国内外隧道灭火技术

国内外隧道灭火技术（精选6篇）

国内外隧道灭火技术 篇1

国内外水下隧道修建技术发展动态及其对渤海海峡跨海通道建设的经验借鉴

基于对国内外越江、跨海通道的调查分析及对比,论述了国内外水下隧道修建技术的发展动态,及其对渤海海峡跨海通道建设的经验借鉴.从水下隧道的.主要成就、施工方法及断面形式论述了国内外隧道的发展现状,比较分析了各种施工方法的特点及其水下隧道中的应用;从地质勘探、设计及施工三个方面分析了水下隧道的优越性、设计和修建的关键技术及应注意的相关问题;最后,就前期准备、工程理念、总体规划、方案及施工等方面,分析了一些对渤海海峡跨海通道建设值得考虑和借鉴的经验.渤海海峡跨海通道建设必须未雨绸缪、及早准备、详细勘探、周密安排,规划、设计应按照安全、可靠、适用、经济、先进的次序进行.

作 者：宋克志 王梦恕 SONG Ke-zhi WANG Meng-shu  作者单位：宋克志,SONG Ke-zhi(鲁东大学,土木工程学院,山东,烟台,264025;同济大学,地下建筑与工程系,上海,200090)

王梦恕,WANG Meng-shu(北京交通大学,隧道及地下工程教育部工程研究中心,北京,100044)

刊 名：鲁东大学学报(自然科学版) 英文刊名：LUDONG UNIVERSITY JOURNAL(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 25(2) 分类号：U459.5 关键词：水下隧道   渤海海峡跨海通道   修建技术   发展动态  

国内外隧道灭火技术 篇2

1 设置场所的对比分析

1.1 居住场所

美国《国际建筑规范》(2006年版,IBC)规定,建筑物内如果包含有居住/食宿场所(R类,如表1所示),包括公寓、旅馆、住宅、宿舍,无论功能是商用还是非盈利用途,临时性居住还是永久性居住,则建筑物整体均应设置自动喷水灭火系统。NFPA 101-2009《生命安全规范》规定所有新建单户和两户住宅应设置自动喷水灭火系统;当建筑层数不超过4层时,可设置简易自动喷水灭火系统。英国标准BS 9999-2008《建筑设计、管理和使用中的消防安全规范做法》规定,建筑高度大于30 m的建筑,所有有使用功能的楼层均应设置自动喷水灭火系统。加拿大《国家建筑规范》规定建筑层数超过6层的住宅建筑应设置自动喷水灭火系统。我国规范仅规定旅馆建筑当任一楼层建筑面积大于1 500 m2或总建筑面积大于3 000 m2时,住宅高度超过100 m时应设置自动喷水灭火系统,设置范围较小。

1.2 公共建筑

IBC规范对商用建筑的划分较为宽泛,统一为陈列和销售商品,如食物、器具等,货物储存场所及其他功能用房,如药店、自由市场、零售/批发店、百货公司等,规定当建筑物内M类场所的建筑面积大于1 115 m2,或位于建筑的4层及以上,或总建筑面积(包括夹层)大于2 230 m2时,建筑物整体均应设置自动喷水灭火系统。但对于一些场所没有建筑规模、层数或面积的限制,如NFPA 101中规定所有医疗保健建筑、旅馆和宿舍等场所均应设置自动喷水灭火系统。相反,我国规范对于公共建筑按照建筑面积进行划分,规定较为明确。

1.3 厂 房

美国NFPA系列标准中对于厂房类的规定较少,仅NFPA 5000-2006《建筑结构和安全规范》中规定面积大于230 m2且所用设备、机械或装置能产生可燃细碎废物或使用可燃细碎材料的木器加工车间应设置自动喷水灭火系统。IBC规范依据制造、加工、生产或存储性质不同将此类场所划分为5类,H-1类火灾危险性最高,为可能引起爆炸危险的场所;H-5最低,如一些半导体生产设施及相应的研发区。IBC规定所有的H类场所均应设置自动喷水灭火系统。加拿大《国家建筑规范》将厂房分为3个等级(F级),其中F-1级最高,F-3级最低,并规定建筑高度超过4层的F-1和F-2类建筑以及建筑高度超过6层的F-3类建筑应设置自动喷水灭火系统。新加坡《防火规范》规定,对于建筑高度超过24 m的厂房,无论防火分区是否符合规范规定,其所有部位均应设置自动喷水灭火系统。

我国规范依据建筑规模采用列举方式规定了系统的设置场所,如棉纺厂、火柴厂、木器厂、电子厂房等。列举方式明确、直观,但对于规范没有规定的其他用途的厂房,有时只能采用参照、类比法确定。

1.4 仓储类建筑

美国仅IBC规范规定了仓储类建筑的设置要求,但仅将仓储类建筑分为2个等级,S-1为中危险级,如储存纸袋、衣袋和麻布袋、厚纸板、家具、皮革、毛、木制品场所等;S-2为轻危险级,如储存石棉、袋装水泥、粉笔/蜡笔、干电池等场所等。IBC规定当S-1类场所的建筑面积大于1 115 m2或位于建筑的4层及以上,或总建筑面积(包括夹层)大于2 230 m2时,建筑物整体均应设置自动喷水灭火系统;在S-2类场所中规定封闭式汽车库应设置自动喷水灭火系统。我国规范依据建筑规模采用列举方式规定了系统的设置场所,如棉、毛、丝、麻仓库和可燃、难燃物品的高架仓库,规定具体,但可燃、难燃物品的规定不够明确。

从上述对比可以看出,国外规范对于自动喷水灭火系统的规定较为详细,设置范围较为广泛,尤其是一些有人员活动、居住的场所,并依据人员活动能力将人员密集场所进行分级,以此设防,体现了以人为本的思想。

2 设置技术要求

2.1 民用建筑

国内外对于民用建筑设置自动喷水灭火系统的应用和研究较为成熟,从系统类型到系统设计参数,都有一套科学的体系。在系统设计上,民用建筑通常采用较为成熟的强度-面积法,NFPA 13《自动喷水灭火系统安装标准》对不同火灾危险等级的场所给出了强度-面积参数(直线),直线上的任意一点均可采用,但通常采用强度最大而面积最小的那一点。我国规范则针对不同的火灾危险等级给出了具体设计基本参数,便于设计人员执行。在火灾延续时间上,NFPA 13对于不同的火灾危险级别有不同的火灾延续时间要求,如:轻危险级为30 min,中危险级为60～90 min,而严重危险级为90～120 min。

关于居住建筑设置的系统,美国国家消防署(USFA)自1976年开始资助关于居住建筑的火灾研究。美国规定居住建筑内设置自动喷水灭火系统的目的是在不增加建筑成本的基础上为居住建筑提供基本的消防安全保护,并规定其喷水强度按照2 L/(min·m2)确定。居住建筑自动喷水灭火系统的设置较为灵活,其供水方式可采用市政供水、与室内安装的消火栓系统合用以及与家庭的生活用水合用供水等方式。由于缺乏相关基础规范的支持,我国现行规范中还没有居住建筑设置自动喷水灭火系统的技术要求。

2.2 厂 房

美国NFPA 13将厂房划分为4个火灾危险等级并规定了不同危险等级场所的设计基本参数,我国与NFPA 13的划分方式基本一致。FM Global则依据厂房生产功能的不同对一些特殊厂房制定了专门标准,如针对无纺布生产车间的FMDS 0823标准以及FMDS 0710木器生产加工车间自动喷水灭火系统安装标准等。

与上述规定不同的是,我国现行规范仅适用于最大净空高度不超过8 m的厂房,而NFPA 13和FM Global标准中没有厂房高度的限制,如FM Global曾在其投保供应商某无纺布生产车间内设置了自动喷水灭火系统,车间顶板高度为16.8 m。

目前,公安部天津消防研究所已开展8～12 m高空间厂房自动喷水灭火技术国家科技支撑计划项目的研究,通过建立适用于高空间厂房的火灾实验模型及实体灭火试验研究确定适用于该类场所的设计参数和工程应用参数。

