CN105727474A - 一种储油罐环状细水雾灭火系统 - Google Patents

一种储油罐环状细水雾灭火系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种储油罐环状细水雾灭火系统：在储油罐内设置悬浮于油面上的金属支架，其上设置细水雾喷射装置，喷射装置与储油罐外部的高压水供送装置连通；细水雾喷射装置包括设于铝合金圈圆心处的水集合器以及六支呈辐射状的金属管，还包括构成同心圆结构的内层环形金属水管、中间层环形金属水管和外层环形金属水管；各金属管的近端与水集合器连通，远端与各内外层金属水管分别连通；并且各内外层金属水管上沿圆周方向等分设置有多个细水雾喷嘴。该系统在满足灭火的条件下，直接将灭火细水雾直接喷射到罐内着火燃烧区域，达到了更加快速、有效灭火的目的。同时也能够更快地降低罐体内可燃性气体的温度，防止二次复燃和爆炸的产生。

Description

一种储油罐环状细水雾灭火系统
技术领域：
本发明涉及一种储油罐环状细水雾灭火系统，属于消防及火灾科学技术领域。
背景技术：
近年来，我国对油品消耗量的日益剧增，储油罐重特大火灾事故频繁发生。而传统泡沫灭火系统的灭火速度慢，浪费灭火剂现象十分严重，也会产生二次污染；同时，灭火后的油品由于泡沫的污染也很难被利用，经济损失较大。最关键的是采用泡沫灭火系统时，灭火后罐内的温度仍然保持高温，一旦施加的泡沫量不够，由于高温下大量泡沫的破灭还有可能导致部分油面重新裸露，产生二次复燃。一旦复燃，由于罐体内的高浓度油气的存在，瞬间会产生猛烈的爆炸。更重要的是，储油罐内油品只是在靠近罐壁附近区域的沿一定圆周范围内燃烧，而在罐体中心一定半径范围内由于缺氧而呈非燃烧状况。罐体内可燃性液体的灭火最关键的是在着火区域内喷射灭火剂才能进行有效灭火。另外，为了防止二次复燃的发生，还要能够快速降低罐内可燃气体的温度。因此，需要对储油罐的细水雾灭火方式进行改进。
发明内容：
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种储油罐环状细水雾灭火系统，该系统在满足灭火的条件下，直接将灭火细水雾直接喷射到罐内着火燃烧的区域，以达到更加快速、有效灭火的目的。同时也能够更快地降低罐体内可燃性气体的温度，防止二次复燃和爆炸的产生。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种储油罐环状细水雾灭火系统：
在储油罐内设置悬浮于油面上的金属支架，在所述金属支架上固定设置细水雾喷射装置，所述细水雾喷射装置通过管道与储油罐外部的高压水供送装置连通；
所述金属支架由2-3个构成同心圆结构的铝合金圈、以及连接在铝合金圈之间的加强筋构成，在所述铝合金圈/加强筋的底部设有支撑浮球；
所述细水雾喷射装置包括设于铝合金圈圆心处的水集合器以及六支呈辐射状等分分布在水集合器外周的金属管，六支金属管处于同一平面内；
所述细水雾喷射装置还包括构成同心圆结构的内层环形金属水管、中间层环形金属水管和外层环形金属水管；各所述金属管的近端与水集合器连通，远端与所述内层环形金属水管、中间层环形金属水管和外层环形金属水管分别连通；并且，所述内层环形金属水管、中间层环形金属水管和外层环形金属水管上沿圆周方向根据储油罐的大小和灭火条件的需要等分设置有多个细水雾喷嘴。
所述加强筋设置为八根，八根加强筋呈辐射状等分分布在铝合金圈的圆周方向上；所述支撑浮球设置为四个，四个浮球等分分布在铝合金圈的圆周方向上；各浮球的球体形状为椭圆球或球形，采用1毫米不锈钢板焊接制成，并经防腐处理和水压试验，体积为0.15立方米～0.60立方米。
所述外层环形金属水管采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周面距离储油罐内壁30～60厘米。
所述中间层环形金属水管采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周与外层环形金属水管内圆周的距离为30～60厘米。
所述内层环形金属水管采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周与中间层环形金属水管的内圆周距离为40～60厘米。
所述细水雾喷嘴为不锈钢制成，喷射角为120°，入水口管径为1.5～2厘米，雾滴直径为100～150微米，安装在外层环形金属水管、中间层环形金属水管和内层环形金属水管的底面，每个环形金属水管上细水雾喷嘴的间距为1.0～1.2米，出口距离油面为40～50厘米。
