论文。预作用-泡沫联用系统泡沫液供给方式

预作用-泡沫系统泡沫液、泡沫混合液的供给方式 《自动喷水灭火系统#设计#》GB50084-2001-2005年版(以下简称《喷规》) 第5.0.8条里的闭式自动喷水-泡沫联用系统和《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-2010 (以下简称《泡规》) 第7.3条闭式泡沫——水喷淋系统是一样的，《喷规》适用A类和A+B类，《泡规》适用B类。 在作用面积、喷水强度（严格说是供给强度）上：《喷规》5.0.8条1项规定设计基本参数仍按5.0.1执行，如中危II级一类汽车库，作用面积160m2，喷水(供给)强度8L/(min。m2)，而《泡规》7.3.4条作用面积465m2，供给强度7.3.5条取6.5L/(min.m2)。 对于自动喷水预作用-泡沫联用系统系统充水和转换时间要求上，《喷规》第8.0.9条要求：---预作用系统---的配水管道充水时间，不大于2min。第5.0.8.1条湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4L/s流量计算，不应大于3min；而《泡规》7.3.10条泡沫-水预作用系统---的管道充水时间不大于1min，第7.3.9条3项当系统管道充水时，在8L/s的流量下，自系统启动至喷泡沫的时间不应大于2min。 作用时间上，《喷规》5.0.8条持续喷泡沫的时间和5.0.11条持续喷水时间与《泡规》7.1.3条第1项泡沫混合液连续供给时间和7.1.3条第2项泡沫混合液和水的连续供给时间之和都是不应小于10min和不小于1h。 显然，两规范对于不同场合（A、B类各占比例不同）作用面积划分的不细，叙述的不明确。据某消防研究所专家讲两规范的这部分有可能修订统一和明确。 对于汽车库自动喷水预作用-泡沫联用系统系统设计和调试中还遇到以下两个问： 问题1. 自动喷水预作用-泡沫联用系统系统是气水转换时管道全部预装泡沫混合液还是喷头动作时供给泡沫液？ 1.压力式泡沫比例混合器与泡沫液储罐是一体的气水转换时预装泡沫液（喷水时间很短，基本上是先喷泡沫后喷水）：全部充满一个报警阀带的不大于800个喷头的自动喷水预作用-泡沫联用系统系统，管道容积不超2.8m3时，着火时一次全部充满泡沫，全部费用不超过2000元（AFFF水成膜泡沫液6%的价格按10，000元//吨计算），而且这种浪费仅是在着火时才发生。 计算如下：（按全部体积计算） 按《喷规》5.0.8闭式自动喷水-泡沫联用系统，中危II作用面积按5.0.1为160m2，R2=8L/(min。m2)，T2=10min 一次6%混合液用量M2=A2xR2xT2=160x8x10=12800L 折算成浓泡沫液体积12800Lx0.06=768L 泡沫液罐体积V=KxCxM2， 富裕系数K=1.2，C=6% 泡沫液储罐体积V=1.2x0.06x12800=921.6m3。 当压力式泡沫比例混合器与泡沫液储罐是一体的，报警阀打开到水泵启动供水、供液电磁阀打开（若延迟打开恐喷头已动作）时间较短，管道充水进行气水，转换时系统全部预装泡沫液，如混合器后系统管道容积不大于2.8m3，对于未着火区域管道中浪费的混合液中的泡沫液重量： G=VxCxγ  管道容积V=2.8m3 混合比C=0.06 泡沫液比重（25℃）γ=1.020 G =2.8x0.06x1.02=0.17t，水成膜泡沫液约10000元/吨，则浪费1700元。对于一次火灾来说还是可以接受的。 但泡沫液用量要加大，加大的比例约2800L/12800L=22%相应泡沫液储体积也要加大22% 富裕系数K=1.2应加大1.2+1.22=1.42 泡沫液储罐体积V=1.42x0.06x12800=1090.56m3。 建议：当采用一体泡沫液罐气水转换时预装泡沫液，选泡沫液罐体积时应按计算加大到1.4~1.5倍。 2.喷头动作时供泡沫液： 如泡沫液储罐供液电磁阀延迟打开，延迟至充水完成恰好喷头动作，则仅着火分区的分支管路的混合器随灭火水流供液；但充水完成打开供液电磁阀的时间不好控制，用水流指示器、排气阀控制可靠性差。 如泡沫液储罐供液电磁阀延迟较短，在充水尚未完成，喷头也未动作时提前打开供液电磁阀，则仍要充入部分未着火管路。 如泡沫液储罐供液电磁阀延迟较长，水充满管道喷头且已动作时供泡沫液，则水-泡沫转换时间增加供液电磁阀打开时喷头已喷水的时间。 因此，从安全角度来说气水转换时预装泡沫液为好。 问题2. 如何满足规范自喷水至喷泡沫的转换时间要求 如前所叙，对于一体罐气水转换时全部管路预装泡沫混合液，只要报警阀后管道满足规范充水时间要求即可满足转换时间要求要求。一体罐可放在报警阀处。 对于一体罐气水转换完成时延迟打开供液电磁阀和采用泡沫液储罐混合器分体式时，均应计算从泡沫混合器到最不利喷头泡沫混合液行走时间——即自喷水至喷泡沫的转换时间 按规范要求，气水转换完成时，预装泡沫液湿式系统系统自喷水至喷泡沫的转换时间,按4L/S流量计算,不应大于3min,则从泡沫比例混合器出口至最不利点喷头间,水流经的管道总容积V不应大于：V=4L/S*3min*60s/min =720L。 