CN101062440A - 一种用于纵深空间的灭火设备及其用途 - Google Patents

Abstract

一种用于纵深空间的灭火设备及其用途属于消防领域。目的是提供一种低成本的用于纵深空间灭火的设备，将富氮空气，超细干粉灭火剂或泡沫灭火剂直接送往纵深空间的火灾发生区域，实现全淹没方式的灭火。该设备的基本构造为：沿纵深空间顶部铺设由难燃或自我灭火性的低软化点或低溶点材料制成的灭火剂输送管道，灭火剂输送管道的一端或两端连接灭火剂供给设备。利用本设备可在火灾发生时提供直达火源区域的灭火剂输送管道，实现全淹没型灭火剂灭火；可大幅度降低安全设备的建设和维护成本，有利于纵深空间灭火设备的普及；同时，采用氮气或超细干粉灭火剂进行灭火，可避免水喷雾产生的急剧烟气下降或水蒸气爆炸。

Description

一种用于纵深空间的灭火设备及其用途

技术领域：

本发明属于消防领域，具体涉及一种用于纵深空间火灾的灭火设备。

背景技术：

隧道、各种坑道以及大型购物中心等建筑物内发生火灾时，从建筑物外部喷射的灭火剂很难到达建筑物内部的火源，像这样的具有纵深空间的建筑物的火灾防范一直是消防安全的重点与难点。比如隧道是公路和铁路交通网的重要组成部分。据统计，欧洲地区2000年交通隧道网络总长超过1000公里。中国在2001年底的公路隧道的单洞总长度就达到705公里，铁路隧道总长度达到2457公里。虽然在隧道内发生的事故只占交通事故总量的极小部份，但它所造成的财产损害和人员伤亡以及交通中断的时间，却往往大大超过开放地带发生的事故。1999年3月24日发生于欧洲勃朗峰隧道内的车辆火灾持续了48小时，烧毁了数十辆车辆，并导致了39人死亡。由于上千度的高温造成隧道的严重损毁，为了修复隧道并更新安全系统，这条欧洲的交通大动脉中断行车达3年之久。

隧道火灾的灭火难点在于火灾造成的浓烟和高温阻碍了消防人员的进入隧道接近火源，而因火灾堵塞在隧道内的车辆也会妨碍消防车辆的进入。

勃朗峰隧道安全系统的更新费用达300万美元。它除了设置大量的监控，排烟及避难设备之外，还在隧道的两端和中央配备了3台特制的消防车。专勤人员24小时对隧道进行监控和防护。这样昂贵的安全系统对于一般的隧道或经济不发达的地区显然是不适用的。

日本和欧洲的少数几个国家在一些重要的公路隧道中采用了水喷雾消防设备。水喷雾消防设备是沿着隧道设置密集的水雾喷头和输水管路以及控制阀，与隧道外的供水和蓄水设备相联接。当隧道内发生火灾时，由监控人员启动水喷雾系统，在火灾地点的50米或100米的区段上喷射水雾。该系统存在下列弱点：

(1)设置成本高。由于需要设置大量的喷头，分配阀和输水管路，以及需要较大的供水，蓄水设备，所以系统的设置成本很高。

(2)无法保证完全灭火。由于现有的水喷雾设备还达不到全淹没的效果，所以它难以扑灭车辆内等存在喷雾障碍的空间的火灾。

(3)另外，由于水喷雾时的水蒸气膨胀和对烟气的降温作用会导致隧道顶部烟气的迅速下降，它会影响隧道内人员的疏散，所以水雾的喷射必须在隧道内的人员完全撤离之后才能进行。

(4)如果系统的启动(水喷雾的开始)过于迟缓，则由于隧道内温度过高，有可能产生类似于水蒸气爆炸的现象，造成2次灾害。

对于隧道这样的准封闭空间，如果能向隧道内注入足够量的氮气(或富氮空气)或悬浮性好的超细干粉灭火剂，则不但能够使灭火剂充满火灾空间，达到完全灭火的目的，还能避免水蒸气爆炸的危险。公开号为CN1431027的专利申请《一种用于非开放空间的火灾灭火方法和系统)》，提出了利用氮气分离膜在火灾现场生产富氮空气用于非开放空间灭火的方法。但对于长的隧道而言，如果从隧道口注入灭火剂并使其充满整个隧道，不仅需要注入大量的灭火剂，而且需要花费很长的时间。所以要实现对火灾区域的全淹没式灭火，必须解决向火源区域定点输送灭火剂的课题。

