消防員培訓第七課建築消防設施基礎知識

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建築消防設施是指建、構築物中設置的用於火災報警、滅火、人員疏散、防火分隔、滅火救援行動等設施的總稱。主要包括:火災自動報警系統、。自動滅火系統、消火栓系統、防煙排煙系統以及應急廣播和應急照明、防火分隔、安全疏散設施等。

第一節 火災自動報警系統

一、火災自動報警系統的作用

火災自動報警系統是一種設置在建、構築物中,通過自動化手段實現早期火災探測、火災自動報警和消防設備聯動控制的自動消防設施。火災自動報警系統對早期發現和通報火災,及時通知人員疏散並進行滅火,以及預防和減少人員傷亡、控制火災損失等方面起著至關重要的作用。

二、火災自動報警系統的設置場所

現行國家標準《建築設計防火規範》、《高層民用建築設計防火規範》、《人民防空工程設計防火規範》、《汽車庫、修車庫、停車場滅火設計防火規範》、《飛機庫設計防火規範》、《石油庫設計規範》、《石油化工企業設計防火規範》、《鋼鐵冶金企業設計防火規範》等中對火災自動報警系統的設置場所分別作了具體規定。因此,系統設置時應符合現行國家標準的有關規定。

三、火災自動報警系統的組成及工作原理

(一)火災自動報警系統的構成

火災自動報警系統一般由火災探測報警系統、消防聯動控制系統、可燃氣體探測報警系統和電氣火災監控系統等構成。

1、火災探測報警系統

火災自動報警系統由觸發器件、火災報警裝置、火災警報裝置等設備組成,完成火災探測報警功能,如圖7-1所示。

2、消防聯動控制系統

消防聯動控制系統由消防聯動控制器、模塊、消防電氣控制裝置、消防電動裝置等設備組成,完成消防聯動控制功能;並能接受和顯示消防應急廣播系統、消防應急照明和疏散指示系統、防排煙系統、防火門及捲簾系統、消火栓系統、各類滅火系統、消防電梯等消防系統或設備的動態信息。

3、可燃氣體探測報警系統

可燃氣體探測報警系統,應由可燃氣體報警控制器和可燃氣體探測器組成。

4、電氣火災監控系統

電氣火災監控系統應由電氣火災監控設備和電氣火災監控探測器組成。

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圖7-1 火災自動報警系統組成示意圖

(二)火災自動報警系統的工作原理

火災自動報警系統的工作原理是:平時安裝在建、構築物內的火災探測器長年累月地實時監測被警戒的現場或對象。當建(構)築物內某一被監視現場發生火災時,火災探測器探測到火災產生的煙霧、高溫、火焰及火災特有的氣體等信號並轉換成電信號,立即傳送到火災報警控制器,控制器接收到火警信號,經過與正常狀態閾值或參數模型分析比較,若確認著火,則輸出兩回路信號:一路指令聲光報警顯示裝置動作,顯示火災現場地址(樓房、房號等),記錄下發生火災的時間,同時啟動警報裝置發出音響報警,告誡火場現場人員投入滅火操作或從火災現場疏散;另一路指令啟動消防控制設備,自動聯動斷電控制裝置、防排煙設施、防火捲簾、消防電梯、火災應急照明、消火栓、自動滅火系統等消防設施,防止火災蔓延、控制火勢、及時撲救火災。

一旦火災被撲滅,火災自動報警系統又回到正常監控狀態。另外,為了防止系統失控或執行器中組件、閥門失靈而貽誤救火時間,現場附近還設有手動報警按鈕,用以手動報警以及控制執行器動作,以便及時撲滅火災。

第二節 防排煙系統

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一、防排煙系統的作用

大量火災表明,煙氣是導致建築火災人員傷亡的最主要原因,建築物內設置防排煙系統,主要有以下三個方面的作用:

(一)為安全疏散創造有利條件

火災統計和試驗表明,凡設有完善的防排煙設施和自動噴水滅火系統的建築,很少由於濃煙或高溫作作用,使室內人員睜不開眼,透不過氣的情況,對疏散方向、路線較為清楚,一般都能為安全疏散創造有利條件。

(二)為消防撲救創造有利條件

當建築物發生火災處於燻燒階段,房間充滿煙霧、門窗處於緊閉狀態,在這種情況下,當消防人員進入火場時,由於濃煙和熱氣的作用,往往使消防人員睜不開眼,看不清火場情況,不能迅速而準確地確定起火點,大大影響了滅火戰鬥。但如果採取了防排煙設施,則就可避免以上現象,從而為消防撲救創造有利條件。

(三)控制火勢蔓延

試驗表明,設有完善防排煙設施的建築,發生火災時不但能排除大量煙氣,還能排出一場火災中70%一80%的熱量,從而起到火勢蔓延的作用。

二、防排煙系統的設置場所

現行國家標準GB50016-2014《建築設計防火規範》《人民防空工程設計防火規範》GB50098、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》GB 50067-2014等中對防排煙系統的設置場所分別作了具體規定。因此,系統設置時應符合現行國家標準的有關規定。

三、防排煙系統的組成及工作原理

防排煙系統分為防煙系統和排煙系統。防煙系統是指採用機械加壓送風方式或自然通風方式,防止建築物發生火災時煙氣進入疏散通道和避難場所的系統。排煙系統是指採用機械排煙方式或自然通風方式,將煙氣排至建築物外,控制建築內的有煙區域保持一定能見度的系統。自然排煙系統主要有自然排煙口等組成,相對較簡單,下面主要介紹機械排煙系統和機械加壓送風防煙系統的組成及工作原理。

(一)機械排煙系統的組成及工作原理

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機械排煙系統是由擋煙構件(活動式或固定式擋煙垂壁、擋煙隔牆、擋煙梁)、排煙口、防火排煙閥門、排煙道、排煙風機、排煙出口及防排煙控制器等組成,如圖7-2所示。當建築物內發生火災時,由火場人員手動控制或由感煙探測器將火災信號傳遞給防排煙控制器,開啟活動的擋煙垂壁將煙氣控制在發生火災的防煙分區內,並打開排煙口以及和排煙口聯動的排煙防火閥,同時關閉空調系統和送風管道內的防火調節閥防止煙氣從空調、通風系統蔓延到其他非著火房間,最後由設置在屋頂的排煙機將煙氣通過排煙管道排至室外。

(二)機械加壓送風防煙系統的組成及工作原理

機械加壓送風防煙系統主要由送風口、送風管道、送風機和防煙部位(樓梯間、前室或合用前室)以及風機控制櫃等組成,如圖7-3所示。

機械防煙是在疏散通道等需要防煙的部位送人足夠的新鮮空氣,使其維持高於建築物其他部位的壓力,從而把著火區域所產生的煙氣堵截於防煙部位之外。

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圖7-4為加壓送風防煙原理圖,其中圖7-4(a)為前室加壓送風、樓梯間加壓送風、走道排煙;圖7-4(b)為前室加壓送風、樓梯間自然排煙(樓梯問靠外牆)、走道排煙。為保證疏散通道不受煙氣侵害使人員安全疏散,發生火災時,從安全性角度出發,建築內可分為四個安全區:第一類安全區為防煙樓梯間、避難層;第二類安全區為防煙樓梯間前室、消防電梯間前室或合用前室;第三類安全區為走道;第四類安全區為房間。依據上述原則,加壓送風時應使防煙樓梯間壓力>前室壓力>走道壓力>房間壓力,同時還要保證各部分之間的壓差不要過大,造成開門困難影響疏散。

