CN108969950B - 一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统 - Google Patents

一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统，包括控制器以及通过管道依次相连的二氧化碳高压气瓶、除盐水罐、壳内电动隔离阀和喷头；二氧化碳高压气瓶上设有电磁启动阀；管道位于二氧化碳高压气瓶和除盐水罐之间的部分沿输气方向依次设有气体单向阀和压力表；除盐水罐上设有补水接头和截止阀；管道位于除盐水罐和安全壳之间的部分沿输气方向依次设有减压阀、电动闸阀、液体单向阀和壳外电动隔离阀；控制器与电磁启动阀、减压阀、电动闸阀、壳外电动隔离阀和壳内电动隔离阀相连，并用于控制电磁启动阀启闭、控制减压阀调整管道压力、控制电动闸阀启闭以及控制壳外电动隔离阀和壳内电动隔离阀隔离安全壳。本发明安全可靠，可以迅速灭火。

Description

一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统
技术领域
本发明涉及核电灭火领域，具体涉及一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统。
背景技术
陆上核电厂针对安全壳火灾，按照不同设备利用防火分隔，布置防火结构来划分不同防火分区，对防火分区内不同类型的火灾采用适当的灭火方式，如主冷却剂泵由固定式水喷雾灭火系统进行保护，碘吸附器设置喷淋装置，氢气危险区采用气体灭火装置保护设备等。
然而，海上浮动堆兼具船舶海洋工程与核工程的特点，面临更加严峻的火灾现场周边环境。海上浮动堆安全壳空间小、设备布置复杂，无法像陆上核电厂一样，针对不同类型的设备进行防火分隔，布置防火结构来划分不同的防火区域，并分别采用相应的灭火方式。因此，设计出一种安全可靠并能够迅速灭火的海上浮动堆安全壳灭火系统十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全可靠并可以迅速灭火的海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统，包括控制器，还包括通过管道依次相连的二氧化碳高压气瓶、除盐水罐以及均布置在安全壳内的壳内电动隔离阀和用于将除盐水雾化的喷头；所述二氧化碳高压气瓶上设有电磁启动阀；所述管道位于所述二氧化碳高压气瓶和所述除盐水罐之间的部分沿输气方向依次设有气体单向阀和压力表；所述除盐水罐上设有补水接头和用于排放除盐水的截止阀；所述管道位于所述除盐水罐和所述安全壳之间的部分沿输气方向依次设有减压阀、电动闸阀、液体单向阀和壳外电动隔离阀；所述控制器与所述电磁启动阀、所述所述减压阀、电动闸阀、所述壳外电动隔离阀和所述壳内电动隔离阀相连，并用于控制所述电磁启动阀启闭、控制所述减压阀调整所述管道压力、控制电动闸阀启闭以及控制壳外电动隔离阀和所述壳内电动隔离阀隔离所述安全壳。
进一步地，所述管道上还设有低泄高封阀，所述低泄高封阀位于所述二氧化碳高压气瓶与所述气体单向阀之间。
进一步地，所述管道位于所述低泄高封阀与所述二氧化碳高压气瓶之间的部分采用高压软管。
进一步地，所述管道上还设有用于连接备用压力源的控制球阀，所述控制球阀位于所述压力表与所述气体单向阀之间。
进一步地，所述管道位于所述除盐水罐与所述减压阀之间的部分连接有回流管，所述回流管另一端与所述除盐水罐连通，所述回流管上设有用于降低所述管道压力的安全阀。
进一步地，所述二氧化碳高压气瓶内设有用于监测二氧化碳压力的压力传感器，所述控制器与所述压力传感器相连，并用于通过所述压力传感器监测的压力是否位于预设的工作压力范围内判断二氧化碳压力是否正常，当判断二氧化碳压力不正常时，所述控制器发出报警。
进一步地，所述除盐水罐内设有用于监测除盐水液位的液位传感器，所述控制器与所述液位传感器相连，并用于通过所述液位传感器监测的液位是否位于预设的工作液位范围内判断除盐水液位是否正常，当判断除盐水液位不正常时，所述控制器发出报警。
进一步地，所述管道位于所述液体单向阀和所述壳外电动隔离阀之间的部分上设有用于检测所述管道内除盐水的水流指示器，所述水流指示器与所述控制器相连并用于向所述控制器发送所述管道内是否有除盐水通过的信号。
进一步地，所述管道位于所述液体单向阀和所述壳外电动隔离阀之间的部分上设有用于除盐水稳压的蓄能器。
