45℃的非水溶性液体,设置泡沫灭火系统的适用性及其泡沫混合液供给强度,应由试验确定。
        (三)移动式系统
        高倍数泡沫系统的淹没时间或覆盖保护对象时间、泡沫供给速率与连续供给时间,应根据保护对象的类型与规模确定。
        高倍数泡沫系统的泡沫液和水的储备量应符合下列规定:当辅助全淹没或局部应用高倍数泡沫灭火系统使用时,可在其泡沫液和水的储备量中增加5%~10%;当在凯发体育下载车上配备时,每套系统的泡沫液储备量不宜小于0.5t;当用于扑救煤矿火灾时,每个矿山救护大队应储存大于2t的泡沫液。
        对于沸点不低于45℃的非水溶性液体流散的B类火灾或面积不大于100㎡的流淌B类火灾,中倍数泡沫混合液供给强度应大于4L/(min·㎡)。
        供水压力可根据泡沫发生器和比例混合器的进口工作压力及比例混合器和水带的压力损失确定。
        高倍数泡沫灭火系统用于扑救煤矿井下火灾时,应配置导泡筒,且泡沫产生器的驱动风压、发泡倍数应满足矿井的特殊需要。
        移动式系统的泡沫液与相关设备应放置在能立即运送到所有指定防护对象的场所;当移动泡沫发生装置预先连接到水源或泡沫混合液供给源时,应放置在易于接近的地方,且水带长度应能达到其最远的防护地。

        当两个或两个以上的移动式泡沫发生装置同时使用时,其泡沫液和水供给源应能足以供给可能使用的最大数量的泡沫发生装置。
        系统应选用有衬里的凯发体育下载水带,并应符合下列规定:水带的口径与长度应满足系统要求;水带应以能立即使用的排列形式储存,且应防潮。
        系统所用的电源与电缆应满足输送功率要求,且应满足保护接地和防水以及耐受一般不当使用的要求。
        (四)油罐中倍数泡沫灭火系统
        系统扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量,应按罐内用量、该罐辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定。固定顶与内浮顶油罐的保护面积应为油罐的横截面积。系统泡沫混合液供给强度不应小于4L/(min·㎡),连续供给时间不应小于30min。设置固定式中倍数泡沫灭火系统的油罐区,宜设置低倍数泡沫枪与泡沫栓;当设置中倍数泡沫枪时,其数量与连续供给时间,不应小于表3-7-6的规定。

        固定顶油罐与内浮顶油罐中倍数泡沫灭火系统的泡沫产生器与管道布置,当中倍数泡沫产生器设置数量大于或等于3个时,可每两个产生器共享1根管道引至防火堤外。油罐中倍数泡沫灭火剂应采用特制8%型蛋白泡沫液。

        三、泡沫-水喷淋系统与泡沫喷雾系统

     (一)基本要求
        泡沫-水喷淋系统泡沫混合液与水的连续供给时间应符合下列规定:泡沫混合液连续供给时间不应小于10min;泡沫混合液与水的连续供给时间之和应不小于60min。
        泡沫—水雨淋系统与泡沫—水预作用系统的控制,应符合下列规定:系统应同时具备自动、手动功能和应急机械手动启动功能;机械手动启动力不应超过180N;系统自动或手动启动后,泡沫液供给控制装置应自动随供水主控阀的动作而动作,或与之同时动作;系统应设置故障监视与报警装置,且应在主控制盘上显示。
        当泡沫液管线埋地敷设或地上铺设长度超过15m时,泡沫液应充满其管线,并应提供检查系统密封性的手段,且泡沫液管线及其管件的温度应保持在泡沫液指定的储存温度范围内。
        泡沫-水喷淋系统应设置系统试验接口,其口径应分别满足系统最大流量与最小流量要求。
        泡沫-水喷淋系统的防护区应设置安全排放或容纳设施,且排放或容纳量应按被保护液体最大可能泄漏量、固定系统喷洒量以及管枪喷射量之和确定。
        泡沫—水雨淋系统与泡沫—水预作用系统配套设置的火灾探测与联动控制系统除应符合《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)的有关规定外,尚应符合下列规定:当电控型自动探测及附属装置设置在有爆炸和火灾危险的环境时,应符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)的规定;设置在腐蚀气体环境中的探测装置,应由耐腐蚀材料制成或采取防腐蚀保护;当选用带闭式喷头的传动管传递火灾信号时,传动管的长度不应大于300m,公称直径宜为15mm~25mm,传动管上喷头应选用快速响应喷头,且布置间距不宜大于2.5m。
        (二)
泡沫—水雨淋系统
        
泡沫—水雨淋系统的保护面积应按保护场所内的水平面面积或水平投影面积确定。当保护非水溶性液体时,其泡沫混合液供给强度不应小于表3-7-7的规定。
        泡沫—水雨淋系统应设置雨淋阀、水力警铃,并应在每个雨淋阀出口管路上设置压力开关,但喷头数小于10个的单区系统可不设雨淋阀和压力开关。泡沫—水雨淋系统喷头的布置应根据系统设计供给强度、保护面积和喷头特性确定,喷头周围不应有影响泡沫喷洒的障碍物。
        
泡沫—水雨淋系统设计时应进行管道水力计算,自雨淋阀开启至系统各喷头达到设计喷洒流量的时间不得超过60s;任意四个相邻喷头组成的四边形保护面积内的平均泡沫混合液供给强度不应小于设计供给强度。
        (三)闭式泡沫—水喷淋系统
       
闭合泡沫—水喷淋系统的作用面积应为465
㎡时,可按防护区实际面积确定,另外也可采用试验值。系统的供给强度不应小于6.5L/(min·㎡)。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。
        
闭合泡沫—水喷淋系统应选用闭式洒水喷头。当喷头设置在屋顶时,其公称动作温度应为121~149℃;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℃。
        闭合泡沫—水喷淋系统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;喷头周围不应有影响泡沫喷洒的障碍物;每只喷头的保护面积不应大于12㎡;同一只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。
        泡沫—水湿式系统的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,且不应影响泡沫混液的性能,充注泡沫预混液系统的环境温度宜为5~40
℃;当系统管道充水时,在8L/s的流量下,自系统启动至喷射泡沫的时间不应大于2min,充水系统的环境温度应为4~70℃。
        泡沫—水预作用系统与泡沫—水干式系统的管道充水时间不宜大于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。
        (四)泡沫喷雾系统
        
泡沫喷雾系统保护保护油浸电力变压器时,系统的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;泡沫混合液或泡沫预混合液供给强度不应小于8L/(min·㎡),连续供给时间不应小于15min;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;保护绝缘套管升高座孔口喷头的雾化角宜为60°,其他喷头的雾化角不应大于90°;系统所有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。
        泡沫喷雾系统保护保护非水溶性液体室内场所时,泡沫混合液或预混合液供给强度不应小于6.5L/min·㎡),连续供给时间不应小于10min。系统保护面积内的泡沫混合液供给强度应均匀,泡沫应直接喷洒到保护对象上,喷头周围不应有影响泡沫喷洒的障碍物。
        泡沫喷雾系统的喷头应带过滤器,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。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。当系统采用泡沫预混合液时,其有效使用期不宜小于3年。
        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。

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