技术报告压缩空气A类泡系统技术及其在消防车上的应用福建省公安消防总队陈炸卢锦忠该文介绍了A类泡沫灭火剂、压缩空气A类泡沫灭火系统的组成和工作原理,以及压缩空气A类泡沫系统技术在消防车上的应用。
A类泡沫压缩空气消防车压缩空气A类泡沫系统是一种高效的泡沫灭火系统,在欧美等国已广泛使用多年。与传统的泡沫灭火系统相比,压缩空气A类泡沫系统具有控制火势快、用水效率高、防止复燃强、水渍损失少、操作强度低、自动化程度高等特点,深受消防部队的欢迎。近几年,随着压缩空气A类泡沫系统的引进、消化和应用,极大提高了泡沫消防车的技术水平,加快了泡沫消防车更新换代的步伐,目前消防部队已将压缩空气A类泡沫消防车作为执勤中队的必配车辆装备和主战消防车,为快速扑救A类火灾提供了强有力的灭火武器装备。
1A类泡灭火剂简介在NFPA1150标准中,将A类泡沫灭火剂定义为“用于A类可燃物火灾的泡沫灭火剂”,其最早起源于北美,优点众多,已在许多国家和地区投入使用。我国对于A类泡沫的应用尚处于起步阶段,对其性能的认识和研究甚少。所以有必要对A类泡沫的发展历史、灭火机理和研究现状作一介绍,使国内消防工作者对其有全面深入的认识,为A类泡沫灭火剂在我国的科学发展与合理应用指明方向。
A类泡沫的发展历史20世纪70年代中期,美国德克萨斯州森林防火部门研制出一种专门用于扑救森林火灾的TexasSnowob泡沫灭火剂,这是A类泡沫的最早雏形。因其不仅隔热保护性能良好,灭火效力强大,而且比传统方法的用水量更少,故在消防用水供应经常受限制的领域,如森林和乡村等消防领域得到了迅速应用。
20世纪80年代,随着技术的不断改进,现代意义上的A类泡沫开始出现。它不仅具备常用清洁剂的表面活性剂性质,还含有其他添加剂以提高其泡沫的润湿、渗透以及稳泡性能。A类泡沫真正引起人们的普遍关注并受到广泛重视,则是因为在1988年的美国黄石公园野生森林大火中,通过压缩空气泡沫消防车施加的A类泡沫具有良好的覆盖保护作用,使得大量木制景观得以保存。
20世纪90年代初,美国城市消防队开始将其与压缩空气泡沫系统CAFS(compressedairfoamsystems)结合起来,作为市政建筑物火灾的常用灭火工具。最近十年,A类泡沫在美国市政消防部门的建筑物火灾扑救中被广泛使用,其诸多优点也在研究和实践中得到深入的认识和了解。
A类泡沫的灭火机理A类泡沫能够灭火是因为A类泡沫所含有的“水”具有灭火作用。虽然A类泡沫的灭火有效组分依旧是水,但A类泡沫对水的灭火能力具有“增效”作用。般来说,A类泡沫灭火剂浓缩液的主要组分是表面活性剂,它能够使水的表面张力降低,从而提高水的润湿和渗透能力,这是A类泡沫比水灭火效率更高的个主要原因。泡沫灭火剂所形成的泡沫结构可以作为一种“散热器”,吸收燃烧过程中产生的热量,再通过水的蒸发带走热量。垂直的表面往往很难被水润湿,即使其有定的吸水能力,但是如果水以泡沫形式存在,则会使很大部分水保持在可燃物表面,尤其是垂直表面,对表面提供一种“润湿”作用,吸收并散发燃烧产生的热量。此外,A类泡沫所形成的泡沫结构,对于水的灭火能力提高及水流失的减少具有重要作用。当使用A类泡沫进行火灾扑救时,泡沫内部的空气因为受热而使气泡破裂,导致水溶液变成直径很小的小水滴,然后在靠近火源的地方很快蒸发。即A类泡沫能够作为一种“载体”,使粒径大小合适的液滴到达火焰/燃料交界面,确保液滴不会在“途中”蒸发。