进一步地，所述喷头包括自上而下依次设于所述管道上的用于喷射所述安全壳上层区域的上层喷头和用于喷射所述安全壳下层区域的下层喷头。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中，高压除盐水经喷头雾化为雾滴，雾滴直径小，吸热面大，能迅速降低保护区温度；随着水雾的汽化，保护区的水蒸气含量增大，减小空气中氧气含量；同时蒸发形成的蒸汽将燃烧物、火焰等进行笼罩，对火焰的辐射具有很好的阻隔能力。
(2)本发明采用二氧化碳气瓶加压，使用除盐水作为灭火剂，能实现安全壳非能动高效灭火，可靠性高、系统寿命长、配置灵活、安装简便、维护方便，使用水量少。
附图说明
图1为本发明实施例提供的海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统结构示意图。
图中：1、控制器；2、二氧化碳高压气瓶；3、除盐水罐；4、补水接头；5、电磁启动阀；6、高压软管；7、低泄高封阀；8、气体单向阀；9、控制球阀；10、压力表；11、截止阀；12、安全阀；13、减压阀；14、电动闸阀；15、液体单向阀；16、水流指示器；17、蓄能器；181、壳外电动隔离阀；182、壳内电动隔离阀；191、上层喷头；192、下层喷头。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统，包括控制器1，还包括通过管道依次相连的二氧化碳高压气瓶2、除盐水罐3、壳内电动隔离阀182和喷头，喷头将除盐水雾化后喷向安全壳内区域和设备，壳内电动隔离阀182和喷头均布置在安全壳内，二氧化碳高压气瓶2中的二氧化碳对除盐水罐3内的除盐水加压；二氧化碳高压气瓶2上设有电磁启动阀5，电磁启动阀5用于开启二氧化碳高压气瓶2并释放二氧化碳气体；管道位于二氧化碳高压气瓶2和除盐水罐3之间的部分沿输气方向依次设有气体单向阀8和压力表10，气体单向阀8用于防止二氧化碳回流，压力表10检测管道内二氧化碳气压；除盐水罐3上设有补水接头4和截止阀11，当除盐水罐3内水量不足时，可以通过补水接头4向除盐水罐3内进行补水，截止阀11用于更换除盐水罐3内的除盐水，开启截止阀11可以排放除盐水；管道位于除盐水罐3和安全壳之间的部分沿输气方向依次设有减压阀13、电动闸阀14、液体单向阀15和壳外电动隔离阀181，减压阀13用于调节管道压力，使高压水达到满足要求的压力，电动闸阀14用于控制管道的启闭，电动闸阀14处于常闭状态，当进行灭火时开启，液体单向阀15用于防止除盐水回流；壳外电动隔离阀181用于安全壳外的隔离，防止安全壳放射性物质流出，壳内电动隔离阀182用于安全壳内的隔离，防止内部飞射物对管道损坏及安全壳放射性物质流出；控制器1与电磁启动阀5、减压阀13、电动闸阀14、壳外电动隔离阀181和壳内电动隔离阀182相连，并用于控制电磁启动阀5启闭、控制减压阀13调整管道压力、控制电动闸阀14启闭以及控制壳外电动隔离阀181和壳内电动隔离阀182隔离安全壳。
本发明中，高压除盐水经喷头雾化为雾滴，雾滴直径小，吸热面大，能迅速降低保护区温度；随着水雾的汽化，保护区的水蒸气含量增大，减小空气中氧气含量；同时蒸发形成的蒸汽将燃烧物、火焰等进行笼罩，对火焰的辐射具有很好的阻隔能力。
本发明采用二氧化碳气瓶加压，使用除盐水作为灭火剂，能实现安全壳非能动高效灭火，可靠性高、系统寿命长、配置灵活、安装简便、维护方便，使用水量少。
参见图1所示，管道上还设有低泄高封阀7，低泄高封阀7位于二氧化碳高压气瓶2与气体单向阀8之间，在低压时释放管道中二氧化碳气体时，低泄高封阀7可以防止二氧化碳气体聚集产生高压发生爆炸，从而避免对人员和管道带来危险。
参见图1所示，管道位于低泄高封阀7与二氧化碳高压气瓶2之间的部分采用高压软管6，高压软管6的好处是减少二氧化碳气体在管道中的损失。
参见图1所示，管道上还设有控制球阀9，控制球阀9位于压力表10与气体单向阀8之间，当二氧化碳高压气瓶2增压失败时，通过控制球阀9连接备用压力源，保证灭火系统的正常使用。
参见图1所示，管道位于除盐水罐3与减压阀13之间的部分连接有回流管，回流管另一端与除盐水罐3连通，回流管上设有安全阀12，当管道内压力过高时，开启安全阀12，降低管道内的压力，放置因压力过高而损坏管道以及其他部件，并将多余的除盐水返回至除盐水罐3内。
二氧化碳高压气瓶2内设有用于监测二氧化碳压力的压力传感器(图中未示出)，控制器1与压力传感器相连，控制器1通过压力传感器监测的压力是否位于预设的工作压力范围内判断二氧化碳压力是否正常，当判断二氧化碳压力不正常时，控制器1发出报警。
