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          • 吉林省強消消防設備有限公司
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          消防泡沫罐膠囊式泡沫比例混合裝置應用探討

          發表時間:2017-12-11

          泡沫比例混合裝置是泡沫滅火系統中一個非常重要和關鍵的部件。它的設計和應用是否得當,直接關系到整個泡沫滅火系統的滅火效果和滅火成敗。壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置由泡沫液儲罐和泡沫比例混合器兩部分組成,實現了泡沫液儲存和泡沫比例混合兩種功能的合二為一。

          由于其具有結構緊湊、安裝使用方便、維護簡單、占地面積小、泡沫液可多次使用、便于系統調試和日常試驗等特點,越來越多地受到設計單位和用戶的青睞,已逐漸成為固定式泡沫滅火系統的首選產品。目前,國內生產壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的廠家很多,各個廠家的產品設計不盡相同;同時,國內壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的工程應用也很多,在實際安裝使用過程中,各個工程的安裝設計要求也不盡相同。這樣,在設計和工程使用過程中就往往存在一些不妥之處。

          下面將存在的一些問題探討如下:

          一、泡沫液的罐裝應嚴格按廠家提供的灌裝程序進行。壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的泡沫液灌裝大部分是在工程安裝現場進行,一般應由生產廠家的專業人員親自灌裝或現場指導,并且要嚴格按程序進行。這是由于儲存泡沫液的膠囊多是用厚度1~2mm的橡膠粘合成型,單面承受壓力和拉力的強度很差。如果在灌裝泡沫液的過程中操作不當,很容易造成膠囊的撕裂破損。

          據工程實例統計,約70%的膠囊破損是由于泡沫液灌裝不當引起的。嚴重的是,一旦膠囊破損,就會直接引起整個泡沫滅火系統的癱瘓,如不及時發現后果嚴重。泡沫液灌裝應該堅持的原則是,在灌裝過程中,應避免膠囊單面受力。灌裝的程序一般大致分四個步驟:注水→檢漏→充氣→灌液。注水是指向儲罐和膠囊的夾層內充滿水,其作用主要有兩點:一是排掉夾層內的空氣,以避免在壓力較高時空氣受壓縮使膠囊外部局部受壓形成氣鼓而破裂;二是使膠囊在灌裝泡沫液時可以懸浮在水中,膠囊內外壁同時受到液體的壓力,可以避免因泡沫液的重力等因素造成膠囊頂部法蘭連接處受到拉扯而撕裂。所以,注水是泡沫液灌裝過程中必不可少的重要步驟。檢漏是指通過向夾層的水施加適當水壓,以檢查膠囊是否已經破損。主要目的是確保在灌裝泡沫液前膠囊是完好的,避免向已經破損的膠囊內灌裝泡沫液而造成浪費。如果是向購買時間不長的新設備第一次灌裝泡沫液,由于膠囊在出廠前一般都剛做過檢漏試驗,這一步驟可以酌情省略。但是,如果是向已經使用過的設備二次灌裝,或者是向購買時間較長的設備第一次灌裝,都應該嚴格按步驟進行檢漏。充氣是指向膠囊內以適當壓力充填適當體積的氮氣或空氣。

          主要作用也有兩點:

          一是利用氣體將膠囊撐開,防止膠囊局部粘結,有利于泡沫液灌裝,二是在膠囊頂部形成局部氣體懸浮體積,使膠囊在泡沫液灌裝過程中可以承受足夠的浮力,避免膠囊法蘭連接處受力過大。充氣也是一個很重要的步驟,一般情況下都應按程序進行。當灌裝現場充氣條件困難且沒有進行前期檢漏步驟時,充氣可酌情省略。灌液是指前期各步驟進行完畢且全部合格后,向膠囊內灌裝泡沫液。這時應該注意的是灌裝壓力不能太高,速度不能太快,不應超過儲罐的設計儲存量。應使儲罐與膠囊的夾層留有一定的儲水空間,避免灌裝過滿造成膠囊與管壁貼緊,影響設備正常工作。

