裝備 | CAFS壓縮空氣泡沫系統應用(一)
80年代初,由于美國德州周邊水源匱乏,極其缺水,所以消防部門(mén)為應對這種困局研發(fā)出CAFS(壓縮空氣泡沫系統)。1996年CAFS開(kāi)始進(jìn)入中國,目前,在國內大多數消防站作為主戰車(chē)推廣使用。
CAFS是一種高儲能泡沫,它含有大量高壓空氣,在CAFS中,水仍是最主要的部份,主要由泡沫、壓縮空氣和水的預混合,將泡沫水溶液充分細化和泡沫化,從而極大的增強了滲入燃燒物內部和粘附燃燒物表面的能力。
七泡理論:一小滴水變成很多氣泡,水的表面積擴大了七倍,從而大大增加了對燃燒物的粘附和滲透,提高了覆蓋和冷卻作用。七泡理論也被稱(chēng)為CAFS的設計基礎。
水在滅火中存在的問(wèn)題:
1.滅火效率低(15-20%);
2.滅火范圍有限;
3.復燃性高;
4.水漬損失大;
5.水需求量大;
6.輸送的高度有限;
7.消防車(chē)和水帶投入要求高。
CAFS的優(yōu)點(diǎn):
1.滅火速度快,復燃性小,滅火效率提高5-8倍;
2.水漬損失小,便于保護現場(chǎng)和火災調查取證;
3.泡沫保持時(shí)間長(cháng),防火效果好,有很好的煙霧覆蓋和阻隔性;
4.沿程損失小,水帶重量輕,消防員體力消耗少,機動(dòng)性更強;
5.同樣流量和壓力條件下,射程更遠,垂直供液可達到350米左右。
壓縮空氣泡沫根據干濕程度可分為:
濕泡沫、中等泡沫(中等濕泡沫和中等干泡沫)、干泡沫。
泡沫的干濕程度主要取決于水和空氣的比例,一般情況下系統的空氣流量是設定好的(空氣流量不變),當水流量加大時(shí),泡沫就相對變濕,反之亦然。此外,當水流量不變時(shí),空氣流量加大泡沫變干,減小泡沫變濕。
干泡沫含水量:8%-10%;
濕泡沫含水量:30%-50%。
中等泡沫根據需要調節介于兩者之間。
泡沫種類(lèi) | 泡沫 比例 | 泡沫狀態(tài) | 適用場(chǎng)合 |
濕泡沫 | 0.3% | 1.在垂直表面流動(dòng) 2.形不成厚度 | 1.普通滅火 2.陰燃火災 3.室外火災 |
中等 濕泡沫 | 0.3% | 1.有流動(dòng)性 2.可成形 3.可在垂直表面停留較短時(shí)間 | 1.框架火災 2.填充空隙 3.室外防火隔離帶 |
中等 干泡沫 | 0.3- 0.7% | 1.略有流動(dòng)性 2.可成形 3.可在垂直表面停留一定時(shí)間 | 1.防火保護 2.B類(lèi)火災 |
用中倍泡沫發(fā)生器打中等干泡沫 | 0.5- 1.0% | 1.干且蓬松 2.隨風(fēng)流動(dòng) 3.可在垂直表面停留一定時(shí)間 | 1.地下室和封閉火災 2.流淌火覆蓋 3.室外防火隔離帶 |
干泡沫 | 0.3- 1.0% | 1.干且蓬松 2.成型非常好 3.可在垂直表面長(cháng)時(shí)間停留 | 1.玻璃和樹(shù)酯等表面的防火保護 2.隔離空間 3.嚴密的防火保護 4.高層火災 |
CAFS的具體應用:
①撲救A、B類(lèi)火災,如輪胎、陰燃、車(chē)輛燃燒等。此類(lèi)火災燃燒時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的煙霧和熱量,使用CAFS可利用中等泡沫,滅火效率是水滅火效率的5-8倍。
②博物館、圖書(shū)館、檔案館、珍貴古建筑物、試驗室等特殊場(chǎng)所火災。此類(lèi)火災用水滅火,建筑物及室內珍貴物品會(huì )遭到破壞,水漬甚至超過(guò)燃燒損失。使用CAFS可利用干泡沫隔離火焰,阻止火勢蔓延,再用中等泡沫或干泡沫滅火, 從而達到滅火和保護建筑以及珍貴物品的雙重目的。
③大型垃圾場(chǎng)或堆場(chǎng)火災??衫弥械扰菽采w性好,停留時(shí)間長(cháng),復燃性小的特點(diǎn),實(shí)施撲救,因用水量較小, 帶走的污物少,減少二次污染。
④覆蓋住大量的煙霧和灰塵,同時(shí)滅火。因為不使用水流直接沖擊,而利用中等泡沫或干泡沫覆蓋,有效減少揚塵和水蒸氣,因此特性CAFS在911事件中, 起到了關(guān)鍵的作用。
⑤高層火災。
(1)泡沫輸送。撲救時(shí)可將干泡沫輸送到水難以達到的高度。將泡沫比例調整為0.5%至0.7%之間,設置為干泡沫,因為干泡沫水分較少,含有大量的空氣,有效的降低了水帶的重量,所以可以將干泡沫輸送到足夠高的高度。
(2)壓力控制。壓縮空氣泡沫系統工作時(shí),水泵出水壓力一般設定在0.86MPa左右,最高工作壓力不易超過(guò)1MPa,因為CAFS系統中空氣壓力和水壓是由系統中的壓力平衡裝置自動(dòng)控制的,所以在此工作壓力下,可實(shí)現垂直距離350米左右的供液高度。因此無(wú)需更高的水泵出水口壓力,如果水泵壓力過(guò)高,由于空壓機的轉速有超速運行限制,反而會(huì )影響空壓機的正常工作。
⑥地下、隧道火災撲救。此類(lèi)火災CAFS利用中倍泡沫發(fā)生器打中等干泡沫可迅速隔絕空氣、驅趕煙霧。在撲救時(shí),應盡可能使用中倍泡沫發(fā)生器,使用中倍泡沫發(fā)生器時(shí),將壓縮空氣出口閥門(mén)關(guān)閉,因為發(fā)生器是采用自然吸氣發(fā)泡的方式,若加上壓縮空氣反而會(huì )影響發(fā)泡質(zhì)量,并根據火災情況將泡沫比例調整到0.5~1.0。
⑦空氣壓縮機獨立工作時(shí),可成為搶險救援設備的獨立氣源(如救生氣墊等),也可噴射壓縮空氣,驅散煙霧和有毒氣體。獨立使用空氣壓縮機時(shí)應注意水泵也要運行從而保證對空壓機的冷卻。