泡沫及噴射器具介紹

針對部分消防救援人員及企業專職消防隊隊員對泡沫及其噴射裝具存在概念不清、辨識不準的情況，結合近期的學習，收集整理了相關資料，匯總出泡沫滅火劑、泡沫滅火裝具相關基本知識。專業的詞在用專業的詞語解釋的同時，加入了一些自己的理解，供大家參考。

一、泡沫滅火劑

（一）首先介紹幾個基本概念

1、泡沫滅火劑：是撲救可燃易燃液體的有效滅火劑，它主要是在液體表面生成凝聚的泡沫漂浮層，起窒息和冷卻作用。

滅火原理：泡沫噴射在著火液體上後，能浮在液面起覆蓋作用。泡沫是熱的不良導體，有隔熱作用，又具有吸熱性能，可以吸收液體的熱量，使液體表面溫度降低，蒸發速度減慢；另一方面，泡沫之間有一定的粘性，阻止液體蒸汽穿過，使液體和燃燒區隔絕，當液體完全被泡沫覆蓋之後，得不到可燃蒸汽的補充，火焰被迫熄滅。這也是為什麼水和泡沫不能同時使用滅同一處火災的原因所在（因為直流水會破壞泡沫的覆蓋層）。

另外，泡沫滅火劑不適用於撲救金屬火災、遇水燃燒或爆炸物質的火災、帶電設備的火災（注意，中級可能會考哦）。（雖說叫泡沫滅火劑，但畢竟含了很多水）

2、泡沫液：也可叫做泡沫原液或泡沫濃縮液，可按適宜的濃度與水混合形成泡沫溶液的濃縮液體。

3、泡沫混合液：也可叫做泡沫溶液，由泡沫液與水按規定濃度配製成的溶液（針對油烴類火災，泡沫混合液只有冷卻效果，沒有滅火功效）。

4、發泡倍數：泡沫液按規定比與水混合製成混合液，混合液產生的泡沫體積與混合液體積的比值稱發泡倍數。按發泡倍數（可理解為膨脹率）不同，泡沫滅火劑可分為低倍數泡沫滅火劑、中倍數泡沫滅火劑、高倍數泡沫滅火劑。

低倍數泡沫發泡倍數 n<20倍；中倍數泡沫發泡倍數 20 倍≤ n<200倍；高倍數泡沫發泡倍數n≥200倍。

5、析液時間：是衡量泡沫穩定性的一個指標。指一定質量的泡沫自生成開始，到析出混合液的時間。常用到25%和50%析液時間，指的是析出25%和50%質量的混合液時間。（析液時間長的滅火劑穩定性好，但流動性相對較差，滅火效率低；相反析液時間短流動性好，但不夠穩定，泡沫容易消失。泡沫生成需要經歷一個由較小的氣泡合併為較大的氣泡的過程，泡沫膜逐漸增厚，由於重力作用，泡沫膜部分液體就會流到氣泡下方，到一定重量時，液體便脫開氣泡析出，氣泡不斷合併）

6、非水溶性、水溶性：簡單來講，將液體分別和水混合，靜置後分層的是非水溶液，不分層的是水溶液。但嚴格來講，所有液體都有一定的溶水性，只是溶解度有高有低。我們通常將烴類液體視為非水溶性液體，常見的有原油、汽油、煤油、柴油、笨等，而將甲酸、酒精、乙醇等易溶於水的稱為水溶性液體。現在還有一種叫乙醇汽油的，也屬於水溶性液體。