          二、泡沫出液管的出口應位子儲瞄頂部,出口水平管段宜設置止回閥。江蘇強盾壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的泡沫比例混合器的主管道在工程安裝過程中是串聯在系統管網中的,為了便于安裝和檢修,泡沫比例混合器主管道的位置較低,一般都位于儲罐的中下部。如果泡沫出液管的出口位于儲罐低部,由于在系統伺服狀態下,泡沫出液管道上一般要求保持暢通。那么,在系統沒有啟動時,即使沒有壓力水從夾層擠壓膠囊,膠囊內的泡沫液由于自身液位高,根據連通器原理,在重力作用下泡沫液也會沿著泡沫出液管進入泡沫比例混合器的主管道,使系統管道內進入泡沫液,長期下去會嚴重腐蝕系統管網;同時,泡沫液外流會造成泡沫液的無端浪費,使滅火所需的泡沫液量不足,影響系統滅火甚至造成系統滅火失敗。所以,壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的泡沫出液管的出口應位于儲罐頂部。在實際工程中,于生產廠家的產品自身設計不當,將泡沫出液管的出口設計在儲罐低部,且出液管道上又沒有任何預防泡沫液外流的措施,造成管道腐蝕、泡沫液外流的工程實例很多,希望能引起產品設計部門的注意。另外,壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的泡沫出液管道上宜設置防止壓力水回流到膠囊內的止回閥。由于現有國家規范對此沒有作出明確要求,許多廠家都沒有認識到這一點;也有部分廠家認為設備用在自動控制系統中才有必要設置止回閥,其實這種認識是錯誤的。這是因為:雖然在系統正常工作過程中,由于比例混合器的減壓作用,泡沫液人口處消防水的壓力比膠囊內泡沫液的壓力低,壓力水是不會進入膠囊內的;但是在系統剛剛啟動或剛剛關閉的一段時間內,或系統管路發生泄露、堵塞時,都可能引起比例混合器的泡沫液人口處消防水的壓力在瞬間高于膠囊內泡沫液的壓力,從而造成消防水回流到膠囊內的現象。

          大家都知道,壓力儲罐式泡沫比例混合裝置分有囊式和無囊式,其最大的區別就在于有囊式的剩余泡沫液可以再次使用。而泡沫液可再次使用的前提是泡沫液不能與水混合而引起變質和下一次使用時混合比失調。所以,每一臺壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的泡沫液出口管段上都宜設置止回閥。

          三、雨淋報警閥或電動控制閥宜設置在壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的后期管路上。泡沫滅火系統中常常使用雨淋報警閥或電動控制閥以實現分區自動控制和管路控制。泡沫噴淋系統的設計規范中也明確要求系統中設置雨淋報警閥。然而,對雨淋報警閥和電動控制閥的具體設置位置,國家規范和各個設計院也都沒有一個統一的要求,其實,將雨淋報警閥或電動控制閥設置在壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的后期管路上且靠近防護區時,其效果比較好,主要好處有兩點:第一、雨淋報警閥或電動控制閥到消防水泵出口止回閥之間的管路上平時都充滿壓力水,壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的儲罐與膠囊的夾層中也就充滿壓力水,使壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置始終處于伺服狀態。系統一旦啟動,省略了給儲罐夾層充水升壓的過程,可迅速擠壓置換出泡沫液并按比例形成泡沫混合液,縮短系統的響應時間,對滅火非常有利。第二、雨淋報警閥或電動控制閥靠近防護區,一旦發生火災,雨淋報警閥或電動控制閥首先開啟,管路中的壓力水首先可以迅速噴向防護區,這對于控制火勢非常有利,特別對于泡沫噴淋系統效果就更加明顯。另外,有人認為,將雨淋報警閥或電動控制閥設置在泡沫液儲罐后期,使泡沫液儲罐長期受壓對儲罐不利。對此其實并不用擔心。根據設計規范,雨淋報警閥前端平時要求的靜水壓應不低于0.14MPa,實際工程事例中大部分系統設計的靜水壓都在0.3MPa左右。而泡沫液儲罐的設計工作壓力一般不低于1.2MPa,儲罐長期承受這么低的靜水壓力是完全沒有問題的。

          四、儲罐體積過大時宜采用立式罐或采用分體組合式結構。壓力罐膠囊式泡沫比例混合裝置的結構特點決定了臥式儲罐的體積不能太大。儲罐內的膠囊平時只是通過膠囊中部兩個法蘭與儲罐固定,中部豎直的一根帶孔管是膠囊唯一的支撐。當臥式儲罐體積過大時,罐體封頭處的膠囊部位距離帶孔管過遠,缺少必要的支撐。在裝置工作時,受夾層內壓力水的擠壓,膠囊很容易發生扭曲、纏繞,造成部分泡沫液無法擠出,嚴重時還可能造成膠囊破損,引起整個滅火系統的癱瘓。 

          所以,臥式儲罐的體積不宜太大,體積一般不宜超過5m3,長徑比不宜大于2。采用直徑不超過2.5m的立式儲罐是解決大體積儲液量的一個有效辦法。另外,采用分體組合式結構是解決大體積儲液量的另一實用可行辦法。分體組合式結構是指將體積比較大的儲罐分成兩個體積較小的儲罐,這兩個體積較小的儲罐又共用一套比例混合器。分體組合式結構是一種比較新穎的結構,它突破了一個儲罐帶一個比例混合器的傳統慣例。通過大量的技術論證和工程實例證明,此種結構不會影響混合比的精確度,是一種實用可行的新型結構。這種結構除可解決大體積儲液量的問題外,還可解決工程實際中泡沫罐儲存間空間有限、人口過小的難題。


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