2.3 仓 库

仓库设置自动喷水灭火系统是当今自动喷水灭火系统研究领域的一个难点,主要原因有:一是仓库的空间条件对系统的保护有很大的影响。自动喷水灭火系统的动作与仓库的空间净高、房间通风、屋顶坡度等有很大的关系。二是仓库内储存物品的类型、储存形式、货架储存时的货架宽度、储物的摆放形式、走道宽度等都对自动喷水灭火系统的应用产生很大影响。

美国FM Global针对仓库场所进行了大量的实体火试验,研究自动喷水灭火系统在不同净空高度和储存高度下对不同火灾危险等级的储物保护时所需的技术参数。在可调整储物高度的情况下,使用大量物品布置在货架或托盘上进行多次试验。这些试验研究引发了在使用ESFR喷头扑救高挑战火灾时喷头设计的新构想。

仓库内储物的布置方式对自动喷水灭火系统的设计参数取值有较大的影响,现行NFPA 13对仓库场所的保护要求由2002版的1章扩展到2007年版的共9章,并将仓库内的储物按照火灾危险等级划分,共划为4类仓库危险级储物、3类塑料橡胶储物和一些特殊储物(如轮胎、卷纸等)3大类,并将储存类型划分为散装、堆垛储存、托盘储存和货架储存4种形式。在2005年修订过程中,参照NFPA 13标准,我国规范细化了仓库的设计参数,在设计过程中应有仓库贮存物品的类别、贮存方式、贮物高度、货架类型等的说明;若缺乏这些资料,可要求设计单位补充或视具体情况做出处理,与国外标准接轨。

2.4 其他场所

自动喷水灭火系统的保护对象以固体火灾为主,而对诸如汽车库、停车场、飞机库、燃油锅炉房、柴油发电机房等可能发生液体流淌火灾的场所,需要开发一种合适的灭火系统,自动喷水-泡沫联用系统就是用于上述场所的一种新型系统。

除上述场所外,还有一些以生产、加工为主要功能的工业建筑,这些场所由于功能相差较大,无法划分火灾危

险等级,NFPA 13规定只能针对不同类型的场所确定相应的设置要求。这些特殊场所主要有:储存易燃可燃液体场所、石油化工行业(石油液化气的生产、储存和处理场所)、胶棉塑料、电影胶片、溶剂萃取车间、蒸汽涡轮机、高级轻水反应发电站、核电站等,并在相关专项标准中规定了详细的安装要求。

3 对规范修订的建议

3.1 协调自动喷水灭火系统和火灾报警系统的关系

通过对比现行GB 50016-2006《建筑设计防火规范》和GB 50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》可以看出,需设置火灾自动报警系统的场所基本都包含在需设置自动喷水灭火系统的场所之列,但范围较自动喷水灭火系统少。IBC规范规定,设有自动喷水灭火系统的场所,当系统与建筑物的火灾报警系统连接时,其场所内可不设置感温探测器。

自动喷水灭火系统除具有灭火功能外也具有报警功能,因此,明确自动喷水灭火系统在消防中的作用能够将纯粹的被动消防转化为被动消防与主动消防结合,特别是在无人值班的场所,设置自动喷水灭火系统比设置火灾自动报警系统更有效。IBC规范对于工业场所可不设火灾自动报警系统的规定正是考虑到此类场所均设有自动喷水灭火系统。现行修改的规范正在扩大自动喷水灭火系统的设置,正是基于此考虑。

3.2 增加自动喷水灭火系统的设置范围

自动喷水灭火系统是控制建筑初起火灾最有效的自动灭火系统。通过上述分析可知,国外尤其是美国对于自动喷水灭火系统的应用非常普及。一些规模较小的场所,如NFPA 101规定对于所有新建单户和两户住宅,当建筑层数不超过4层时,可设置简易自动喷水灭火系统。

现行GB 50084-2001(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》已规定了局部应用系统的设置要求及适用范围,包括建筑面积不超过1 000 m2,净空高度不超过6 m,系统危险等级不应超过中1危险级,并在系统构成上进行了简化,如可不设置报警阀组、末端试水装置、可与生活用水、消火栓系统合用等。我国在规范修订时可借鉴上述规定,部分建筑规模较小、设置常规自动喷水灭火系统较困难的场所,可考虑设置自动喷水局部应用系统。

上海“11·15”高层住宅火灾以来,社会上对于住宅设置自动喷水灭火系统的呼声较高。对于住宅建筑,可依据建筑高度规定自动喷水灭火系统及自动喷水局部应用系统的设置范围。对于使用人员由于自身行为受到限制的公共建筑,由于层高差别较大,可依据建筑规模划分设置范围。NFPA 101和IBC均规定建筑面积大于1 858 m2的教育机构场所应设置自动喷水灭火系统。我国JGJ 39-87《托儿所、幼儿园建筑设计规范》规定大型幼儿园为10～12个班,每个班生活用房为275 m2;中型幼儿园为6～9个班,每个班生活用房为245 m2;大型幼儿园建筑面积约2 750～3 300 m2,中型幼儿园建筑面积约1 470～2 205 m2。大、中型幼儿园的总建筑面积与NFPA和IBC的规定基本吻合。因此,建议增加如下内容:

(1)建筑高度为27～54 m的住宅建筑的公共部位应设置自动喷水局部应用系统。

(2)大型、中型幼儿园应设置自动喷水灭火系统,总建筑面积为500～1 000 m2的幼儿园可设置自动喷水局部应用系统。

(3)总建筑面积为500～1 000 m2的老年人建筑应设自动喷水局部应用系统。

摘要：结合国内外标准规范的规定,从建筑类别方面对比分析了自动喷水灭火系统的设置场所和设置要求,分析了自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统的协调关系。国外规范对于自动喷水灭火系统的规定较为详细,并依据人员活动能力将人员密集场所进行分级。提出我国规范修订时应考虑在居住建筑、老年人建筑和幼儿园建筑等场所增设自动喷水灭火系统或自动喷水局部应用系统。

关键词：自动喷水灭火系统,民用建筑,人员密集场所

参考文献

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[2]NFPA 101-2009,Life safety code[S].

[3]GB50084-2001(2005年版),自动喷水灭火系统设计规范[S].

[4]宋波,杨丙杰.仓库设置自动喷水灭火系统的应用探讨[J].消防科学与技术,2008,27(7):526-529.

[5]宋波,杨丙杰,李毅,等.高大净空场所火灾实体灭火试验研究[J].消防科学与技术,2009,28(12):912-915.

国内外隧道灭火技术 篇3

摘 要：当经济发展到一定的程度之后，群众的思想意识也会发生变化，比如当前时期广大群众就对安全有了更为深入的认识，许多科研人员开始研究火情预防以及救助工作，目的是为了给广大的人民群众创造一个良好的生活环境，维护他们的切实权益。对于该项工作来讲，灭火原理以及措施是研究的重点。通过研究我们发现其原理是干扰可燃材料的燃烧链，目前使用几率较高的措施有化学抑制法、窒息法、冷却法以及隔离法。作者在当前的背景之下，具体分析了灭火原理以及措施等。

关键词：消防技术；灭火原理；灭火方法

引言

最近几年，我们国家的经济获取了显著的发展，此时广大群众的生活水平明显提升，但是与此同时火情的发生几率也增加了。因此为了更好的应对问题，我们不但要认真开展应对工作，还要积极研究新的灭火措施。通过以往的案例我们发现，在灭火的时候，因为措施不合理，会导致火情变严重，有时候还会引发爆炸问题。所以，我们必须认真分析火情产生的原理以及灭火措施等。