7、泡沫校驗：也稱驗證泡沫。泡沫液與水混合成泡沫混合液，經水帶、泡沫噴射裝具向外噴出，噴射出來的液體先後順序分別為「水、混合液、泡沫」（因為泡沫消防車泵啟動後，先出水，帶動泡沫液罐液體吸出，混合後液體再經泡沫槍噴出，故這一階段先出水，後出混合液，出的混合液也是由差變好的過程；同時在這期間，槍體吸氣口形成負壓，並吸入空氣，與不斷流經管路的混合液混合，形成初始泡沫，當這一過程穩定後，泡沫將不斷噴出，故最後出的才是泡沫），這一校驗過程一般不超過1分鐘，在我支隊2021年7月份的化工滅火救援培訓中，這一過程往往在30秒以內完成（液體從泡沫噴射裝具噴嘴噴出至形成連續不斷泡沫的時間，如果從車輛出液算起，時間會更長一些，這與水帶鋪設長度等因素也有關係）。泡沫校驗的目的是避免前期噴出的水、混合液直接進行滅火，破壞原有的泡沫保護層或引起火勢的進一步蔓延擴大，要讓真正的泡沫去滅火，提高滅火效能。

（二）A類泡沫滅火劑與B類泡沫滅火劑

泡沫滅火劑按照使用場所和特點可分為A類和B類泡沫滅火劑。

1、A類泡沫滅火劑：主要適用於撲救A類（固體物質）火災的泡沫滅火劑，同時也可以用於撲救非水溶性液體火災。相對於B類泡沫滅火劑，A類泡沫滅火劑強調潤濕功能和隔熱防護性能，而且比普通B類要貴。

A類泡沫滅火劑主要應用在壓縮空氣泡沫系統中。通過比例混合裝置與水混溶後，形成泡沫混合液（泡沫溶液），泡沫混合液通入一定比例的壓縮空氣，撞擊混合後產生泡沫。

壓縮空氣泡沫系統（CAFS），是能在一定壓力範圍內壓入適量的空氣至泡沫液中，以形成各種發泡倍數和不同狀態泡沫的泡沫產生系統。壓縮空氣泡沫系統的典型應用是壓縮空氣泡沫消防車（主要裝備水罐和泡沫液罐，通過壓縮空氣泡沫系統噴射泡沫滅火的消防車）。需要說明的是：壓縮空氣泡沫（A泡）為高倍數泡沫，發泡率高，通常配比只有0.2%~0.5%，壓縮空氣泡沫濃縮液用量僅為普通泡沫液的1/10。

2、B類泡沫滅火劑：可分為水溶性泡沫滅火劑（如蛋白泡沫滅火劑、氟蛋白泡沫滅火劑、輕水泡沫滅火劑等）和抗溶性泡沫滅火劑（如凝膠型抗溶泡沫滅火劑、水成膜抗溶泡沫滅火劑、氟蛋白抗溶泡沫滅火劑等）。抗溶性泡沫滅火劑是主要用於撲救水溶性液體的滅火劑，因為這種滅火劑加入了不溶解於水的有機金屬絡合鹽（如脂肪酸鋅皂），它能均勻的分布在泡沫壁上，在醇類物質表面形成一層膠膜，有效的防止水溶性溶劑溶於泡沫中的水，保護了泡沫，使泡沫能夠牢固地覆蓋在溶劑液面上，起到滅火作用。（大家聞的比較臭的一般為蛋白泡沫液，因為用的多為動物蛋白，水成膜的相對不臭，用的合成蛋白。抗溶性泡沫保質期只有兩年，價格是普通泡沫的3-4倍。這裡對各類泡沫成分、性質不做詳細介紹）

拓展：實戰中應急使用，如果發生水溶性液體火災，又沒有抗溶性泡沫的情況下，可利用普通B類泡沫。若所載泡沫液為3%型，則將泡沫比例混合器調為6%（自動泡沫比例混合器顯示屏上的比例），若所載泡沫液為6%型，則將泡沫比例混合器調為8%，使用此方法，供液時間將會減半（因為你的泡沫液用超標了）。

（三）低倍數、中倍數、高倍數泡沫滅火劑

前面講了低、中、高倍數泡沫滅火劑的區分，下面說下適用範圍。

1、低倍數泡沫滅火劑：主要通過泡沫的遮斷、窒息、冷卻作用，將燃燒液體與空氣隔離實現滅火。大部分泡沫滅火劑都屬於低倍數泡沫滅火劑。通常用的低倍數泡沫發泡倍數在6~8倍，低於4倍的就不能再用了（因為倍數越低，越接近於水，而且這裡的6倍，和6%型泡沫液里的6不是一個概念）。

