泡沫灭火系统设计规范

泡沫灭火系统设计规范
GB 50151-2010
目 次
1 总则
2 术语
2.1 通用术语
2.2 低倍数泡沫灭火系统术语
2.3 中倍数与高倍数泡沫灭火系统术语
2.4 泡沫一水喷淋系统与泡沫喷雾系统术语
3 泡沫液和系统组件
3.1 一般规定
3.2 泡沫液的选择和储存
3.3 泡沫消防泵
3.4 泡沫比例混合器(装置)
3.5 泡沫液储罐
3.6 泡沫产生装置
3.7 控制阀门和管道
4 低倍数泡沫灭火系统
4.1 一般规定
4.2 固定顶储罐
4.3 外浮顶储罐
4.4 内浮顶储罐
4.5 其他场所
5 中倍数泡沫灭火系统
5.1 全淹没与局部应用系统及移动式系统
5.2 油罐固定式中北数泡沫灭火系统
6 高倍数泡沫灭火系统
6.1 一般规定
6.2 全淹没系统
6.3 局部应用系统
6.4 移动式系统
7 泡沫一水喷淋系统与泡沫喷雾系统
7.1 一般规定
7.2 泡沫一水雨淋系统
7.3 闭式泡沫一水喷淋系统
7.4 泡沫喷雾系统
8 泡沫消防泵站及供水
8.1 泡沫消防泵站与泡沫站
8.2 系统供水
9 水力计算
9.1 系统的设计流量
9.2 管道水力计算
9.3 减压措施 附录A  水溶性液体泡沫混合液供给强度试验方法
1  总  则
1.0.1 为了合理地设计泡沫灭火系统,减少火灾损失,保障人身和财产的安全,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建、扩建工程中设置的泡沫灭火系统的设计。
本规范不适用于船舶、海上石油平台等场所设置的泡沫灭火系统的设计。
1.0.3 含有下列物质的场所,不应选用泡沫灭火系统:
1 硝化纤维、等在无空气的环境中仍能迅速氧化的化学物质和强氧化剂;
2 钾、钠、烷基铝、五氧化二磷等遇水发生危险化学反应的活泼金属和化学物质。
1.0.4 泡沫灭火系统的设计除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2  术  语
2.1  通用术语
2.1.1 泡沫液
可按适宜的混合比与水混合形成泡沫溶液的浓缩液体。
2.1.2 泡沫混合液。
泡沫液与水按特定混合比配制成的泡沫挤液。
2.1.3 泡沫预混液
泡沫液与水按特定混合比预先配制成的储存待用的泡沫溶液。
2.1.4 混合比
泡沫液在泡沫混合液中所占的体积百分数。 2.1.5 发泡倍数
泡沫体积与形成该泡沫的泡沫混合液体积的比值。
2.1.6 低倍数泡沫
发泡倍数低于 20 的灭火泡沫。
2.1.7 中倍数泡沫
发泡倍数为 20~200的灭火泡沫。
2.1.8 高倍数泡沫
发泡倍数高于 200 的灭火泡沫。
2.1.9 供给强度
单位时间单位面积上泡沫混合液或水的供给量,用 L / ( min · m  )表示。
2.1.10 固定式系统
由固定的泡沫消防水泵或泡沫混合液泵、泡沫比例混合器(装置)、泡沫产生器(或喷头)和管道等组成的灭火系统。
2.1.11 半固定式系统
由固定的泡沫产生器与部分连接管道,袍沫消防车或机动消防泵,用水带连接组成的灭火系统。
2.1.12 移动式系统
由消防车、机动消防泵或有压水源,泡沫比例混合器,泡沫、泡沫炮或移动式泡沫产生器,用水带等连接组成的灭火系统。
2.1.13 平衡式比例混合装置
由单独的袍沫液泵按设定的压差向压力水流中注人泡沫液,并通过平衡阀、孔板或文丘里管(或孔板和文丘里管的结合),能在一定的水流压力或流量范围内自动控制混合比的比例混合装置。
2.1.14 计量注人式比例混合装置
由流量计与控制单元等联动控制泡沫液泵向系统水流中按设定比例祥人泡沫液的比例混合装置。
2.1.15 压力式删混合装置
