CN107331237A - 一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置和系统，该装置包括：内浮顶储油罐、在其罐顶通风口和外围通风口处设置的模拟火点通风阀门、在其人孔处设置的通风阀门；水浴燃烧器，设置在所述内浮顶储油罐的内浮顶结构上，由外部的燃气供给系统提供气源，并且由点火机构提供稳定的点火火源；烟雾发生器，用于在火灾模拟过程中向内浮顶储油罐内提供模拟的浓烟；以及水喷淋装置，用于在燃烧过程中对罐体内外壁进行喷淋保护。本发明的装置可用于消防基地、消防训练场所、化工火灾实验室等化工区域内浮顶结构化工罐火灾观摩、消防训练、研究火势发展过程、以及灭火过程中火势发展过程研究。
Description
技术领域
本发明涉及消防训练装置，尤其涉及一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置和系统。
背景技术
由于化工储油罐火灾频发，造成重大人员和财产损失事故在国内外多次发生，火灾产生浓烟、化学有毒气体、以及化学物流淌造成的环境污染一直是各国相关技术专家研究的课题。
目前，化工罐火灾真火模拟训练时，存在的不足为：
1、模拟火灾发生只能模拟发生在罐体外部的火，使用油盆式、面积小、训练脱离实际火灾发展情景；
2、模拟火灾场景脱离了实际火灾发生发展过程，在灭火过程中火焰大小不能随灭火手段变化产生变化；
3、模拟火灾在训练过程中不能提供统一的可靠的、可考核的标准，对提高参训人员战斗力没有太大的帮助。
综上，在现有的化工罐火灾真火模拟装置中，还没有可以用于教学、训练、研究的真火模拟装置可以使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，以实现节能环保、真实模拟火灾、操控简单的消防训练要求。
本发明的目的还在于提供一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练系统，以实现灭火过程中火焰大小随灭火手段变化而变化的要求。
为此，本发明一方面提供了一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，包括：内浮顶储油罐、在其罐顶通风口和外围通风口处设置的模拟火点通风阀门、在其人孔处设置的通风阀门；水浴燃烧器，设置在所述内浮顶储油罐的内浮顶结构上，由点火机构提供稳定的点火火源，由外部的燃气供给系统提供气源，以实现充分燃烧；烟雾发生器，用于在火灾模拟过程中向内浮顶储油罐内提供模拟用的浓烟；以及水喷淋装置，用于在燃烧过程中对罐体内外壁进行喷淋保护。
根据本发明的另一方面，提供了一种内浮顶储罐火灾真火模拟系统，包括：根据上面所描述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，浓度采集系统，用于实时采集所述内浮顶储油罐内的燃气浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度；多个温度传感器，布置在水浴燃烧器中及其周边空间；控制器，用于根据采集的内浮顶储罐内的温度、燃气浓度、氧气浓度、以及二氧化碳浓度判断内浮顶储罐在点火是是否安全，若在安全范围内则启动水喷淋装置对内壁进行喷淋并且开启模拟火点阀门和通风阀门；随后点燃水浴燃烧器，启动消防报警；在随后灭火过程中根据采集的温度控制水浴燃烧器的燃气供给流量。
本发明的装置和系统实现了节能环保、真实模拟火灾、操控简单的消防训练要求。
本发明的装置可用于消防基地、消防训练场所、化工火灾实验室等化工区域内浮顶结构化工罐火灾观摩、消防训练、研究火势发展过程、灭火过程中火势发展过程研究的消防训练装置。
本发明可以弥补在化工火灾方面研究对火灾发生初期产生、中期发展过程、后期完全燃烧状态研究的缺失，这也是化工罐火灾研究的难点和空白。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明一实施例的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置的示意图；以及
图2是根据本发明一实施例的真火模拟训练系统的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1和图2示出了根据本发明的一些实施例。
如图1所示，内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置包括内浮顶储油罐1、消防喷淋水管路(图中未示出)、烟雾发生器3、以及水浴燃烧器2。
其中，内浮顶储油罐1的罐顶通风口12和外围通风口13处设置有模拟火点通风阀门、在其人孔11处设置的通风阀门，该内浮顶储油罐是空罐，从人孔的通风阀门处进气，由模拟点火通风阀门处喷出火焰。
其中，水浴燃烧器2设置在所述内浮顶储油罐的内浮顶结构上，由外部的燃气供给系统供给燃气，并且由点火机构提供稳定的点火火源。
优选地，水浴燃烧器选择为本申请人研发的水浴型模拟火灾装置，其在中国专利文献CN206075681U中公开，在模拟水池内设置有燃烧器，该燃烧器与气源连通，当可燃气体浮出模拟水池的液面时，点火机构点火，将可燃气体点燃，模拟的场景更为接近真实的火灾情况。点火机构选择为本申请人研发的全天候大功率自动点火器，可以经受不燃液体的直接喷淋，其构造在中国专利文献CN 204372981 U中公开。
其中，烟雾发生器用于在点火过程中向内浮顶储油罐内提供模拟的浓烟，以弥补火焰充分燃烧时烟气产生的不足，进而实现节能环保。
其中，水喷淋装置用于在燃烧过程中对罐体内壁进行喷淋保护，以免罐体受高温火焰损伤、可重复利用。
本发明的装置在使用时，首先利用温度传感器检测罐内空间温度、利用燃气浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器检测罐内燃气浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度，以判断检测罐内的气氛是否安全，即避开燃气与空气发生爆炸的混合比例5％～15％，若判断气氛不安全，优选地利用外围通风口处设置的燃气扫除风机和罐顶通风口处设置的高温排烟风机，进行排气，直到罐内气氛安全。