一般建筑物使用水喷淋设备来抑制火势的扩大，等候消防队的到来.这种水喷淋设备采用了低熔点喷嘴阀门，当火灾发生时，位于火源上方的喷嘴阀门受热熔化，实现自动喷水，对于顶部受热较均匀的平顶空间，该方法能够实现向火源的自动喷水，但对于拱顶或顶部形状复杂的空间，则很难保证火源上方的喷嘴的启动，另外，由于水喷淋设备一般不能保证完全灭火，还是要依靠消防队进行最终的灭火，所以对于消防队难以进入的纵深空间的火灾，它只能是一种延缓火灾发展的设备。

发明内容：

本发明的目的是提供一种低成本的用于纵深空间灭火的设备。它可以将富氮空气，超细干粉灭火剂或泡沫灭火剂直接送往纵深空间的火灾发生区域，实现全淹没方式的灭火。

本发明所提供的灭火设备至少包含灭火剂输送管道4、灭火剂供给设备8。更具体地说是，沿纵深空间顶部铺设灭火剂输送管道，灭火剂输送管道的一端或两端连接灭火剂供给设备。

灭火剂输送管道4可选择之一：为整体由难燃或自我灭火性的低软化点或低溶点的材料制成。根据纵深空间的使用状况，材料的软化点或溶点可在下列范围内选择：大于纵深空间通常使用的最高温度并小于纵深空间构造的热破坏温度。其软化温度或熔点优选在摄氏160度至500度之间，例如耐热PVC材料。可选择之二为：在由高熔点的材料制成的灭火剂输送管道上等间隔地设置由低熔点材料制成的封闭阀3。根据纵深空间的使用状况，封闭阀材料的软化点或溶点可在下列范围内选择：大于纵深空间通常使用的最高温度并小于纵深空间构造的热破坏温度。其软化温度或熔点优选在摄氏160度至500度之间。例如管道本体使用薄壁铁管，而封闭阀采用PVC材料。

可在灭火剂输送管道附设加压装置7，加压装置与管道连接，平时保持灭火剂输送管道内高于大气压的一定的压力。

可在灭火剂输送管道附设压力传感器6以及防止灭火剂供给设备8误动作的安全装置9，压力传感器将压力变动信号传入安全装置，再由安全装置判断是否启动灭火设备。

也可在纵深空间附设光电式火灾探测器5以及防止误动作的安全装置9，光电式火灾探测器将信号传入安全装置，再由安全装置判断是否启动灭火设备。

也可同时附设压力传感器6、光电式火灾探测器5以及安全装置9，压力传感器和光电式火灾探测器信号同时输入安全装置，再由安全装置判断是否启动灭火设备。

可在灭火剂输送管道增设消防备用接口10，用于消防队直接向灭火剂输送管道注入灭火剂。

前述灭火剂供给设备8为下列设备之一：超细干粉供给设备，氮气或富氮空气供给设备，泡沫灭火剂供给设备。

本设备不仅可以用于道路隧道的灭火，还适用于各种坑道以及具有纵深空间的大型建筑物的灭火。例如纵深尺寸远大于高度尺寸的大面积商业设施等。

当纵深空间内发生较大火灾时，位于火源上方的隧道顶部的温度迅速升高，超过灭火剂输送管道或封闭阀的软化点或溶点，该处的管道在温度的作用下破裂形成开口，此时启动灭火剂供给设备向火源区间喷射灭火剂进行灭火。采用本发明的灭火设备可在火灾发生时提供直达火源区域的灭火剂输送管道，使得灭火人员无须进入危险的火灾隧道就能灭火。通过隧道两侧配备的固定灭火设备，它可以实现隧道火灾的自动灭火。必要时也可由消防队利用该管道向火源区域注入灭火剂。与现有的水喷雾灭火设备相比，它可大幅度降低安全设备的建设和维护成本，有利于隧道灭火设备的普及，提高隧道行车的安全性。采用氮气或超细干粉灭火剂进行灭火，可避免水喷雾可能产生的急剧烟气下降或水蒸气爆炸。由于灭火剂输送管道平时处于无开口状态，所以即使出现灭火剂供给设备误启动的情况，灭火剂也不会被误喷射到隧道内危害行车安全。