在我们平时的生活中，经常会遇到火灾。它是一种突然性的灾情，而且它的的破坏性非常大，不但会对广大群众的生命造成很大的威胁，而且会对社会的发展带来许多不好的影响。为了消除这些负面影响，就要积极的开展火情应对工作，与此同时，还应该积极的研究灭火措施。通过分析我们发现，在灭火的时候，经常因为措施不合理，导致火情变严重，有时候还会引发更为严重的灾难。所以我们必须认真应对。只有认真处理，积极研究才可以从技术高度上防止问题再次出现，才能够将灾情对群众和社会的影响降到最少。作者具体的分析了灭火原理以及常用措施等。消防技术中灭火的原理

在平时的生活以及生产活动中，我们经常会遇到可燃烧的材料。火情的形成就是这些物质没有按照我们期待的目的燃烧而形成的一种现象。可燃物的燃烧指的是其与氧化剂互相作用而发生的剧烈的放热反应，此时经常会出现发热以及火焰问题，有时候还会发生更加严重的爆炸问题。此处讲到的灭火，指的是结合燃烧的具体形态和方式，对其制定合理的措施来干扰燃耗，制止燃烧现象的一种活动。

一般来说，如果我们对燃烧的条件有较为深入的了解的话，可以经由对燃烧过程中氧化物、可燃物以及温度等各个环节进行破坏达到整个燃烧链条破坏的目的。想要实现灭火真正意义上的实现，即有效的灭火，基本的原理则在于对燃烧的温度、氧化剂、可燃物进行有效的控制。可燃反应的有效抑制与否关键在于上述环节的有效控制。目前消防技术中常用的灭火的方法

通过上文讲述的灭火原理我们可以得知，要想开展好灭火工作，就必须将燃烧链的每个步骤都阻隔。一般来说，我们常用的灭火措施有两种，分别是化学形式以及物理形式。其中化学形式指的是化学抑制方法，而物理灭火方式典型代表为冷却法、窒息法以及隔离法。在具体的开展灭火活动的时候，我们可以单纯的使用一种方法，也可以将多种措施放到一起综合应用。

2.1 化学抑制法

化学抑制法主要是根据链锁反应着火理论，把灭火材料喷射到燃烧区域之中，让其参加到反应里面，这样就能够发挥出灭火的意义了。具体来说，化学抑制法是通过抑制燃烧的连锁反应所进行的方法的，该方法是能够很有效的抑制物体的燃烧，目前阶段该措施的应用几率非常高。在实际的消防灭火技术中，燃烧物中含有的氢对维持可燃物的有效燃烧起到十分重要的作用，碳氢化合物在燃烧时的火焰中，其连锁反应的维持主要靠H、OH、O这些自由基来完成。当我们真正的开展灭火活动的时候，完全可以使用卤代烷灭火剂，这主要是因为卤代烷灭火剂在火焰的高温作用下会产生Br、Cl和粉粒，而它们的存在能够很好的抑制火焰，防止其继续发展，总的来说，这种措施的灭火效率非常高。

2.2 冷却法

燃烧物在燃烧时必须要达到其燃烧所需要的可燃点，这是一个必备的条件。我们可以设想一下，如果将物质的温度降到燃点以下的地方的话，此时燃烧就能够停止。而冷却法恰恰就是结合此原理而开展的，它是把燃烧物质的燃点气温降低到一定的温度之下，而气温的下降会导致物体燃烧的时候达不到它所需的气温，此时它就不具有燃烧条件，很显然燃烧的过程便被终止了。在具体的实际消防灭火技术中，冷却法的实施方式可以通过消防水枪的方式。水有着较大的汽化能力另外水的冷却效果较好，当冷却物和燃烧物接触时，可以将其直接作用到燃烧物体上，经过一段时间的对燃烧物体的冷却作用，燃烧就会终止。冷却法比较适用于对固体可燃物所引发火灾的扑灭工作，能够起到有效阻燃的目的。

2.3 窒息法

在消防灭火中，窒息法是通过阻断空气流入燃烧区或者利用不可助燃的惰性气体来稀释空气，使得燃烧时燃烧物因氧气减少而熄灭。在窒息法中，一种行之有效的方法就是利用氮气或者二氧化碳来对空气中氧气的浓度进行有效的稀释。一般而言，空气中氧气浓度约为20%，当出现氧气不足时，整个燃烧的过程便会得到阻碍。窒息法的主要方式还有利用石棉毯、黄沙、泡沫等难燃物进行燃烧物的覆盖的方法，另外也可多起火的船舱、设备、坑道进行封闭来实现。对于窒息法的注意事项有如下几点，对于炸药类物质在房间、车厢等地方着火时，不可使用窒息灭火，反而要将门窗、舱盖打开，进行水的注入冷却，因为采用窒息法会引起爆炸。在遇到钾、镁、钠、铝粉等物质时也应注意，因为这些物质的金属性质十分活跃，若是采用二氧化碳或者其它惰性其他扑救时，这些物质会夺取二氧化碳中的氧，进而剧烈燃烧。在使用泡沫灭火剂时也应注意忌水性物质，因为泡沫灭火剂含有大量的水，会引起化学反应进而发生爆炸。

2.4 隔离法

所谓的隔离法，具体的说是把空气以及易燃品阻隔或是挪移，这样就不具有燃烧的要素了，而且燃烧区域也会因为没有了燃料而无法继续燃烧，这样就能够起到灭火的意义了。在工作中，我们使用隔离措施的时候，是利用石墨粉或是泡沫等，在金属和燃烧体间形成阻隔体。当空气和燃烧物分开了以后，火灾就没有了继续进行的燃料物质了，此时氧气的供应量也就变少了，这时候就能够发挥出自行阻隔的意义了。除此之外，在具体的应用的时候，把靠近火情的易燃物品挪移到较为安全的地方，在接触到易燃物或是气体而发生燃烧现象的时候，将阀门闭合，这样物质就和火源分隔开了，再配合别的灭火方法，就能够发挥出终止火情的意义。

当我们使用隔离措施的时候，将火场之中的易燃品撤离的时候有可能会导致第二次火情发生，所以为了避免问题出现就要对其进行合理的处理，防止再次产生火情。如果此时接触到气体，比如天然气或是液化气等的话，就有可能发生爆炸问题，所以为了避免爆炸现象出现，就要将燃料阻隔，假如不能够在规定的时间内有效的阻隔的话，就要借助水枪来处理，保证它处在冷却的状态之中。结束语

要想开展好灭火工作，就必须要掌控好有效性，而且还要保证速度，只有这样才能够最大化的降低损失。在实际的工作中，我们必须要了解灭火的原理，掌握相应的措施。笔者具体的分析了与之相关的内容，并且论述了这些措施的注意要点。我们坚信在不久的将来，我们国家的消防能力一定会显著的提升，广大群众的切身利益可以得到更好的维护。

参考文献

矿井防灭火安全技术措施 篇4

为了认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，预防煤矿在生产过程中火灾事故的发生，保障职工的安全和健康，保护国家资源和财产不受损失。根据《煤矿安全规程》等相关规定制定本措施，望有关单位认真贯彻执行。

