泡沫消防車泡沫系統(tǒng)在實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用剖析

 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(chǎn)生系統(tǒng),可噴射泡沫撲救易燃、可燃液體火災(zāi),以泡沫滅火為主,以水滅火為輔的滅火戰(zhàn)斗車輛。泡沫消防車是在水罐消防車的基礎(chǔ)上通過設(shè)置泡沫滅火系統(tǒng)改進(jìn)而成的,具有水罐消防車的水力系統(tǒng)及主要設(shè)備,根據(jù)泡沫混合的不同類型分別設(shè)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(chǎn)品等易燃液體火災(zāi),既可獨(dú)立撲救火災(zāi),也可向火場供水和供泡沫混合液。

空氣泡沫比例混合系統(tǒng)用于泡沫滅火時(shí),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(fā)生裝置。目前，裝備部隊(duì)的泡沫消防車泡沫系統(tǒng)主要有環(huán)泵式泡沫比例混合系統(tǒng)、自動(dòng)壓力平衡式比例混合系統(tǒng)兩種。

（一）環(huán)泵式泡沫比例混合系統(tǒng)

環(huán)泵式比例混合系統(tǒng)。環(huán)泵式比例混合系統(tǒng)在國產(chǎn)泡沫消防車上得到了廣泛應(yīng)用,其工作原理如圖1所示。

圖1環(huán)泵式泡沫比例混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

環(huán)泵式比例混合器一般安裝在消防泵的出水管和進(jìn)水管之間，泡沫管道形成環(huán)流狀，所以也稱為環(huán)泵式負(fù)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(jīng)過文丘里管的入口和出口時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓將從泡沫計(jì)量控制閥流出的泡沫原液吸入到車載水泵中，按照設(shè)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(jīng)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(diào)節(jié)方式的不同，環(huán)泵式比例混合器分為手動(dòng)式調(diào)節(jié)和自動(dòng)式調(diào)節(jié)兩大類。

A、手動(dòng)式調(diào)節(jié)負(fù)壓泡沫比例混合器工作時(shí)需要人工操縱計(jì)量控制閥調(diào)節(jié)手柄，根據(jù)水泵出水量的大小調(diào)整計(jì)量控制閥開度，進(jìn)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(diào)節(jié)不夠精準(zhǔn)，因此在消防車應(yīng)用中越來越少，正逐步被淘汰，但是在當(dāng)前，仍然有部分泡沫消防車配備了手動(dòng)式調(diào)節(jié)泡沫比例混合器，在撲救石油化工類火災(zāi)時(shí)，要著重注意此類混合器的調(diào)節(jié)方法及使用注意事項(xiàng)。

圖2手動(dòng)式調(diào)節(jié)負(fù)壓泡沫比例混合器結(jié)構(gòu)示意圖

手動(dòng)式調(diào)節(jié)負(fù)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(shí)所產(chǎn)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(fā)泡噴射設(shè)備的流量合理匹配外,還必須注意水泵吸入管路內(nèi)的壓力應(yīng)小于0.049MPa,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(yīng)將消火栓中的水和其它車輛供給的水注入水罐內(nèi)降壓后再供給水泵,否則,真空度受破壞,影響吸液量。

環(huán)泵式負(fù)壓泡沫比例混合器對工作液體的壓力、吸入泡沫液的數(shù)量和輸出混合液的壓力等都有一定的要求。它根據(jù)發(fā)泡噴射設(shè)備標(biāo)定的工作壓力控制泡沫比例混合器的進(jìn)口壓力。例如,PQ4、PQ8空氣泡沫槍的工作壓力為0.7MPa,PP24、PP32、PP48泡沫炮工作壓力范圍在0.8～1.2MPa,因此要求泡沫比例混合器的進(jìn)口壓力也在0.7MPa和0.8～1.2MPa。對于泡沫吸入量,按空氣泡沫噴射設(shè)備的規(guī)格要求,通過調(diào)節(jié)比例混合器的閥芯位置來實(shí)現(xiàn)。如:PH32型比例混合器閥芯上有五個(gè)不同直徑的定量孔,PH48、PH64型比例混合器有四個(gè)定量孔,它們通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄來調(diào)節(jié)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(biāo)有數(shù)字。由于制造廠家不同,因此有時(shí)指示牌上的數(shù)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(chǎn)的PH32型比例混合器,它的指示牌上標(biāo)有“25”“50”、“100”、“150”、“200”和“關(guān)”等字樣,這些數(shù)字表示的是空氣泡沫供給量,“關(guān)”表示閥芯的關(guān)閉位置;而天津·中華消防器材廠生產(chǎn)的PH32型比例混合器指示牌上標(biāo)的是“4”、“8”、“16”、“24”、“32”和“關(guān)”等字樣,這些數(shù)字表示的是泡沫混合液的流量。一般泡沫噴射設(shè)備是以泡沫混合液流量來區(qū)分規(guī)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(fā)泡倍數(shù)，其實(shí)上述兩種標(biāo)定是一樣的。