除了上述的冷却作用,A类泡沫还可以覆盖在燃烧物表面形成一个非导热层,这种非导热层能阻止热量对可燃物的辐射,并且能够反射热量。由于这种非导热层的覆盖作用,还可以使燃料隔绝空气中的氧气,从而提高其灭火能力。
A类泡沫隔热保护的机理用于隔热保护的A类泡沫在物理外观上一般类似于剃须膏或生奶油,与用于灭火的A类泡沫相同的是,隔热保护泡压缩空气A类泡沫系统技术及其在消防车上的应用沫一般由空气、相对少量的水和A类泡沫浓缩液组成。而与易于流动的灭火泡沫不同的是,隔热保护泡沫一般具有流动性差、稳定性好、析液速率较慢等特点。
般来说,由于空气是隔热保护泡沫的主要组分,而空气的热传导性较低,所以此类泡沫能成为绝热物,起到隔热保护的作用。但由于试验手段缺乏等条件的限制,对A类泡沫隔热保护机理的研究还不够深入,仍处于探索阶段。但已有的研究结果表明,泡沫的热吸收等热性能受发泡倍数影响不大,但泡沫的粘附效力却对发泡倍数很“敏感”。低倍数泡沫由于其粘度较低,流动性强,不能较好地粘附在垂直表面,而高倍数泡沫则可能被火灾产生的气流吹走。因此,若以隔热保护为目的,产生恰当倍数的泡沫十分重要。
A类泡沐的优点和缺点根据目前对A类泡沫灭火剂的基础研究及应用效果,可以归纳出A类泡沫所具备的优点和缺点。
其中,优点有:(1)比水具有更快的控制火势和灭火速度;(2)提高了水的使用效率和保持能力;(3)成本相对较低;(4)对建筑物等具有隔热保护作用;(5)火场清理快速,同时降低了由于流失水造成未燃烧建筑部分的次生灾害,达到节水的目的;(6)与CAFS系统联用时,可以减轻水带的质量、增加射程。
缺点有:(1)A类泡沫灭火剂浓缩液通常是一种化学危险品;(2)对皮肤、眼睛和上呼吸道有一定的刺激性;(3)对某些金属具有一定的腐蚀性;(4)在生物降解性、长期环境影响等方面的安全性仍不能完全肯定。
2压缩空气A类泡灭火系统的组成和工作原理传统的泡沫灭火系统是将水和泡沫原液按一定混合比(常用6%、3%)混合形成泡沫混合液(泡沫原液的加注是靠管路射流产生负压实现的),泡沫混合液经水泵加压,从泡沫炮或泡沫枪喷射时进行发泡形成泡沫,从而实现灭火的作用。
压缩空气A类泡沫灭火系统是将水和泡沫原液按一定混合比(0.1%1%)混合形成泡沫混合液(泡沫原液的加注是电动泡沫泵产生正压实现的),在消防炮和泡沫枪泡沫管路中加入一定压力的压缩空气对泡沫混合液进行发泡,从消防炮和A类泡沫枪喷出,从而实现灭火的作用。
目前国内压缩空气泡沫消防车的A类泡沫系统以进口为主。不同公司压缩空气A类泡沫灭火系统的型号不同,但它们的组成和工作原理是相同的。
2.1压缩空气A类泡沫灭火系统的组成压缩空气A类泡沫灭火系统主要有以下部件组成:(1)水泵:为系统产生A类泡沫混合液提供压力水。(2)引水水管中的空气,从而实现引水功能。(3)空气压缩机系统:为产生干泡沫或湿泡沫提供压缩空气。(4)中冷器:利用压力水对空压机和系统润滑油进行冷却,保证系统正常工作。
(5)泡沫泵:实现向压力水中加注A类泡沫原液,从而产生A类泡沫混合液。(6)控制器:实现水流量和泡沫流量的标定、干泡沫和湿泡沫的选择、A类泡沫混合比的设定、干泡沫和湿泡沫流量的设定。
