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1材料與方法

1．1試驗裝置

根據GB50151—2010附錄A水溶性液體泡沫混合液供給強度試驗方法和GB15308—2006《泡沫滅火劑》的要求，采用水夾套式鋼制燃燒盤，面積分別約為4．52m2和1．73m2，深度分別為200mm和150mm，壁厚均為2．5mm，分別用于強施放試驗和緩施放試驗。采用鋼制擋板高1m，寬1m，厚2．5mm，擋板能使發泡后的空氣泡沫緩慢均勻地落在燃燒物表面，避免沖擊燃燒液體和破壞泡沫。冷卻水進水口與出水口布置在試驗盤中心軸線兩邊，進水口安裝在燃燒盤下沿口，出水口安裝在燃燒盤上沿口。通過水在燃燒盤夾套中的流動與燃燒盤外壁形成熱交換作用，使得測試的液體燃料溫度得到控制，從而使滅火試驗在不同的環境條件下，達到相對標準的試驗狀態，保證測試所得試驗數據的準確性，并配備溫度計、記錄時間的秒表、安全防護用品和消防應急措施等。采用規范要求的標準泡沫槍和泡沫產生系統，噴射動力來自于儲罐中壓縮空氣，壓縮空氣來自空氣壓縮機。

1．2試驗材料

（1）試驗液體及參比液體為了研究新型環氧丙烷專用空氣泡沫對環氧丙烷可燃液體的滅火性能，選擇了規范中要求的參比液體丙酮，以及撲滅難度較大的正庚烷，共3種具有代表性可燃液體進行空氣泡沫滅火對比試驗。其中丙酮、環氧丙烷為水溶性，正庚烷為非水溶性液體。

（2）泡沫液試驗選用目前國內滅火性能最好的普通6％抗溶性水成膜泡沫和新開發的6％環氧丙烷專用型泡沫進行對比試驗。所采用泡沫液均符合GB15308—2006規定的出廠合格檢驗標準。

1．3試驗方法

按照GB15308—2006及GB50151—2010附錄A的規定，先采取緩施放的間接測試泡沫混合液供給強度的試驗方法測試2種泡沫對水溶性環氧丙烷和丙酮的適用性及滅火數據，再用強施放的直接測試方法驗證2種泡沫對非水溶性正庚烷的適用性及滅火數據。開始試驗時，將燃燒盤放在地面上并保持水平，使燃燒盤處在泡沫槍的下風向，連接好水夾套進、出冷卻水接口，打開進水閥，將燃料盤的出水溫度控制在10～20℃；插上泡沫擋板，安裝泡沫管槍支架，并將泡沫管槍保持水平放置，使得泡沫槍出口高出燃料面1m，泡沫射流的中心打到擋板中心軸線上并高出燃料面0．5m。向試驗盤中加入125L可燃液體，在加入燃料5min內點燃，當火焰布滿整個燃燒盤時為預燃開始，充分預燃60s后，打開泡沫供應，火焰熄滅或達到滅火成功條件時，記錄滅火時間。施加泡沫300s，停止供應泡沫等待300s后，將裝有2L燃料的抗燒罐置于燃燒盤中央并點燃，觀察抗燒情況，當有1／4燃燒面積著火時即為25％抗燒時間并記錄該時間［2］。

2結果與討論

（1）從環氧丙烷與丙酮的滅火對比試驗結果可知：6％環氧丙烷專用型泡沫適用于撲滅環氧丙烷等水溶性可燃液體的火災，性能參數符合試驗合格標準。

（2）從6％環氧丙烷專用型泡沫與普通6％抗溶性水成膜泡沫對比試驗結果可知：普通6％抗溶性水成膜泡沫適用于撲滅丙酮火災，卻較難撲滅環氧丙烷液體火災，不僅需要更長時間的泡沫覆蓋，且抗燒時間不合格。

（3）從正庚烷的滅火試驗結果可知：6％環氧丙烷專用型泡沫與6％抗溶性水成膜泡沫都適用于撲滅正庚烷等非水溶性可燃液體火災。

（4）根據GB50151—2010中的A．0．2公式，計算得泡沫滅火供給強度應為15．93L／（min•m2）。

3環氧丙烷罐區泡沫消防工程設計

3．1工程概況

中石化雙氧水法制環氧丙烷工業試驗裝置項目罐區新建3個環氧丙烷儲罐，成一字排列在罐區內。罐體型式采用固定頂，常溫常壓罐，單罐直徑為15．78m，高度為11．37m，容量為2000m3。

3．2泡沫消防系統設計

規定，本項目環氧丙烷儲罐采用固定式泡沫滅火系統，選用液上噴射滅火系統。經計算配置泡沫槍1只，流量不小于240L／min，持續供給時間為20min［3］。設置的泡沫產生器數量不應少于2只。環氧丙烷為水溶性液體，需設置泡沫緩沖裝置，本項目選用泡沫垂直降落槽。根據上述滅火試驗結果，如采用普通6％抗溶性水成膜泡沫，是無法滅火的，必須采用6％環氧丙烷專用型泡沫且供給強度不小于16L／(min•m2）。由此可知泡沫混合液用量應不小于52L／s，需采用3只PC24型泡沫產生器，此時即可滿足規范中有關的控火和滅火的要求。泡沫滅火系統見圖1。泡沫混合液設計流量為最大儲罐所用3只PC24泡沫產生器和1支240L／min輔助泡沫槍流量之和，經計算泡沫混合液流量應不小于76L／s。泡沫液罐容積為撲救一次火災所用到的最大罐的罐內用量、泡沫輔助槍、管道剩余量三者之和［1］，參考試驗中參比液體丙酮的最小連續供給時間為30min，經計算泡沫混合液用量為150m3，可知需要6％環氧丙烷專用型泡沫滅火劑9m3。據此數據選擇相應的計量注入式比例混合裝置和泡沫滅火劑儲罐的型號。除此之外，本項目罐區內還設有水炮、消火栓等移動水冷卻設施，結合儲罐上采用的固定式泡沫滅火系統設施及泡沫槍等，能有效地預防及撲滅罐區發生的火災。

4結語

針對環氧丙烷液體滅火方式，使用普通6％抗溶性水成膜空氣泡沫控火及滅火，需要高強度和長時間的覆蓋，然而隨著時間的延長，此類泡沫不抗燒，因此無法徹底滅火甚至會造成火災失控；相比普通抗溶性水成膜空氣泡沫，新型的環氧丙烷專用型泡沫不僅可有效撲滅環氧丙烷等水溶性可燃液體火災，亦可兼顧非水溶性液體的火災撲救。在實際工程應用中，環氧丙烷專用型泡沫滅火劑有待實踐和時間的檢驗，以積累更多的工程應用數據和經驗。在現階段，規范中未明確規定泡沫供給強度和連續供給時間等設計參數，在項目的設計和消防審批過程中，需由設計人員、業主和消防審批三方人員依據試驗結果，共同確定泡沫滅火系統的設計參數，做到有據可依。

隨著經濟的不斷發展，國內對環氧丙烷等可燃液體的生產量和需求量也越來越大，這類液體儲罐將更加廣泛存在于石油化工企業和更多地應用在現實生產活動中，儲罐數量也會越來越多。目前GB50151—2010中對環氧丙烷等低沸點可燃液體儲罐無明確的設計參數，這在實際的工程應用中給設計及消防審批人員帶來困惑，建議規范編制主管部門盡快將這類液體的泡沫滅火方案及設計參數在規范中明確，以便工程設計和消防從業人員參考。

作者：劉庭單位：中石化上海工程有限公司