泡沫灭火系统设计规范GB505200.docx

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泡沫灭火系统设计规范GB505200

前言

泡沫灭火系统设计规*Codeof designforfoame*tinguishingsystemsGB50151-2010中华人民**国住房和城乡建立部公告第737号

关于发布国家标准

?

泡沫灭火系统设计规*?

的公告 

     现批准?

泡沫灭火系统设计规*?

为国家标准，编号为GB50151-2010，自2011年6月1日起实施。

其中，第3.1.1、3.2.1、3.2.2〔2〕、3.2.3、3.2.5、3.2.6、3.3.2〔1、2、3、4〕、3.7.1、3.7.6、3.7.7、4.1.2、4.1.3、4.1.4、4.1.10、4.2.1、4.2.2〔1、2〕、4.2.6〔1、2〕、4.3.2、4.4.2〔1、2、3、5〕、6.1.2〔1、2、3〕、6.2.2〔1、2、3〕、6.2.3、6.2.5、6.2.7、6.3.3、6.3.4、7.1.3、7.2.1、7.2.2、7.3.5、7.3.6、8.1.5、8.1.6、8.2.3、9.1.1、9.1.3条〔款〕为强制性条文，必须严格执行。

原?

低倍数泡沫灭火系统设计规*?

GB50151-92〔2000年版〕和?

高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规*?

GB50196-93〔2002年版〕同时废止。

     本规*由我部标准定额研究所组织中国方案。

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     中华人民**国住房和城乡建立部

二0一0年八月八日

     本规*是根据原建立部?

关于印发<2006年工程建立标准规*制订、修订方案〔第一批〕>的通知?

〔建标[2006]77号〕和?

关于同意调整国家标准<低倍数泡沫灭火系统设计规*>修订方案的复函?

〔建标标函[2006]50号〕的要求，由公安部**消防研究所会同有关单位，在?

低倍数泡沫灭火系统设计规*?

GB50151-92〔2000年版〕和?

高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规*?

GB50196-93〔2002年版〕的根底上，通过合并，并进展修订而成。

       本规*在编制过程中，编制组遵照国家有关根本建立的方针、政策，以及“预防为主、防消结合〞的消防工作方针，以科学严谨的态度，与有关单位合作先后开展了泡沫喷雾系统灭油浸变压器火灾、公路隧道泡沫消火栓箱灭轿车火、凝析轻烃低倍数泡沫灭火、环氧丙烷储罐抗溶泡沫灭火等大型试验研究；深入相关单位调研，总结国内外近年来的科研成果、工程设计、火灾扑救案例等实践经历；借鉴国内外有关标准、规*的新成果，开展了必要的专题研究和技术研讨；广泛征求了国内有关设计、研究、制造、消防监视、高等院校等部门和单位的意见，最后经审查定稿。

      本规*共分9章1个附录。

主要内容有：

总则、术语、泡沫液和系统组件、低倍数泡沫灭火系统、中倍数泡沫灭火系统、高倍数泡沫灭火系统、泡沫—水喷淋系统与泡沫喷雾系统、泡沫消防泵站及供水、 水力计算等。

       与原国家标准?

低倍数泡沫灭火系统设计规*?

GB50151-92〔2000年版〕和?

高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规*?

GB50196-93〔2002年版〕相比，本规*主要有以下变化：

   1、合并了?

低倍数泡沫灭火系统设计规*?

与?

高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规*?