環(huán)泵式負(fù)壓泡沫比例混合器按照每秒鐘提供的-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(shù)字為主參數(shù),代表每秒鐘提供的-大混合液流量為多少升。例如PH32型,表示提供的-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(shí)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(dāng)使用泡沫滅火時(shí),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(diào)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(jìn)水閥;

④起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),接合取力器,使水泵低速運(yùn)轉(zhuǎn);

⑤打開通向比例混合器的壓力水球閥手柄;

⑥加大發(fā)動(dòng)機(jī)油門,使水泵出水壓力達(dá)到空氣泡沫槍標(biāo)定的壓力值或泡沫炮的工作壓力值,旋轉(zhuǎn)比例混合器的調(diào)節(jié)手柄,將指針指在空氣泡沫槍標(biāo)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(shí),則將指針指在混合液量為8L/s或空氣泡沫量為50L/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“32L/s”或空氣泡沫量為“200L/s”的定量孔位置上。若用3%泡沫液,指針的數(shù)值相應(yīng)減半。

值得特別注意的是，如果射水設(shè)備的流量值與手動(dòng)比例混合器的調(diào)節(jié)流量不對應(yīng)的話，就不能噴射合格的泡沫。

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

B、自動(dòng)式調(diào)節(jié)負(fù)壓泡沫比例混合器一般采用可編程序控制器（PLC）進(jìn)行系統(tǒng)控制，出水流量計(jì)對水泵排出水量進(jìn)行測量，并將這一數(shù)值傳送至調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器根據(jù)所需的泡沫混合比例（一般1%-10%之間）對側(cè)后電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。當(dāng)泡沫導(dǎo)液閥開啟時(shí)，來自離心泵的水壓將進(jìn)入注射器，然后返回泵浦的吸水側(cè)。泡沫液從泡沫罐內(nèi)流入泡沫比例調(diào)節(jié)閥，-終進(jìn)入注射器內(nèi)，在注射器內(nèi)，水流與泡沫將根據(jù)注射器的原理進(jìn)行相互混合。關(guān)閉泡沫導(dǎo)液閥則可關(guān)閉導(dǎo)入水流與泡沫比例混合系統(tǒng)。

自動(dòng)式調(diào)節(jié)負(fù)壓泡沫比例混合器泡沫量隨出水口流量變化自動(dòng)增減，從而使泡沫比例始終維持在設(shè)定范圍內(nèi)。該類型泡沫比例混合器具有控制準(zhǔn)確、操作簡單、可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)配有手動(dòng)應(yīng)急操作模式，確保系統(tǒng)的使用安全。該類型泡沫比例混合器以優(yōu)越的性能和簡便的操作在消防車應(yīng)用中正越來越廣泛。自動(dòng)式泡沫比例混合器一般由控制單元、顯示單元、計(jì)量控制閥、流量檢測計(jì)和文丘里管等組成。

自動(dòng)式調(diào)節(jié)負(fù)壓泡沫比例混合器在撲救石油化工類火災(zāi)中，例如：利用半固定泡沫系統(tǒng)注入泡沫、出泡沫噴射器具滅火等，相對手動(dòng)比例混合器不用明確噴射器具的流量、泡沫產(chǎn)生器的數(shù)量，不需計(jì)算滅火劑流量來調(diào)節(jié)，而且避免了噴射滅火劑流量與比例混合器不能對應(yīng)的問題，保證了泡沫比例的合格穩(wěn)定。

