CN112807597A

CN112807597A - 一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统

Info

Publication number: CN112807597A
Application number: CN202011595202.7A
Authority: CN
Inventors: 陈庆; 戴锋; 景巍巍; 邓洁清; 魏旭; 蔚超; 郭鹏宇; 陈�光; 陈鹏; 李聪; 杨星; 王俊才; 路荣昇
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB; State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; State Grid Electric Power Research Institute
Current assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB; State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; State Grid Electric Power Research Institute
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-05-18

Abstract

本发明公开了一种换流变火灾泡沫‑细水雾灭火实验系统，包括泡沫‑细水雾系统、换流变火灾系统和检测系统；换流变火灾系统，用于模拟油池火、流淌火等不同种类火灾；泡沫‑细水雾系统的喷射端位于所述换流变火灾系统上方，以用于喷射泡沫混合液灭火；检测系统用于检测、记录所述换流变火灾系统产生的火灾不同阶段发生发展情况。本发明对换流变火灾及其在泡沫‑细水雾灭火系统的作用下火灾的产生、发展、猛烈、熄灭等各阶段过程进行实验研究，探讨换流变火灾的规律与特征，测试泡沫‑细水雾灭火系统的有效性。

Description

一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统

技术领域

本发明涉及消防及安全技术领域，尤其涉及一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统。

背景技术

换流站系统作为我国高压输电的核心构成，是电力传输的重要载体，一旦其发生火灾事故，将造成多种变电设备损坏，使变电站电力传输与使用的中断，影响人们正常的生活秩序，给附近区域的工农业生产带来极大的冲击，产生巨大的社会经济损失。泡沫-细水雾灭火系统具有灭火效率高、安全可靠、对于油类火灾也有很好的灭火效果等特点，因此，在换流变电站火灾事故发生率呈现上升趋势的情况下，针对换流变火灾，研究有效地应对初期火灾和发展、猛烈阶段火灾的泡沫-细水雾灭火系统很有必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，对换流变火灾及其在泡沫-细水雾灭火系统的作用下火灾的产生、发展、猛烈、熄灭等各阶段过程进行实验研究，探讨换流变火灾的规律与特征，测试泡沫-细水雾灭火系统的有效性。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，包括：

换流变火灾系统，其用于模拟油池火、流淌火等不同种类火灾；

泡沫-细水雾系统，其喷射端位于所述换流变火灾系统上方，以用于喷射泡沫混合液灭火；

检测系统，其用于检测、记录所述换流变火灾系统产生的火灾不同阶段发生发展情况。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述泡沫-细水雾系统包括泡沫罐、水箱、单向阀、针形阀、多级离心泵、泡沫泵、泡沫比例混合器、压力表、管网和细水雾喷头。泡沫罐、单向阀、泡沫泵三部分通过管网进行连接；水箱、针型阀、多级离心泵通过官网进行连接；两条官网在泡沫比例混合器处汇合成一条管道，起到混合泡沫-水溶液的功能。其中泡沫罐用于存储泡沫液；单向阀用于防止泡沫液回流；泡沫泵用于为抽取泡沫液提供动力；水箱用于存储水；针型阀用于开关控制水流；多级离心泵用于为水提供不同大小的动力；管网用于连接其他部分，具备密封性、耐压性、防水性等特点；泡沫比例混合器用于将泡沫液和水按照一定比例混合，从而形成预混泡沫-水溶液；细水雾喷头的作用是将泡沫-水溶液以泡沫的形式喷出，用来开展灭火实验。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述换流变火灾系统包括换流变压器。此处换流变压器与真实换流变压器的形状结构完全相同，比例有所缩小，是真实换流变压器的小尺度缩小模型，用于模拟真实换流变压器发生火灾时的特点和结构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述检测系统包括热释放速率测定仪、热电偶、热流计、摄像机、热成像摄像仪和电脑。热释放速率测定仪的作用是收集燃烧产生的烟气，对烟气进行分析，测量得到一系列火灾燃烧参数，并将结果实时传输到电脑上；热电偶的作用是测量火焰温度，并将结果实时传输到电脑上；热流计的作用是测量火焰热流密度，并将结果实时传输到电脑上；摄像机的作用是将实验过程图像拍摄下来，并将结果实时传输到电脑上；热成像摄像仪的作用是将火焰的温度进行热成像，测量出火焰温度，并将结果实时传输到电脑上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述高清摄像机和热成像摄像仪通过可调节高度的支架安置在在换流变压器处，便于观测换流变火灾的产生、发展、猛烈、熄灭等各阶段。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述热电偶、热流计、热释放速率采集仪均与电脑连接，以将测量的实验数据记录并保存到电脑中。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述热电偶和热流计均安装有一个移动支架，通过调节移动支架控制热电偶的高度，以用于测量换流变压器中油类火灾的温度。