一、矿井火灾隐患情况

根据晋煤检﹝2012﹞0501-MR-J0010号、﹝2012﹞0501-MR-J0011号煤自燃倾向性鉴定检验报告，自燃倾向性等级为Ⅲ级不易自燃；

3、4号煤层自燃倾向性均为不易自燃。开采以来，矿井从未发生火灾现象，因此，我矿火灾隐患主要在外因火灾方面，为防止火灾矿井特制定有严格的防火措施。

二、成立预防火灾事故的领导机构 组 长： 卫旺海

副组长： 张 杰、高保平、李鑫、郭宝清、张建荣、张书鸿

成 员： 刘玉生、高锦瑞、张利平、郭江涛、高明耀、张平平、卫全中

岳玉明 及其他生产、辅助队组 职责：

1、在组长统一指挥下，负责搞好矿井防灭火业务范围内的灾害预防工作。

2、负责矿井防灭火的技术管理、安全管理。

3、负责贯彻落实上级与防灭火相关的文件指令。

4、负责监督检查防灭火安全技术措施的落实及整改。

5、负责解决预防防火灾事故所需人、财、物，保证现场需要。

6、负责组织追查、分析火灾事故，制定防范措施。

三、发生火灾事故的预兆（1）外因火灾

外因火灾预兆不明显。一般情况下有：

看到烟雾或明火；嗅到着火气味；感到头疼和恶心；感到突然压力增加；发现意外的灰尘扬起。

（2）内因火灾

我矿3、4号煤层自燃倾向性均为不易自燃

地面井口及井下人员发现外因火灾预兆时，必须立即采取直接灭火的措施，并报告调度室。

四、预防火灾事故的措施

（一）地面防灭火安全技术措施

1、矿属各单位成立防灭火领导小组，由单位正职为防灭火第一责任人，各单位根基实际情况抽5-15命防灭火人员。

2、个单位每月对本单位进行一次放灭火自查，发现问题，及时处理，并留有记录。

3、机电对每月对主变电站、风井进行一次防灭火专项检查，发现隐患，及时处理。

4、保卫科对供应科仓库、机电各工作房、锅炉房、变电所、米料场、风井、更衣室，监控室、生活区宿舍等防灭火重点区域配齐灭火器等灭火器材，每季度负责对灭火器材检查一次。

5、保卫科负责每年至少进行一次消防演习和消防知识普及教育活动。

6、加强平地安全供电管理，严禁在宿舍和生活区使用电炉等大功率电器。

7、以工业广场及主斜井口的净化水池为地面消防水池，并配备消防泵，保证管理畅通，且池内经常保持不少于200m水量，消防管路要直通井口、煤厂，木料场等主要场所。

8、井口房和通风机房附近20米内，严禁存放易燃易爆物品，不得有烟火和用火取暖，井口房内严禁用可燃性材料搭设临时操作间和休息间。

9、井口房内不得从事焊接或切割等工作。如必须在井口房内进行焊接工作，则必须制定安全技术措施经总工程师批准，严格按措施进行。

10、材料仓库、风井房、绞车房、灯房等各场所要配备2个以上灭火器和足量的灭火砂等消防工具。

11、地面消防材料库设在木料场内，配齐铁锹、铁镐个5把，消防水管、消防桶、灭火器若干。

12、在主、副井井口房均设火灾自动报警系统，并配置了必要的消防灭火器材和消火栓等设施。

13、井口80米范围内严禁堆放木料，30米范围内严禁存放汽油、煤油、变压油等。

14、井口附近20m范围内的照明线路必须符合消防规定。

15、严格执行出入井检身制度，严防烟草和点火物品进入井下。

16、严格执行爆炸材料清点检查制度。

（二）预防外因火灾的措施

1、建立健全防灭火制度，每季度由安全矿长组织有关科室、对井上、下消防器材和消防管路进行一次全面检查，发现隐患要及时处理。

2、个采掘地点必须建立消防管路系统，消防管路系统应每隔100米设置支管和阀门，在皮带运输送机巷道中每隔50米设置支管和阀门，通风队是消防管路的管理单位，确保消防管路使用可靠。

3、胶带运输机应使用阻燃胶带，且机头处前后20米范围内用不燃性材料支护。

4、井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工区域内灭火器材的存放地点。

5、井下消防管路系统应按规定设置支管和阀门，胶带机头应设置25米长的软管挂在机头附近。

6、认真执行井口检身制度，防止携带烟火和穿化纤衣服人员入井。

7、井下不得从事电焊、气焊等工作，如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电焊、气焊时，机电科制定安全技术措施，由矿总工程师签字批准，并向作业人员贯彻学习后，方可进行工作。

8、井口附近和通风机房附近20米范围内不得有烟火或用火炉取暖。

9、井下使用的汽油、煤油和变压油必须装入盖严的铁桶内，由专人运送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须运回地面，严禁在井下存放。

10、井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存放在盖严的铁桶内，用过的棉纱、布头和纸，也必须放在盖严的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱扔乱放，严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。

11、加强电气设备管理，除安装与使用严格按有关规定执行外，还应正确使用过负荷继电器与熔断保险器，一旦发生事故，能自动切断电源。

14、严格执行“一炮三检”“三人连锁”放炮制度，放炮必须水泡泥，封泥要充足。禁止用煤粉、煤块或易燃物充当泡泥，严禁用明火、矿灯、动力线放炮、严禁使用变质炸药。

15、做好每年反风演习工作，保证反风时系统可靠，反风风量符合要求。

五、矿井成立火灾救灾指挥部

为了有秩序的迅速抢救灾区人员、处理事故，尽早恢复生产，矿井成立救灾指挥部，负责火灾救灾期间的全部组织和指挥工作。

组 长： 卫旺海

副组长： 张 杰、高保平、李鑫、郭宝清、张建荣、张书鸿

成 员： 刘玉生、高锦瑞、张利平、郭江涛、高明耀、张平平、卫全中

岳玉明 及其他生产、辅助队组

火灾救灾指挥部设在安全调度指挥中心。

六、事故汇报程序

发生事故时由值班调度员立即按所列的人员名单顺序逐一通知，接到通知的人员30分钟内到救灾指挥中心待命（发生事故必须立即召集的单位和人员名单见附表）。

七、处理事故时各成员职责

1、发生火灾事故后，矿长、总工程师必须立即赶到现场，组织抢救。矿长是负责处理灾害事故的全权指挥者，在矿长未来到之前，由值班矿长负责指挥。

2、处理事故过程中，各有关人员职责：

（1）矿长：是处理灾害事故的全权指挥者。在矿总工程师、生产矿长、安全矿长和矿山救护队的协助下，制定营救遇难人员和处理火灾事故的作战计划。

（2）矿总工程师：是矿处理火灾事故的第一助手，在矿长的领导下组织制定营救遇难人员和处理事故作战计划。组织协调有利于矿井处理火灾事故的各种有效方案、措施，监督处理事故作战计划的实行。

（3）机电矿长：根据发生的事故规模及矿井对救灾设备的需求，在本公司范围内为矿井协调好设备的供应工作，并对矿井救灾提出指导性意见。按制定的处理火灾事故作战计划，召集机电队负责人制定所需相关机电设备的种类、数量，并制定检点设备的安装位置方案，时刻掌握主要通风机和机电设备的工作状况。

（4）生产矿长：根据矿井事故情况，预测、分析事故可能扩大及波及范围，对矿井制定的作战计划做出指导，并及时掌握、指导救灾进展情况。在事故发生时，召集生产区队长，对事故可能波及的地点及受危害人员进行分析、予以认定，为事故作战计划的制定提供建议，并协助做好火灾事故处理工作。

（5）安全矿长：根据矿井事故情况，对矿井制定的防止火灾事故扩大的措施提出指导性意见，并进一步对矿井救灾人员的安全工作及时指导部署。根据发生的火灾事故及范围，预测事故规模，详细及时向所属的上级部门汇报是否支援，并结合矿长、矿总工程师制定处理火灾事故作战计划。

（6）调度中心：根据矿井火灾事故情况及公司领导指令，负责对公司各矿井救灾所需物资的统一调度，协助做好矿井调度工作。与矿生产矿长、机电矿长结合，确定救灾所需各种物质的种类、型号、数量，安排有关人员及时备齐到位，同时协助做好事故处理工作。

（7）安监站：协助安全矿长做好防止火灾事故扩大的工作。

（8）技术、地测科：协助总工程师做好有利于矿井处理火灾事故的各种有效方案、措施，监督处理事故作战计划的实施。

（8）保卫科：根据矿井事故情况，做好矿井保卫工作，并在矿井范围内给予有效协调。

（9）工会主席：负责事故危害人员家属的接待及安排工作。

（10）通风副总：积极配合矿总工程师查阅事故发生地点的资料及预测周围巷道破坏情况，与抢险人员随时接受矿总工程师命令指挥。

（11）矿山救护队队长：对矿山救护队的行动具体负责，根据营救遇灾人员和处理事故作战计划所规定的任务，完成对灾区遇灾人员的救助和事故处理。

（12）调度主任：按事故作战计划的要求，召集所属人员坚守岗位，及时传达矿长对事故处理的各项命令。

（13）技术、地测科长：按照矿长命令负责协调各方面的工作，协助矿长进行抢救和灾害处理，准备好必要的图纸和资料，并绘制事故现场图。

（14）机电科长：配合机电矿长，对事故发生地点及可能波及范围的各种供电设备和供电线路进行预测，对救灾所需的相关消防设备、灭火器材的类型及数量提出建议，经矿长批准后，与机电队长落实。