；

   2、增加了泡沫—水喷淋系统、泡沫喷雾系统的设计内容；

   3、增加了水溶性液体泡沫混合液供给强度试验方法；

   4、在编辑上做了重大调整。

      本规*中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

      本规*由住房和城乡建立部负责管理和对强制性条文的解释，公安部负责具体日常管理，公安部**消防研究所负责具体技术内容的解释。

请各单位在执行本规*过程中，认真总结经历，注意积累资料，发现需要修改和补充之处，请将意见和资料寄送公安部**消防研究所（地址：

**市南开区卫津南路110号，邮政编码：

300381），以便今后修订时参考。

   本规*主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：

   主编单位：

公安部**消防研究所

   参编单位：

**工程建立公司

              **总公司**石化工程公司              **油田工程**

              国内贸易工程设计研究院

              中国寰球工程公司

              中国石油塔里木油田公司消防支队

              **省公安消防总队

              **省公安消防总队

              **省公安消防总队

              **新纪元消防科技**

              **快达消防设备**

              **轩安环保科技**

              胜利油田胜利工程设计咨询**公司

              中铁第四勘察**集团**

              中国船舶重工集团公司第七○一研究所

    主要起草人：

*清林 秘义行 胡  晨 白殿涛 王宝伟

               王万钢 智会强  侯建萍 董增强 熊慧明

              *玉身 蒋  玲 *铁一 白晓辉 严晓龙

               *康辉 陈方明 艾红伟 杨燕平 蒋金辉

              曾   勇 关大巍

   主要审查人：

汤晓林孙伯春 宋  波 于梦华 *文革

               李向东 *晋武  魏海臣 李德权 唐伟兴

               云成生 李婉芳 *玉贵 彭吉兴 李艳辉

               武守元 孙兆海 姚  琦 高志成 严  明

1总则

  本规*适用于新建、改建、扩建工程中设置的泡沫灭火系统的设计。

         本规*不适用于船舶、海上石油平台等场所设置的泡沫灭火系统的设计。

1.0.3 含有以下物质的场所，不应选用泡沫灭火系统：

     1 硝化纤维、炸药等在无空气的环境中仍能迅速氧化的化学物质与强氧化剂；

     2  泡沫灭火系统的设计除应执行本规*外，尚应符合国家现行有关标准规定。

条文说明 

1总则 本条主要说明制定本规*的意义和目的。

    本规*涵盖了低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统和泡沫-水喷淋系统的设计要求。

    合理的设计是保证系统平安可靠、到达预期效果的前提，国内外有不少成功的灭火案例。

近年来，在我国低倍数泡沫灭火系统先后成功扑灭过10000m3 凝析油内浮顶储罐全液面火灾、150000m3原油浮顶储罐密封区火灾、100000m3原油浮顶储罐密封区火灾等多起大型石油储罐火灾。

实践证明，其规定是合理、有效的。

     本条规定了本规*适用和不适用的*围。

    泡沫灭火系统是随着石油工业的开展而产生的。

早在20世纪30年代，就出现了正规的泡沫灭火系统。

我国从20世纪60年代开场研究并应用泡沫灭火系统。

进入20世纪80年代后，随着相应技术规*的先后公布，泡沫灭火系统得到广泛使用。

应用的主要场所：

石油化工企业生产区、油库、地下工程、汽车库、仓库、煤矿、大型飞机库、船舶等场所。

     本规*是一本专业性的工程技术标准，除本规*不适用的场所外，只要规定设备泡沫灭火系统的工程，就应根据本规*的要求进展设计。

至于哪些部位需要设置泡沫灭火系统，应按?

建筑设计防火规*?

GB50016、?

石油库设计规*?

GB50074、?

石油天然气工程设计防火规*?

GB50183、?

石油化工企业设计防火规*?

GB50160等有关规*执行。

    另外，与泡沫灭火系统设计配套的规*，如?

火灾自动报警系统设计规*?

GB50116、?

爆炸和火灾危险环境电力装置设计规*?

GB50058等，以及相关产品国家标准，都应遵照执行。

2术语

2.1通用术语

  泡沫液    foamConcentrate

      泡沫混合液    foamsolution

      泡沫预混液    premi*edfoamsolution

       混合比    concentration

      发泡倍数    foame*pansionratio

      低倍数泡沫    low-e*pansionfoam

      中倍数泡沫   medium-e*pansionfoam

      高倍数泡沫    high-e*pansionfoam

      供给强度    applicationrate〔density〕

     单位时间单位面积上泡沫混合液或水的供给量，用〔L/min·m2〕表示   固定式系统    fi*edsystem

     半固定式系统    semi-fi*edsystem

      移动式系统    mobilesystem

      平衡式比例混合装置    balancedpressureproportioningset

     由单独的泡沫液泵按设定的压差向压力水流中注入泡沫液，并通过平衡阀、孔板或文丘里管〔或孔板和文丘里管的结合〕，能在一定的水流压力或流量*围内自动控制混合比的比例混合装置。