所述外层环形金属水管的外圆周上等分分布有四根定位杆，采用黄铜棒制成，直径为2厘米，长度为25～55厘米，水平固定安装在外层环形金属水管的外圆周，定位杆的外侧端部为半圆形。
所述高压水供送装置包括依次连接的高位水箱、消防水泵、水输送钢管接合器、耐压金属软管；所述水集合器由不锈钢管制成，下部直径为50～60厘米，壁厚为2～3毫米，高度为50～60厘米，下部封闭，上部一体式设置有长度为20厘米、直径为50～75毫米的不锈钢连接管，壁厚为2～3毫米，不锈钢连接管上端部安装锁紧接合器，所述锁紧接合器与耐压金属软管连通由其供送高压水。
所述辐射状的金属管共六支，材料为不锈钢管，管内径为40～50毫米，壁厚为2～3毫米，任意两根之间的夹角都为60°，呈辐射状均匀固定在金属支架上，方，重量由金属支架承载，并且每根辐射状金属管的远端都与外层环形金属水管、中间层环形金属水管和内层环形金属水管相通，近端与水集合器相通。
所述水集合器由不锈钢管制成，下部分的直径为50～60厘米，高度为50～60厘米，壁厚为2～3毫米，下部封闭，上部一体式设置有长度为20厘米、直径为50～75毫米、壁厚为2～3毫米的不锈钢连接管，不锈钢连接管的上端部安装锁紧接合器。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明一种储油罐环状细水雾灭火系统能够直接将灭火细水雾喷射到燃烧的火焰区，灭火速度和吸热量更快，灭火后可以使储油罐内可燃性气体的温度达到150℃以下。既满足了快速、有效扑灭油罐火灾的目的和技术要求，也能达到更快降低可燃性气体温度的作用。
(2)本发明一种储油罐环状细水雾灭火系统的结构简单，经济适用，安装、改造、维修方便的特点。
(3)改造后的一种储油罐环状细水雾灭火系统的细水雾灭火喷嘴直接将细水雾喷射到高温火焰区，同样细度的细水雾直接与高温火焰接触，与一种储油罐辐射状细水雾灭火系统相比，蒸发速度比大大增加，吸热速度更快，罐体内温度降低的速度也更迅速，扑灭火灾时的用水量更少。本发明一种储油罐环状细水雾灭火系统也可以应用于所有可燃性液体储罐的灭火。
附图说明：
图1为本发明的系统示意图；图2为本发明的罐内部分整体结构示意图；图3为本发明的水集合器结构图；图4为本发明的外层、中间层和内层环形金属水管结构示意图。
图中标号：1-高位水箱；2-消防水泵；3-水输送钢管；4-接合器；5-耐压金属软管；6-水集合器；7-金属支架；8-支撑浮球；9-辐射状金属管；10-外层环形金属水管；11-中间层环形金属水管；12-内层环形金属水管；13-细水雾喷嘴；14-补给水管；15-水位计；16-定位杆；17-锁紧接合器；18-加强筋。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
实施例：参见附图，本实施例的储油罐环状细水雾灭火系统，其是在储油罐内设置悬浮于油面上的金属支架7，在金属支架7上固定设置细水雾喷射装置，该细水雾喷射装置通过管道与储油罐外部的高压水供送装置连通；其中，金属支架7由2-3个构成同心圆结构的铝合金圈、以及连接在铝合金圈之间的加强筋18构成，在铝合金圈/加强筋的底部设有支撑浮球8；加强筋18设置为八根，八根加强筋呈辐射状等分分布在铝合金圈的圆周方向上；支撑浮球8设置为四个，四个浮球等分分布在铝合金圈的圆周方向上；各浮球的球体形状为椭圆球或球形，采用0.2～0.5毫米不锈钢板焊接制成，并经防腐处理和水压试验，体积为0.15～0.60立方米，支撑浮球用于将金属支架悬浮在油面上。
上述细水雾喷射装置包括设于铝合金圈圆心处的水集合器6以及六支呈辐射状等分分布在水集合器6外周的金属管9，六支金属管9处于同一平面内；
并且，细水雾喷射装置还包括构成同心圆结构的内层环形金属水管12、中间层环形金属水管11和外层环形金属水管10；各金属管9的近端与水集合器6连通，远端与所述内层环形金属水管12、中间层环形金属水管11和外层环形金属水管10分别连通；并且，内层环形金属水管12、中间层环形金属水管11和外层环形金属水管10上沿圆周方向等分设置有多个细水雾喷嘴13。
外层环形金属水管10采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周面距离储油罐内壁30～60厘米。
中间层环形金属水管11采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周与外层环形金属水管10内圆周的距离为30～60厘米。
