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      泡沫消防車泡沫系統在實戰中的應用剖析
      作者:www.lalybodo.com 時間:2019-12-10 08:02:40

      泡沫消防車是指裝配有水泵、泡沫液罐、水罐以及成套的泡沫混合和產生系統,可噴射泡沫撲救易燃、可燃液體火災,以泡沫滅火為主,以水滅火為輔的滅火戰斗車輛。泡沫消防車是在水罐消防車的基礎上通過設置泡沫滅火系統改進而成的,具有水罐消防車的水力系統及主要設備,根據泡沫混合的不同類型分別設置泡沫液罐、泡沫比例混合器、壓力平衡閥、泡沫液泵、泡沫槍炮等。泡沫消防車特別適用于撲救石油及其產品等易燃液體火災,既可獨立撲救火災,也可向火場供水和供泡沫混合液。



      空氣泡沫比例混合系統用于泡沫滅火時,使水和泡沫液按一定的比例(具體泡沫類型)混合,并由水泵將混合液送至泡沫發生裝置。目前,裝備部隊的泡沫消防車泡沫系統主要有環泵式泡沫比例混合系統、自動壓力平衡式比例混合系統兩種。

      (一)環泵式泡沫比例混合系統

      環泵式比例混合系統。環泵式比例混合系統在國產泡沫消防車上得到了廣泛應用,其工作原理如圖1所示。


      圖1 環泵式泡沫比例混合系統結構示意圖


      環泵式比例混合器一般安裝在消防泵的出水管和進水管之間,泡沫管道形成環流狀,所以也稱為環泵式負壓泡沫比例混合器,其工作原理是利用水泵出口引出的水流在經過文丘里管的入口和出口時產生的負壓將從泡沫計量控制閥流出的泡沫原液吸入到車載水泵中,按照設定的比例,使泡沫原液和水混合為具有良好滅火能力的泡沫混合液,再經水泵出口沿管道輸送至車載消防炮或消防槍噴射出去。按照調節方式的不同,環泵式比例混合器分為手動式調節和自動式調節兩大類。

      A、手動式調節負壓泡沫比例混合器工作時需要人工操縱計量控制閥調節手柄,根據水泵出水量的大小調整計量控制閥開度,進而保證獲得固定的泡沫比例。由于該類型泡沫比例混合器在安裝和使用上存在諸多不便,且泡沫比例調節不夠精準,因此在消防車應用中越來越少,正逐步被淘汰,但是在當前,仍然有部分泡沫消防車配備了手動式調節泡沫比例混合器,在撲救石油化工類火災時,要著重注意此類混合器的調節方法及使用注意事項。


      圖2 手動式調節負壓泡沫比例混合器結構示意圖


      手動式調節負壓泡沫比例混合器的使用過程中,泡沫液與水的混合比正確與否, 直接影響滅火效果, 而混合比的正確度取決于有壓液流通過泡沫比例混合器時所產生的真空度的高低及定量孔的大小。故在使用過程中, 除了泡沫供給量與發泡噴射設備的流量合理匹配外, 還必須注意水泵吸入管路內的壓力應小于 0. 049 MPa, 才能確保泡沫比例混合器的正常工作。因此泡沫比例混合器不能直接使用消火栓中的水和其它車輛直接供給的水, 而應將消火栓中的水和其它車輛供給的水注入水罐內降壓后再供給水泵, 否則,真空度受破壞, 影響吸液量。