第三節 消火栓給水系統

消火栓給水系統以建、構築物外牆為界進行劃分,分為室外消火栓給水系統和室內消火栓給水系統兩大部分。

一、室外消火栓給水系統

(一)室外消火栓給水系統的作用

室外消防給水系統指設置在建築物外牆中心線以外的一系列消防給水工程設施,是建築消防給水系統的重要組成部分。該系統可以大到擔負整個城鎮的消防給水任務,小到可能僅擔負居住區、工礦企業或單體建築物室外部分的消防給水任務,其通過室外消火栓(或消防水鶴)為消防車等消防設備提供火場消防用水,或通過進戶管為室內消防給水設備提供消防用水。

(二)室外消火栓給水系統的設置場所

現行國家標準《建築設計防火規範》GB50016-2014、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》GB 50067-2014、《石油化工企業設計防火規範》GB50160-2015、《鋼鐵冶金企業設計防火規範》GB50414-2015等中對室外消火栓給水系統的設置分別作了具體規定。因此,系統設置時應符合現行國家標準的有關規定。

(三)室外消火栓給水系統的組成

根據室外消火栓給水系統的類型和水源、水質等情況不同,系統在組成上不盡相同。有的比較雜,像生活、生產、消防合用室外給水系統,如圖7-5所示,通常由消防水源、取水設施、水處理施、給水設備、給水管網和室外消火栓等設施所組成。而獨立消防給水系統相對就比較簡單,省缺水處理設施。

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(四)室外消防給水系統的類型

1.按水壓不同分類

(1)室外低壓消防給水系統

室外低壓消防給水系統,指系統管網內平時水壓較低,一般只負擔提供消防用水量,火場上水槍所需的壓力,由消防車或其他移動式消防水泵加壓產生。一般城鎮和居住區多為這種系統。採用低壓消防給水系統時,其管道內的供水壓力應保證滅火時最不利點消火栓處的水壓不小於0.1MPa(從室外地面算起)。

(2)室外臨時高壓消防給水系統

室外臨時高壓消防給水系統,指系統管網內平時水壓不高,發生火災時,臨時啟動泵站內的高壓消防水泵,使管網內的供水壓力達到高壓消防給水管網的供水壓力要求。一般在石油化工廠或甲、乙、丙類液體、可燃氣體儲罐區內多采用這種系統。

(3)室外高壓消防給水系統

室外高壓消防給水系統指無論有無火警,系統管網內經常保持足夠的水壓和消防用水量,火場上不需使用消防車或其他移動式消防水泵加壓,直接從消火栓接出水帶、水槍即可實施滅火。在有可能利用地勢設置高地水池時,或設置集中高壓消防水泵房,可採用室外高壓消防給水系統。採用室外高壓消防給水系統時,其管道內的供水壓力應能保證在生產、生活和消防用水量達到最大用水量時,佈置在保護範圍內任何建築物最高處水槍的充實水柱仍不小於10m。

2.按用途不同分類

(1)生產、生活、消防合用給水系統

生產、生活、消防合用給水系統,指居民的生活用水、工廠企業的生產用水及城鎮的消防用水統一由一個給水系統來提供。一般城鎮都採用這種消防給水系統形式,因此,該系統應滿足在生產、生活用水量達到最大時,仍能供應全部的消防用水量。採用生活、生產、消防合用給水系統可以節省投資,且系統利用率高,特別是生活、生產用水量大而消防用水量相對較小時,這種系統更為適宜。但應該指出,目前我國許多城市缺水現象嚴重,消防用水量難以滿足,存在著消火栓數量不夠、水壓不足的問題,針對這種情況,應採取相應的補救措施,例如可視具體情況考慮設置一些必要的儲存消防用水設施。

(2)生產、消防合用給水系統

在某些企事業單位內,可設置生產、消防共用一個給水系統,但要保證當生產用水量達到最大小時流量時,仍能保證全部的消防用水量,並且還應確保消防用水時不致引起生產事故、生產設備檢修時不致引起消防用水的中斷。生產用水與消防用水的水壓要求往往相差很大,在消防用水時可能影響生產用水,或由於水壓提高,生產用水量增大而影響消防用水量。因此,在工廠企業內較少採用生產用水和消防用水合並的給水系統,而較多采用生活用水和消防用水合並的給水系統,並輔以獨立的生產給水系統。

(3)生活、消防合用給水系統

城鎮和機關事業單位內廣泛採用生活用水和消防用水合並的給水系統。這種系統形式可以保持管網內的水經常處於流動狀態,水質不易變壞,而且在投資上也比較經濟,並便於日常檢查和保養,消防給水較安全可靠。採用生活、消防合用的給水系統,當生活用水達到最大小時流量時,仍應保證全部消防用水量。

(4)獨立的消防給水系統

工業企業內生產和生活用水較小而消防用水量較大時,或生產用水可能被易燃、可燃液體汙染時,以及易燃液體和可燃氣體儲罐區,常採用獨立的消防給水系統。獨立消防給水系統只在滅火時才使用,投資較大,因此,往往建成臨時高壓給水系統。

二、室內消火栓給水系統

(一)室內消火栓給水系統的作用

室內消火栓給水系統是指一種既可供火災現場人員使用消火栓箱內的消防水喉或水槍撲救建築物的初期火災,又可供消防隊員撲救建築物大火的室內滅火系統。在以水為滅火劑的消防給水系統中,室內消火栓給水系統在滅火效果和撲滅火災的及時迅速方面不如自動噴水滅火系統,但工程造價低,節省投資,適合我國國情。因此,該系統是建、構築物應用最廣泛的一種主要滅火系統。

(二)室內消火栓給水系統的設置場所

現行國家標準《建築設計防火規範》GB50016-2014、《人民防空工程設計防火規範》GB50098-2009、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範GB 50067-2014、《石油化工企業設計防火規範》GB50160-2015、《鋼鐵冶金企業設計防火規範》GB50414-2015等中對室內消火栓給水系統的設置場所分別作了具體規定。因此,系統設置時應符合現行國家標準的有關規定。

(三)室內消火栓給水系統的組成

室內消火栓給水系統由消防水源、消防給水設施、消防給水管網、室內消火栓設備、控制設備等組件組成,如圖7-6所示。其中消防給水設施包括消防水泵、消防水箱、水泵接合器等,該設施的主要任務是為系統儲存並提供滅火用水;給水管網包括進水管、水平幹管、消防豎管等,其任務是向室內消火栓設備輸送滅火用水;室內消火栓設備包括水帶、水槍、水喉等,它是供人員滅火使用的主要工具;控制設備用於啟動消防水泵,並監控系統的工作狀態。通過這些設施有機協調的工作,確保系統的滅火效果。

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(四)室內消火栓給水系統的類型

1.按壓力高低分類

(1)室內高壓消防給水系統

室內高壓消防給水系統(又稱常高壓消防給水系統),指無論有無火警系統經常能保證最不利點滅火設備處有足夠高的水壓,火災時不需要再開啟消防水泵加壓。一般當室外有可能利用地勢設置高位水池(例如在山嶺上較高處設置消防水池)或設置區域集中高壓消防給水系統時,才具備高壓消防給水系統的條件。

(2)臨時高壓消防給水系統

臨時高壓消防給水系統,指系統平時僅能保證消防水壓而不能保證消防用水量,發生火災時,通過啟動消防水泵提供滅火用水量。獨立的高層建築消防給水系統,一般均為臨時高壓消防給水系統。