除盐水罐3内设有用于监测除盐水液位的液位传感器(图中未示出)，控制器1与液位传感器相连，控制器1通过液位传感器监测的液位是否位于预设的工作液位范围内判断除盐水液位是否正常，当判断除盐水液位不正常时，控制器1发出报警。
参见图1所示，管道位于液体单向阀15和壳外电动隔离阀181之间的部分上设有用于检测管道内除盐水的水流指示器16，水流指示器16与控制器1相连并用于向控制器1发送管道内是否有除盐水通过的信号，当灭火系统开启，有除盐水通过时，水流指示器16向控制器1发送正常信号，当灭火系统开启，无除盐水通过时，水流指示器16向控制器1发送故障信号，控制器1接收到故障信号后发出报警。
参见图1所示，管道位于液体单向阀15和壳外电动隔离阀181之间的部分上设有用于除盐水稳压的蓄能器17，当管道内压力较高时，蓄能器17充能，当管道内压力较低时，蓄能器17释放压力。
参见图1所示，喷头包括自上而下依次设于管道上的上层喷头191和下层喷头192，上层喷头191用于将除盐水雾化并喷射到安全壳上层区域和设备上，下层喷头192用于将除盐水雾化并喷射到安全壳下层区域和设备上。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统，包括控制器(1)，其特征在于：还包括通过管道依次相连的二氧化碳高压气瓶(2)、除盐水罐(3)以及均布置在安全壳内的壳内电动隔离阀(182)和用于将除盐水雾化的喷头；所述二氧化碳高压气瓶(2)上设有电磁启动阀(5)；所述管道位于所述二氧化碳高压气瓶(2)和所述除盐水罐(3)之间的部分沿输气方向依次设有气体单向阀(8)和压力表(10)；所述除盐水罐(3)上设有补水接头(4)和用于排放除盐水的截止阀(11)；所述管道位于所述除盐水罐(3)和所述安全壳之间的部分沿输气方向依次设有减压阀(13)、电动闸阀(14)、液体单向阀(15)和壳外电动隔离阀(181)；所述控制器(1)与所述电磁启动阀(5)、所述减压阀(13)、电动闸阀(14)、所述壳外电动隔离阀(181)和所述壳内电动隔离阀(182)相连，并用于控制所述电磁启动阀(5)启闭、控制所述减压阀(13)调整所述管道压力、控制电动闸阀(14)启闭以及控制壳外电动隔离阀(181)和所述壳内电动隔离阀(182)隔离所述安全壳；
所述二氧化碳高压气瓶(2)内设有用于监测二氧化碳压力的压力传感器，所述控制器(1)与所述压力传感器相连，并用于通过所述压力传感器监测的压力是否位于预设的工作压力范围内判断二氧化碳压力是否正常，当判断二氧化碳压力不正常时，所述控制器(1)发出报警；
所述除盐水罐(3)内设有用于监测除盐水液位的液位传感器，所述控制器(1)与所述液位传感器相连，并用于通过所述液位传感器监测的液位是否位于预设的工作液位范围内判断除盐水液位是否正常，当判断除盐水液位不正常时，所述控制器(1)发出报警；
所述管道位于所述液体单向阀(15)和所述壳外电动隔离阀(181)之间的部分上设有用于检测所述管道内除盐水的水流指示器(16)，所述水流指示器(16)与所述控制器(1)相连并用于向所述控制器(1)发送所述管道内是否有除盐水通过的信号；
所述管道上还设有低泄高封阀(7)，所述低泄高封阀(7)位于所述二氧化碳高压气瓶(2)与所述气体单向阀(8)之间；
所述管道上还设有用于连接备用压力源的控制球阀(9)，所述控制球阀(9)位于所述压力表(10)与所述气体单向阀(8)之间；
所述管道位于所述除盐水罐(3)与所述减压阀(13)之间的部分连接有回流管，所述回流管另一端与所述除盐水罐(3)连通，所述回流管上设有用于降低所述管道压力的安全阀(12)；
所述管道位于所述液体单向阀(15)和所述壳外电动隔离阀(181)之间的部分上设有用于除盐水稳压的蓄能器(17)。
2.如权利要求1所述的海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统，其特征在于：所述管道位于所述低泄高封阀(7)与所述二氧化碳高压气瓶(2)之间的部分采用高压软管(6)。
3.如权利要求1所述的海上浮动堆安全壳高压水雾灭火系统，其特征在于：所述喷头包括自上而下依次设于所述管道上的用于喷射所述安全壳上层区域的上层喷头(191)和用于喷射所述安全壳下层区域的下层喷头(192)。
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