2.1.14 计量注入式比例混合装置    directinjectionvariablepumpoutputproportioningset

      压力式比例混合装置    pressureproportioningtank

      环泵式比例混合器    around-the-pumpproportioner

     管线式比例混合器    in-lineeductor

      吸气型泡沫产生装置    air-aspiratingdischargedevice

      非吸气型喷射装置    nonair-aspiratingdischargedevice

     泡沫消防水泵   foamsystemwatersupplypump

     泡沫混合液泵   foamsolutionsupplypump

     泡沫液泵   foamconcentratesupplypump

     泡沫消防泵站   foamsystempumpstation

     泡沫站   foamstation

    不含泡沫消防水泵或泡沫混合液泵，仅设置泡沫比例混合装置、泡沫液储罐等的场所。

2.2低倍数泡沫灭火系统术语

  液上喷射系统    surfaceapplicationsystem

      液下喷射系统    subsurfaceinjectionsystem

      半液下喷射系统   semi-subsurfaceinjectionsystem

      横式泡沫产生器   foammakerinhorizontalposition

     立式泡沫产生器   foammakerinstandingposition

      高背压泡沫产生器    highback-pressurefoammaker

      泡沫导流罩    foamguidingcover

    安装在外浮顶储罐罐壁顶部，能使泡沫沿罐壁向下流动和防止泡沫流失的装置。

2.3中倍数与高倍数泡沫灭火系统术语

 全淹没系统   totalfloodingsystem

     局部应用系统   localapplicationsystem

     封闭空间   enclosure

     泡沫供给速率   foamapplicationrate

    单位时间供给泡沫的总体积，用m3 /min表示。

2.3.5 导泡筒   foamdistributionduct

    由泡沫产生器出口向防护区输送高倍数泡沫的导筒。

2.4泡沫-水喷淋系统与泡沫喷雾系统术语

 泡沫-水喷淋系统    foam-watersprinklersystem

     泡沫-水雨淋系统    foam－waterdelugesystem

     闭式泡沫-水喷淋系统    close-head foam-watersprinklersystem

     泡沫-水预作用系统    foam-waterpreactionsystem

     泡沫-水干式系统    foam-waterdrypipesystem

     泡沫-水湿式系统    foam-waterwetpipesystem

     泡沫喷雾系统   foamspraysystem

     作用面积    totaldesignarea

    闭式泡沫-水喷淋系统的最大计算保护面积。

3泡沫液和系统组件

3.1一般规定

  泡沫液、泡沫消防水泵、泡沫混合液泵、泡沫液泵、泡沫比例混合器〔装置〕、压力容器、泡沫产生装置、火灾探测与启动控制装置、控制阀门及管道等，必须采用经国家产品质量监视检验机构检验合格的产品，且必须符合系统设计要求。

  系统主要组件宜按以下规定涂色：

     1  泡沫混合液泵、泡沫液泵、泡沫液储罐、泡沫产生器、泡沫夜管道、泡沫混合液管道、泡沫管道、管道过滤器宜涂红色；

     2  泡沫消防水泵、给水管道宜涂绿色；

     3  当管道较多，泡沫系统管道与工艺管道涂色有矛盾时，可涂相应的色带或色环；

     4  隐蔽工程管道可不涂色。

条文说明 

3.1一般规定  消防泵等设备与管道着色是国内外消防界的习惯做法，本条是根据国内消防界的着色习惯制定的。

     工程中除了泡沫灭火系统组件、消防冷却水系统组件外，还会有较多的工艺组件。

为防止因混淆而导致救火人员忙乱中误操作，涂色应有统一要求。

当因管道多而与工艺管道涂色发生矛盾时，也可涂相应的色带或色环。

3.2泡沫液的选择、储存和配制

  非水溶性甲、乙、丙类液体储罐低倍数泡沫液的选择，应符合以下规定：

     1 当采用液上喷射系统时，应选用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液；

     2 当采用液下喷射系统时，应选用氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液；

     3 中选用水成漠泡沫液时，其抗烧水平不应低于现行国家标准?

泡沫灭火剂?