      環泵式負壓泡沫比例混合器對工作液體的壓力、吸入泡沫液的數量和輸出混合液的壓力等都有一定的要求。它根據發泡噴射設備標定的工作壓力控制泡沫比例混合器的進口壓力。例如,PQ4、PQ8 空氣泡沫槍的工作壓力為 0. 7 MPa, PP24、PP32、PP48 泡沫炮工作壓力范圍在 0. 8~1. 2 MPa,因此要求泡沫比例混合器的進口壓力也在 0. 7 MPa和 0. 8~1. 2 MPa。對于泡沫吸入量, 按空氣泡沫噴射設備的規格要求, 通過調節比例混合器的閥芯位置來實現。如:PH32型比例混合器閥芯上有五個不同直徑的定量孔,PH48、PH64型比例混合器有四個定量孔,它們通過轉動手柄來調節閥芯位置,手柄上有箭頭指示,指示牌與閥蓋一起固定在閥體上,上面標有數字。由于制造廠家不同,因此有時指示牌上的數字代表意義也不同。例如,上海·格拉曼國際消防裝備有限公司生產的PH32型比例混合器,它的指示牌上標有“25”“50”、“100”、“150”、“200”和“關”等字樣,這些數字表示的是空氣泡沫供給量,“關”表示閥芯的關閉位置;而天津·中華消防器材廠生產的PH32型比例混合器指示牌上標的是“4”、“8”、“16”、“24”、“32”和“關”等字樣,這些數字表示的是泡沫混合液的流量。一般泡沫噴射設備是以泡沫混合液流量來區分規格的。這里需要知道的是空氣泡沫供給量等于泡沫混合液的流量乘以6.25的發泡倍數,其實上述兩種標定是一樣的。

      環泵式負壓泡沫比例混合器按照每秒鐘提供的最大混合液流量可分為PH32、PH48和PH64三種型號。“P”代表泡沫,“H”代表混合,后面的數字為主參數,代表每秒鐘提供的最大混合液流量為多少升。例如PH32型,表示提供的最大混合液量為32L/s。

      為了具體說明在消防車使用泡沫滅火時泡沫比例混合器的正確操作方法, 下面分步驟說明它的操作程序:

      ①當使用泡沫滅火時, 按需要取出消防水帶、空氣泡沫槍, 將水帶一端接水泵出口, 另一端接空氣泡沫槍或按需要將泡沫炮炮口調到所需位置;

      ②將空氣泡沫槍啟閉手柄放在“混合液或水”的位置上或按需要將泡沫炮球閥打開;

      ③打開水罐的后進水閥;

      ④起動發動機, 接合取力器, 使水泵低速運轉;

      ⑤打開通向比例混合器的壓力水球閥手柄;

      ⑥加大發動機油門, 使水泵出水壓力達到空氣泡沫槍標定的壓力值或泡沫炮的工作壓力值, 旋轉比例混合器的調節手柄, 將指針指在空氣泡沫槍標定的泡沫液或空氣泡沫混合液定量孔的位置上。例如用 6%泡沫液配用單支 PQ8型空氣泡沫槍時, 則將指針指在混合液量為 8 L/ s 或空氣泡沫量為 50 L/ s 的定量孔位置上; 如果用 PP32 泡沫炮, 則將指針指在混合液量為“32 L/ s”或空氣泡沫量為“200 L/ s”的定量孔位置上。若用 3%泡沫液, 指針的數值相應減半。

      值得特別注意的是,如果射水設備的流量值與手動比例混合器的調節流量不對應的話,就不能噴射合格的泡沫。

      ⑦打開泡沫液進液球閥, 空氣泡沫比例混合器連續不斷地定量吸入泡沫液。

      B、自動式調節負壓泡沫比例混合器一般采用可編程序控制器(PLC)進行系統控制,出水流量計對水泵排出水量進行測量,并將這一數值傳送至調節器。調節器根據所需的泡沫混合比例(一般1%-10%之間)對側后電機進行相應的調節。當泡沫導液閥開啟時,來自離心泵的水壓將進入注射器,然后返回泵浦的吸水側。泡沫液從泡沫罐內流入泡沫比例調節閥,最終進入注射器內,在注射器內,水流與泡沫將根據注射器的原理進行相互混合。關閉泡沫導液閥則可關閉導入水流與泡沫比例混合系統。

      自動式調節負壓泡沫比例混合器泡沫量隨出水口流量變化自動增減,從而使泡沫比例始終維持在設定范圍內。該類型泡沫比例混合器具有控制準確、操作簡單、可靠穩定等優點,同時配有手動應急操作模式,確保系統的使用安全。該類型泡沫比例混合器以優越的性能和簡便的操作在消防車應用中正越來越廣泛。自動式泡沫比例混合器一般由控制單元、顯示單元、計量控制閥、流量檢測計和文丘里管等組成。