为满足规范要求有两种： 第一种方案：.将预作用报警阀及一体泡沫罐放在防火分区中心 以某工程为例（见附图），原设计将预作用报警阀和一体泡沫罐都放在此分区的一 边，喷水至喷泡沫的转换时间超标。改进后设计将预作用报警阀及一体泡沫罐放在此分区中心，则满足要求。计算如下 流经1米长管所需时间t=f/G  t=f（m2）/0.004m3/s （s/m） f流通面积m2　 t流经1米长管所需时间（s/m） G喷水至喷泡沫时的水流量，规范要求为4L/S，对于N25_1.33L/S，DN32_2个喷头2.66 L/S，3个喷头4L/S。 到达最不利点喷头所需时间T:  T=∑(s) 原设计： 公称口径 外径 壁厚 内径 f流通面积（m2） t流经每米长时间f/V（s） 管线长度L(m) 流经时间T= L*t (s) 体积 m3 15 21.3 2.8 18.5 0.000269     0   20 26.9 2.8 24.1 0.000456     0   25 33.7 3.2 30.5 0.000731 0.55 4.2 2.31 0.0031 32 42.2 3.5 38.7 0.001176 0.44 0 0   40 48.3 3.5 44.8 0.001576 0.39 0 0   50 60.3 3.8 56.5 0.002507 0.63 5.5 3.47 0.0138 65 76.1 4 72.1 0.004083 1.02 6.6 6.73 0.0269 80 88.9 4 84.9 0.005661 1.42 16.2 23.00 0.0917 100 114.3 4 110.3 0.009555 2.39 17.7 42.30 0.1691 125 139.7 4 135.7 0.014463 3.62 0 0   150 168.3 4 164.3 0.021201 5.30 77.0 408.1 0.2544 200 219.3 6 213.3 0.035733 8.93 0 0                 ∑485.91 0.5590               8.10分 未计线路外支管<0.720 m3               >3min超标                     改进后设计： 公称口径 外径 壁厚 内径 f流通面积（m2） t流经每米长时间f/V（s） 管线长度L(m) 流经时间T= L*t (s) 体积 m3 15 21.3 2.8 18.5 0.000269     0   20 26.9 2.8 24.1 0.000456     0   25 33.7 3.2 30.5 0.000731 0.55 4.2 2.31 0.0031 32 42.2 3.5 38.7 0.001176 0.44 0 0   40 48.3 3.5 44.8 0.001576 0.39 0 0   50 60.3 3.8 56.5 0.002507 0.63 5.5 3.47 0.0138 65 76.1 4 72.1 0.004083 1.02 6.6 6.73 0.0269 80 88.9 4 84.9 0.005661 1.42 16.2 23.00 0.0917 100 114.3 4 110.3 0.009555 2.39 17.7 42.30 0.1691 125 139.7 4 135.7 0.014463 3.62 0 0   150 168.3 4 164.3 0.021201 5.30 12 63.6 0.2544 200 219.3 6 213.3 0.035733 8.93 0 0                 ∑141.41 0.5590               2.36分 未计线路外支管               <3min合格 <0.720 m3                   第二方案采用分体泡沫罐，在一防火分区各组水流指示器后设泡沫混合器，在报警阀处设泡沫罐 根据资料【2】介绍：“依据专业消防器材厂家提供的产品试验数据显示,由于管材内壁对泡沫液的摩擦破坏作用,当输泡沫液管管径为DN50时,管长超过40m时,泡沫罐输送至比例混合器的泡沫液,将无法与水经比例混合器混合形成有效泡沫混合液。同样当管径为DN40时,管长超过30米时,也无法形成有效泡沫混合液”，泡沫罐到泡沫混合器之间的泡沫浓液管道要求采用不锈钢管。在充水完成后就应打开供液电磁阀将泡沫浓液管道充满，一旦喷头动作喷水，混合器即可供液。 和第一方案一样，按《喷规》5.0.8.1条要求：“自喷水至喷泡沫的转换时间，按4L/s流量计算，不应大于3min” 。计算方法同上。从计算表可以看出单独DN150管长不宜大于33m    ，单独DN100管长不宜大于75m.。该方案可参看资料【1】。 参考资料 【1】。《大型地下车库自动喷水-泡沫联用灭火系统设计》《给水排水》2008年№11胡雨前 【2】。《关于自动喷水—泡沫联用系统若干问题探讨》  《给水排水》 2006年№03期 周明潭 严建军