2.按用途分類

(1)合用的消防給水系統

合用的消防給水系統又分生產、生活和消防合用給水系統、生活和消防合用給水系統、生產和消防合用給水系統。當室內生活與生產用水對水質要求相近,消防用水量較小,室外給水系統的水壓較高,管徑較大,且利用室外管網直接供水的低層公共建築和廠房可採用生產、生活和消防合用給水系統;對生活用水量較小,而消防用水量較大的低層工業與民用建築,為節約投資,可採用生活和消防合用給水系統;對生產用水量很大,消防用水量較小,而且在消防用水時不會引起生產事故,生產設備檢修時不會引起消防用水中斷的低層廠房可採用生產和消防合用給水系統。由於生產和消防用水的水質和水壓要求相差較大,一般很少採用生產和消防合用給水系統。

(2)獨立的消防給水系統

對於高層建築,為滿足發生火災立足於自救,保證充足的消防用水量和水壓,該建築消防給水系統應採用獨立的消防給水系統。對於單、多層建築消防給水系統,如生產、生活、消防合併不經濟或技術上不可能時,可採用獨立的消防給水系統。

3.按系統的服務範圍分類

(1)獨立的高壓(或臨時高壓)消防給水系統

獨立的高壓(或臨時高壓)消防給水系統,指每幢建築物獨立設置水池、水泵和水箱的高壓(或臨時高壓)消防給水系統。該系統供水安全可靠,但投資較大,管理較分散。對於重要的高層建築以及在地震區、人防要求較高的建築宜採用此係統。

(2)區域集中的高壓(或臨時高壓)消防給水系統

區域集中的高壓(或臨時高壓)消防給水系統,指數幢或數十幢建築共用一個加壓水泵房的高壓(或臨時高壓)消防給水系統。該系統便於集中管理,節省投資,但在地震區安全性較低。因此,對於有合理規劃的建築小區宜採用區域集中的高壓(或臨時高壓)消防給水系統。

第四節 自動噴水滅火系統

一、自動噴水滅火系統的作用

自動噴水滅火系統是指由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置(水流指示器或壓力開關)等組件,以及管道、供水設施組成,並能在發生火災時噴水的自動滅火系統。該系統平時處於準工作狀態,當設置場所發生火災時,噴頭或報警控制裝置探測火災信號後立即自動啟動噴水,用於撲救建、構築物初期火災。

二、自動噴水滅火系統的設置場所

現行國家標準《建築設計防火規範》GB50016-2014、《人民防空工程設計防火規範》GB50098-2009、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》GB 50067-2014、《飛機庫設計防火規範》GB50284-2008、《石油化工企業設計防火規範》GB50160-2015等中對自動噴水滅火系統的設置場所分別作了具體規定。因此,設置時應符合現行國家標準的有關規定。

三、自動噴水滅火系統的類型

自動噴水滅火系統,按安裝的噴頭開閉形式不同分為閉式(包括溼式系統、乾式系統、預作用系統、重複啟閉預作用系統和自動噴水一泡沫聯用系統)和開式系統(包括雨淋系統和水幕系統)兩大類型。

(一)溼式系統

溼式系統是指準工作狀態時管道內充滿用於啟動系統的有壓水的閉式系統。溼式系統由各式噴頭、溼式報警閥組、管道系統、水流指示器、報警控制裝置和末端試水裝置、給水設備等組成,如圖7-7所示。其工作原理為:火災發生時,火源周圍環境溫度上升,火焰或高溫氣流使閉式噴頭的熱敏感元件動作,噴頭被打開噴水滅火。此時,水流指示器由於水的流動被感應並送出電信號,在報警控制器上顯示某一區域已在噴水,溼式報警閥後的配水管道內的水壓下降,使原來處於關閉狀態的溼式報警閥開啟,壓力水流向配水管道。隨著報警閥的開啟,報警信號管路開通,壓力水衝擊水力警鈴發出聲響報警信號,同時,安裝在管路上的壓力開關接通發出相應的電信號,直接或通過消防控制中心自動啟動消防水泵向系統加壓供水,達到持續自動噴水滅火的目的。

溼式系統是自動噴水滅火系統中最基本的系統形式,在實際工程中最常用。其具有結構簡單,施工、管理方便,滅火速度快,控火效率高,建設投資和經常管理費用省,適用範圍廣等優點,但使用受到環境溫度的限制,適用於環境溫度不低於4℃且不高於70℃的建(構)築物。

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(二)乾式系統

乾式系統是指準工作狀態時配水管道內充滿用於啟動系統的有壓氣體的閉式系統。乾式系統主要由閉式噴頭、管網、乾式報警閥組、充氣設備、報警控制裝置和末端試水裝置、給水設施等組成,如圖7-8所示。其工作原理是:平時,乾式報警閥後配水管道及噴頭內充滿有壓氣體,用充氣設備維持報警閥內氣壓大於水壓,將水隔斷在乾式報警閥前,乾式報警閥處於關閉狀態。發生火災時,閉式噴頭受熱開啟首先噴出氣體,排出管網中的壓縮空氣,於是報警閥後管網壓力下降,乾式報警閥閥前的壓力大於閥後壓力,乾式報警閥開啟,水流向配水管網,並通過已開啟的噴頭噴水滅火。在乾式報警閥被打開的同時,通向水力警鈴和壓力開關的報警信號管路也被打開,水流推動水力警鈴和壓力開關發出聲響報警信號,並啟動消防水泵加壓供水。乾式系統的主要工作過程與溼式系統無本質區別,只是在噴頭動作後有一個排氣過程,這將影響滅火的速度和效果。因此,為使壓力水迅速進入充氣管網,縮短排氣時間,及早噴水滅火,乾式系統的配水管道應設快速排氣閥。有壓充氣管道的快速排氣閥入口前應設電磁閥。

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乾式系統適用於環境溫度低於4℃或高於70℃的場所。

(三)預作用系統

預作用系統是指準工作狀態時配水管道內不充水,由火災自動報警系統或閉式噴頭作為探測元件,自動開啟雨淋閥或預作用報警閥組後,轉換為溼式系統的閉式系統。預作用系統主要由閉式噴頭、預作用報警閥或雨淋閥組、充氣設備、管道系統、給水設備和火災探測報警控制裝置等組成,如圖7-9所示。其工作原理:該系統在報警閥後的管道內平時無水,充以有壓或無壓氣體,呈乾式。發生火災時,保護區內的火災探測器,首先發出火警報警信號,報警控制器在接到報警信號後作聲光顯示的同時即啟動電磁閥排氣,報警閥隨即打開,使壓力水迅速充滿管道,這樣原來呈乾式的系統迅速自動轉變成溼式系統,完成了預作用過程。待閉式噴頭開啟後,便即刻噴水滅火。對於充氣式預作用系統,火災發生時,即使由於火災探測器發生故障,導致火災探測系統不能發出報警信號來啟動預作用閥,使配水管道充水,也能夠因噴頭在高溫作用下自行開啟,使配水管道內氣壓迅速下降,引起壓力開關報警,並啟動預作用閥供水滅火。因此,對於充氣式預作用系統,即使火災探測器發生故障,預作用系統仍能正常工作。

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具有下列要求之一的場所應採用預作用系統:系統處於準工作狀態時,嚴禁管道漏水;嚴禁系統誤噴;替代乾式系統。

(四)自動噴水一泡沫聯用系統

自動噴水一泡沫聯用系統是在自動噴水滅火系統的基礎上,增設了泡沫混合液供給設備,並通過自動控制實現在噴頭噴放初期的一段時間內噴射泡沫的一種高效滅火系統。其主要由自動噴水滅火系統和泡沫混合液供給裝置、泡沫液輸送管網等部件組成,見圖7-10。存在較多易燃液體的場所(如地下車庫、裝卸油品的棧橋、易燃液體儲存倉庫、油泵房、燃油鍋爐房等),宜按下列方式之一採用自動噴水一泡沫聯用系統:採用泡沫滅火劑強化閉式系統性能;雨淋系統前期噴水控火,後期噴泡沫強化滅火效能;雨淋系統前期噴泡沫滅火,後期噴水冷卻防止復燃。