2、中倍數泡沫滅火劑：中倍數泡沫滅火機理取決於其發泡倍數和使用方式，當以較低的倍數用於撲救甲、乙、丙類液體流淌火災時，其滅火機理與低倍數泡沫相同；當以較高的倍數用於全淹沒方式滅火時，其滅火機理與高倍數泡沫相同。這麼說，大家可能會覺得中倍沒什麼特點，中倍數泡沫滅火劑要和中倍數泡沫發生器聯用，在供給強度相同時滅火時間要比低倍數泡沫短很多，適用於地上油罐的液上滅火和地面流淌火。

3、高倍數泡沫滅火劑：以少量高倍數泡沫液和水，按一定比例混合後，再通過高倍數泡沫發生裝置，吸入大量空氣，把混合液吹成許許多多的滅火氣泡（關鍵詞：大量空氣、吹成。下面會介紹高倍數泡沫發生器，大家可以看下裝置特點）。主要適用於撲救火源集中、泡沫容易堆積場合的火災，如船倉、油池、地下建築、室內倉庫、礦井巷道、電纜溝、機場設施、LNG、乙烯、丙烯等低溫液體泄漏或火災，油槽、計量槽、密閉泵利用固定設施打半淹沒、全淹沒。

（四）3%型和6%型泡沫滅火劑

3%型泡沫滅火劑主要用於固定泡沫滅火系統，主要針對初期火災，油溫不高，波及不廣，相對易控制的火情。（泡沫液與水的混合比為3:97）

6%型泡沫滅火劑主要用於移動消防力量，主要針對難控火災，油溫比較高時，相對3%型泡沫壁厚、抗燒性好。（泡沫液與水的混合比為6:94）

（五）為什麼在滅火過程中泡沫滅火劑要統型

由於多種類型的泡沫滅火劑的聯用會產生滅火效能降低的問題（原因是各種添加劑的性質是不一樣的，有些離子帶正電，有些離子帶負電，混合使用之後容易發生反應，降低滅火劑的活性，造成1加1小於2，甚至等於0的效果）。故我支隊目前車載及庫存泡沫均為水成膜泡沫滅火劑，轄區25家企業專職隊均在建站時被要求配備水成膜及抗溶性水成膜泡沫滅火劑（一般單位庫存不低於12噸，化工單位不低於20噸），實現轄區泡沫滅火劑全部統型（為什麼選用水成膜泡沫滅火劑，因為與其他泡沫相比，其延展性、流動性更好，儲蓄時間長，對泵、罐體、裝置腐蝕性相對小，可進行強釋放）。

水成膜泡沫滅火劑和抗溶性水成膜泡沫滅火劑標識。

6% A F F F（水成膜） / A R（抗溶）。泡沫桶標識僅有A F F F，代表裝載水成膜泡沫滅火劑；泡沫桶標識為A F F F/ A R，即代表抗溶性水成膜泡沫滅火劑。

二、泡沫滅火裝具

（一）各類器具介紹

泡沫管槍：

2、泡沫鉤管：又稱空氣泡沫鉤管，是一種移動式泡沫滅火裝具，用來產生和噴射泡沫，主要撲救油罐火災，在池火和圍堰火撲救中也有所應用。主要型號PG16型，工作壓力0.5mpa，混合液流量16L/s，重量一般在14至17kg，長度3.5m至4m。一些鉤管設計不夠合理，有的無吸風（氣）孔、有的無變徑（上下一般粗，生成泡沫後，泡沫會由少變多、泡沫壁會由小變大，由於管徑不變，隨著泡沫的行進，泡沫壁會因膨脹相互擠壓、破碎，導致最終發泡效果不佳），目前較為理想的是五節變徑鉤管。