内层环形金属水管12采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周与中间层环形金属水管11的内圆周距离为40～60厘米。
细水雾喷嘴13为不锈钢制成，喷射角为120°，入水口管径为1.5～2厘米，雾滴直径为100～150微米，安装在外层环形金属水管10、中间层环形金属水管11和内层环形金属水管12的底面，每个环形金属水管上细水雾喷嘴13的间距为1.0～1.2米，出口距离油面为40～50厘米。
为了对细水雾喷射装置及悬浮的金属支架进行定位，外层环形金属水管10的外圆周上等分分布有四根定位杆16，采用黄铜棒制成，直径为2厘米，长度为25～55厘米，水平固定安装在外层环形金属水管10的外圆周，定位杆的外侧端部为半圆形。内外三层环形金属水管整体由定位杆16来定位，防止向罐壁的一侧偏移过大而影响灭火效果。
整个系统中，高压水供送装置包括依次连接的高位水箱1、消防水泵2、水输送钢管3、接合器4、耐压金属软管5；水集合器6由不锈钢管制成，下部直径为50～60厘米，壁厚为2～3毫米，高度为50～60厘米，下部封闭，上部一体式设置有长度为20厘米、直径为50～75毫米的不锈钢连接管，壁厚为2～3毫米，不锈钢连接管上端部安装锁紧接合器17，所述锁紧接合器17与耐压金属软管5连通由其供送高压水。
具体应用中，各部件的型号或具体设置方式如下所述：
辐射状的金属管9共六支，材料为不锈钢管，管内径为40～50毫米，壁厚为2～3毫米，任意两根之间的夹角都为60°，呈辐射状均匀固定在金属支架7上方，重量由金属支架7承载，并且每根辐射状金属管9的远端都与外层环形金属水管10、中间层环形金属水管11和内层环形金属水管12相通，近端与水集合器6相通。
水集合器6由不锈钢管制成，下部分的直径为50～60厘米，高度为50～60厘米，壁厚为2～3毫米，下部封闭，上部一体式设置有长度为20厘米、直径为50～75毫米、壁厚为2～3毫米的不锈钢连接管，不锈钢连接管的上端部安装锁紧接合器17。
储水箱1为常压不锈钢储水箱，容积不小于20立方米。
消防水泵2为离心水泵，出口压力为4～6MPa。
水输送钢管3采用无缝管，直径50～75毫米，壁厚为2～3毫米。
接合器4采用普通消防接合器，直径50～75，毫米壁厚为2～3毫米。
耐压金属软管5的工作压力为4～6MPa，直径50～75毫米，总长度为储油罐高度的2～2.5倍。
金属支架7采用直径为25～32毫米的不锈钢管制成。分内圆和外圆，内、外圆之间的间距为50～60厘米，且内、外圆之间设有加强筋并构成一个整体。
补给水管14为塑料管，直径为50～75毫米，与附近自来水管相连。
水位计15为透明有机玻璃管，直径为20～25毫米。上、下端距离高位水箱1的上、下底面为2～5厘米。
锁紧接合器17为普通的金属消防接合器，直径50～75毫米，壁厚为2～5毫米。
本发明的工作原理如下描述：
消防水泵2将高位水箱1中的自来水加压后，经水输送钢管3、接合器4、高压金属软管5供给水集合器6，水集合器6将带有一定压力的灭火水分六路同时供给六支辐射状的金属管9，六支辐射状的金属管9都与外层环形金属水管10、中间层环形金属水管11和内层环形金属水管12相通，同时提供带有一定压力灭火水到达外层环形金属水管10、中间层环形金属水管11和内层环形金属水管12，安装在外层环形金属水管10、中间层环形金属水管11和内层环形金属水管12底面的细水雾喷嘴13喷在一定压力给水下射出细水雾，细水雾直接喷入火焰区，并在火焰区上方和周围弥漫，覆盖整个火焰区，直到最后覆盖罐体内的整个液面，使燃烧的油面受到细水雾的窒息、冷却和冲击的耦合作用，火焰熄灭。为了保证细水雾灭火喷嘴13距离油面上方一定的高度，储油罐内该灭火系统的整体结构的重量由金属支架7承担，并由安装在金属支架7下方的四个支撑浮球8在油面浮升力的作用下托起，使细水雾喷嘴13出口与油面保持恒定的距离。高位水箱1的水位由水位计15显示，水位过低时由补给水管14供给补充水。耐压金属软管5和水集合器6之间采用锁紧接合器17连接，防止连接不牢固时脱扣。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于：
在储油罐内设置悬浮于油面上的金属支架(7)，在所述金属支架(7)上固定设置细水雾喷射装置，所述细水雾喷射装置通过管道与储油罐外部的高压水供送装置连通；
所述金属支架(7)由2-3个构成同心圆结构的铝合金圈、以及连接在铝合金圈之间的加强筋(18)构成，在所述铝合金圈/加强筋的底部设有支撑浮球(8)；