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(五)雨淋系統

雨淋系統是指由火災自動報警系統或傳動管控制,自動開啟雨淋閥和啟動消防水泵後,向開式灑水噴頭供水的自動噴水滅火系統。雨淋系統由開式噴頭、雨淋閥啟動裝置、雨淋閥組、管道以及供水設施等組成,如圖7-11所示。雨淋閥入口側與進水管相通,出口側接噴水滅火管路,平時雨淋閥處於關閉狀態。發生火災時,雨淋閥開啟裝置探測到火災信號後,通過傳動閥門自動地釋放掉傳動管網中有壓力的水,使傳動管網中的水壓驟然降低,於是雨淋閥在進水管的水壓推動下瞬間自動開啟,壓力水便立即充滿滅火管網,系統上所有開式噴頭同時噴水,可以在瞬間噴出大量的水,覆蓋或阻隔整個火區,實現對保護區的整體滅火或控火。

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具有下列條件之一的場所,應採用雨淋系統:火災的水平蔓延速度快、閉式噴頭的開放不能及時使噴水有效覆蓋著火區域;室內淨空高度超過閉式系統最大允許淨空高度,且必須迅速撲救初期火災;嚴重危險級Ⅱ級。

(六)水幕系統

水幕系統是指由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋閥組或感溫雨淋閥,以及水流報警裝置(水流指示器或壓力開關)等組成(圖7-12),用於擋煙阻火和冷卻分隔物的噴水系統。水幕系統按其用途不同,分為防火分隔水幕(密集噴灑形成水牆或水簾的水幕)和防護冷卻水幕(冷卻防火捲簾等分隔物的水幕)兩種類型。

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水幕系統適用在下列部位設置:設置防火捲簾或防火幕等簡易防火分隔物的上部;不能用防火牆分隔的開口部位(如舞臺口);相鄰建築物之間的防火間距不能滿足要求時,建築物外牆上的門、窗、洞口處;石油化工企業中的防火分區或生產裝置設備之間。

第五節 水噴霧與細水霧滅火系統

一、水噴霧滅火系統

(一)水噴霧滅火系統的作用

水噴霧滅火系統是利用水霧噴頭在較高的水壓力作用下,將水流分離成0.2mm~2mm甚至更小的細小水霧滴,噴向保護對象,由於霧滴受熱後很容易變成蒸氣,因此,水噴霧滅火系統的滅火機理主要是通過表面冷卻、窒息、稀釋、衝擊乳化和覆蓋等作用。在實際應用中,水噴霧的滅火作用往往是幾種作用的綜合結果,對某些特定部位,可能是其中一兩個要素起主要作用,而其他滅火作用是輔助的。水噴霧滅火系統的防護目的有滅火和防護冷卻兩種。

(二)水噴霧滅火系統的設置場所

現行國家標準《建築設計防火規範》GB50016-2014、《鋼鐵冶金企業設計防火規範》GB50414-2015以及《石油天然氣工程設計防火規範》GB 50183-2015規定,下列場所和部位宜設置水噴霧滅火系統:

1.高層民用建築內的可燃油油浸電力變壓器、充可燃油的高壓電容器和多油開關室等房間。

2.單臺容量在40MVA及以上的廠礦企業油浸電力變壓器、單臺容量在90MVA及以上的油浸電廠電力變壓器,或單臺容量在125MVA及以上的獨立變電所油浸電力變壓器。

3.飛機發動機試驗檯的試車部位。

4.鋼鐵冶金企業內的單臺設備油量100kg以上的配電室、大於等於8MVA且小於40MVA的油浸變壓器室、油浸電抗器室、有可燃介質的電容器室,單臺容量在40MVA及以上的油浸電力變壓器,單臺容量在125MVA及以上的總降壓變電所油浸電力變壓器,總裝機容量>400kVA的柴油發電機房,電氣地下室、廠房內的電纜隧(廊)道、廠房外的連接總降壓變電所[或其他變(配)電所]的電纜隧(廊)道、建築面積>500m2的電纜夾層,廠房外長度>100m的非連接總降壓變電所[或其他變配電所]且電纜橋架層數>4層的電纜隧(廊)道,建築面積≤500m2的電纜夾層,與電纜夾層、電氣地下室、電纜隧(廊)道連通或穿越3個及以上防火分區的電纜豎井,儲油總容積≥2m3的地下液壓站和潤滑油站(庫),儲油總容積≥10m3的地下油管廊和儲油間,距地坪標高24m以上且儲油總容積≥2m3的平臺封閉液壓站房,距地坪標高24m以下且儲油總容積≥10m3的地上封閉液壓站和潤滑油站(庫),熱連軋高速軋機機架(未設油霧抑制系統)。

5.天然氣凝液、液化石油氣罐區總容量大於50m3或單罐容量大於20m3時。

(三)水噴霧滅火系統的組成及工作原理

水噴霧滅火系統是由水源、供水設備、管道、雨淋閥組、過濾器、水霧噴頭和火災自動探測控制設備等組成,如圖7-13所示。系統的自動開啟雨淋閥裝置,可採用帶火災探測器的電動控制裝置和帶閉式噴頭的傳動管裝置。該系統在組成上與雨淋系統的區別主要在於噴頭的結構和性能不同,而工作原理與雨淋系統基本相同。它是利用水霧噴頭在較高的水壓力作用下,將水流分離成細小水霧滴,噴向保護對象實現滅火和防護冷卻作用的。

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二、細水霧滅火系統

(一)細水霧滅火系統的作用

細水霧滅火系統是指通過細水霧噴頭在適宜的工作壓力範圍內將水分散成細水霧,在發生火災時向保護對象或空間噴放進行撲滅、抑制或控制火災的自動滅火系統。細水霧滅火系統的滅火機理主要通過吸收熱量(冷卻)、降低氧濃度(窒息)、阻隔輻射熱三種方式達到控火、滅火的目的。與一般水霧相比較,細水霧的霧滴直徑更小,水量也更少。因此,其滅火有別於水噴霧滅火系統,類似於二氧化碳等氣體滅火系統。

(二)細水霧滅火系統的設置場所

現行國家標準《鋼鐵冶金企業設計防火規範》GB50414-2015對細水霧滅火系統的設置場所作了具體規定,見表7-1。

(三)細水霧滅火系統的組成及工作原理

不同類型的細水霧滅火系統,其組成及工作原理有所不同。

1.泵組式細水霧滅火系統

泵組式細水霧滅火系統由細水霧噴頭、泵組、儲水箱、控制閥組、安全洩放閥、過濾器、信號反饋裝置、火災報警控制裝置、系統附件、管道等部件組成,圖7-14為典型泵組式細水霧滅火系統組成示意圖。泵組式細水霧滅火系統以儲存在儲水箱內的水為水源,利用泵組產生的壓力,使壓力水流通過管道輸送到噴頭產生細水霧。

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2.瓶組式細水霧滅火系統

瓶組式細水霧滅火系統主要由細水霧噴頭、儲水瓶組、儲氣瓶組、釋放閥、過濾器、驅動裝置、分配閥、安全洩放裝置、氣體單向閥、減壓裝置、信號反饋裝置、火災報警控制裝置、檢漏裝置、連接管、管道管件等組成,如圖7-15所示。瓶組式細水霧滅火系統利用儲存在高壓儲氣瓶中的高壓氮氣為動力,將儲存在儲水瓶組中的水壓出或將一部分氣體混入水流中,通過管道輸送至細水霧噴頭產生細水霧。