3、中倍數泡沫發生器：移動式中倍數泡沫發生器主要有手提式、肩背式和推車式三種。常見的有手提式中倍數泡沫發生器、AB類泡沫比例混合器（肩背式）和暴雪中倍數泡沫炮（推車式）。在「三疊加、三梯次」泡沫滅火戰法中，利用此裝具使低倍泡沫打出中倍效果，但不作為滅火使用，因為不抗燒（畢竟不是中倍），主要用於推動低倍數泡沫前進並增加厚度，進行二次覆蓋，冷區補位，防止復燃。

中倍數泡沫發生器的特點是都帶有網格。網格的作用是將泡沫混合液進一步分隔成泡沫，使泡沫粒徑小，密度大，延展性好。

（1）手提式中倍數泡沫發生器

支隊目前沒有，不做介紹。

（2）AB類泡沫比例混合器（自吸式中倍數泡沫槍）：基本上各消防救援站都有。該裝置是一種多功能自吸式泡沫噴射器，使用0.1%~1%的A類泡沫液可噴滅A類燃料引起的火災。使用3%~6%的B類泡沫液可噴滅非水溶性液體火災。由泡沫液罐，自吸式低、中倍數泡沫混合器與消防槍組成。配有3個槍頭，具有中倍數泡沫、低倍數泡沫和直流等3種噴射方式。有0.1%~0.5%,1%,3%,6%泡沫混合比例可調整。0.7MPa≥額定工作壓力≥0.5MPa。額定工作壓力下，射程：直流≥13m，低倍數泡沫≥10m，中倍數泡沫≥2m。額定工作壓力下，額定流量≥40L/min。適用於撲救小面積、初期火災。

（3）暴雪泡沫炮（中倍數泡沫炮）

PPY40D型暴雪泡沫炮是我支隊正在普遍使用的中倍數泡沫發生器，水流量40L/s，中倍泡沫流量96000L/min，中倍泡沫射程45~50米，輸出最高壓力0.8mpa，泡沫消耗1.8L/s。該器具特點是有三個噴嘴，混合液在一定的壓力下進入發生器噴嘴，其中邊上的兩個噴嘴以霧化或小粒子的形式快速大量的噴向發泡網，形成中倍數泡沫;中間的噴嘴以吸氣的方式不經過發泡網直接噴出泡沫，三個噴嘴噴出的泡沫最終合併向前射出。中間的噴嘴主要起到提高射程的作用，在支隊培訓過程中發現，當壓力較低時(小於0.35Mpa),會看到明顯的三股泡沫流(中間長，兩邊短)，該類型中倍數泡沫發生器不適合用於「三疊加、三梯次」泡沫滅火戰法中，適合中遠距離滅火使用。

4、高倍數泡沫發生器：大致可分為四類，簡易高倍數泡沫發生器、水力驅動高倍數泡沫發生器、發動機驅動高倍數泡沫發生器、電動機驅動高倍數泡沫發生器。用於噴射高倍數泡沫滅火劑。

在「三疊加、三梯次」泡沫滅火戰法中，主要用於補位和增加泡沫的厚度，達到窒息滅火效果。

高倍數泡沫發生器在中倍數泡沫發生器網格的基礎上加裝了送風管扇（高倍數泡沫發泡比高，只利用文丘里管的方式不能解決問題，通常設置風機），在風力作用下，使泡沫粒徑變大，密度變小，堆積高度，使延展性變弱，打出高倍淹沒效果。

5、泡沫炮：又稱空氣泡沫炮，按操縱方式分手動型、電動型和氣動型。使用泡沫滅火，需要加裝泡沫發泡管，未加裝只能進行強釋放。

（二）固定、半固定泡沫滅火系統

1、固定泡沫滅火系統：由固定的泡沫液消防泵、泡沫液貯罐、泡沫比例混合器（裝置）、泡沫混合液的輸送管道、泡沫產生裝置、火災探測與啟動控制裝置及控制閥門等系統組件組成，並與給水系統連成一體。當火災發生時，先啟動消防泵、打開相關閥門，系統即可實施滅火。固定式泡沫滅火系統的泡沫噴射方式可採用液上噴射和液下噴射方式。（即固定的系統，由企業進行控制，無需水帶連接，一般固定設施採用的為3%型泡沫滅火劑）

