CN106310566A - 一种预贮压式燃气型自动灭火装置 - Google Patents

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曾学义
王兆红
莫莉
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刘姣
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Abstract

一种预贮压式燃气型自动灭火装置，包括压力储罐、干粉或超细干粉或七氟丙烷灭火剂、产气剂和引发器，其中灭火剂和产气剂分别储存在压力储罐内，压力储罐的罐体上设有能够在灭火时开启的灭火剂释放口，引发器用于点燃的一头与压力储罐内的产气剂相接触，其特征在于：所述压力储罐中还充有非助燃性气体，所述压力储罐中的贮存压力的范围下限应大于标准大气压，范围上限应小于灭火剂释放口开启压力的三分之一。本发明预先向储罐内充入非助燃性气体，使储罐内的贮存压力比外界大气压力高即可，一方面相比非贮压燃气型自动灭火装置提高了储罐内灭火剂的稳定性，灭火时提高了灭火效率，另一方面相比贮压型自动灭火装置的贮存压力大大降低，装置的灭火启动机构简单，整体造价和运行成本低。

Description

一种预贮压式燃气型自动灭火装置
技术领域
本发明属于消防灭火技术领域，特别是涉及一种预贮压式燃气型自动灭火装置。
背景技术
干粉自动灭火装置，能在遇火或火灾信号能瞬间启动灭火，体现了“快速响应、早期抑制、高效灭火”这一消防先进理念，广泛适用于档案室、汽车前后场仓、厨房、办公场所、建筑施工地、库房、油库、保险室、档案室、通信基站、加油站、变电站等场所。
悬挂式干粉自动灭火装置按驱动方式目前分贮压式和非贮压式(燃气型)两种，灭火剂一般分为普通干粉和超细干粉。贮压式主要由干粉储罐、喷头、感温元件或热或电引发器组成。非贮压式主要由干粉储罐、产气剂、铝箔膜片封闭的喷头或喷口、热或电引发器组成。
对于燃气型干粉自动灭火装置，当检测到火灾时，热或电引发器将产气剂由固体瞬间激活，由于产气剂自带氧化剂，可以平稳、规律地转换生成CO2、H2O、N2等气体，干粉灭火剂储罐内压力增大，从而将封闭喷口或喷头处的铝箔膜片冲破，干粉灭火剂从储罐内迅速喷出并在保护区域内扩散，在干粉灭火剂连续的化学及物理作用下火灾被瞬间扑灭。但是干粉灭火剂长期无压储存在储罐内，这样的储存条件很难保障灭火剂不会受潮、氧化而变质，灭火时灭火剂的灭火效能降低。特别是封闭铝箔膜片受损的情况下，除了无法保证储罐的密封性能，还可能造成灭火时不能达到足够释放压力使膜片正常破裂并喷洒灭火剂，大大地影响灭火效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目在于提供一种预贮压式燃气型自动灭火装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种预贮压式燃气型自动灭火装置，包括压力储罐、干粉或超细干粉或七氟丙烷灭火剂、产气剂和引发器，其中灭火剂和产气剂分别储存在压力储罐内，压力储罐的罐体上设有能够在灭火时开启的灭火剂释放口，引发器用于点燃的一头与压力储罐内的产气剂相接触；其特征在于：所述压力储罐中还充有非助燃性气体，所述压力储罐中的贮存压力的范围下限大于标准大气压，范围上限小于灭火剂释放口开启压力的三分之一。
优选的，所述贮存压力的范围为0.001MPa～0.667MPa。
优选的，所述预贮压式燃气型自动灭火装置还包括设置在所述压力储罐壁上一充气阀门。
优选的，所述非助燃性气体为氮气、氩气、氦气、七氟丙烷、六氟丙烷、三氟甲烷、卤代烷1201、卤代烷1301和二氧化碳中气体之一或两种以上混合气体。
优选的，所述引发器为电引发器和/或热引发器。
优选的，所述灭火剂释放口的封闭元件包括软塞或压力爆破膜片。
优选的，所述软塞为胶塞或软木塞。
优选的，所述压力爆破膜片由铝箔、铝板、铜箔、铜板或高分子塑料板材中的一种或任一组合构成。
优选的，所述预贮压式燃气型自动灭火装置还包括设置在所述压力储罐壁上一压力表或压力开关。
优选的，所述压力表为电接点压力表。
优选的，所述预贮压式燃气型自动灭火装置还包括所述压力表或压力开关与所述压力储罐连接段上设置一检修阀。
优选的，所述压力表为或压力开关有双级电接点。