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第六節 消防炮滅火系統

一、固定消防炮滅火系統

固定消防炮滅火系統是指由固定消防炮和相應配置的系統組件組成的固定滅火系統。

(一)固定消防炮滅火系統的設置場所

1.單層、多層建築

現行國家標準《建築設計防火規範》GB50016-2014規定,建築面積大於3000m2且無法採用自動噴水滅火系統的展覽廳、體育館觀眾廳等人員密集場所,建築面積大於5000m2且無法採用自動噴水滅火系統的丙類廠房,宜設置固定消防炮等滅火系統。

2.飛機庫

現行國家標準《飛機庫設計防火規範》GB50284規定,Ⅱ類飛機庫飛機停放和維修區內應設置遠控泡沫炮滅火系統。

3.石油天然氣工程

現行國家標準《石油天然氣工程設計防火規範》GB50183規定,三級天然氣淨化廠生產裝置區的高大塔架及其設備群宜設置固定水炮;三級天然氣凝液裝置區,有條件時可設固定泡沫炮保護。

(二)固定消防炮滅火系統的類型

1.按噴射介質分類

固定消防炮滅火系統按噴射介質不同,分為水炮系統、泡沫炮系統和乾粉炮系統三種類型。

(1)水炮系統

水炮系統是指噴射水滅火劑的劇定消防炮系統。水炮系統由水源、消防泵組、消防水炮、管路、閥門、動力源和控制裝置等組成。水炮系統適用於一般固體可燃物火災場所,不得用於撲救遇水發生化學反應而引起燃燒、爆炸等物質的火災。

(2)泡沫炮系統

泡沫炮系統是指噴射泡沫滅火劑的固定消防炮系統。泡沫炮系統主要由水源、泡沫液罐、消防泵組、泡沫比例混合裝置、管道、閥門、泡沫炮、動力源和控制裝置等組成。泡沫炮系統適用於甲、乙、丙類液體火災、固體可燃物火災場所。但不得用於撲救遇水發生化學反應而引起燃燒、爆炸等物質的火災。

(3)乾粉炮系統

乾粉炮系統是指噴射干粉滅火劑的固定消防炮系統。乾粉炮系統主要由乾粉罐、氮氣瓶組、管道、閥門、乾粉炮、動力源和控制裝置等組成。乾粉炮系統適用於液化石油氣、天然氣等可燃氣體火災場所。

2.按安裝形式分類

固定消防炮根據消防炮安裝形式的不同,分為固定式系統和移動式系統兩種類型。

(1)固定式系統

固定式系統由永久固定消防炮和相應配置的系統組件組成,當防護區發生火災時,開啟消防水泵及管路閥門,滅火介質通過固定消防炮噴嘴射向火源,起到迅速撲滅或抑制火災的作用。固定式消防炮滅火系統是應用範圍最廣的消防炮系統。

(2)移動炮系統

移動炮系統以移動式消防炮為核心,由滅火劑供給裝置(如車載/手抬消防泵、泡沫比例混合裝置等)、管路及閥門等部件組成,若使用帶遙控功能的遠程控制移動式消防炮還應配備無線遙控裝置。移動炮系統是一種能夠迅速接近火源、實施就近滅火的系統,它主要配備消防部隊或企事業單位消防隊的專業人員使用。

3.按控制方式分類

消防炮滅火系統根據操作方式不同,分為遠控消防炮系統和手動消防炮滅火系統兩種類型。

(1)遠控消防炮系統

遠控消防炮系統是指可以遠距離控制消防炮向保護對象噴射滅火劑滅火的固定消防炮滅火系統。遠控消防炮系統一般都配備電氣控制裝置,分為有線遙控和無線遙控兩種方式。

列場所宜選用遠控消防炮系統:有爆炸危險性的場所;有大量有毒氣體產生的場所;燃燒猛烈,產生強烈輻射熱的場所;火災蔓延面積較大且損失嚴重的場所;高度超過8m且火災危險性較大的室內場所;發生火災時,滅火人員難以及時接近或撤離固定消防炮位的場所。

(2)手動消防炮滅火系統

手動消防炮滅火系統是指只能在現場手動操作消防炮的固定消防炮滅火系統。手動消防炮滅火系統以手動消防炮為核心,由滅火劑供給裝置、管路及閥門、塔架等部件組成。這類系統操作簡單,但應有安全的操作平臺。

手動消防炮滅火系統適用於熱輻射不大、人員便於靠近的場所。

二、智能消防炮滅火系統

智能消防炮滅火系統是指能夠在無人工干預的情況下自動發現火災並展開滅火作業的消防炮滅火系統。

(一)智能消防炮滅火系統的設置場所

凡按照國家有關標準要求應設置自動噴水滅火系統,火災類別為A類,但由於空間高度較高,採用自動噴水滅火系統難以有效探測、撲滅及控制火災的大空間場所,宜設置智能消防炮滅火系統。

(二)智能消防炮滅火系統的類型

智能消防炮滅火系統有尋的式和掃射式兩種不同類型。

1.尋的式智能消防炮滅火系統

尋的式智能消防炮滅火系統由智能消防炮、CCD傳感器、管路及其電動閥、供水/液系統、控制系統等部分組成,如圖7-16所示。其工作流程是:發生火災時由火災探測器探測火災,尋找到火源,並將火源點座標傳送至控制系統,同時發出火警信號。控制系統接到火警信號後,一方面啟動供水/液設備準備進行滅火作業,另一方面根據火源點座標參數及數據庫中消防炮不同的俯仰及水平噴射角度對應的射流濺落點座標,確定消防炮應轉動的角度,並驅動消防炮作相應的迴轉動作。在滅火中,系統不斷根據探測器監測的結果調整消防炮的噴射角度,以達到最佳的滅火效果。當由探測器給出火災已被撲滅,或者達到系統程序規定的滅火時間時,系統自動關閉相關設備,結束滅火作業。該系統具有精確、快速的特點,適用於室內大空間場所。

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2.掃射式智能消防炮滅火系統

掃射式智能消防炮滅火系統的組成及工作原理與尋的式智能消防炮滅火系統基本相同,區別在於該系統使用的消防炮為掃射式智能消防炮(自擺炮),且設有消防炮噴射角度與射流濺落點座標數據庫,從而解決了實際應用中由於意外條件對消防炮射流濺落點的影響。因此,該系統可以應用在室外的危險場所。

第七節 氣體滅火系統

一、氣體滅火系統的作用

氣體滅火系統是以某些在常溫、常壓下呈現氣態的物質作為滅火介質,通過這些氣體在整個防護區內或保護對象周圍的局部區域建立起滅火濃度實現滅火。該系統的滅火速度快,滅火效率高,對保護對象無任何汙損,不導電,但系統一次投資較大,不能撲滅固體物質深位火災,且某些氣體滅火劑排放對大氣環境有一定影響。因此,根據氣體滅火系統特有的性能特點,其主要用於保護重要且要求潔淨的特定場合,它是建築滅火設施中的一種重要形式。

二、氣體滅火系統的設置場所

現行國家標準GB50016-2014》《建築設計防火規範》、GB50045、《人民防空工程設計防火規範》 GB50098-2009、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》GB 50067-2014、《鋼鐵冶金企業設計防火規範》GB50414-2015等中對氣體滅火系統的設置場所分別作了具體規定。因此,系統設置時應符合現行國家標準的有關規定。

