自動(dòng)噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用已有百余年的歷史，但只是近30余年，其技術(shù)才有顯著的變化和發(fā)展。大水滴噴頭、快速響應(yīng)噴頭、ESFR噴頭、超大口徑噴頭等的出現(xiàn)，使自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在保護(hù)較高危險(xiǎn)性的貨品時(shí)，具有更大的安裝靈活性和可靠性。自動(dòng)噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用文/王萬(wàn)鋼

倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)蔓延迅速、不易撲救，易造成重大財(cái)產(chǎn)損失，是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)重要應(yīng)用對(duì)象。撲救高堆垛、高貨架倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)，是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)。

高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是將發(fā)泡倍數(shù)200倍以上的泡沫以全淹沒(méi)或局部應(yīng)用的方式，排放到保護(hù)區(qū)內(nèi)，見(jiàn)圖1。這種滅火方式可將水輸送到消防水槍射水無(wú)法達(dá)到的地方，使被圍擋的空間全部淹沒(méi)。高倍數(shù)泡沫可以包圍保護(hù)空間內(nèi)所有的物品，以一定的淹沒(méi)深度和泡沫淹沒(méi)時(shí)間，撲滅火災(zāi)，并使蒸氣、熱和煙氣排除。

圖1高倍數(shù)泡沫噴放試驗(yàn)

1高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)滅火特點(diǎn)

(1)高倍數(shù)泡沫能迅速地充滿大面積的火災(zāi)區(qū)域，以淹沒(méi)或覆蓋的方式撲滅A類(lèi)和B類(lèi)火災(zāi)。它不受保護(hù)面積和空間大小的限制，適用于撲救發(fā)生在各種不同高度的火災(zāi)，最適宜保護(hù)具有3維火災(zāi)危險(xiǎn)性的火災(zāi)場(chǎng)所。同時(shí)在高倍數(shù)泡沫的保持時(shí)間內(nèi)，還可以消除防護(hù)區(qū)內(nèi)任何高度上的固體陰燃火災(zāi)。

(2)高倍數(shù)泡沫對(duì)A類(lèi)火災(zāi)具有良好的“滲透性”，對(duì)難于接近或難以找到火源的火災(zāi)也非常有效。如:堆置了大量的物資、器材和設(shè)備的倉(cāng)庫(kù)發(fā)生了火災(zāi)，庫(kù)內(nèi)充滿了煙霧，找不到火源，這種情況下，用其它方法滅火是較困難的，即使火災(zāi)被撲滅，也會(huì)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失，如使用全淹沒(méi)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，則滅火快，損失小，不易復(fù)燃。

(3)高倍數(shù)泡沫還具有水漬損失小，滅火效率高的特點(diǎn)，滅火后高倍數(shù)泡沫容易清除。我國(guó)自20世紀(jì)60年代應(yīng)用高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，不但在煤礦礦井火災(zāi)防護(hù)中廣泛應(yīng)用，而且在倉(cāng)庫(kù)、汽車(chē)庫(kù)、地下油庫(kù)等場(chǎng)所也有應(yīng)用實(shí)例。高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)產(chǎn)品的規(guī)格也越來(lái)越多，已逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

2自動(dòng)噴水與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用

針對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的上述特點(diǎn)，對(duì)某些保護(hù)場(chǎng)所，結(jié)合上述二種滅火系統(tǒng)各自的優(yōu)點(diǎn)，可以設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)。如圖2所示的貨架式儲(chǔ)存的橡膠輪胎倉(cāng)庫(kù)。該類(lèi)型倉(cāng)庫(kù)在布置時(shí)，為便于人員接近和運(yùn)輸操作，均留有通道，這些通道增加了每組輪胎垛可燃燒表面積。火焰可在通道之間迅速向上蔓延，起火側(cè)的表面燃燒釋放的熱傳到對(duì)側(cè)，增加了熱傳導(dǎo)，使火焰迅速擴(kuò)散。另外，該類(lèi)型倉(cāng)庫(kù)如僅設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，噴頭灑水時(shí)，上部貨架會(huì)對(duì)下部貨架造成阻擋，使下部輪胎所接受的灑水密度有可能低于滅火所需要的噴水強(qiáng)度。為避免這種情況出現(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在噴頭選型、噴頭布置、噴水強(qiáng)度設(shè)計(jì)方面多作考慮，必要時(shí)，還要增設(shè)貨架內(nèi)噴頭，彌補(bǔ)此不足。