（15）安监站长：按照矿长命令负责改变矿井通风方式，并执行与通风有关的其它措施，按照《规程》规定对抢险救灾工作的安全和入井人员的控制实施有效的监督。

（16）通风、瓦斯队长：按照矿长和矿总工程的命令，随时恢复事故地点的通风工作。

（17）维护队长：按照矿长和总工程命令，随时做好事故地点的巷道修复工作的准备。

（18）机电队长：根据矿长命令，负责改变主要通过风机的工作状况，并保证正常运转，负责矿井的停送电工作，及时抢救或安装机电设备，完成其它相关任务。

（19）运输队长：负责将遇难人员及时运送到地面，保证救灾人员和器材及时运到事故地点，满足救灾需要。

（20)抢险队长：认真查阅有关事故发生地点的图纸资料，备齐所用设备、材料，对矿总工程师提出的抢险工程要求，立即付诸行动。

（21）供应科长：按作战计划的部署，根据矿长的要求，备足、备齐抢救事故所需的各种物资、设备。

（22）保卫科长：负责事故抢救和处理中的治安保卫工作，并负责消防器材、设备安装和消防培训工作。

（23）劳资科长：负责查找受事故危害人员的档案资料，做好事故危害人员的各项医疗保险协调工作。

（24）医疗室：负责对受伤人员的急救治疗，组织护理和药物供应。（25）有关队长：负责查对留在本区域工作面的人数，并采取措施将他们有组织地撤到安全地点直至地面，将现场所见的事故性质、范围和发生原因等情况，如实详细地报告给调度室，并随时接受矿长命令，完成有关抢救和灾害处理任务。

（26）值班调度员：负责记录事故发生时间、地点和情况，立即把事故情况向有关领导和单位报告，及时传达矿长的命令，按照《发生事故后必须立即召集的单位和人员名单》及时按顺序通知各单位人员到矿调度室报道待命，随时调度井下抢险救灾的工作，并统计出入井人数和留在井下各地区的人数。接到事故报告后，立即切断与事故没有直接关系的一切电话，同时通知电话修理员要保证通讯畅通，保证救灾命令的快捷及各项工作的顺利进行。

八、处理火灾的组织措施及火灾事故的处理计划

（一）采掘工作面发生火灾事故时灾区人员撤退的方法、路线：

1、方法：

（1）工作面人员或知道火灾事故的人员，应迅速利用最近的通讯设施向矿调度室报告。

（2）在工作面通行的情况下，现场人员在跟班干部和有经验的老工人带领下，迅速戴好自救器沿矿井制定的避灾路线撤退或迅速撤到采面下机巷或其它新鲜风流中。

（二）注意事项：

1、事故一旦发生，迅速组织灾区并通知所有受威胁区人员撤退，需要时迅速通知矿山救护队探明事故地点、波及范围和气体成分。

2、井下人员发现火灾时，应首先查明火灾的地点、波及范围等情况。跟班值班队长应立即组织人员一边向调度室汇报，一边就地利用洒水管路、灭火器、灭火沙等进行直接灭火。灭火时要与火源地点保持适当距离，以免水蒸气灼伤，并派人守候电话，随时汇报灭火清况。

3、调度室接到事故报告后，应立即向值班领导、矿长汇报，由值班矿领导根据灾情决定灾区及沿途人员是否撤离险区，并向矿长和总工程师汇报。

4、调度室接到灭火无效汇报后，应立即通知井下所有工作人员，沿近路顶着新鲜风流撤离险区到达地面。

5、机电对根据命令切断火区电源。

6、在无二次发生事故可能时，应迅速恢复破坏的巷道和通风设施，恢复正常通风，排除烟雾。

7、调度室要组织好处理事故所必需的设备材料，并及时组织人员运送到指定地点。同时通知灾害处理小组成员和公司有关领导，并做好记录。

8、矿长和总工程师接到灾害报告后，要立即成立救灾指挥部，全力以赴抢救人员。救灾人员到达事故地点后对灾区全面侦察，查清事故地点、范围、遇难人员人数和分布地点，并及时向矿调度室汇报。发现幸存者，立即救出，发现火源，立即扑灭。

9、遇难人员救出后，要进一步对整个灾区进行瓦斯检查和巷道状况调查，若有瓦斯超限和冒顶堵塞巷道，立即采取措施进行排放和处理。只有查明整个井下确无隐患，方可全面进行灾后处理。

（三）主、副井或井底车场发生火灾时人员撤退的方法、路线：

1、立即进行全矿井反风；

2、迅速组织井下人员沿就近的风井撤到地面；

3、救灾人员佩戴隔离室自救器，利用灭火器灭火；

4、确认火源全部熄灭后，在检查全矿井瓦斯聚积情况，制定排放瓦斯措施，恢复正常通风。

5、反风前，副井口及附近全部人员撤至20米以外。

（四）井下发生火灾事故时控制事故范围、灾害程度扩大的措施

1、井下发生火灾事故时。第一发现人用最近的电话把现场发生火灾的原因及火势情况报告给值班调度员。

2、值班调度员立即把事故现场情况向值班矿长汇报，按值班矿长确定的救灾指令，通知附近工作面值班干部组成灭火小组，带齐救火设备赶往事故现场救火，值班矿长并把事故现场情况及时向矿长汇报。

3、参加灭火的值班干部，要及时把现场的灭火进展情况、预测灭火的可能性及时向值班调度员报告。

4、矿长根据汇报情况，确定下一步采取的方案及措施。若火势继续扩大，蔓延较迅速，应立即下达各有关工作面人员撤退的命令。

九、井下火灾避灾路线

（一）采煤工作面发生火灾事故时灾区人员撤退路线：

采煤工作面→采煤工作面进风巷→采区进风巷→主要进风巷→副立井→地面

（二）掘井工作面发生火灾时人员撤退路线：

掘进工作面→掘进工作面进风巷→采区进风巷→主要进风巷→副立井→地面

自动喷水灭火系统应用技术探讨 篇5

2012/8/29

[在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。] 自动喷水灭火系统应用技术探讨

自动喷水灭火系统具有很高的灭火、控火率，且不污染环境，与气体灭火系统相比较为经济，广泛应用于各类建筑的消防保护，其设置已经成为建筑等级的重要标志之一。新的世纪，我国经济和科技必定飞速发展，建筑火险隐患和危险性也将不断增大，这些对自动喷水灭火系统提出了新的要求，将促使其不断发展完善，开辟广阔的应用远景。

一、系统的应用发展

针对自动喷水灭火系统的应用，本人以为一是要适应各种保护对象的需要，二是在充分发挥其灭火、控火作用的同时，可相应开发出其它消防功能，使其在建筑消防安全中发挥更加积极有效的作用。

1、向综合性多功能方向发展

可通过实验研究，挖掘自动喷水灭火系统的潜能，使其向综合性多方向发展，不断扩展其应用范围。

2、代替火灾自动系统

提出这一题目主要考虑以下两点：一是目前我国设置自动喷水灭火系统的场所，往往同时设有火灾自动系统，这样同一保护场所就同时设置相互独立的、灭火两套消防系统。如能利用自动喷水灭火系统代替火灾自动系统，就可减少重复投进，降低消防工程总投资，这在经济上具有很现实的意义；二是在有些场所按规定仅设有火灾自动系统，发生火灾后只能报警,不能及时自动灭火，等消防来到后，形成较大火势，给后续灭火工作带来诸多不利。因此用自动喷水灭火系统代替火灾自动报警系统是非常有意义的。