GB15308规定的C级。

 保护非水溶性液体的泡沫-水喷淋系统、泡沫枪系统、泡沫炮系统泡沫液的选择应符合以下规定：

     1 当采用吸气型泡沫产生装置时，应选用蛋白、氟蛋白、水成膜或成膜氟蛋白泡沫液；

      2  水溶性甲、乙、丙类液体和其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体，以及用一套系统同时保护水溶性和非水溶性甲、乙、丙类液体的，必须选用抗溶泡沫液。

 中倍数泡沫灭火系统泡沫液的选择应符合以下规定：

     1 用于油罐的中倍数泡沫灭火剂应采用专用8%型氟蛋白泡沫液；

     2 除油罐外的其他场所，可选用中倍数泡沫液或高倍数泡沫液。

   当采用海水作为系统水源时，必须选择适用于海水的泡沫液。

 泡沫液宜储存在通风枯燥的房间或敞棚内；贮存的环境温度应符合泡沫液的使用温度的要求。

条文说明 

3.2泡沫液的选择、储存和配制 本条按泡沫喷射方式规定了非水溶性甲、乙、丙类液体储罐低倍数泡沫液的选择。

.     ^

    严格地讲，所有液体均有一定的溶水性，只有溶解度上下之分，通常业内将原油、成品燃料油、苯等微溶水的液体称为非水溶性液体。

到目前为止，国内外利用普通泡沫所做的灭火应用试验根本限于原油及其成品油，并且从目前所掌握的情况来看，用普通泡沫能够扑灭单纯由碳、氢元素组成的液体〔烃类液体〕火灾。

所以，本规*所述的非水溶性液体是指由碳、氢两元素构成的烃类液体及其液体混合物，如原油、汽油、苯等。

    液上喷射系统是从燃烧的液体上方供给泡沫，不会出现因泡沫被燃烧的液体污染而无法灭火的现象，所以蛋白、氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白泡沫液等均可选用。

    液下喷射系统供给的泡沫必须通过油层，蛋白泡沫因带油率较高而难以灭火。

氟蛋白等含疏油性氟碳外表活性剂的泡沫，带油率较低，并且其泡沫的灭火性能受含油量影响较小。

1976年，公安部**消防研究所在700m3和5000m3汽油储罐上试验得出，蛋白泡沫经汽油层浮到油面时，汽油含量到达2%以上具有可燃性，到达8.5%就可持续燃烧；氟蛋白泡沫中的汽油含量到达23%以上才能持续燃烧。

所以，将蛋白泡沫液排除，规定选用氟蛋白、水成膜、成膜氟蛋白泡沫液。

    抗溶氟蛋白泡沫液、抗溶水成膜泡沫液和抗溶成膜氟蛋白泡沫液也适用于非水溶性液体，但其价格较贵，对单纯的非水溶性液体储罐，通常不采用。

    泡沫抗烧性能的上下，对扑救甲、乙、丙类液体储罐火灾至关重要。

通常，水成膜泡沫的抗烧性能低于蛋白类泡沫，且不同生产商或不同混合比的产品，其抗烧性能有较大差异。

现行国家标准?

泡沫灭火剂?

GB15308规定的低倍数泡沫的灭火性能级别与抗烧水平参数见表1。

其中，灭火性能Ⅰ为最高等级，Ⅲ为最低等级，抗烧水平A级为最高，D级为最低。

表1  低倍数泡沫的灭火性能级别与抗烧水平

      水成膜、成膜氟蛋白泡沫施加到烃类燃液外表时，其泡沫析出液能在燃液外表产生一层防护膜。

其灭火效力不仅与泡沫性能有关，还依赖于它的成膜性及其防护膜的坚韧性和结实性。

所以，水成膜、成膜氟蛋白泡沫也适用于水喷头、水枪、水炮等非吸气型喷射装置。

      分子中含有氧、氮等元素的有机可燃液体，其化学构造中含有亲水基团，与水相溶，因此称其为水溶性液体。

醇、醛、酸、酯、醚、酮等是常见的水溶性液体，这类液体对普通泡沫有较强的脱水性，可使泡沫破裂而失去灭火成效。

有些产品即使在水中的溶解度很低，也难以或无试验证明用普通泡沫扑灭其火灾。

因此，应选用抗溶泡沫液。

    抗溶泡沫中添加了多糖等抗醇的高分子化合物，在灭水溶性液体火灾时，在燃液外表上能形成一层高分子胶膜，保护上面的泡沫免受水溶性液体的脱水而导致破坏，从而实现灭火。

    对于在汽油中添加醚、醇等含氧添加剂的车用燃料，如果其含氧添加剂含量体积比大于10%，用普通泡沫难以灭火，需用抗溶泡沫，即这类燃料也属于对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体。

2002年，公安部**消防研究所承担了国家创新工程?