三、氣體滅火系統的類型

為滿足各種保護對象的需要,最大限度地降低火災損失,氣體滅火系統具有多種應用形式。

(一)按使用的滅火劑分類

1.滷代烷l211滅火系統

以哈龍1211(二氟一氯一溴甲烷)作為滅火介質的氣體滅火系統。但由於其對大氣臭氧層有較大的破壞作用,使用已受到嚴格限制。

2.滷代烷l301滅火系統

以哈龍1301(三氟一溴甲烷)作為滅火介質的氣體滅火系統。由於其對大氣臭氧層有較大的破壞作用,故其應用同樣也已受到嚴格限制。

3.二氧化碳滅火系統

以二氧化碳作為滅火介質的氣體滅火系統。二氧化碳是一種惰性氣體,對燃燒具有良好的窒息作用,噴射出的液態和固態二氧化碳在氣化過程中要吸熱,具有一定的冷卻作用。

二氧化碳滅火系統有高壓系統(指滅火劑在常溫下儲存的系統)和低壓系統(指將滅火劑在-18℃~-20℃低溫下儲存的系統)兩種應用形式。

4.惰性氣體滅火系統

惰性氣體滅火系統,包括:IG01(氬氣)滅火系統、IG100(氮氣)滅火系統、IG55(氬氣、氮氣)滅火系統、IG541(氬氣、氮氣、二氧化碳)滅火系統。由於惰性氣體純粹來自於自然,是一種無毒、無色、無味、惰性及不導電的純“綠色”壓縮氣體,故又稱為潔淨氣體滅火系統。

5.七氟丙烷滅火系統

以七氟丙烷作為滅火介質的氣體滅火系統。七氟丙烷滅火劑屬於滷代烷滅火劑系列,具有滅火能力強、滅火劑性能穩定的特點,但與滷代烷1301和滷代烷1211滅火劑相比,臭氧層損耗能力(ODP)為0,全球溫室效應潛能值(GWP)很小,不會破壞大氣環境。但七氟丙烷滅火劑及其分解產物對人有毒性危害,使用時應引起重視。

6、熱氣溶膠滅火系統

熱氣溶膠滅火系統,是以固體化學混合物(熱氣溶膠發生劑)經化學反應生成具有滅火性質的氣溶膠作為滅火介質的滅火系統。按氣溶膠發生劑的主要化學組成,可分為S型熱氣溶膠、K型熱氣溶膠和其他型熱氣溶膠。

(二)按滅火方式分類

1.全淹沒氣體滅火系統

指噴頭均勻佈置在保護房間的頂部,噴射的滅火劑能在封閉空間內迅速形成濃度比較均勻的滅火劑氣體與空氣的混合氣體,並在滅火必需的“浸漬”時間內維持滅火濃度,即通過滅火劑氣體將封閉空間淹沒實施滅火的系統形式。

2.局部應用氣體滅火系統

指噴頭均勻佈置在保護對象的四周圍,將滅火劑直接而集中地噴射到燃燒著的物體上,使其籠罩整個保護物外表面,在燃燒物周圍局部範圍內達到較高的滅火劑氣體濃度的系統形式。

(三)按一套滅火劑儲存裝置保護的防護區數量分類

1.組合分配滅火系統

用一套滅火劑儲存裝置同時保護多個防護區的氣體滅火系統稱為組合分配系統。組合分配系統是通過選擇閥的控制,實現滅火劑釋放到著火的保護區。組合分配系統具有同時保護但不能同時滅火的特點。對於幾個不會同時著火的相鄰防護區或保護對象,可採用組合分配滅火系統。

2.單元獨立滅火系統

在每個防護區各自設置氣體滅火系統保護的系統稱為單元獨立滅火系統。若幾個防護區都非常重要或有同時著火的可能性,為了確保安全,宜採用單元獨立滅火系統。

(四)按滅火系統的結構特點分類

1、管網滅火系統

管網滅火系統是指按一定的應用條件進行計算,將滅火劑從儲存裝置經由幹管、支管輸送至噴放組件,實施噴放的滅火系統。

2、預製滅火系統

預製滅火系統是指按一定的應用條件,將滅火劑儲存裝置和噴放組件等預先設計、組裝成套,且具有聯動控制功能的滅火系統。該系統又分為櫃式氣體滅火裝置和懸掛式氣體滅火裝置兩種類型,其適應於較小的、無特殊要求的防護區。

(五)按加壓方式分類

1.自壓式氣體滅火系統

指滅火劑無需加壓而是依靠自身飽和蒸氣壓力進行輸送的滅火系統。

2.內儲壓式氣體滅火系統

指滅火劑在瓶組內用惰性氣體進行加壓儲存,系統動作時滅火劑靠瓶組內的充壓氣體進行輸送的系統。

3.外儲壓式氣體滅火系統

指系統動作時滅火劑由專設的充壓氣體瓶組按設計壓力對其進行充壓的系統。

四、氣體滅火系統的組成及工作原理

充裝不同種類滅火劑、採用不同增壓方式等的氣體滅火系統,其系統部件組成是不同的,隨之其工作原理也不盡相同,以下分別進行說明。

(一)滷代烷1211、1301滅火系統與高壓二氧化碳滅火系統、內儲壓式七氟丙烷滅火系統

這類系統由滅火劑瓶組、驅動氣體瓶組(可選)、單向閥、選擇閥、驅動裝置、集流管、連接管、噴頭、信號反饋裝置、安全洩放裝置、控制盤、檢漏裝置、管道管件及吊鉤支架等部件構成,見圖7-17。其工作原理:平時,系統處於準工作狀態。當防護區發生火災,產生煙霧、高溫和光輻射使感煙、感溫、感光等探測器探測到火災信號,探測器將火災信號轉變成電信號傳送到報警滅火控制器,控制器自動發出聲光報警並經邏輯判斷後,啟動聯動裝置(關閉開口、停止空調等),經一定的時間延時(視情況確定),發出系統啟動信號,啟動驅動氣體瓶組上的容器閥釋放驅動氣體,打開通向發生火災的防護區的選擇閥,之後(或同時)打開滅火劑瓶組的容器閥,各瓶組的滅火劑經連接管彙集到集流管,通過選擇閥到達安裝在防護區內的噴頭進行噴放滅火,同時安裝在管道上的信號反饋裝置動作,將信號傳送到控制器,由控制器啟動防護區外的釋放警示燈和警鈴。另外,通過壓力開關監測系統是否正常工作,若啟動指令發出,而壓力開關的信號遲遲不返回,說明系統故障,值班人員聽到事故報警,應儘快到儲瓶問,手動開啟儲存容器上的容器閥,實施人工啟動滅火。

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(二)外儲壓式七氟丙烷滅火系統

該系統由滅火劑瓶組、加壓氣體瓶組、驅動氣體瓶組(可選)、單向閥、選擇閥、減壓裝置、驅動裝置、集流管、連接管、噴頭、信號反饋裝置、安全洩放裝置、控制盤、檢漏裝置、管道管件及吊鉤支架等部件構成,見圖7-18。其工作原理:控制器發出系統啟動信號,啟動驅動氣體瓶組上的容器閥釋放驅動氣體,打開通向發生火災的防護區的選擇閥,之後(或同時)打開頂壓單元氣體瓶組的容器閥,加壓氣體經減壓進入滅火劑瓶組,加壓後的滅火劑經連接管彙集到集流管,通過選擇閥到達安裝在防護區內的噴頭進行噴放滅火。

(三)惰性氣體滅火系統

惰性氣體滅火系統由滅火劑瓶組、驅動氣體瓶組(可選)、單向閥、選擇閥、減壓裝置、驅動裝置、集流管、連接管、噴頭、信號反饋裝置、安全洩放裝置、控制盤、檢漏裝置、管道管件及吊鉤支架等部件構成。其工作原理與內儲壓式七氟丙烷滅火系統基本相同。