2、半固定泡沫滅火系統：半固定，意思就是相對固定系統來說，該系統有一部分為固定式，可及時啟動，另一部分是不固定的（或者說這部分壓根就沒有，需要移動消防力量去補充），發生火災時，要由移動消防力量進入現場將相關裝備、滅火劑與固定設備相連組成滅火系統滅火。主要有兩種形式：一種為設有固定的泡沫產生裝置，泡沫混合液管道、閥門。當發生火災時，泡沫混合液由泡沫消防車或機動泵通過水帶從預留的接口進入。另一種為設有固定的泡沫消防泵站和相應的管道，滅火時，通過水帶將移動的泡沫產生裝置（如泡沫槍）與固定的管道相連，組成滅火系統。（由消防車及水帶與固定的泡沫產生器相連接或由固定的泡沫站及消防水帶、泡沫管槍或鉤管等組成的泡沫滅火系統）

（三）發泡原理

利用文丘里管原理。文丘里管是先收縮後擴大的管道，是一種真空發生裝置。水流或泡沫混合液從文丘里管的入口進入，通過收縮的噴口噴出，流速加快，在噴口的出口後側形成負壓區，可以吸附泡沫液或空氣，形成泡沫混合液或泡沫。

（四）釋放問題

移動力量使用泡沫滅火劑，如果給的壓力過大（一般為0.7mpa以上），會導致液體流速過快，吸空氣量不足，噴射出來的就是混合液，如果壓力過小（一般為0.2mpa以下，含低中高噴射裝具）， 會導致負壓不足吸不上泡沫。

泡沫產生裝具按吸氣形式可分為三種類型：

1、完全吸氣型：包括固定式泡沫產生器（吸氣），分為罐壁式和浮盤邊緣式兩種，主要用於快速撲救初期火災。初期火災熱值不高，產生器距離火源近，不考慮防護與距離，泡沫產生效果90-95%。

2、半吸氣型：包括泡沫管槍、泡沫鉤管，主要用於撲救流淌火、池火。噴射距離通常不遠（緩釋放），泡沫產生效果70-80%。

3、非吸氣型：包括移動炮、車載炮、臂架炮，主要用於裝置立體火災和防火堤池火攻堅撲救。通過二次撞擊達到發泡效果（強釋放），泡沫產生效果30%。

緩釋放：主要指帶有吸氣（網格、風扇）功能的泡沫噴射器具在一定的壓力下（一般不超過器具額定壓力的2/3）向著火液體噴射泡沫的釋放方式。用於中、近距離作戰。

強釋放：主要指不具有吸氣功能的泡沫噴射器具噴射出的泡沫混合液經過二次撞擊（噴射至罐壁、裝置上）吸入空氣產生一定泡沫量的釋放方式。適用於遠距離作戰。

正確的釋放方式是發揮泡沫最佳效能的基礎技術。

三、泡沫比例混合器

泡沫比例混合器是泡沫滅火系統的"神經中樞",利用文丘里原理安裝在消防泵旁路，比例器的進口與消防泵的出口連結，出口接入消防泵的進口，形成環路。

按泡沫液加入的方式不同劃分為正壓式泡沫比例混合器和負壓泡沫比例混合器。負壓式比例混合器，可一邊外吸泡沫液一邊出泡沫。

（一）自動、手動泡沫比例混合器

按泡沫液比例調節方式不同劃分。

1、自動泡沫比例混合器：可根據需要自動調節泡沫比例。有1%~8%、1%~10%、3~6~8%等類型。

2、手動泡沫比例混合器：用手柄調節，需根據釋放器混合流量要求調節，對準釋放器所需相應的刻度「8-16-24-32-48-64」（噴射器具泡沫混合液流量對應值）或「25-50-100-150-200-300」（噴射器具泡沫流量對應值），絕對不能將刻度指示放在標定刻度的中間。