优选的，所述预贮压式燃气型自动灭火装置还包括设置在产气剂和罐体之间的密封圈。
本发明提供的预贮压式燃气型自动灭火装置具有以下有益效果：
本发明只需预先向储罐内充入非助燃性气体，使储罐内的贮存压力比外界大气压力高即可，一方面相比非贮压燃气型自动灭火装置提高了储罐内灭火剂的稳定性，灭火时提高了灭火效率，另一方面相比贮压型自动灭火装置的贮存压力大大降低，装置的灭火启动机构简单，整体造价和运行成本低。
1、本自动灭火装置在灭火剂封闭储罐内充入一定量的非助燃气体，使储罐内形成正压即可，其结构简单，造价成本与现有灭火装置基本没有差异。
2、本自动灭火装置在长期投入使用中，非助燃性气体可以阻止外界空气中的氧气、水分等对干粉、超细干粉或七氟丙烷灭火剂造成变质影响，确保了灭火剂的稳定性；同时灭火时储罐内的非助燃性气体可加速灭火剂向外喷放，提高装置灭火效率。
3、本自动灭火装置在长期投入使用中，其贮存压力远远低于贮压自动灭火装置，大大地降低了装置的运行成本。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的预贮压式燃气型自动灭火装置结构原理图之一。
图2为本发明实施例1提供的预贮压式燃气型自动灭火装置结构原理图之二。
图3为本发明实施例1提供的预贮压式燃气型自动灭火装置结构原理图之三。
图4为本发明实施例2提供的预贮压式燃气型自动灭火装置结构原理图。
图5为本发明实施例3提供的预贮压式燃气型自动灭火装置结构原理图。
具体实施方式
下面以下结合附图和具体实施例对本发明提供的预贮压式燃气型自动灭火装置进行详细说明。
贮存压力：灭火装置的贮存容器内按规定充装灭火剂并充压后20℃环境中的平衡压力。
释放压力：膜片(压力爆破膜片)破裂或软塞冲开，灭火剂从储罐内释放时，储罐内混合气体的压力，也叫开启压力。
水压试验爆破压力：储罐出口完全密封后(非耐压零件用耐压零件替换)进行水压试验直至罐体破裂时的压力。
公称工作压力：指压力储罐罐体(非耐压零件除外)本身在基准温度(20℃)下，能够正常工作所承受气体达到均匀状态时的限定压力。压力储罐一般公称工作压力≤1/3水压试验爆破压力。
本发明提供一种预贮压式燃气型自动灭火装置，包括压力储罐、干粉或超细干粉或七氟丙烷灭火剂、产气剂和引发器，其中灭火剂和产气剂分别储存在压力储罐内，压力储罐的罐体上设有能够在灭火时开启的灭火剂释放口，引发器用于点燃的一头与压力储罐内的产气剂相接触；其特征在于：所述压力储罐中还充有非助燃性气体，所述压力储罐中的贮存压力的范围下限大于标准大气压，范围上限小于灭火剂释放口开启压力的三分之一。
下面介绍几种预贮压式燃气型自动灭火装置的具体结构，但本发明的保护范围不限于以下内容。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供的预贮压式燃气型干粉自动灭火装置，其储罐1设有两个端口，分别为端口19和端口20，空心端盖3将压力爆破膜片2压紧在端口19上，压力爆破膜片2由铝箔、铝板、铜箔、铜板、如塑料高分子等板材构成；储罐1的端口20内还设有放置产气剂的圆桶罐4，先用平头塞7封闭圆桶罐4，圆桶罐4和平头塞7之间加O型密封圈12密封，再用空心端盖11将圆桶罐4紧固在储罐1的端口20上；圆桶罐4罐壁四周设有孔洞，用于将产气剂5燃烧时产生的大量气体排入储罐1中；引发器9主要由点燃头、探测火灾头及其之间的连接线构成，其点燃头与圆桶罐4内的产气剂5接触设置，其连续线穿过空心端盖11和/或平头塞7处的密封采用橡胶柱或密封胶或粘接固化胶。
引发器9采用热引发器或电引发器之一，或两者组合。另外采用热引发器本身的密封效果不好，在产气剂5和平头塞7之间需设置密封圈6，利用产气剂本身的致密性和密封圈一起保证密封效果。
本实施例提供的预贮压式燃气型干粉灭火装置在一定压力非助燃气体的空间内装配，使储罐1中预留一定压力的非助燃气体，其优选贮存压力范围的下限大于标准大气压，上限小于压力爆破膜片开启压力的三分之一。所述压力爆破膜片开启压力不仅和压力爆破膜片的材质、厚薄、面积大小有关系，而且还和压力爆破膜片爆破时储罐1的公称工作压力大小有关；一般贮存压力在0.001MPa～0.667MPa范围；装配后，可以用涂刷泡沫液或水浸的方法检验该灭火装置的密封性能；如图2，还可以在平头塞7或储罐1上设置压力表8时监视其密封性能。