對(duì)于上述情況，如設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，同時(shí)設(shè)置高倍數(shù)自動(dòng)滅火系統(tǒng)，充分利用高倍數(shù)泡沫淹沒(méi)式滅火和能夠到達(dá)噴水無(wú)法達(dá)到的區(qū)域的特點(diǎn)，對(duì)防護(hù)區(qū)用高倍數(shù)泡沫迅速封閉，隔絕新鮮空氣進(jìn)人火區(qū)，使火焰窒息。同時(shí)，高倍數(shù)泡沫對(duì)未起火區(qū)域內(nèi)被保護(hù)物也予以淹沒(méi)、封閉，起到控制火災(zāi)蔓延的作用。

試驗(yàn)表明，在某些場(chǎng)所將自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)合使用，比單獨(dú)使用其中一種滅火系統(tǒng)能夠提供更可靠的控火和滅火效果。

美國(guó)NFPA標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)普通倉(cāng)庫(kù)、貨架倉(cāng)庫(kù)、橡膠輪胎倉(cāng)庫(kù)的消防設(shè)計(jì)方案，均有采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)用的設(shè)計(jì)條文。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)設(shè)計(jì)條文，對(duì)上述二系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用也有規(guī)定。

當(dāng)采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)時(shí)，因高倍數(shù)泡沫的排放在一定程度上增大了消防防護(hù)的強(qiáng)度，所以，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度可以比單獨(dú)設(shè)置時(shí)的噴水強(qiáng)度降低。對(duì)此，美國(guó)消防協(xié)會(huì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用時(shí)，噴水強(qiáng)度可減少至僅設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)噴水強(qiáng)度的一半。

另外，對(duì)于自動(dòng)噴水與高倍數(shù)泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)，在高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，計(jì)算高倍數(shù)泡沫最小供給速率時(shí)，應(yīng)注意以下兩方面的問(wèn)題:

(1)考慮到噴水會(huì)破壞一部分泡沫，因此，在確定高倍數(shù)泡沫淹沒(méi)時(shí)間時(shí)，應(yīng)比單獨(dú)設(shè)置高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)時(shí)有所增加。

(2)同樣因噴水的影響，計(jì)算泡沫最小供給速率時(shí)，應(yīng)對(duì)此部分損失進(jìn)行補(bǔ)償。

以往，高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)僅用于特定危險(xiǎn)品和限定空間內(nèi)的火災(zāi)防護(hù)。隨著高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)逐漸被人們所認(rèn)知，其在高堆垛倉(cāng)庫(kù)、易燃、可燃液體倉(cāng)庫(kù)和飛機(jī)庫(kù)的火災(zāi)防護(hù)中的作用，正被人們所接受。

美國(guó)費(fèi)城國(guó)際機(jī)場(chǎng)的3個(gè)飛機(jī)庫(kù)(2類(lèi)機(jī)庫(kù))，均采用了閉式自動(dòng)噴水與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)的聯(lián)合應(yīng)用消防系統(tǒng)，見(jiàn)圖3所示。其中，2個(gè)飛機(jī)庫(kù)的面積為1737㎡，一個(gè)飛機(jī)庫(kù)的面積為2258㎡。對(duì)于此類(lèi)飛機(jī)庫(kù)的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)，美國(guó)NFPA 409標(biāo)準(zhǔn)中，提出了4種設(shè)計(jì)方案的建議:

(1)泡沫一噴水雨淋系統(tǒng);

(2)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與低倍數(shù)泡沫(較低位置)自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用；

(3)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用;

(4)閉式噴頭的泡沫一自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)者按NFPA 409的4種建議方案對(duì)上述機(jī)庫(kù)分別進(jìn)行了全面的評(píng)估。評(píng)估結(jié)果，采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與高倍數(shù)泡沫自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用的方案，因所需的總水量顯著少于其他方案，儲(chǔ)水設(shè)施與水泵的規(guī)模也明顯低于其他方案，排水系統(tǒng)、燃料/水分離系統(tǒng)的規(guī)模降低，以及**的環(huán)境因素而被設(shè)計(jì)者采用。

上述飛機(jī)庫(kù)采用高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的發(fā)泡倍數(shù)為500倍以上，設(shè)計(jì)時(shí)按NFPA標(biāo)準(zhǔn)的要求，考慮對(duì)噴水造成的泡沫破裂進(jìn)行補(bǔ)償。

圖3自動(dòng)噴水與高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用實(shí)例

現(xiàn)今，對(duì)滅火系統(tǒng)的選擇需要考慮諸多因素，例如，滅火系統(tǒng)的初始投資、可靠性、滅火藥劑的費(fèi)用、被保護(hù)物對(duì)滅火系統(tǒng)誤操作的敏感性、滅火系統(tǒng)使用的區(qū)域等。設(shè)計(jì)者可根據(jù)防護(hù)區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、防火要求、危險(xiǎn)品種類(lèi)等具體情況，對(duì)可選滅火系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)估，確定最適宜的消防防護(hù)方案。