压力水借助于文丘里管将泡沫液从密闭储罐内排出,并按比例与水混合的装置。依罐内设囊与否,分为囊式和无囊式压力比例混合装置。
2.1.16 环泵式比例混合器
安装在系统水泵出口与进口间旁路管道上,利用泵出口与进口间压差吸人泡沫液并与水按比例混合的文丘里管装置。
2.1.17 管线式比例混合器
安装在通向泡沫产生器供水管线士的文丘里管装置。
2.1.18 吸气型泡沫产生装置
利用文丘里管原理,将空气吸人泡沫混合液中并混合产生泡沫,然后将泡沫以特定模式喷出的装置,如泡沫产生器、泡沫、泡沫炮、泡沫喷头等。
2.1.19 非吸气型喷射装置
无空气吸人口,使用水成膜等泡沫混合液,其喷射模式类似于喷水的装置,如水、水炮、洒水喷头等。
2.1.20 泡沫消防水泵
为采用平衡式、计量注人式、压力式等比例混合装置的泡沫灭火系统供水的水泵。
2.1.21 泡沫混合液泵
为采用环泵式比例混合器的泡沫灭火系统供给泡沫混合液的水泵。
2.1.22 泡沫液泵
为池沫灭火系统供给泡沫液的泵。
2.1.23 泡沫消防泵站
设置泡沫消防水泵或泡沫混合液泵等的场所。
2.1.24 泡沫站
不含泡沫消防水泵或泡沫混合液泵,仅设置泡沫比例混合装置、泡沫液储罐等的场所。
2.2  低倍数泡沫灭火系统术语
2.2.1 液上喷射系统
泡沫从液面上喷入被保护储罐内的灭火系统。
2.2.2 液下喷射系统
泡沫从储罐底部注人,并通过软管浮升到燃烧液体表面进行喷放的灭火系统。
2.2.3 半液下喷射系统
泡沫从储罐底部注入,并通过软管浮升到燃烧液体表面进行喷放的灭火系统。
2.2.4 横式泡沫产生器
在甲、乙、丙类液体立式储罐上水平安装的泡沫产生器。
2.2.5 立式泡沫产生器
在甲、乙、丙类液体立式储罐罐壁上铅垂安装的泡沫产生器。
2.2.6 高背压泡沫产生器
有压泡沫混合液通过时能吸人空气,产生低倍数泡沫,且出口具有一定压力(表压)的装置。  2.2.7 泡沫导流罩
安装在外浮顶储罐罐壁顶部,能使泡沫沿罐壁向下流动和防止泡沫流失的装置。
2 .
3 中倍数与高倍数泡沫灭火系统术语
2.3.1 全淹没系统
由固定式泡沫产生器将泡沫喷放到封闭或被围挡的防护区内,并在规定的时间内达到一定泡沫淹没深度的灭火系统。
2.3.2 局部应用系统
由固定式泡沫产生器直接或通过导泡筒将泡沫喷放到火灾部位的灭火系统。
2.3.3 封闭空间
由难燃烧体或不燃烧体所包容的空间。
2.3.4 泡沫供给速率
单位时间供给泡沫的总体积,用 m3/min 表示。
2.3.5 导泡筒
由泡沫产生器出口向防护区输送高倍数泡沫的导筒。
2 . 4 泡沫一水喷淋系统与泡沫喷雾系统术语 2.4.1 泡沫一水喷琳系统
由喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件,以及管道、泡沫液与水供给设施组成,并能在发生火灾时按预定时间与供给强度向防护区依次喷洒泡沫与水的自动灭火系统。
2.4.2 泡沫一水雨淋系统
使用开式喷头,由安装在与喷头同一区域的火
灾自动探测系统控制开启的泡沫一水喷淋系统。 2.4.3 闭式泡沫一水喷淋系统
生物态硒
采用闭式洒水喷头的饱沫一水喷琳系统。包括泡沫一水预作用系统、泡沫一水干式系统和泡沫一水湿式系统。
2.4.4 泡沫一水预作用系统
发生火灾后,由安装在与喷头同一区域的火灾探测系统控制开启相关设备与组件,使灭火介质充满系统管道并从开启的喷头依次喷洒泡沫与水的闭式泡沫一水喷淋系统。
2.4.5 泡沫一水干式系统
由系统管道中充装的具有一定压力的空气或氮气控制开启的闭式泡沫一水喷琳系统。
2.4.6 泡沫一水湿式系统
由系统管道中充装的有压泡沫预混液或水控制开启的闭式泡沫一水喷淋系统。
2.4.7 池沫喷雾系统
