自動噴水與高倍數泡沫滅火系統的聯合應用

自動噴水滅火系統的應用已有百余年的歷史，但只是近30余年，其技術才有顯著的變化和發展。大水滴噴頭、快速響應噴頭、ESFR噴頭、超大口徑噴頭等的出現，使自動噴水滅火系統在保護較高危險性的貨品時，具有更大的安裝靈活性和可靠性。自動噴水與高倍數泡沫滅火系統的聯合應用文/王萬鋼

倉庫火災蔓延迅速、不易撲救，易造成重大財產損失，是自動噴水滅火系統重要應用對象。撲救高堆垛、高貨架倉庫火災，是自動噴水滅火系統的技術難點。

高倍數泡沫滅火系統是將發泡倍數200倍以上的泡沫以全淹沒或局部應用的方式，排放到保護區內，見圖1。這種滅火方式可將水輸送到消防水槍射水無法達到的地方，使被圍擋的空間全部淹沒。高倍數泡沫可以包圍保護空間內所有的物品，以一定的淹沒深度和泡沫淹沒時間，撲滅火災，并使蒸氣、熱和煙氣排除。

圖1高倍數泡沫噴放試驗

1高倍數泡沫滅火系統滅火特點

(1)高倍數泡沫能迅速地充滿大面積的火災區域，以淹沒或覆蓋的方式撲滅A類和B類火災。它不受保護面積和空間大小的限制，適用于撲救發生在各種不同高度的火災，最適宜保護具有3維火災危險性的火災場所。同時在高倍數泡沫的保持時間內，還可以消除防護區內任何高度上的固體陰燃火災。

(2)高倍數泡沫對A類火災具有良好的“滲透性”，對難于接近或難以找到火源的火災也非常有效。如:堆置了大量的物資、器材和設備的倉庫發生了火災，庫內充滿了煙霧，找不到火源，這種情況下，用其它方法滅火是較困難的，即使火災被撲滅，也會帶來較大的經濟損失，如使用全淹沒式高倍數泡沫滅火系統，則滅火快，損失小，不易復燃。

(3)高倍數泡沫還具有水漬損失小，滅火效率高的特點，滅火后高倍數泡沫容易清除。我國自20世紀60年代應用高倍數泡沫滅火技術以來，隨著經濟建設的不斷發展，其應用范圍越來越廣泛，不但在煤礦礦井火災防護中廣泛應用，而且在倉庫、汽車庫、地下油庫等場所也有應用實例。高倍數泡沫滅火系統產品的規格也越來越多，已逐漸形成標準化、系列化。

2自動噴水與高倍數泡沫自動滅火系統聯合應用

針對自動噴水滅火系統和高倍數泡沫滅火系統的上述特點，對某些保護場所，結合上述二種滅火系統各自的優點，可以設置自動噴水滅火系統與高倍數泡沫自動滅火系統聯用系統。如圖2所示的貨架式儲存的橡膠輪胎倉庫。該類型倉庫在布置時，為便于人員接近和運輸操作，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，起火側的表面燃燒釋放的熱傳到對側，增加了熱傳導，使火焰迅速擴散。另外，該類型倉庫如僅設置自動噴水滅火系統，噴頭灑水時，上部貨架會對下部貨架造成阻擋，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度。為避免這種情況出現，設計時應在噴頭選型、噴頭布置、噴水強度設計方面多作考慮，必要時，還要增設貨架內噴頭，彌補此不足。

對于上述情況，如設置自動噴水滅火系統時，同時設置高倍數自動滅火系統，充分利用高倍數泡沫淹沒式滅火和能夠到達噴水無法達到的區域的特點，對防護區用高倍數泡沫迅速封閉，隔絕新鮮空氣進人火區，使火焰窒息。同時，高倍數泡沫對未起火區域內被保護物也予以淹沒、封閉，起到控制火災蔓延的作用。

試驗表明，在某些場所將自動噴水滅火系統與高倍數泡沫自動滅火系統聯合使用，比單獨使用其中一種滅火系統能夠提供更可靠的控火和滅火效果。

美國NFPA標準中，對普通倉庫、貨架倉庫、橡膠輪胎倉庫的消防設計方案，均有采用自動噴水滅火系統與高倍數泡沫自動滅火系統聯用的設計條文。我國國家標準《高倍數、中倍數泡沫滅火系統設計規范》的有關設計條文，對上述二系統的聯合應用也有規定。

當采用自動噴水滅火系統與高倍數泡沫自動滅火系統聯用系統時，因高倍數泡沫的排放在一定程度上增大了消防防護的強度，所以，自動噴水滅火系統的噴水強度可以比單獨設置時的噴水強度降低。對此，美國消防協會有關標準規定，當自動噴水滅火系統與高倍數泡沫自動滅火系統聯合應用時，噴水強度可減少至僅設自動噴水滅火系統時噴水強度的一半。

另外，對于自動噴水與高倍數泡沫聯用滅火系統，在高倍數泡沫滅火系統的設計計算中，計算高倍數泡沫最小供給速率時，應注意以下兩方面的問題:

(1)考慮到噴水會破壞一部分泡沫，因此，在確定高倍數泡沫淹沒時間時，應比單獨設置高倍數泡沫滅火系統時有所增加。

(2)同樣因噴水的影響，計算泡沫最小供給速率時，應對此部分損失進行補償。

以往，高倍數泡沫滅火系統僅用于特定危險品和限定空間內的火災防護。隨著高倍數泡沫滅火系統逐漸被人們所認知，其在高堆垛倉庫、易燃、可燃液體倉庫和飛機庫的火災防護中的作用，正被人們所接受。

美國費城國際機場的3個飛機庫(2類機庫)，均采用了閉式自動噴水與高倍數泡沫自動滅火系統的聯合應用消防系統，見圖3所示。其中，2個飛機庫的面積為1737㎡，一個飛機庫的面積為2258㎡。對于此類飛機庫的消防系統設計，美國NFPA 409標準中，提出了4種設計方案的建議:

(1)泡沫一噴水雨淋系統;

(2)自動噴水滅火系統與低倍數泡沫(較低位置)自動滅火系統聯合應用；

(3)自動噴水滅火系統與高倍數泡沫自動滅火系統聯合應用;

(4)閉式噴頭的泡沫一自動噴水滅火系統。

設計者按NFPA 409的4種建議方案對上述機庫分別進行了全面的評估。評估結果，采用自動噴水滅火系統與高倍數泡沫自動滅火系統聯合應用的方案，因所需的總水量顯著少于其他方案，儲水設施與水泵的規模也明顯低于其他方案，排水系統、燃料/水分離系統的規模降低，以及**的環境因素而被設計者采用。

上述飛機庫采用高倍數泡沫滅火系統的發泡倍數為500倍以上，設計時按NFPA標準的要求，考慮對噴水造成的泡沫破裂進行補償。

圖3自動噴水與高倍數泡沫滅火系統聯合應用實例

現今，對滅火系統的選擇需要考慮諸多因素，例如，滅火系統的初始投資、可靠性、滅火藥劑的費用、被保護物對滅火系統誤操作的敏感性、滅火系統使用的區域等。設計者可根據防護區的結構特點、防火要求、危險品種類等具體情況，對可選滅火系統進行全面評估，確定最適宜的消防防護方案。