(四)低壓二氧化碳滅火系統

低壓二氧化碳滅火系統一般由滅火劑儲存裝置、總控閥、驅動器、噴頭、管道超壓洩放裝置、信號反饋裝置、控制器等部件構成,見圖7-19。其中,滅火劑儲存裝置由滅火劑儲存容器、檢修閥、充裝閥、平衡閥、安全閥、容器超壓洩放閥、壓力控制顯示裝置、滅火劑量顯示裝置、製冷系統等組成。

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低壓二氧化碳滅火系統滅火流程見圖7-20。

(五)預製滅火裝置

1.櫃式氣體滅火裝置

櫃式氣體滅火裝置一般由滅火劑瓶組、驅動氣體瓶組(可選)、容器閥、減壓裝置(針對惰性氣體滅火裝置)、驅動裝置、集流管(只限多瓶組)、連接管、噴嘴、信號反饋裝置、安全洩放裝置、控制盤、檢漏裝置、管道管件等部件組成。

2.懸掛式氣體滅火裝置

懸掛式氣體滅火裝置由滅火劑儲存容器、啟動釋放組件、懸掛支架等組成,見圖7-21。

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第八節 泡沫滅火系統

一、泡沫滅火系統的作用

泡沫滅火系統是指將泡沫滅火劑與水按一定比例混合,經泡沫產生裝置產生滅火泡沫的滅火系統。由於該系統具有安全可靠、經濟實用、滅火效率高、無毒性的特點,從20世紀初開始應用至今,目前已在石油化工企業、油庫、地下工程、汽車庫、各類倉庫、煤礦、大型飛機庫、船舶等場所得到廣泛的應用,是撲滅甲、乙、丙類液體火災和某些固體火災的一種主要滅火設施。

二、泡沫滅火系統的設置場所

現行國家標準《石油庫設計規範》GB50074-2014、《石油化工企業設計防火規範》GB50160-2015、《石油天然氣工程設計防火規範》GB 50183-2015、《飛機庫設計防火規範》GB50284-2008、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》GB 50067-2014等中對泡沫滅火系統的設置場所作了具體規定。因此,系統設置時應符合現行國家標準的有關規定。

三、泡沫滅火系統的組成及工作原理

泡沫滅火系統由泡沫產生裝置、泡沫比例混合器、泡沫混合液管道、泡沫液儲罐、消防泵、消防水源、控制閥門等組成。其工作原理是:保護場所起火後,自動或手動啟動消防泵,打開出水閥門,水流經過泡沫比例混合器後,將泡沫液與水按規定比例混合形成混合液,然後經混合液管道輸送至泡沫產生裝置,將產生的泡沫施放到燃燒物的表面上,將燃燒物表面覆蓋,從而實施滅火,滅火過程如圖7-22所示。

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四、泡沫滅火系統的類型

(一)按安裝方式分類

1.固定式泡沫滅火系統

指由固定的消防水源、消防泵、泡沫比例混合器、泡沫產生裝置和管道組成,永久安裝在使用場所,當被保護場所發生火災需要使用時,不需其他臨時設備配合的泡沫滅火系統。

2.半固定式泡沫系統

指由固定的泡沫產生裝置、局部泡沫混合液管道和固定接口以及移動式的泡沫混合液供給設備組成的滅火系統。當被保護場所發生火災時,用消防水帶將泡沫消防車或其他泡沫混合液供給設備與固定接口連接起來,通過泡沫消防車或其他泡沫供給設備向保護場所內供給泡沫混合液實施滅火。

3.移動式泡沫滅火系統

指用水帶將消防車或機動消防泵、泡沫比例混合裝置、移動式泡沫產生裝置等臨時連接組成的滅火系統。當被保護對象發生火災時,靠移動式泡沫產生裝置向著火對象供給泡沫滅火。需要指出,移動式泡沫滅火系統的各組成部分都是針對所保護對象設計的,其泡沫混合液供給量、機動設施到場時間等方面都有要求,而不是隨意組合的。

(二)按發泡倍數分類

1.低倍數泡沫滅火系統

指發泡倍數小於20的泡沫滅火系統。

2.中倍數泡沫滅火系統

指發泡倍數為21~200的泡沫滅火系統。

3.高倍數泡沫滅火系統

指發泡倍數為201~1000的泡沫滅火系統。

高倍數泡沫滅火系統分為全淹沒式(指用管道輸送高倍數泡沫液和水,發泡後連續地將高倍數泡沫施放並按規定的高度充滿被保護區域,並將泡沫保持到所需的時間,進行控火或滅火的固定系統)、局部應用式(指向局部空間噴放高倍數泡沫,進行控火或滅火的固定、半固定系統)、移動式(指車載式或便攜式系統)三種類型。

(三)按泡沫噴射形式不同分類 、

低倍泡沫滅火系統按泡沫噴射形式不同分為以下五種類型。

1.液上噴射泡沫滅火系統

指將泡沫產生裝置安裝在罐體的上方,使泡沫從液麵上噴人罐內,並順罐壁流下覆蓋燃燒油品液麵的滅火系統,如圖7-23所示。

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2.液下噴射泡沫滅火系統

將泡沫從液麵下噴入罐內,泡沫在初始動能和浮力的推動下到達燃燒液麵實施滅火的系統,如圖7-24所示。

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3.半液下噴射泡沫滅火系統

將一輕質軟帶卷存於液下噴射管內,當使用時,在泡沫壓力和浮力的作用下軟帶漂浮到燃燒液表面使泡沫從燃燒液表面上施放出來實現滅火,如圖7-25所示。

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4.泡沫噴淋滅火系統

泡沫噴淋滅火系統是在自動噴水滅火系統的基礎上發展起來的一種滅火系統,其主要由火災自動報警及聯動控制設施、消防供水設施、泡沫比例混合器、雨淋閥組、泡沫噴頭等組成,如圖7-26所示。其工作原理與雨淋系統類似,利用設置在防護區上方的泡沫噴頭,通過噴淋或噴霧的形式釋放泡沫或釋放水成膜泡沫混合液,覆蓋和阻隔整個火區,用來撲救室內外甲、乙、丙類液體初期溢流火災。

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5.泡沫炮滅火系統

相關內容參閱本課第六節固定消防炮系統的相關內容。

第九節 乾粉滅火系統

一、乾粉滅火系統的作用

乾粉滅火系統是指由乾粉供應源通過輸送管道連接到固定的噴嘴上,通過噴嘴噴放乾粉的滅火系統。該系統藉助於隋性氣體壓力的驅動,並由這些氣體攜帶乾粉滅火劑形成氣粉兩相混合流,經管道輸送至噴嘴噴出,通過化學抑制和物理滅火共同作用下實施滅火。

二、乾粉滅火系統的設置場所

現行國家標準《石油化工企業設計防火規範》GB50160-2015和《石油天然氣工程設計防火規範》GB 50183-2015 規定:

1.石油化工企業內烷基鋁類催化劑配製區宜設置局部噴射式D類乾粉滅火系統。

2.火車、汽車裝卸液化石油氣棧臺宜設置乾粉滅火設施。

三、乾粉滅火系統的組成及工作原理

乾粉滅火系統在組成上與氣體滅火系統相類似,由滅火劑供給源、輸送滅火劑管網、乾粉噴嘴、火災探測與控制啟動裝置等組成,如圖7-27所示。

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乾粉滅火系統工作原理是:當保護對象著火後,溫度迅速上升達到規定的數值,探測器發出火災信號到控制器,當啟動機構接收到控制器的啟動信號後,將啟動瓶打開,啟動瓶中的一部分氣體通過報警喇叭發出火災報警,大部分氣體通過管道上的止回閥,把高壓驅動氣體氣瓶的瓶頭閥打開,瓶中的高壓驅動氣體進入集氣管,經高壓閥進入減壓閥,減壓至規定的壓力後,通過進氣閥進入乾粉儲罐內,攪動罐中乾粉滅火劑,使罐中乾粉滅火劑疏鬆形成便於流動的粉氣混合物,當乾粉罐內的壓力上升到規定壓力數值時,定壓動作機構開始動作,將乾粉罐出口的球閥打開,乾粉滅火劑則經總閥門、選擇閥、輸粉管和噴嘴噴向著火對象,或者經噴槍噴射到著火對象的表面,實施滅火。