自动喷水灭火系统本身具有报警功能，所以这样考虑是可行的。实现这一目的，笔者以为需要解决好两个题目：一是最大限度地避免误报，由于误报就有可能造成误喷，产生不必要的水渍损失；二是报警时间要短，符合火灾自动报警的要求。

3、辅助进行防排烟

利用自动喷水灭火系统辅助进行防排烟，配合现有的防排烟系统工作，可更好地取得防排烟效果。自动喷水灭火系统具有除烟效果，这是我们所熟知的，如何能充分发挥其这一特性，值得研究。由于发烟点往往是着火点，也是自动喷水灭火系统喷头开喷水的部位，用其进行防排烟应该说是可行的。美国消防协会近期已开始了水喷淋与透风排烟相互影响研究课题。①

4、增强系统的可靠实用性

由于自动喷水灭火系统应用越来越广泛，要求系统可靠实用是必然的，这也将有助于自动喷水灭火系统的进一步推广使用。

5、适于住宅的需要 随着我国经济的发展，住宅安装自动喷水灭火系统是必然的，为此需要开发适用住宅建筑的自动喷水灭火系统。关于这方面的研究，一些国家做了大量的工作，目前在发达国家已实现住宅用自动喷水灭火系统保护。住宅的自动喷水灭火系统就体现出了系统可靠实用且简单经济的综合性能：启动要快速，以便及时控制火势，住宅建筑层高低，火灾产生的烟很快向下沉积，妨碍人的视线和呼吸，快速启动喷水可以最大限度地保证人的生存环境；性能要可靠，以便有效防止误喷，避免不必要的损失；水量要小，以便减小系统规模，并尽量降低水渍危害；系统要简单经济，以便家庭能够负担的起；同时还要适应房间布局和装修材料的复杂性。

6、适于地下建筑的需要 由于地下建筑的特殊性，自动喷水灭火系统的设置更为重要。目前的题目是设置的自动喷水灭火系统如何适应地下建筑的特殊性，如目前使用的标准喷头灭地下建筑火灾的效果如何，设计喷水强度、设计作用面积的取值喷头的与布置形式，喷水延续时间就为多大等。我国已专门立项进行地下建筑自动喷水灭火系统的高新技术研究。

7、适于大空间建筑的需要

由于建筑功能需要，有些建筑究间大，单层高度超过8m，有的甚至达到30m以上。这些建筑的自动喷水灭火系统设置较困难，通过研究，开发专用的自动喷水灭火系统。大水滴喷头、ESFR喷头等的出现主要就是针对大空间火灾，只是目前缺乏基本设计，有大量的基础性工作需要做。现时针对高架仓库分层设置喷头的做法，有局限性且不尽公道，有待实验研究验证。关于大空间建筑自动喷水灭火系统高新技术的研究我国了已立项。

8、开发自动喷水―――泡沫联用灭火系统

普通的自动喷水灭火系统只能灭固体火灾，而对于诸如汽车库、停车场、飞机库、燃油锅炉炉房、柴油发电机房等场合，需要开发一种合适的灭火系统。自动喷水―――泡沫联用灭火系统就是用于上述可能发生液体火灾场合的一种新型系统。该系统是在普通动喷水灭火系统的基础上，增加一个泡沫液储罐和比例混合器，将水成膜泡沫液通过比例混合器加进到水中形成混合液，再通过闭式喷头或泡沫喷头喷出泡沫实施灭火。由于自动喷水―――泡沫联用灭火系统既可灭固体火灾，又可灭液体火灾，从而进步了自动喷水灭火系统的灭火性能，扩大了自动喷水灭火系统的应用范围。

9、开发超细水喷雾灭火系统 在开发研制卤代烷替换物时，水成为一种理想的选择对象，相应地就出现了超细水喷雾灭火系统，在某些场适用于代替卤代烷灭火系统，这为水喷淋系统灭火提出了一种新的灭火理论概念。这种系统灭火不仅是冷却，而且窒息起重要作用，具有灭火速度快、灭火剂用量省、水渍损失小等特点。从目前使用看，水喷雾系统主要用于设备的保护，水喷淋系统主要用于设置在建筑物内。从今后的发展看，就研究水喷雾灭火系统保护建筑物的效能，喷淋、喷雾相结合，以获得最大效益。

10、开发智能自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统能自动启动喷水灭火,这是我们所熟知的。但火灭以后，系统还要继续喷水，到消防水源的水被抽完或由人往封闭系统，这样会造成水的浪费和不应有的水渍损失，特别是在经常无人停留的场合更严重。为了克服这一缺点，就需要系统具有智能的特点，即一方面能够在火灾时自动开喷水，另一方面能够自动判定火灾已被扑灭停止喷水，以减少水量的浪费并减轻水渍损失。目条件出的循环喷水灭火系统就是其中的一种。随着材料、电子技术的发展，自动喷水灭火系统实现智能化是可能的。

二、喷头技术应用发展

喷头是自动喷水灭火系统的关键组件，喷头的每一革新，都带动了自动喷水灭火系统的发展。某些特殊喷头的研制成功，使得自动喷水灭火系统的性能有了很大的发展。

1、快速响应喷头

快速响应喷头的提出已有很多年，目前的研究已取得很大进展，已有相应的产品。这种喷头对湿度的感应比普通喷头快5－10倍，首先应用于住宅的自动喷水灭火系统。

2、大水滴喷头

大水滴喷头的研制，主要是为了克服普通喷头喷水穿透火焰能力差的缺点。这种喷头口径大，要求的压力较大，产生的水滴直径也较大，具有较强的穿透火焰能力，可有效扑灭较大火势的火灾。

3、自动起闭喷头 自动起闭喷头的特点是发生火灾时能自动开启喷水，而在火灾被扑灭后又能自动封闭，从而减少了水渍损失。它主要是通过感温元件的状态变化实现控制自动起闭，一般用于循环自动喷水灭火系统。

4、ESFR喷头

ESFR喷头的特点是反应快、水滴大、流量大、压力高，能快速压制火灾。它特别适应于大空间建筑和可能发生较大火势场所的火灾扑救。

5、气水喷头

气水喷头是将水喷洒至火灾区域内，从火中吸取热量，使水变成蒸汽，并能降低氧气含量，使火不能继续燃烧下往。此外，还能除往燃烧产生的粒子和烟雾,吸收有毒气体，以保证职员的疏散。可迅速扑灭木材、燃油、燃气等火灾。③

6、泡沫喷头

泡沫喷头用于开式自动喷水――泡沫联用灭火系统。这种喷头带有吸气装置，具有一定压力的混合液通过泡沫喷头后，可吸进空气产生泡沫，并将泡沫均匀喷酒实施灭火。

三、题目的探讨

自动喷水灭火系统在应用中有很多题目需要解决，笔者根据自己在教学中碰到的题目提出几点看法，仅供与广大的同行商讨。

1、有关系统设计的几个题目

自动喷水灭火系统不是预制系统，需根据建筑物的具体情况设计确定，因此其设计工作非常重要。根据建筑业及灭火技术近几年的发展情况，提出几点看法：

2、喷头的布置要灵活。在保证设计喷水强度的条件下，能否根据喷头的压力、喷头的类型计算确定其保护面积，以适应建筑物具体情况。如一个5mX5m的中危险级场所，布置四个标准喷头，明显过多，而若布置两个，有些地方保护不到。能否选择保护面积较大的一个非标准喷头？

水泵接合器的设置数目应有上限。目前按消防用水量确定水泵接合器数目，有些情况不适宜。如较大的水幕系统，消防用水量可达到时100L／S以上，按规定至少需设置7个水泵接合器，这样会带来一系列明显的题目，一是室外消火栓不能满足要求，二是这么多的水泵接合器怎样安装，更不用说以后如何操纵使用。