2.2压缩空气A类泡沫灭火系统的工作原理工作原理:压缩空气A类泡沫灭火系统将在常压状态的水,首先与A类泡沫原液按一定比例混合,然后再与压缩状态的空气按一定比例在管路或水带中预混,并通过喷射装置(消防炮或A类泡沫专用枪)喷射出去。水、泡沫和空气的压力和流量以及三者混合的比例由控制系统来完成,从而达到三者的最佳配合。该系统通过空气压缩机控制和调节系统,跟随水泵的压力和流量,在出口控制和调节系统的进一步调节下,通过喷射装置产生湿泡沫或干泡沫。
3压缩空气A类泡灭火系统在消防车上的应用目前,国产压缩空气泡沫消防车大多采用4x2底盘(进口曼、五十铃、豪泺等)改装,压缩空气A类泡沫灭火系统多采用后置布置形式,也有少数消防车采用中置布置形式,水的装载量一般在3000kg5000kg、A类泡沫原液的装载量为150kg500kg,水罐和泡沫罐均为一体式结构、多采用内藏式结构。
4压缩空气A类泡灭火系统使用与维护应注意的事项与普通泡沫灭火系统相比,该系统机构较多,相对复杂。
因此在使用中必须熟练掌握各操作机构,且对各保养部位应熟悉。
首先,该系统加注润滑油的部位较多,如水泵齿轮箱、空气压缩机、真空泵等。因此在操作该系统前必须进行认真检查,必须按照规定的润滑油号进行加注,且不要超过标记,并要按照规定的要求进行定期更换,绝不能缺油。
第二,必须保证空气压缩机在工作状态下其机油冷却器有足够的水循环。空气压缩机机油冷却器的水来自水泵,因此,即使各出水口都关闭时,只要空压机工作就要稍稍打开水泵到水罐的阀门,以便水泵里能够有水循环,保持空压机的正常工作,否则将造成空压机过热而烧毁。空压机机油正常温度为71C78°C.如果机油温度超过102°C107°C,控制面板上的蜂鸣器将鸣叫。如听到鸣叫声,应立即关闭整个系统,并检查压缩机机油油位和机油冷却系统。(下转第63页)数据分析可知,这些排名靠前企业的专利水平、技术标准、品牌建设、科技奖励方面都有这比较突出的表现。而一些传统企业的自主产权排名比较靠后,在专利建设、技术标准、品牌建设等方面与其他高新技术企业还有一定的差距。
创新业绩方面,61家创新型试点企业平均销售收入增长率由28.55%降到23.02%,但61家企业的平均销售收入增长率仍然保持在20%以上。新产品(新服务)销售收入占主营业务总收入比重稳中有升,由53.1%提升到57.07%.61家企业中,有51家企业被评为高新技术企业,占到创新型试点的83.6%.福耀玻璃等几家企业在创新业绩方面的排名比较靠前,这与其销售收入增长率、新产品研发等因素有着密切的关系。其中有15家企业销售收入增长率保持在30%以上,有21家企业的新产品(新服务)销售收入占主营业务总收入的比重达到70%以上。
创新管理方面,创新管理主要体现的是企业在定性指标方面的建设情况。福耀玻璃等企业在创新管理方面的排名比较靠前,制定了比较详细的创新发展战略、创新激励机制,营造了比较好的创新文化氛围,积极参与各种体系认证。而―些传统的企业在这些方面做得不够到位,排名比较靠后。
3结论本文运用AHP和TOPSIS评价模型对福建省创新型企业三年试点工作的成效进行了评价,得到了福建省创新型试点企业四个二级指标和总的绩效优劣排序,不仅为准确反映企业的三年试点发展情况提供了规范化的科学方法,也有利于对福建第一批创新型试点企业的基本情况取得粗略了解,找出企业在创新试点过程中的不足之处,同时,也为政府部门根据试点企业发展情况选择确定创新型企业提供了科学的方法借鉴。