美国大力 CAFS 自动压缩空气泡沫灭火系统

美国大力全自动压缩空气A类泡沫灭火系统

l概述

全自动压缩空气A类泡沫灭火系统（简称为CAFS），是在上世纪八十年代初，在美国森林消防界提出最原始的设想和要求，由美国大力公司所发明的灭火系统。CAFS是一种高储能泡沫，它含有大量的高压空气，将A类泡沫水溶液充分细化和泡沫化，从而大大增强渗入燃烧物内部或粘附燃烧物表面的能力。传统的灭火机理是燃烧三要素，而CAFS的灭火机理是燃烧四要素（见图）。CAFS不仅能够吸收热量，冷却燃烧物，隔离燃烧物同空气，而且能够快速渗透到燃烧物的内部，细化水的粒度，增大水的覆盖面积和吸收更多的热量，最重要的是阻止了燃烧过程异常迅速的化学链反应，这就大大提高了CAFS的灭火效率，并且明显地节省了灭火用水。同用纯水灭火比较，CAFS的灭火效率提高了二十倍，灭火用水利用率提高了八倍，并且大大减少了复燃的可能性。由于混合液中含有大量的压缩空气，因此水带的重量降低了50%，从而显著地提高了灭火机动性，同时增加了射程。在空气压缩机独立工作时，可作为抢险救援设备的气源；也可以喷射压缩空气，驱散火场烟雾和有毒化学气体。可覆盖建筑物、贵重的仪器和设备等，是非常有效的防火保护措施。

l A类泡沫

A类泡沫液是针对A类火灾开发出的一种新型泡沫液，主要起到润湿和降低水表面张力的作用。A类泡沫的理化性能如下：

颜色：淡黄色

气味：微甜

密度：1.010±0.006gm/ml

PH值：7.0-8.5

折射系数：1.4085±0.0025

粘度：18.72±2.50centistroke厘-11℃时，266.00±2.50centistroke

表面张力:0.6%溶液时，22.92dyens/cm

沸点：85－110℃

闪点：85℃(PMCC)

水溶性：100％可溶

冰点：＜－15℃

发泡倍数：6.0：1，可达到50：1

25％析出时间：A类泡沫无此指标

储存温度：－10－＋50℃

储存有效期：15－20年

腐蚀性：对金属有一定的腐蚀性

注：各个生产厂的A类泡沫的理化性能会有不同。A类泡沫的常用比例是0.3-0.7，最大可到1.0%的比例。所以，A类泡沫的用量是很少的。典型比例时的泡沫和水的用量如下。

在0.3%比例时的用水量（升）

泡沫量20 50 100 150 200 250 300

用水量6667 16666 33333 50000 66667 83333 100000

在0.5%比例时的用水量（升）

泡沫量20 50 100 150 200 250 300

用水量4000 10000 20000 30000 40000 50000 60000

l工作原理

CAFS系统是将常压状态下的水，先同A类泡沫原液按一定比例混合；然后再同压缩状态下的空气按一定比例，在管路或水带中预混合；通过CAFS喷射装置（CAFS炮或枪）喷射出去。水，空气和泡沫的压力，流量和三者混合的比例，由控制调节系统来完成，从而达到三者的最佳匹配。

l系统构成

CAFS系统是由水泵，空气压缩机，A类泡沫比例混合器，空气压缩机控制和调节系统，CAFS出口控制和调节系统，喷射装置和各种附件等所组成。

CAFS系统组成简图一（水泵，出口控制和调节系统，喷射装置和各种附件等所组成）

CAFS系统组成简图二（空气压缩机，空气压缩机控制和调节系统）

CAFS系统组成简图三（综合显示）

CAFS系统组成简图四（喷射系统）

空气压缩机控制和调节系统主要元件

大力空气压缩机全自动控制和显示系统空气压缩机电磁离合器AFS

A类泡沫自动控制阀控制单元大力CAFS空气调节执行总成大力CAFS出口控制总成

l设计原则

CAFS系统最重要的设计要点，就是要使空压机的流量和压力在CAFS系统的最佳设计点（0.86兆帕），以及在围绕最佳设计点的一个宽广范围内，通过空气压缩机控制和调节系统，跟随水泵的流量和压力，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，中等泡沫和干泡沫。

湿

泡

沫

中

等

泡

沫

干

泡

沫

l适用范围

CAFS主要用来扑救A类火灾；同时可以扑救普通的B类火灾，当A类泡沫比例加大到0.5-1.0%时，效果更佳，但是抗烧性低于B类泡沫。

典型应用一览表

泡沫发生装置泡沫比例泡沫类型用途

CAFS，湿泡沫0.3% T1 l通用灭火

l框架内外灭火l野外灭火

CAFS，中等泡沫0.3% T2 l框架内灭火

l添充空间

l野外防火隔离带

CAFS，中等泡沫0.3-0.5-1.0% T3 l防火保护l B类火灾

中倍泡沫发生器0.5-1.0% T4 l地下室和封闭空间灭火l野外防火隔离带

CAFS，乾泡沫0.3-0.5% T5 l玻璃和树酯等表面的防火保护

l严密的防火保护

应用示意图

l产品种类

CAFS系统可分为两大类，一种是集成式，另一种是车载式。

集成式一集成式二

车载式：小型车载式、中型车载式、大型车载式。

车载式根据空压机的驱动方式可分为皮带轮驱动式，空压机同水泵一体式，第二取力器驱动式，底盘发动机皮带轮驱动空压机式。主要应用于大中型消防车，如A类泡沫车，AB类泡沫车，举高车，A类泡沫乾粉联用车，森林消防车，洗消车，抢险救援车，防化车，消防艇等。体现了大型化，功能全，结构复杂，成本高等特点。

小型车载式中型车载式

大型车载式