车用乙醇汽油应用技术的研究?

的子课题?

车用乙醇汽油火灾危险性评估及其对策?

，进展了模拟100m3油罐火灾的灭火试验研究，也证明了这一点。

    *些储罐区既有水溶性液体储罐又有非水溶性液体储罐，*些桶装库房同时存有水溶性和非水溶性液体，为了降低工程造价设计一套泡沫灭火系统是可行的，但须选用抗溶性泡沫液。

用抗溶性泡沫液扑救非水溶性液体火灾时，其设计要求与普通泡沫液一样。

      我国研制用于油罐的中倍数泡沫液是一种添加了人工合成碳氢外表活性剂的氟蛋白泡沫液。

在配套设备条件下，发泡倍数在20～30*围内。

为了提高泡沫的稳定性和增强灭火效果，其混合比定为8%。

     1980年，在我国*飞机洞库做普通高倍数泡沫灭火试验时，由于预燃时间长，洞内空气已经被燃烧产生的高温及汽油、柴油燃烧、裂解产生的烟气所污染，虽然选用了六台泡沫产生器，但由于高倍数泡沫产生器吸入的是被污染的空气，泡沫的形成很困难，较长时间泡沫堆积不起来。

      泡沫液储存在高温潮湿的环境中，会加速其老化变质。

储存温度过低，泡沫液的流动性会受到影响。

另外，当泡涑混合液温度较低或过高时，发泡倍数会受到影响，析液时间会缩短，泡沫灭火性能会降低。

一般泡沫液的储存温度通常为o℃～40℃。

3.3泡沫消防泵

3.3.1 泡沫消防水泵、泡沫混合液泵的选择与设置，应符合以下规定：

     1 应选择特性曲线平缓的离心泵，且其工作压力和流量应满足系统设计要求；

     2 当泡沫液泵采用水力驱动时，应将其消耗的水流量计入泡沫消防水泵的额定流量；

     3 当采用环泵式比例混合器时，泡沫混合液泵的额定流量宜应为系统设计流量的1.1倍；

      4  泡沫液泵的选择与设置应符合以下规定：

      1 泡沫液泵的工作压力和流量应满足系统最大设计要求，并应与所选比例混合装置的工作压力*围和流量*围相匹配，同时应保证在设计流量*围内泡沫液供给压力大于最大水压力；

     2  泡沫液泵的构造形式、密封或填充类型应适宜输送所选的泡沫液，其材料应耐泡沫液腐蚀且不影响泡沫液的性能；

     3 应设置备用泵，备用泵的规格型号应与工作泵一样，且工程泵故障时应能自动与手动切换到备用泵；          4 泡沫液泵应耐受不低于10min的空载运转；      5 除水力驱动型外，泡沫液泵的动力源设置应符合本规*第8.1.4条的规定，且宜与系统泡沫消防水泵的动力源一致。

条文说明 

3.3泡沫消防泵 本条主要对泡沫消防水泵、泡沫混合液泵的选择与设置提出了要求。

     1 现实工程中，泡沫消防水泵的流量都有一定的变化，有的变化还较大，而所需扬程变化较小。

为此，规定泡沫消防水泵、泡沫混合液泵选用特性曲线平缓的离心泵。

     2 水力驱动的泡沫液泵通常采用系统自身压力水，为此应将泡沫液泵消耗的水量计算在内。

     3 采用环泵式比例混合流程时，7%～10%的泡沫混合液在循环回流，为确保可靠，按系统设计流量的1.1倍选择泡沫混合液泵为宜。

     4  泵出口管道上设置压力表是为了监测泵的出口工作压力；设置单向阀是为消除水锤效应对泵的影响；设置带控制阀的回流管是为了预防泵过载。

这些都是工艺上的要求，不可省略。

3,3.2  蛋白类泡沫液中含有*些无机盐，其对碳钢等金属有腐蚀作用；合成类泡沫液含有较大比例的碳氢外表活性剂及有机溶剂，其不但对金属有腐蚀作用，而且对许多非金属材料也有溶解、溶胀和渗透作用。

因此，泡沫液泵的材料应能耐泡沫液腐蚀。

同吋，*些材料对泡沫液的性能有不利影响，尤其是碳钢对水成膜泡沫液的性能影响最大。

因此，泡沫液泵的材