如图3，也可以在平头塞7或储罐1，和压力表8之间设置检修阀14。在工作情况下通过打开检修阀14查看储罐1内的贮存压力是否正常，可以检测灭火装置密封的持续有效性，有利于避免压力表失效引起的故障。
本实施例中的压力表8可更换设置为电接点压力表。这样不仅可以人工检查灭火装置密封性能，而且根据需要选用单级或多级压力电接点压力表，利用其压力电接点对其密封性能和/或灭火动作状态自动进行实时监测。
采用低压压力电接点压力表8时，电接点的动作压力(低压压力)一般设置为小于或等于储罐的贮存压力，这样，通过其动作触点的开、闭，可以自动检测灭火装置密封性提供灭火装置故障信号。
采用高压压力电接点压力表8时，电接点的动作压力一般设置为大于储罐的贮存压力，这样通过自动检测其动作触点的开、闭提供灭火装置动作信号。
采用高低双级压力电接点压力表8时，其低压电接点的动作压力小于或等于储罐的贮存压力，且高压电接点的动作压力大于储罐的贮存压力，通过自动检测电接点压力表8的高低压双级压力电触点的开、闭，可以同时检测灭火装置密封性和灭火动作状态。
本实施例中的压力表8可更换设置为压力开关。这样根据需要选用单级或多级压力电接点压力开关，利用其压力电接点对其密封性能和/或灭火动作状态自动进行实时监测。压力开关采用低压或/和高压压力开关时与上述电接点压力表8采用低压或/和高压压力电接点压力表8时的自动检测原理相同。
实施例2：
如图4所示，本实施例提供的预贮压式燃气型干粉自动灭火装置与实施例1区别在于在平头塞7或储罐1上设置充气口并在其上充气阀10，当整个灭火装置装配完，可以通过充气阀10对储罐1内充入一定压力的非助燃气体，其优选贮存压力的下限大于标准大气压，上限小于所述软塞或压力爆破膜片开启压力的三分之一；一般贮存压力在0.001MPa～0.667MPa范围；充气阀10或压力表8，与检修阀14可单独或叠加方式组合在一个接口。其它与实施例1相同。
实施例3：
如图5，本实施例提供的预贮压式燃气型干粉自动灭火装置与实施例1的区别在于：产气剂5从已充装干粉灭火剂的储罐1端口20塞入，储罐1的端口20直接通过平头塞7固定并封闭(可采用螺纹固定等方式)，储罐1和平头塞7之间用O型密封圈12密封。引发器9穿过平头塞7与产气剂5接触，引发器9与平头塞7之间用橡胶柱或密封胶或粘接固化胶密封。
上述实施例储罐1均有两个端口，也可以在储罐1上只设置一个端口，那么只要将产气剂和干粉灭火剂先后分别从该端口装入储罐1内，引发器9穿过储罐1的罐壁(只要远离该端口)进入罐内与产气剂接触设置即可。
本发明所述的电引发器可以是无线遥控型电引发器。
本发明所述的灭火剂可以是干粉灭火剂或超细干粉灭火剂，也可以是液态气体灭火剂如七氟丙烷灭火剂。
本发明由于储罐贮存压力低，所述的储罐喷出口(灭火剂释放口)可以采用软塞进行正常封闭，如胶塞、软木塞等。
另外，所述的储罐喷出口还可以采用压力爆破膜片进行封闭，所述压力爆破膜片由铝箔、铝板、铜箔、铜板或高分子塑料板材中的一种或任一组合构成。
所述非助燃性气体为氮气、氩气、氦气、七氟丙烷、六氟丙烷、三氟甲烷、卤代烷1201、卤代烷1301和二氧化碳中气体之一或两种以上混合气体。
本发明预充装的非助燃性气体，主要作用是监测储罐的密封情况，贮存压力不宜太大，否则储罐和压力爆破膜片的厚度、材质和焊接工艺要求都要提高，造成成本增大，经济性下降。
《气瓶安全技术监察规程》TSGR0006-2014第3.6.1条表3.4“盛装常用气体的消防灭火用气瓶公称工作压力”的规定，充装“干粉灭火剂+氮气”的储罐公称工作压力为2.0MPa和1.4MPa两个规格。为了储罐达到更好的安全性，储罐水压试验爆破压力要求为高于该公称工作压力，而储罐内充装气体的贮存压力低于该公称工作压力。
《气瓶安全技术监察规程》TSGR0006-2014第3.4条表3.1“气瓶实际爆破安全系数”还规定，钢质焊接气瓶，包括消防灭火器用钢质焊接气瓶，实际爆破安全系数，即气瓶的水压试验爆破压力和气瓶公称工作压力的比值为3.0。那么压力储罐设计时，材料的破坏应力应根据公称工作压力的3.0倍来计算。对于非贮压式灭火装置，因为产气剂燃烧后产生大量气体，也是压力容器的类型，所以压力爆破膜片的开启压力不能超过该装置的公称工作压力，否则膜片爆破时不能保证储罐本体的安全，储罐有可能会发生意外的破裂，造成意外伤害。