3、自动扶梯、共享空间等部位设置水幕系统，困难往往很大，亟等研究解决。目前采用加密闭式喷头代替水幕喷头的做法，是否合适，设计技术数据如何确定，都需要有明确规定。

4、消防给水的有些规定就与<<建规>><<高规>>相符合。如关于水箱、气压罐等的设置；善于水幕系统的供水延续时间是按Ih还是按分隔物的耐火极限？

5、应逐步体现出以“自”为主以“消”为辅。随着我国经济与技术的发展，建筑物灭火设备将以自动喷水灭火系统为主，与此相适应自动喷水灭火系统设计标准应高于消火栓给水系统。现行规范在一些方面，如管网布置答应报警阀后的管网采用枝状管网，这与消火栓系统要求室内消防给水管网均应布置成环状管网相比，存在着明显的安全度倒挂题目。

6、自动喷水灭火系统设计规范应向性能化设计和性能化规范的方向发展。只有这样，才能使设计更趋科学公道、更好地兼顾工程的安全性的经济性，同时能给设计职员提供高度的灵活性，同样了更有利于新技术、新产品的推广应用。

7、给水管材

塑料管材能否用于自动喷水灭火系统中，以代替传统的钢管。由于塑料管材具有材质轻、耐腐蚀、便于施工等优点，但了存在不耐高温、怕火烧、易老化等缺点，还有待解决。

8、系统的施工与安装

国内外隧道灭火技术 篇6

泡沫灭火剂是一类主要用于扑救可燃、易燃液体火灾的化学制品,其主要发泡成分为碳氢表面活性剂或动植物水解蛋白,在此基础上,为满足相关性能要求,往往还会添加一些功能助剂。这类多组分化学品容易导致储存及输送设备发生腐蚀,如管道穿孔、阀门泄露等,从而造成泡沫灭火系统失灵甚至报废,达不到灭火的目的。实际上,从泡沫灭火剂的使用角度而言,这类成分相对复杂的化学品通常需要满足灭火高效、腐蚀率低、储存稳定等性能要求,国内外相关产品标准也对包括腐蚀性在内的泡沫灭火剂理化性能和灭火性能提出相应的技术要求和检测方法。但目前相关标准,特别是我国标准在起草制定过程中,更多考虑泡沫灭火剂的灭火效能评估,而对腐蚀性问题的重视程度偏低,有关研究也尚未系统开展,导致标准中有关腐蚀率的要求与泡沫灭火剂的实际应用环境存在一定偏差。 因此,有必要加深泡沫灭火剂对各类金属材料腐蚀机制的认识,特别是对国外相关标准中的先进部分进行合理吸收借鉴。

2泡沫灭火剂对典型金属材料的腐蚀机制

泡沫灭火剂经泡沫灭火系统发泡并释放后,才能发挥其灭火作用。泡沫灭火系统使用的零部件通常为铁(钢)、铝、铜、镁等金属材料。因此,按照金属材料组成的不同,泡沫灭火剂对泡沫灭火系统金属零部件的腐蚀机制可以分为以下四类。

(1)碳钢和不锈钢在泡沫灭火系统中用量最大, 常作为泡沫液储罐、管线、阀门等部件材料。在潮湿空气和泡沫灭火剂作用下,碳钢易发生吸氧腐蚀, 由于碳钢表面形成的氧化膜较为疏松,因此碳钢耐腐蚀性差。而不锈钢中由于Cr、Ni等元素的加入, 其耐腐蚀性能较碳钢大大提高,如常用的304钢有良好的耐酸碱腐蚀能力。(2)铝合金质量轻,常用作泡沫枪头、消防水带接口等部件。铝及其合金钝化性能优异,表面常被氧化成一层薄而致密的氧化膜,因此铝常被视为耐腐蚀的金属。但由于泡沫灭火剂标准规定产品的p H值应在6.0~9.5范围内,因此泡沫灭火剂产品通常为中性或偏碱性,而在碱性环境中,铝合金表面的氧化膜会与碱反应生成偏铝酸钠和水,促进铝基材质的腐蚀。(3)铜的电位比氢大,不会发生析氢腐蚀。另外,在大气和泡沫液环境下,铜合金表面会生成一层难溶的氢氧化铜沉淀、氧化铜或碱式碳酸铜薄膜,可以有效阻止泡沫液和大气对铜基材质的腐蚀,因此铜合金的耐腐蚀性比较优异。如黄铜耐冲击腐蚀性好,青铜可耐各种腐蚀,铜镍合金具有耐碱、耐海水以及抗应力腐蚀开裂的特性。然而,泡沫灭火剂中若使用含NH4+的组分,NH4+能与铜形成络合离子从而促使铜溶解。(4)镁及其合金电极电位远低于氢电位,因此在泡沫液中往往发生析氢腐蚀。此外,若泡沫灭火剂中含有阳离子氧化剂(Fe Cl3,Cu Cl2,Hg Cl2),则Fe3+等金属阳离子与上述4四种典型金属材质接触时,将参与阴极反应,在阴极表面析出,同时穿透性强的卤素离子会破坏钝化膜,加剧金属材质腐蚀, 尤其加剧金属点腐蚀。

以上可以看出,泡沫灭火剂对泡沫灭火系统零部件的常用材料均存在腐蚀的潜在可能性,如不在相关标准中对其加以限制和规范,则容易造成设备或零部件的腐蚀,从而在发生火灾时难以发挥预期的灭火效果。基于此,尽管在试验材料和检测程序上存在一定差别,但目前国内外泡沫灭火剂相关标准中均对泡沫灭火剂的腐蚀性提出强制的规范性技术要求。

3国内外泡沫灭火剂腐蚀性标准的对比分析

通过对比我国标准与美国标准,发现两国标准主要区别在于腐蚀试验内容及组件耐腐蚀材料两个方面,具体内容如下所述。

(1)试验片种类和材质。我国标准中要求的试样片种类不全,仅规定2种金属材质试样片进行均匀腐蚀试验,且试样材质性能较差。如:我国标准GB 15308-2006《泡沫灭火剂》和GB 278972011《A类泡沫灭火剂》仅采用了Q235钢和LF21铝两种金属材质作为试验片,而美国标准NFPA 1150 《Standard on Foam Chemicals for Fires in Class A Fuels》和Specification 5100-307a《Specification for Fire Suppressant Foam for Wildland Firefighting(Class A Foams)》采用4130钢、2024-T3铝、UNS C27000铜和AZ31B镁等4种金属材质试样片进行均匀腐蚀试验,美国标准MIL-F-24385F《fireextinguishing agent, aqueous film-forming foam(AFFF) liquid concentrate, for fresh and sea water》 则采用了G10100钢、C70600铜镍合金、N04400镍铜合金和C90500青铜合金等材质试验片。可以看出美国标准中所规定的试样片种类较多,且试验片材质性能优良。

(2)试样片制备。各个标准中试样片尺寸及处理方式存在差异,如GB 15308中的试样片尺寸为75mm×15mm×1.5mm,美国标准NFPA 1150和Specification 5100-307a规定试样片尺寸为102mm×25mm×3mm,MIL-F-24385F则规定进行均匀腐蚀试验的试样片(青铜试样片除外)尺寸为75mm×12mm×1.5mm,青铜试样片尺寸为75mm×12mm×4.5mm。在清洗试验片过程中, NFPA 1150规定不同的金属试样要根据标准规定进行不同的清洗处理,例如清洗铜试样,要将试样片浸入15%~20%盐酸中,在室温下放置2~3min,之后用非金属毛刷轻轻擦拭试样片。