采用泡沫喷雾喷头,在发生火灾时按预定时间与供给强度向被保护设备或防护区喷洒泡沫的自动灭火系统。
2.4.8 作用面积
闭式泡沫一水喷淋系统的最大计算保护面积。
3  泡沫液和系统组件
3 . 1  一般规定
3.1.1 泡沫液、泡沫消防水泵、泡沫混合液泵、泡沫液泵、饱沫比例混合器(装置 l 、压力容器、泡沫产生装置、火灾探测与启动控制装置、控制阀门及管道等,必须采用经国家产品质量监督检验机构检验合格的产品,且必须符合系统设计要求。  3.1.2 系统主要组件宜按下列规定涂:
l 泡沫混合液泵、泡沫液泵、泡沫液储罐、泡沫产生器、泡沫液管道、泡沫混合液管道、泡沫管道、管道过滤器宜涂红;
2 泡沫消防水泵、给水管道宜涂绿;
3 当管道较多,泡沫系统管道与工艺管道涂有矛盾时,可涂相应的带或环;
4 隐蔽工程管道可不涂。
3 . 2  泡沫液的选择和储存
3.2.1 非水溶性甲、乙、丙类液体储罐低倍数泡沫液的选择,应符合下列规定:
l 当采用液上喷射系统时,应选用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液;
2 当采用液下喷射系统时,应选用氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液:
3 当选用水成膜泡沫液时,其抗烧水平不应低于现行国家标准《泡沫灭火剂》GB 15308 规定的 C 级。
3.2.2 保护非水溶性液体的泡沫一水喷淋系统、泡沫系统、泡沫炮系统泡沫液的选择,应符合下列规
定:
1 当采用吸气型泡沫产生装置时,可选用蛋白、氟蛋白、水成膜或成膜氟蛋白泡沫液;
2 当采用非吸气型喷射装置时,应选用水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。
3.2.3 水溶性甲、乙、丙类液体和其他对普通泡沫有破坏作用的叭乙、丙类液体,以及用一套系统同时保护水溶性和非水溶性甲、乙、丙类液体的,必须选用抗溶泡沫液。
3.2.4 中倍数泡沫灭火系统泡沫液的选择应符合下列规定:
1 甩于油罐的中倍数泡沫灭火剂应采甩专用 8%型氟蛋白泡沫液;
2 除油罐外的其他场所,可选用中倍数泡沫液或高倍数泡沫液。
3.2.5 高倍数泡沫灭火系统利用热烟气发泡时,应采用耐温耐烟型高倍数泡沫液。
3.2.6 当采用海水作为系统水源时,必须选择适用于海水的泡沫液。
3.2.7 泡沫液宜储存在通风干燥的房间或敞棚内;储存的环境温度应符合泡沫液使用温度的要求。
3 . 3 泡沫消防泵
3.3.1 泡沫消防水泵、泡沫混合液泵的选择与设置,应符合下列规定:
1 应选择特性曲线平缓的离心泵,且其工作压力和流量应满足系统设计要求;
2 当袍沫液泵采用水力驱动时,应将其消耗的水流量计人泡沫消防水泵的额定流量;
大圆针织机3 当采用环泵式比例混合器时,泡沫混合液泵的额定流量宜为系统设计流量的1.1倍;
4 泵出口管道上应设置压力表、单向阀和带控制阀的回流管。
3.3.2 泡沫液泵的选择与设置应符合下封规定:
1 泡沫液泵的工作压力和流量应满足系统最大设计要求,并应与所选比例混合装置的工作压力范围和流量范围相匹配,同时应保证在设计流量范围内泡沫液供给压力大于最大水压力;
2 泡沫液泵的结构形式、密封或填充类型应适宜输送所选的泡沫液,其材料应耐泡沫液腐蚀且不影响泡沫液的性能;
3 应设置备用泵,备用泵的规格型号应与工作
泵相同,且工作泵故障时应能自动与手动切换到备用泵;
4 泡沫液泵应能耐受不低于 10min 的空载运转;
5 除水力驱动型外,泡沫液泵的动力源设置应符合本规范第 8.1.4 条的规定、巨宜与系统泡沫消防水泵的动力源一致。
3 .