四、乾粉滅火系統類型

(一)按滅火方式分類

1.全淹沒式乾粉滅火系統

指將乾粉滅火劑釋放到整個防護區,通過在防護區空間建立起滅火濃度來實施滅火的系統形式。該系統的特點是對防護區提供整體保護,適用於較小的封閉空間、火災燃燒表面不宜確定且不會復燃的場合,如油泵房等類場合。

2.局部應用式乾粉滅火系統

指通過噴嘴直接向火焰或燃燒表面噴射滅火劑實施滅火的系統。當不宜在整個房間建立滅火濃度或僅保護某一局部範圍、某一設備、室外火災危險場所等,可選擇局部應用式乾粉滅火系統,例如用於保護甲、乙、丙類液體的敞頂罐或槽,不怕粉末汙染的電氣設備以及其他場所等。

3.手持軟管幹粉滅火系統

手持軟管幹粉滅火系統具有固定的乾粉供給源,並配備有一條或數條輸送乾粉滅火劑的軟管及噴槍,火災時通過人來操作實施滅火。

(二)按設計情況分類

1.設計型乾粉滅火系統

指根據保護對象的具體情況,通過設計計算確定的系統形式。該系統中的所有參數都需經設計確定,並按設計要求選擇各部件設備的型號。一般較大的保護場所或有特殊要求的保護場所宜採用設計系統。

2.預製型乾粉滅火系統

指由工廠生產的系列成套乾粉滅火設備,系統的規格是通過對保護對象做滅火試驗後預先設計好的,即所有設計參數都已確定,使用時只需選型,不必進行復雜的設計計算。當保護對象不很大且無特殊要求的場合,一般選擇預製系統。

(三)按系統保護情況分類

1.組合分配系統

當一個區域有幾個保護對象且每個保護對象發生火災後又不會蔓延時,可選用組合分配系統,即用一套系統同時保護多個保護對象。

2.單元獨立系統

若火災的蔓延情況不能預測,則每個保護對象應單獨設置一套系統保護,即單元獨立系統。

(四)按驅動氣體儲存方式分類

1.儲氣式乾粉滅火系統

指將驅動氣體(氮氣或二氧化碳氣體)單獨儲存在儲氣瓶中,滅火使用時,再將驅動氣體充入乾粉儲罐,進而攜帶驅動乾粉噴射實施滅火。乾粉滅火系統大多數採用的是該種系統形式。

2.儲壓式乾粉滅火系統

指將驅動氣體與乾粉滅火劑同儲於一個容器,滅火時直接啟動乾粉儲罐。這種系統結構比儲氣系統簡單,但要求驅動氣體不能洩漏。

3.燃氣式乾粉滅火系統

指驅動氣體不採用壓縮氣體,而是在火災時點燃燃氣發生器內的固體燃料,通過其燃燒生成的燃氣壓力來驅動乾粉噴射實施滅火,其組成如圖7-28所示。

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第十節 建築火災逃生避難器材

一、逃生避難器材的作用

建築火災逃生避難器材(以下簡稱逃生避難器材)是在發生建築火災的情況下,遇險人員逃離火場時所使用的輔助逃生器材。它是對建築物內應急疏散通道的必要補充。

二、逃生避難器材的類型

(一)按器材結構分類

1.繩索類

(1)逃生緩降器(又稱救生緩降器)

逃生緩降器是一種使用者靠自重以一定的速度自動下降並能往復使用的逃生器材,由安全鉤、安全帶、繩索、調速器、金屬連接件及繩索卷盤等組成,如圖7-29。

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(2)應急逃生器

應急逃生器是指使用者靠自重以一定的速度下降且具有剎停功能的一次性使用的逃生器材,由操作手柄、速度控制機構、繩索、下滑控制機構等構成,如圖7-30所示。

(3)逃生繩

逃生繩是指供使用者手握滑降逃生的纖維繩索。它是用有一定強度且有較好耐火性的麻類等天然纖維製作而成,是從樓房或其他高處逃生或救人使用的最簡單器材。

2.滑道類

即逃生滑道,指使用者靠自重以一定的速度下滑逃生的一種柔性通道。由柔性材料為主體制成的帶有特殊阻尼套的長條形通道式結構,如圖7-31所示,其由外層防火套、中間阻尼套和內層導套三層組成,三層重疊後固定在人口圈上。救生滑道的工作原理是利用阻尼層對下滑人員產生橫向阻力來減慢下滑速度,使得下滑人員安全著陸。逃生滑道通常安裝在建築物內,也可以隨舉高消防車使用。使用逃生滑道滑降逃生時,人員下落速度平緩,且不會受到炙燒、燃燒和煙燻的傷害,老幼病殘者無需預先練習都可以成功地使用。

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3.梯類

(1)固定式逃生梯

固定式逃生梯是指與建築物固定連接,使用者靠自重以一定的速度自動下降並能循環使用的一種金屬梯。它能在發生火災或緊急情況時,在短時問內連續將高樓被困人員安全疏散至地面。

(2)懸掛式逃生梯

懸掛式逃生梯是指展開後懸掛在建築物外牆上供使用者白行攀爬逃生的一種軟梯,其平時可收藏在包裝袋內。該逃生梯主要由鋼製梯鉤、邊索、踏板和撐腳組成。梯鉤是使懸掛梯緊固在建築物上的金屬構件。邊索由鋼絲繩、鋼質鏈條或阻燃型纖維編織帶等製成。踏板是具有防滑功能條紋的圓管或方管。撐腳的作用是使懸掛式逃生梯能與牆體保持一定距離。

4.呼吸器類

呼吸器類包括消防過濾式自救呼吸器和化學氧消防自救呼吸器兩類。

(二)按器材工作方式分類

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1.單人逃生類

單人逃生類,如逃生緩降器、應急逃生器、逃生繩、懸掛式逃生梯、消防過濾式自救呼吸器、化學氧消防自救呼吸器等。

2.多人逃生類

多人逃生類,如逃生滑道、固定式逃生梯等。

三、逃生避難器材的適用場所和適用樓層(高度)

(一)逃生避難器材的適用場所

1.繩索類、滑道類或梯類等逃生避難器材適用於人員密集的公共建築的2層及2層以上樓層。

2.呼吸器類逃生避難器材適用於人員密集的公共建築的2層及2層以上樓層和地下公共建築。

(二)逃生避難器材的適用樓層(高度)

逃生避難器材的適用樓層(高度)見表7-2。

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四、逃生避難器材的設置位置

逃生避難器材的設置位置應符合下列要求:

1.逃生緩降器、逃生梯、逃生滑道、應急逃生器、逃生繩應安裝在建築物袋形走道盡頭或室內的窗邊、陽臺凹廊以及公共走道、屋頂平臺等處。室外安裝應有防雨、防曬措施。

2.逃生緩降器、逃生梯、應急逃生器、逃生繩供人員逃生的開口高度應在1.5m以上,寬度應在0.5m以上,開口下沿距所在樓層地面高度應在1m以上。

3.自救呼吸器應放置在室內明顯且便於取用的位置。


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