      自動式調節負壓泡沫比例混合器在撲救石油化工類火災中,例如:利用半固定泡沫系統注入泡沫、出泡沫噴射器具滅火等,相對手動比例混合器不用明確噴射器具的流量、泡沫產生器的數量,不需計算滅火劑流量來調節,而且避免了噴射滅火劑流量與比例混合器不能對應的問題,保證了泡沫比例的合格穩定。

      (二)自動壓力平衡式比例混合系統

      自動壓力平衡式比例混合系統是將泡沫液強制地壓入水中形成混合液的混合方式。對系統壓力水流量不會造成影響。混合比例通過泡沫液流量計量及壓力調節集成模塊控制,混合精度高,所允許的泡沫液流量范圍大,同時具有較好的系統穩定性。它有依靠出水壓力壓送和采用專用泡沫液泵壓送兩種方式。目前采用正壓式自動比例混合系統的泡沫消防車,多數使用泡沫液泵壓送方式。這種方式對精確監測和控制的要求高,優點是比例控制精確,缺點造價高,在高端泡沫消防車上應用較多。其工作原理如圖3所示。


      圖3 自動壓力平衡式比例混合系統結構示意圖


      (三)使用注意事項

      (1)在使用泡沫消防車噴射泡沫時,駕駛員首先要核定車載泡沫的種類和比例。選用手動泡沫比例混合器的車輛,手動調節閥必須與泡沫噴射器具的流量對應,泡沫型號為3%時,手動調節閥指針的數值相應減半;在撲救石化類火災事故時,泡沫消防車應盡量選擇水泵流量大于100L/S,泡沫比例混合器最好選擇自動比例混合器;泡沫最好應該選擇低倍數泡沫6%型,消防車泡沫比例要設置正確,如泡沫型號為6%型,則消防車的泡沫比例應設置為6%。

      (2)正壓式泡沫比例混合器采用獨立泡沫泵進行泡沫注入,泡沫注入壓力需高于水壓力 0. 1~0. 2 MPa,以保證整個消防系統的工作壓力;與此同時,流量也需要根據泡沫比例進行精確控制。在實際使用時,需要增加泄壓閥對泡沫泵多余的壓力和流量進行及時準確的溢流,避免泡沫注入管道壓力過高,對整個消防系統產生影響;在外吸泡沫液時,更換泡沫空桶前要關閉設置于外吸泡沫口處的手動球閥,以防止空氣進入,導致外吸失敗。

      (3)負壓式泡沫比例混合器除了保證水泵的入水口和出水口的壓力差外,另外要保證泡沫液位與計量閥位置的高度差。為了保證能可靠快速地吸入泡沫,特別是在外吸泡沫時,泡沫桶高度不能太低,否則容易造成泡沫液吸入困難,嚴重情況下有可能造成泡沫比例達不到預設比例值。

      (4)手動或半自動泡沫比例混合器存在弊端,一方面必須確認泡沫噴射器具的總流量,另一方面泡沫比例混合器的流量限制。例如,5萬立方米的石油儲罐,必須確認泡沫產生器的數量,每個產生器的流量,假如有10個泡沫產生器,每個產生器的流量為8L/S,而車的比例混合器混合液流量調不出80L/S,這樣手動或半自動泡沫比例混合器的消防車就無法準確對儲罐實施滅火。

      (5)裝配有自動壓力平衡式比例混合系統的泡沫消防車,應注意水泵與泡沫泵的流量匹配,了解按照泡沫配比泡沫泵的供泡沫最大流量是否滿足水泵的最大流量。例如,有一款工業泡沫消防車,泡沫系統采用液壓泡沫泵的自動泡沫比例混合器,其消防泵在有外供壓力水時,流量可達到18927升/分鐘,而泡沫泵的額定流量為1022L/分鐘,當選用6%型泡沫液時,泡沫泵的流量達不到其水泵的最大供水量時所需的泡沫量。



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