印花交联剂4  泡沫比例混合器 〔 装置)
3.4.1 泡沫比例混合器(装置)的选择,应符合下列规定:
l 系统比例混合器(装置)的进口工作压力与流量,应在标定的工作压力与流量范围内;
2 单罐容量不小于 20000m3的非水溶性液体与单罐容量不小于 5000m3的水溶性液体固定顶储罐及按固定顶储罐对待的内浮顶储罐、单罐容量不小于 50000m3的内浮顶和外浮顶储罐,宜选择计量注人式比例混合装置或平衡式比例混合装置;
3 当选用的泡沫液密度低于1.12g/mL 时,不应选择无囊式压力比例混合装置;
4 全淹没高倍数泡沫灭火系统或局部应用高倍数、中倍数泡沫灭火系统,采用集中控制方式保护多个防护区时,应选用平衡式比例混合装置或囊式压力比例混合装置;
5 全淹没高倍数泡沫灭火系统或局部应用高倍数、中倍数泡沫灭火系统保护一个防护区时,宜选用平衡式比例混合装置或囊式压力比例混合装置。
3.4.2 当采用平衡式比例混合装置时,应符合下列规定:
l 平衡阀的泡沫液进口压力应大于水进口压力,且其压差应满足产品的使用要求;
2 比例混合器的泡沫液进口管道上应设置单向阀;
3 泡沫液管道上应设置冲洗及放空设施。
3.4.3 当采用计量注入式比例混合装置时,应符合下列规定:
l 泡沫液注人点的泡沫液流压力应大于水流压力,且其压差应满足产品的使用要求;
2 流量计进口前和出口后直管段的长度不应小于管径的 10 倍;
3 泡沫液进口管道上应设置单向阀;
4 泡沫液管道上应设置冲洗及放空设施。
3.4.4 当采用压力式比例混合装置时,应符合下列规定:
l 泡沫液储罐的单罐容积不应大于10m3;
2 无囊式压力比例混合装置,当泡沫液储罐的单罐容积大于5m3且储罐内无分隔设施时,宜设置 1 台小容积压力式比例混合装置,其容积应大于0.5m3,并应保证系统按最大设计流量连续提供3min 的泡沫混合液。
3.4.5 当采用环泵式比例混合器时,应符合下列规定:
l 出口背压宜为零或负压,当进口压力为0.7MPa~0.9MPa时,其出口背压可为0.02MPa~0.03MPa ;
2 吸液口不应高于泡沫液储罐最低液面1m;电子管功放机
3 比例混合器的出口背压大于零时,吸液管上应有防止水倒流入泡沫液储罐的措施;
4 应设有不少于 1 个的备用量。
3.4.6 当半固定式或移动式系统采用管线式比例混合器时,应符合下列规定:
1 比例混合器的水进口压力应为0.6MPa~1.2MPa ,且出口压力应满足泡沫产生装置的进口压力要求;
2 比例混合器的压力损失可按水进口压力的 35%计算。
3 . 5  泡沫液储罐
3.5.1 泡沫液储罐宜采用耐腐蚀材料制作,且与泡沫液直接接触的内壁或衬里不应对泡沫液的性能产生不利影响。
3.5.2 常压泡沫液储罐应符合下列规定:
1 储罐内应留有泡沫液热膨胀空间和泡沫液沉降损失部分所占空间;
2 储罐出液口的设置应保障泡沫液泵进口为正压,且应设置在沉降层之上;
3 储罐上应设置出液口、液位计、进料孔、排渣孔、人孔、取样口、呼吸阀或通气管。
3.5.3 泡沫液储罐上应有标明泡沫液种类、型号、出厂与灌装日期及储量的标志。不同种类、不同牌号的泡沫液不得混存。
3 . 6 泡沫产生装置
3.6.1 低倍数泡沫产生器应符合下列规定:
1 固定顶储罐、按固定顶储罐对待的内浮顶储罐,宜选用立式泡沫产生器;
2 泡沫产生器进口的工作压力应为其额定值±0.1MPa ;
3 泡沫产生器的空气吸人口及露天的泡沫喷射口,应设置防止异物进人的金属网;
4 横式泡沫产生器的出口,应设置长度不小于 lm 的泡沫管;
5 外浮顶储罐上的泡沫产生器,不应设置密封
玻璃。
3.6.2 高背压泡沫产生器应符合下列规定:
1 进口工作压力应在标定的工作压力范围内;
2 出口工作压力应大于泡沫管道的阻力和罐内液体静压力之和;
3发泡倍数不应小于 2 ,且不应大于 4。
3.6.3 中倍数泡沫产生器应符合下列规定:
1 发泡网应采用不锈钢材料;
2 安装于油罐上的中倍数泡沫产生器,其进空气口应高出罐壁顶。
3.6.4 高倍数泡沫产生器应符合下列规定:
1 在防护区内设置并利用热烟气发泡时,应选用水力驱动型泡沫产生器;
2 在防护区内固定设置泡沫产生器时,应采用不锈钢材料的发泡网。机床顶针
3.6.5 泡沫一水喷头、泡沫一水雾喷头的工作压力应在标定的工作压力范围内,且不应小于其额定压力的0.8倍。
3 . 7  控制阀门和管道
3.7.1 泡沫灭火系统中所用的控制阀门应有明显的启闭标志。
dmm13.7.2 当泡沫消防水泵或泡沫混合液泵出口管道口径大于300mm时,不宜采用手动阀门。
3.7.3 低倍数泡沫灭火系统的水与泡沫混合液及泡沫管道应采用钢管,且管道外壁应进行防腐处理。
3 7.