（二）自動(dòng)壓力平衡式比例混合系統(tǒng)

自動(dòng)壓力平衡式比例混合系統(tǒng)是將泡沫液強(qiáng)制地壓入水中形成混合液的混合方式。對系統(tǒng)壓力水流量不會造成影響。混合比例通過泡沫液流量計(jì)量及壓力調(diào)節(jié)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(shí)具有較好的系統(tǒng)穩(wěn)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(dòng)比例混合系統(tǒng)的泡沫消防車,多數(shù)使用泡沫液泵壓送方式。這種方式對精確監(jiān)測和控制的要求高,優(yōu)點(diǎn)是比例控制精確,缺點(diǎn)造價(jià)高,在高端泡沫消防車上應(yīng)用較多。其工作原理如圖3所示。

圖3自動(dòng)壓力平衡式比例混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

（三）使用注意事項(xiàng)

（1）在使用泡沫消防車噴射泡沫時(shí)，駕駛員首先要核定車載泡沫的種類和比例。選用手動(dòng)泡沫比例混合器的車輛，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥必須與泡沫噴射器具的流量對應(yīng)，泡沫型號為3%時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥指針的數(shù)值相應(yīng)減半;在撲救石化類火災(zāi)事故時(shí)，泡沫消防車應(yīng)盡量選擇水泵流量大于100L/S,泡沫比例混合器-好選擇自動(dòng)比例混合器;泡沫-好應(yīng)該選擇低倍數(shù)泡沫6%型，消防車泡沫比例要設(shè)置正確，如泡沫型號為6%型，則消防車的泡沫比例應(yīng)設(shè)置為6%。

（2）正壓式泡沫比例混合器采用獨(dú)立泡沫泵進(jìn)行泡沫注入，泡沫注入壓力需高于水壓力0.1～0.2MPa，以保證整個(gè)消防系統(tǒng)的工作壓力;與此同時(shí)，流量也需要根據(jù)泡沫比例進(jìn)行精確控制。在實(shí)際使用時(shí)，需要增加泄壓閥對泡沫泵多余的壓力和流量進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的溢流，避免泡沫注入管道壓力過高，對整個(gè)消防系統(tǒng)產(chǎn)生影響；在外吸泡沫液時(shí)，更換泡沫空桶前要關(guān)閉設(shè)置于外吸泡沫口處的手動(dòng)球閥，以防止空氣進(jìn)入，導(dǎo)致外吸失敗。

（3）負(fù)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(jì)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(shí)，泡沫桶高度不能太低，否則容易造成泡沫液吸入困難，嚴(yán)重情況下有可能造成泡沫比例達(dá)不到預(yù)設(shè)比例值。

（4）手動(dòng)或半自動(dòng)泡沫比例混合器存在弊端，一方面必須確認(rèn)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(rèn)泡沫產(chǎn)生器的數(shù)量，每個(gè)產(chǎn)生器的流量，假如有10個(gè)泡沫產(chǎn)生器，每個(gè)產(chǎn)生器的流量為8L/S,而車的比例混合器混合液流量調(diào)不出80L/S,這樣手動(dòng)或半自動(dòng)泡沫比例混合器的消防車就無法準(zhǔn)確對儲罐實(shí)施滅火。

（5）裝配有自動(dòng)壓力平衡式比例混合系統(tǒng)的泡沫消防車，應(yīng)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-大流量是否滿足水泵的-大流量。例如，有一款工業(yè)泡沫消防車，泡沫系統(tǒng)采用液壓泡沫泵的自動(dòng)泡沫比例混合器，其消防泵在有外供壓力水時(shí)，流量可達(dá)到18927升/分鐘，而泡沫泵的額定流量為1022L/分鐘，當(dāng)選用6%型泡沫液時(shí)，泡沫泵的流量達(dá)不到其水泵的-大供水量時(shí)所需的泡沫量。