附图说明：

附图是本发明所灭火设备的实施例示意图：1、纵深空间，2、燃烧物，3、封闭阀，4、灭火剂输送管道，5、光电式火灾探测器，6、压力传感器，7、加压装置，8、灭火剂供给设备，9、安全装置，10、消防备用接口。

具体实施方式：

附图显示了本发明的实施例。沿需要保护的宽10米，高6.5米的隧道顶部预先设置一条气密性好的内径0.1米的灭火剂输送管道4，灭火剂输送管道由不燃或难燃或自我灭火性材料制成，其软化温度或熔点在摄氏160度至500度之间，例如耐热性硬质聚氯乙烯(ISO15877-1：2003)材料。管道的两端延伸至隧道外固定超细干粉灭火设备8相联接，固定超细干粉灭火设备储存有500kg的超细干粉，均匀释放后可在隧道内上形成干粉密度为77g/m³的100米的灭火区间.10为消防队注入灭火剂的备用接口。干粉灭火设备8安装有防止误动作的安全装置9。管道通过带有空气压缩机的加压装置7增压并保持高于当地气压的压力，比如0.15MPa。压力传感器6与干粉灭火设备8的安全装置9相连接。在隧道内按一定间隔设置光电式火灾探测器5并与安全装置9相联接。安全装置9必须在一定时间间隔内同时收到压力变化和火灾的光电信号才能开启。

当隧道内发生较大的火灾时，位于火源上方的隧道顶部的温度迅速升高，超过灭火剂输送管道4的软化点或溶点，该处的管道在内部压力和温度的作用下破裂形成开口，致使管道内压力迅速降低。同时光电式火灾探测器5将监测到火灾信号并传输至防止误动作的安全装置10。防止误动作的安全装置根据管道在内部压力的变化和由光电式火灾探测器将监测到火灾信号判断发生火灾，通过联动的交通管理系统对车辆运行进行管理和指挥隧道内人员避难，并开启超细干粉灭火设备8。在隧道内人员脱离危险地带之后，或经过一段预留的避难时间之后，手动或自动启动超细干粉灭火设备8通过灭火剂输送管道4向火源区间喷射灭火剂进行灭火，同时停止火源区域的通风。

对于等级较低的隧道，或经济未发达地区，或隧道密集的地区，也可以不设固定灭火设备，而由消防队利用预设的灭火剂输送管道进行机动灭火。

Claims (12)

1.一种用于纵深空间的灭火设备，至少包含灭火剂输送管道(4)、灭火剂供给设备(8)，其特征在于：沿纵深空间顶部铺设由难燃或自我灭火性的低软化点或低溶点材料制成的灭火剂输送管道，灭火剂输送管道的一端或两端连接灭火剂供给设备。

2.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：所述的灭火剂输送管道(4)的软化温度或熔点在摄氏160度至500度之间。

3.如权利要求1或2所述的灭火设备，其特征在于：所述的灭火剂输送管道(4)为耐热PVC材料。

4.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：所述的灭火剂输送管道(4)由高熔点的材料制成，上面等间隔地设置由低熔点材料制成的封闭阀(3)。

5.如权利要求4所述的灭火设备，其特征在于：所述的封闭阀(3)的软化温度或熔点在摄氏160度至500度之间。

6.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：所述的灭火剂供给设备(8)为超细干粉供给设备、氮气或富氮空气供给设备或泡沫灭火剂供给设备。

7.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：所述的灭火剂输送管道(4)附设加压装置(7)。

8.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：在所述的灭火剂输送管道(4)附设压力传感器(6)以及防止误动作的安全装置(9)。

9.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：在所述的灭火剂输送管道(4)附设光电式火灾探测器(5)以及防止误动作的安全装置(9)。

10.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：在所述的灭火剂输送管道(4)同时附设压力传感器(6)、光电式火灾探测器(5)以及防止误动作的安全装置(9)。

11.如权利要求1所述的灭火设备，其特征在于：在所述的灭火剂输送管道(4)增设消防备用接口(10)。

12.权利要求1-10任一的灭火设备的用途，其特征在于：用于纵深空间灭火。

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