在空间温度、燃气浓度和氧气以及二氧化碳浓度传感器、水喷淋装置、助燃风机、燃气扫除风机、高温排烟风机启动后参数显示正常情况下，燃气站通过燃气管路将已经气化的燃气分别输送到燃烧点的点火枪和燃烧器，燃气压力稳定后，点火枪点火引燃水浴燃烧器，模拟火灾发展过程，可以看到火源移动和火焰高度随着燃烧时间推进由低到高，达到一个稳定值后，充分燃烧。在点火成功后，声光报警灯启动，灭火训练开始，当消防水或者灭火器使预埋在水浴燃烧器中和周边空间温度传感器感应到的温度下降时，燃烧的火焰高度会下降，一旦温度回升，火焰高度也会提升。
上述控制过程优选通过PLC控制器来控制。
实施例
如图1和图2所示，在本实施例中，内浮顶储罐火灾真火模拟训练系统包括内浮顶储油罐1、燃气站6、空气站5、燃气管路和燃气阀组7、空气管路和空气阀组8、烟雾管路和烟雾发生器3、消防喷淋水管路、送排风管路、点火枪10、水浴燃烧器2、气化炉、温度传感器、燃气浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、声光报警器、摄像头14、助燃风机、燃气扫除风机、高温排烟风机、PLC控制器。通过PLC控制器将风机、摄像头、气化炉、传感器、电磁阀9、控制评估系统、安全保护系统与远程控制端例如工控机连接，实现三级控制系统。
空气站5将空气一路提供给点火枪，另一路提供给内浮顶储罐中，作用是：在点火前对储罐内部吹扫，防止点火枪周围或储罐内部积聚可燃气体，以免点火枪点火时造成局部爆燃，产生安全隐患。
上述系统的操作流程如下：
1、系统送电至燃气站、空气站、PLC控制中心；
2、启动燃气站气化炉加热燃气，空气站的空压机；
3、内浮顶储罐内的温度、燃气浓度、氧气浓度、二氧化碳浓度参数符合系统运行时，由PLC控制中心打开燃气管路和空气管路给系统供给燃气和空气；
4、PLC控制中心启动喷淋水保护和烟雾发生器送黑色浓烟，同时给点火枪指令点火；
5、点火枪点火成功后3秒，启动声光报警器；
6、燃烧的火焰从初始阶段逐步发展到燃烧最大值；
7、打开人孔、罐顶通风口、外围通风口等设定模拟火点通风阀门，火焰从各阀口喷射而出；
8、燃烧时间和火焰大小可以通过控制燃气和空气流量进行控制，当有效灭火造成各温度传感器温度下降时，控制燃气阀门开度减小，燃烧火焰高度也会逐步下降，整个燃烧过程可以通过安装的多个耐高温摄像头多角度观察。
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)
1.一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，其特征在于，包括：
内浮顶储油罐、在其罐顶通风口和外围通风口处设置的模拟火点通风阀门、在其人孔处设置的通风阀门；
水浴燃烧器，设置在所述内浮顶储油罐的内浮顶结构上，由点火机构提供稳定的点火火源，由外部的燃气供给系统提供气源，以实现充分燃烧；
烟雾发生器，用于在火灾模拟过程中向内浮顶储油罐内提供模拟用的浓烟；以及
水喷淋装置，用于在燃烧过程中对罐体内外壁进行喷淋保护。
2.根据权利要求1所述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，其特征在于，所述外围通风口处设有燃气扫除风机。
3.根据权利要求1所述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，其特征在于，所述罐顶通风口处设有高温排烟风机。
4.根据权利要求1所述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，其特征在于，所述人孔处设有鼓风机。
5.根据权利要求1所述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，其特征在于，还包括多个耐高温摄像头，设置在所述内浮顶储油罐中，用于多角度观察燃烧现场。
6.根据权利要求1所述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，其特征在于，所述点火机构包括由所述燃气供给系统供给燃气的全天候大功率自动点火器和用于提供助燃空气的助燃风机。
7.根据权利要求1所述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，其特征在于，还包括声光报警器，用于在点火后进行声光报警。
8.一种内浮顶储罐火灾真火模拟系统，其特征在于，包括：
根据权利要求1至7中任一项所述的内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置，
浓度采集系统，用于实时采集所述内浮顶储油罐内的燃气浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度；
多个温度传感器，布置在水浴燃烧器中及其周边空间；
控制器，用于根据采集的内浮顶储罐内的温度、燃气浓度、氧气浓度、以及二氧化碳浓度判断内浮顶储罐是否在安全范围内，若在安全范围内时启动水喷淋装置对内壁进行喷淋并且开启模拟火点阀门和通风阀门；随后点燃所述水浴燃烧器，启动消防报警；在灭火过程中根据采集的温度控制所述水浴燃烧器的燃气供给流量。
9.根据权利要求8所述的内浮顶储罐火灾真火模拟系统，其特征在于，还包括软件显示界面，用于显示所采集到的浓度和温度。
10.根据权利要求8所述的内浮顶储罐火灾真火模拟系统，其特征在于，还包括当根据采集到的浓度判断内浮顶储罐的点火环境不安全时，利用外围通风口处设置的燃气扫除风机来排除燃气，利用罐顶通风口处设置的高温排烟风机来排除高温烟气。
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