(3)均匀腐蚀试验条件。GB 15308规定进行均匀腐蚀试验时要将试验片完全浸没在泡沫液中,在 (38±2)oC下放置21天。MIL-F-24385F规定试验片进行全浸没试验方式,在室温下放置60天。在NFPA 1150和Specification 5100-307a中,试验方式分为全浸没和半浸没两种。其中,全浸没方式要求试验片要完全浸没在溶液中,半浸没方式要求一半长度的试样片浸没在溶液中,另一半试样片露在液面上。试验片进行试验的温度包括(21±2)oC和(49±2)oC两种。此外,NFPA 1150对试验片的试验方式和试验温度等内容作出了详细要求,不同金属试验片具有不同的试验方式。例如黄铜(UNS C27000)只需在(49±2)oC下进行半浸没均匀腐蚀试验,而4130钢片和2024-T3铝片则要在(21±2) oC和(49±2)oC下进行均匀腐蚀试验,并且每个温度下都要进行全浸没和半浸没试验,放置90天。由以上可知,我国与美国标准在试验温度、试验时间等条件上存在着差异。

(4)腐蚀性要求。GB 27897-2011和GB 15308仅对泡沫液的腐蚀性作出规定,要求泡沫液对两种试验片腐蚀率控制在15.0[mg/(d.dm2)]以内,而NFPA 1150和Specification 5100-307a对泡沫液和泡沫溶液均提出了技术要求。就泡沫液腐蚀性要求而言,NFPA 1150规定泡沫液对钢、铝、铜和镁合金腐蚀率不大于5.0milli-inch/year,换算成国内腐蚀率单位,钢、铝、铜和镁合金腐蚀率依次为27.35、9.64、29.47和6.15[mg/(d.dm2)]。Specification5100-307a要求用于固定箱直升机中的泡沫液对钢、铝、铜和镁合金等4种金属试验片腐蚀率不大于5.0milli-inch/year,要求用于其他设备中泡沫液对钢、铝和铜合金等3种金属试验片腐蚀率不大于5.0milli-inch/year,而对镁合金腐蚀率不作要求。就泡沫溶液的腐蚀性要求而言,在NFPA 1150和Specification 5100-307a中,不同应用设备中的泡沫溶液对不同金属试验片腐蚀率要求不同,例如NFPA1150要求用于固定箱直升机中的泡沫溶液,无论是采用全浸没还是半浸没方式,对AZ31B镁片的腐蚀率在(21±2)oC和(49±2)oC下要分别小于2.46和4.93[mg/(d.dm2)],而用于地面消防设备中的泡沫溶液,对2024-T3铝腐蚀率在全浸没和半浸没方式下要分别小于9.65和3.86[mg/(d.dm2)]。在MIL-F-24385F中,3%和6%水成膜泡沫液对同种金属具有相同的腐蚀性要求,例如:MIL-F-24385F要求3%或6%水成膜泡沫液对G10100钢合金试验片腐蚀率同为1.5milli-inch/year,即8.14[mg/(d.dm2)], 对C70600铜镍合金、N04400镍铜合金和C90500青铜合金试验片腐蚀率要求分别为6.22、6.14和100[mg/(d.dm2)]。

(5)晶间腐蚀试验。NFPA 1150和Specification5100-307a要求铝、镁合金等金属不能发生晶间腐蚀。例如在NFPA 1150中,如果泡沫溶液用于固定箱直升机,要对2024-T3铝片和AZ31B镁片进行晶间腐蚀试验检查。将均匀腐蚀用过的试验片按照规定规格制片,然后按照标准ASTM E 407对试验制片进行抛光、蚀刻处理,并置于500X放大镜下,检查试验片是否发生晶间腐蚀。在Specification5100-307a中,对于施加泡沫溶液的飞行设备,要求固定箱直升机中的2024-T3铝合金和AZ31B镁合金以及固定翼加油机中2024-T3铝合金,在均匀腐蚀试验后经晶间腐蚀试验检查,不能发生晶间腐蚀。 而我国泡沫灭火剂相关标准并未对金属的晶间腐蚀性能作出规范要求。

(6)局部腐蚀试验。在MIL-F-24385F规范中, 要求对S30400钢进行局部腐蚀试验,其他标准对此并无要求。制作尺寸为1.58mm×12.7mm×76.2mm的试样,用去离子水清洗后将试样浸入稀硝酸中放置5分钟,然后取10个试验片用橡皮筋捆扎后完全浸没泡沫液中,于室温下放置60天,用肉眼或10X放大镜下观察表面是否有腐蚀点。而我国相关标准规范并未对金属局部腐蚀性作出规范要求。

(7)美国标准试验细节更规范。NFPA1150在进行均匀腐蚀试验过程中,要求试验片统一用承受载荷为8kg~9kg的涤纶钓鱼线悬挂,且各个容器只能浸入1个试验片,并且试验片的清洗液、清洗时间及清洗温度都作了具体数值要求。为了排除清洗对试验片质量损失的影响,NFPA 1150还要求进行空白对照试验,另外标准对试验所用容器的规格以及溶液体积都做了详细要求。相比较而言,我国标准对试验步骤要求不严谨,比如在GB 15308均匀腐蚀试验中,将同种金属试样片共4片放入一个容器中,而没有考虑到接触腐蚀对试验结果的影响;均匀腐蚀试验没有对试验片的清洗处理内容作出详细数值要求。

4研究重点及建议

由以上分析对比可知,我国标准中规定的试验片种类比较单一且质量性能差,试验方式不够全面, 试验过程要求不够规范。在泡沫灭火剂标准中,腐蚀率作为衡量泡沫液和泡沫溶液的腐蚀性技术指标,有效保证了泡沫灭火剂及灭火系统的质量,保障了灭火系统的安全。均匀腐蚀试验是检验泡沫液和泡沫溶液腐蚀性的试验方式,试验内容影响着腐蚀率的准确性和有效性。因此,在后续标准修订中,应对腐蚀率及均匀腐蚀试验加以重点研究,其具体内容有以下四点:(1)增加试验材质种类。实际应用中的泡沫灭火系统,其材质由多种金属合金组成,不锈钢及铜合金材质都会受到大气环境和溶液介质的腐蚀,而GB 15308仅要求普通碳素钢Q235钢片和LF21铝片进行均匀腐蚀试验,材质种类不全且材质质量要求过低,与实际应用情况和国外标准差距较大。(2)合理确定不同金属的腐蚀率。如前所述,金属材质不同,其发生腐蚀的机制和程度不同,然而GB 15308却要求泡沫液对不同金属具有相同的腐蚀率,建议考虑重新研究确定这一指标要求。在确定腐蚀率数值时,可以考虑灭火系统的计划使用年限以及材质壁厚,将二者计算所得数值作为确定腐蚀率参考依据。另外,由于泡沫溶液也会对管道、泵和阀门等系统管件造成腐蚀, NFPA1150和Specification 5100-307a都对泡沫溶液作出了详细数值要求,建议我国泡沫灭火剂相关标准对泡沫溶液增加腐蚀性要求。(3)完善试验条件。 与美国标准NFPA 1150和Specification 5100-307a相比,GB 15308在均匀腐蚀试验温度和试验方式上考虑不够全面。因为当金属部分浸没在介质中时, 由于溶解氧浓度的差异,腐蚀程度可能更为严重, 且温度也会严重影响金属腐蚀程度,GB 15308仅仅要求均匀腐蚀试验在(38±2)oC下以全浸没方式进行试验,试验方式不全面,建议增加半浸没方式内容。(4)规范标准要求并提高标准技术水平。GB15308对均匀腐蚀试验的试验容器、试验溶液和清洗方法等内容要求不够明确,建议在以后标准修订中给出详细数值要求。

在后续标准修订中,建议标准要与泡沫灭火剂的实际应用环境保持一致,完善试验材质种类,提高试验材质质量,不同金属腐蚀率要区别划分,提高标准试验水平。在这些方面我们可以借鉴国外标准,不过需要注意的是制定标准的同时要考虑我国当前国情。美国标准NFPA 1150规定特定环境下的铝片和镁片进行晶间腐蚀试验,这是因为镁、铝合金常用于美国飞机和直升机的泡沫灭火系统中,对系统安全性能要求必须严格。而我国国情不同于美国,空中灭火设备比较匮乏,晶间腐蚀试验可暂不考虑。

5结语