4 中倍数泡沫灭火系统的干式管道,应采用钢管;湿式管道,宜采用不锈钢管或内、外部进行防腐处理的钢管。
3 7.5 高倍数泡沫灭火系统的干式管道,宜采用镀锌钢管:湿式管道宜采用不锈钢管或内、外部进行防腐处理的钢管;高倍数泡沫产生器与其管道过滤器的连接管道应采用不锈钢管。
3.7.6 泡沫液管道应采用不锈钢管。
3.7.7 在寒冷季节有冰冻的地区,泡沫灭火系统的湿式管道应采取防冻措施。
3 7.8 泡沫一水喷淋系统的管道应采用热镀锌钢管。其报警阀组、水流指示器、压力开关、末端试水装置、末端放水装置的设置,应符合现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 5008
4 的有关规定。
3.7.9 防火堤或防护区内的法兰垫片应采用不燃材料或难燃材料。
3.7.10 对于设置在防爆区内的地上或管沟敷设的干式管道,应采取防静电接地措施。钢制甲、乙、丙类液体储罐的防雷接地装置可兼作防静电接地装置。
4  低倍数泡沫灭火系统
4 . 1  一般规定
4.1.1 甲、乙、丙类液体储罐固定式、半固定式或移动式泡沫灭火系统的选择,应符合国家现行有关标准的规定。
4.1.2 储罐区低倍数泡沫灭火系统的选择,应符合下列规定:
1 非水溶性甲、乙、丙类液体固定顶储罐,应选用液上喷射、液下喷射或半液下喷射系统;
2 水溶性甲、乙、丙类液体和其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体固定顶储罐,应选用液上喷射系统或半液下喷射系统;
3 外浮顶和内浮顶储罐应选用液上喷射系统;
4 非水溶性液体外浮顶储罐、内浮顶储罐、直径大于 18m 的固定顶储罐及水溶性甲、乙、丙类液体立式储罐,不得选用泡沫炮作为主要灭火设施;
5 高度大于 7m 或直径大于9m 的固定顶储罐,不得选用泡沫作为主要灭火设施。
4.1.3 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、该罐辅助泡沫用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定。
4.1.4 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,泡沫的数量及其泡沫混合液连续供给时间不应小于表 4.1.4支辅助泡沫的泡沫混合液流盘不应小于 240L/ min。
表4.1.4 泡沫数量及其泡沫混合液连续供给时间 储罐直径(m)
配备泡沫数
(支)
连续供给时间
(min) ≤10    1 10 >10且≤20    1 20
>20且≤30    2 20
>30且≤40    2 30
>40    3 30
4.1.5 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 100L / 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。
4.1.6 在固定式泡沫灭火系统的泡沫混合液主管道匕应留出泡沫混合液流量检测仪器的安装位置;在泡沫混合液管道上应设置试验检测口;在防火堤外侧最不利和最有利水力条件处的管道上,宜设置供检测泡沫产生器工作压力的压力表接口。
4.1.7 储罐区固定式泡沫灭火系统与消防冷却水系统合用一组消防给水泵时,应有保障泡沫混合液供

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