所述细水雾喷射装置包括设于铝合金圈圆心处的水集合器(6)以及六支呈辐射状等分分布在水集合器(6)外周的金属管(9)，六支金属管(9)处于同一平面内；
所述细水雾喷射装置还包括构成同心圆结构的内层环形金属水管(12)、中间层环形金属水管(11)和外层环形金属水管(10)；各所述金属管(9)的近端与水集合器(6)连通，远端与所述内层环形金属水管(12)、中间层环形金属水管(11)和外层环形金属水管(10)分别连通；并且，所述内层环形金属水管(12)、中间层环形金属水管(11)和外层环形金属水管(10)上沿圆周方向等分设置有多个细水雾喷嘴(13)。
2.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述加强筋(18)设置为八根，八根加强筋呈辐射状等分分布在铝合金圈的圆周方向上；所述支撑浮球(8)设置为四个，四个浮球等分分布在铝合金圈的圆周方向上；各浮球的球体形状为椭圆球或球形，采用1毫米不锈钢板焊接制成，并经防腐处理和水压试验，体积为0.15～0.60立方米。
3.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述外层环形金属水管(10)采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周面距离储油罐内壁30～60厘米。
4.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述中间层环形金属水管(11)采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周与外层环形金属水管(10)内圆周的距离为30～60厘米。
5.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述内层环形金属水管(12)采用直径为32～40毫米不锈钢管制成，壁厚为2～3毫米，整体为圆环形，外圆周与中间层环形金属水管(11)的内圆周距离为40～60厘米。
6.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述细水雾喷嘴(13)为不锈钢制成，喷射角为120°，入水口管径为1.5～2厘米，雾滴直径为100～150微米，安装在外层环形金属水管(10)、中间层环形金属水管(11)和内层环形金属水管(12)的底面，每个环形金属水管上细水雾喷嘴(13)的间距为1.0～1.2米，出口距离油面为40～50厘米。
7.根据权利要求1、3或6所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述外层环形金属水管(10)的外圆周上等分分布有四根定位杆(16)，采用黄铜棒制成，直径为2厘米，长度为25～55厘米，水平固定安装在外层环形金属水管(10)的外圆周，定位杆的外侧端部为半圆形。
8.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述高压水供送装置包括依次连接的高位水箱(1)、消防水泵(2)、水输送钢管(3)、接合器(4)、耐压金属软管(5)；所述水集合器(6)由不锈钢管制成，下部直径为50～60厘米，壁厚为2～3毫米，高度为50～60厘米，下部封闭，上部一体式设置有长度为20厘米、直径为50～75毫米的不锈钢连接管，壁厚为2～3毫米，不锈钢连接管上端部安装锁紧接合器(17)，所述锁紧接合器(17)与耐压金属软管(5)连通由其供送高压水。
9.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述辐射状的金属管(9)共六支，材料为不锈钢管，管内径为40～50毫米，壁厚为2～3毫米，任意两根之间的夹角都为60°，呈辐射状均匀固定在金属支架(7)上，方，重量由金属支架(7)承载，并且每根辐射状金属管(9)的远端都与外层环形金属水管(10)、中间层环形金属水管(11)和内层环形金属水管(12)相通，近端与水集合器(6)相通。
10.根据权利要求1所述的一种储油罐环状细水雾灭火系统，其特征在于，所述水集合器(6)由不锈钢管制成，下部分的直径为50～60厘米，高度为50～60厘米，壁厚为2～3毫米，下部封闭，上部一体式设置有长度为20厘米、直径为50～75毫米、壁厚为2～3毫米的不锈钢连接管，不锈钢连接管的上端部安装锁紧接合器(17)。
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