裝備 | CAFS壓縮空氣泡沫系統(tǒng)應(yīng)用(一)
80年代初,由于美國德州周邊水源匱乏,極其缺水,所以消防部門為應(yīng)對這種困局研發(fā)出CAFS(壓縮空氣泡沫系統(tǒng))。1996年CAFS開始進入中國,目前,在國內(nèi)大多數(shù)消防站作為主戰(zhàn)車推廣使用。
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(yù)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(nèi)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。七泡理論也被稱為CAFS的設(shè)計基礎(chǔ)。
水在滅火中存在的問題:
1.滅火效率低(15-20%);
2.滅火范圍有限;
3.復(fù)燃性高;
4.水漬損失大;
5.水需求量大;
6.輸送的高度有限;
7.消防車和水帶投入要求高。
CAFS的優(yōu)點:
1.滅火速度快,復(fù)燃性小,滅火效率提高5-8倍;
2.水漬損失小,便于保護現(xiàn)場和火災(zāi)調(diào)查取證;
3.泡沫保持時間長,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(jù)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(tǒng)的空氣流量是設(shè)定好的(空氣流量不變),當(dāng)水流量加大時,泡沫就相對變濕,反之亦然。此外,當(dāng)水流量不變時,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(jù)需要調(diào)節(jié)介于兩者之間。
泡沫種類 | 泡沫 比例 | 泡沫狀態(tài) | 適用場合 |
濕泡沫 | 0.3% | 1.在垂直表面流動 2.形不成厚度 | 1.普通滅火 2.陰燃火災(zāi) 3.室外火災(zāi) |
中等 濕泡沫 | 0.3% | 1.有流動性 2.可成形 3.可在垂直表面停留較短時間 | 1.框架火災(zāi) 2.填充空隙 3.室外防火隔離帶 |
中等 干泡沫 | 0.3- 0.7% | 1.略有流動性 2.可成形 3.可在垂直表面停留一定時間 | 1.防火保護 2.B類火災(zāi) |
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 3.可在垂直表面停留一定時間 | 1.地下室和封閉火災(zāi) 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.可在垂直表面長時間停留 | 1.玻璃和樹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(zāi) |
CAFS的具體應(yīng)用:
①撲救A、B類火災(zāi),如輪胎、陰燃、車輛燃燒等。此類火災(zāi)燃燒時會產(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、圖書館、檔案館、珍貴古建筑物、試驗室等特殊場所火災(zāi)。此類火災(zāi)用水滅火,建筑物及室內(nèi)珍貴物品會遭到破壞,水漬甚至超過燃燒損失。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大型垃圾場或堆場火災(zāi)。可利用中等泡沫覆蓋性好,停留時間長,復(fù)燃性小的特點,實施撲救,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(zāi)。
(1)泡沫輸送。撲救時可將干泡沫輸送到水難以達到的高度。將泡沫比例調(diào)整為0.5%至0.7%之間,設(shè)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(tǒng)工作時,水泵出水壓力一般設(shè)定在0.86MPa左右,最高工作壓力不易超過1MPa,因為CAFS系統(tǒng)中空氣壓力和水壓是由系統(tǒng)中的壓力平衡裝置自動控制的,所以在此工作壓力下,可實現(xiàn)垂直距離350米左右的供液高度。因此無需更高的水泵出水口壓力,如果水泵壓力過高,由于空壓機的轉(zhuǎn)速有超速運行限制,反而會影響空壓機的正常工作。
⑥地下、隧道火災(zāi)撲救。此類火災(zāi)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(qū)趕煙霧。在撲救時,應(yīng)盡可能使用中倍泡沫發(fā)生器,使用中倍泡沫發(fā)生器時,將壓縮空氣出口閥門關(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影響發(fā)泡質(zhì)量,并根據(jù)火災(zāi)情況將泡沫比例調(diào)整到0.5~1.0。
⑦空氣壓縮機獨立工作時,可成為搶險救援設(shè)備的獨立氣源(如救生氣墊等),也可噴射壓縮空氣,驅(qū)散煙霧和有毒氣體。獨立使用空氣壓縮機時應(yīng)注意水泵也要運行從而保證對空壓機的冷卻。