（二）實際應用

1、車載炮。使用車載炮釋放泡沫，應根據作戰要求強釋放（直流）或緩釋放（帶泡沫炮頭）控制泵浦壓力，查看車載炮額定混合流量或車載炮型號（如車載炮額定流量48。即混合液流量48L/s，48×6.25=300L/s的泡沫產生量），手動泡沫混合器標定泡沫混合液流量為48L/s，刻度指示調節為48（如若是泡沫流量對應值，就調至300），絕不能任意調節，保障釋放器負壓吸氣量。

2、單/雙幹線

以PQ8泡沫管槍為例，標定泡沫混合液流量為8L/s。8L/s×6.25=50L/s的泡沫產生量（如果PQ16，16L/s×6.25=100L/s的泡沫產生量），刻度指示調節為8；如手動泡沫比例混合器最小刻度為16，車輛配置只有2把PQ8泡沫管槍，駕駛員應根據作戰要求將刻度指示調節為16，並告訴班長採取雙幹線2個PQ8泡沫管槍或前端分水器雙幹線2個PQ8泡沫管槍出液滅火（保障釋放器對應吸氣量）。以上針對車載6%型泡沫液，如果是車載3%型，則減半（現在基本上車載都是6%型，這一條僅作為了解）。

四、泡沫滅火劑用量相關計算公式

（一）泡沫量計算：Q=Aq

Q為儲罐（油池、流淌火）滅火需用泡沫量，L/s。

A為儲罐（油池、流淌火）燃燒液面積，㎡。

q為泡沫供給強度，L/s·㎡。

（二）泡沫槍（炮、鉤管）數量計算：N=Q/q

N為撲滅儲罐（油池、流淌火）需用的泡沫槍（炮、鉤管）的數量，支。

Q為儲罐（油池、流淌火）滅火需用泡沫量，L/s。

q為每支泡沫槍（炮、鉤管）的泡沫產生量，L/s。

Q

為儲罐（油池）滅火需用泡沫槍（炮、鉤管）的數量，支。

撲滅液體流淌火需用的泡沫槍（炮）的數量，支。

（四）泡沫液使用時間估算。

如果用兩支PQ16型泡沫槍，則時間減半。

綜上，在用泡沫滅火劑滅火時，如果出現打出來的泡沫效果不佳、滅火效能不好，可能是因為以下幾種原因引起。

1、泡沫比例混合器調節有誤；

2、壓力過大或過小；

3、析液時間不足；

4、驗證泡沫時間不足；

5、泡沫滅火劑與泡沫噴射裝具選用不相對應；

6、泡沫過期（水成膜泡沫滅火劑有效期8年，其他類型的基本都在2年左右)；

7、泡沫液管路堵塞（由於不及時清理或清理不當引起）；

8、泡沫噴射裝具不符合要求（山寨貨）；

9、人為操作問題（如泡沫管槍開關調節方向錯誤，泡沫鉤管在使用過程中遮擋住了吸氣口）。

「巧婦難為無米之炊」，初中時政治課上經常講，考試也會經常考的一句話，講的是生產力與生產關係之間的聯繫，表明生產關係對生產力具有能動的反作用，雖然目前化工類火災對於部分支隊轄區來講仍然是少數，但相關裝備器材寧可買來不用，也不能用時沒有，做到居安思危，常備無患。

以上對泡沫滅火劑及泡沫噴射裝具基本情況進行了說明，對文中涉及的「三疊加、三梯次」泡沫滅火戰法、高倍數泡沫全淹沒及半淹沒戰法在這裡不進行闡述。如有不足之處還望各位領導、專家、同事批評指正，如需補充或更正的請在下面留言，大家一起交流探討。下期，將針對煤化工滅火救援工作和大家一起交流學習。

來源丨昌吉州消防救援支隊作戰訓練科編制、橙色救援