根据上述规定，取储罐的公称工作压力最大为2.0MPa，那么压力爆破膜片的开启压力≤2.0*1/3＝0.667MPa，因此本发明中储罐预先充装的非助燃性气体的贮存压力不能超过0.667MPa。
进一步，因为气体的压力会随气温升高而增大，当气温达到设备允许最高环境温度时，气体的压力会达到最大工作压力。根据《气瓶安全技术监察规程》TSGR0006-2014第3.4条表3.1“气瓶实际爆破安全系数”规定，为了安全的目的，本发明预先充装的非助燃性气体的贮存压力最好应满足不超过压力爆破膜片开启压力的1/3，否则压力太大，膜片长期处于接近破坏的压力下，由于金属的蠕性形变，会影响膜片的密封性能，降低爆破的压力值，影响膜片的工作可靠性，甚至发生误动作。
当然，由于所引用的技术规程不是强制执行，通过提高压力储罐的公称工作压力和膜片的开启压力，可以增加预先充装的非助燃性气体的贮存压力，应该都是属于与本专利等同的发明思路。
贮压式灭火装置为了存纳足够的气体驱动灭火剂，储罐内充装完灭火剂后用于充罐氮气的剩余容积与储罐的容积的比，一般不小于30％，而非贮压式灭火装置储罐内充装完灭火剂后，用于产气剂燃烧后气体压力达到爆破压力之前的预留空余容积与储罐的容积的比，一般不大于20％。以储罐剩余容积率的大小，区别贮压和非贮压的灭火装置，只有达到这个比例，才能使储罐达到较好的经济性。

Claims (12)

1.一种预贮压式燃气型自动灭火装置，包括压力储罐、干粉或超细干粉或七氟丙烷灭火剂、产气剂和引发器，其中灭火剂和产气剂分别储存在压力储罐内，压力储罐的罐体上设有能够在灭火时开启的灭火剂释放口，引发器用于点燃的一头与压力储罐内的产气剂相接触；其特征在于：所述压力储罐中还充有非助燃性气体，所述压力储罐中的贮存压力的范围下限大于标准大气压，范围上限小于灭火剂释放口开启压力的三分之一。
2.根据权利要求1所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述贮存压力的范围为0.001MPa～0.667MPa。
3.根据权利要求1或2所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述预贮压式燃气型自动灭火装置还包括设置在所述压力储罐壁上一充气阀门。
4.根据权利要求1所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述非助燃性气体为氮气、氩气、氦气、七氟丙烷、六氟丙烷、三氟甲烷、卤代烷1201、卤代烷1301和二氧化碳中气体之一或两种以上混合气体。
5.根据权利要求1所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述引发器为电引发器和/或热引发器。
6.根据权利要求1所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述灭火剂释放口的封闭元件包括软塞或压力爆破膜片。
7.根据权利要求6所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述软塞为胶塞或软木塞。
8.根据权利要求6所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述压力爆破膜片由铝箔、铝板、铜箔、铜板或高分子塑料板材中的一种或任一组合构成。
9.根据权利要求1至5任一所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述预贮压式燃气型自动灭火装置还包括设置在所述压力储罐壁上一压力表或压力开关。
10.根据权利要求9所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述压力表为电接点压力表。
11.根据权利要求9所述的预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述预贮压式燃气型自动灭火装置还包括所述压力表或压力开关与所述压力储罐连接段上设置一检修阀。
12.根据权利要求9所述预贮压式燃气型自动灭火装置，其特征在于：所述压力表或压力开关有双级电接点。
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