本发明具有如下有益效果：

由本发明可以看出，泡沫-细水雾系统可以根据实验要求，使用不同种类的泡沫灭火剂并且可以提供不同比例的泡沫混合液，从而得到最优混合比例及泡沫灭火剂；高清摄像机和热成像摄像仪将整个实验过程以录像的形式拍摄下来，以便后续的反复观看并留作数据；温度的探测则通过热电偶以及热流计，并通过数据线连接到电脑，将收集到的温度数据保存到电脑中，本实验系统中，热电偶及热流计实时测量换流变火灾的温度，将温度变化的数据以0.2s的间隔保存在电脑当中。热释放速率测定仪记录整个火灾过程中热释放速率的变化情况。本实验系统能够较好的检测换流变火灾，并能记录下相关实验数据。

附图说明

图1为本发明公开的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统的结构示意图。

附图标记：1-泡沫罐；2-水箱；3-单向阀；4-针形阀；5-多级离心泵；6-泡沫泵；7-混合器；8-压力表；9-喷头；10-管网；11-换流变压器；12-热释放速率测定仪；13-热电偶；14-热流计；15-摄像机；16-热成像摄像仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，包括：泡沫-细水雾系统、换流变火灾系统和检测系统；换流变火灾系统，用于模拟油池火、流淌火等不同种类火灾；泡沫-细水雾系统的喷射端位于所述换流变火灾系统上方，以用于喷射泡沫混合液灭火；检测系统用于检测、记录所述换流变火灾系统产生的火灾不同阶段发生发展情况。

在本实施例中，所述泡沫-细水雾系统包括泡沫罐1、水箱2、单向阀3、针形阀4、多级离心泵5、泡沫泵6、泡沫比例混合器7、压力表8、管网10和细水雾喷头9。泡沫罐1、单向阀3、泡沫泵6三部分通过管网10进行连接；水箱2、针型阀4、多级离心泵5通过官网10进行连接；两条官网10在泡沫比例混合器7处汇合成一条管道，起到混合泡沫-水溶液的功能。其中泡沫罐1用于存储泡沫液；单向阀3用于防止泡沫液回流；泡沫泵6用于为抽取泡沫液提供动力；水箱2用于存储水；针型阀4用于开关控制水流；多级离心泵5用于为水提供不同大小的动力；管网10用于连接其他部分，具备密封性、耐压性、防水性等特点；泡沫比例混合器7用于将泡沫液和水按照一定比例混合，从而形成预混泡沫-水溶液；细水雾喷头的作用是将泡沫-水溶液以泡沫的形式喷出，用来开展灭火实验。

在本实施例中，所述换流变火灾系统包括换流变压器11。此处换流变压器11与真实换流变压器的形状结构完全相同，比例有所缩小，是真实换流变压器的小尺度缩小模型，用于模拟真实换流变压器发生火灾时的特点和结构。

在本实施例中，所述检测系统包括热释放速率测定仪12、热电偶13、热流计14、摄像机15、热成像摄像仪16和电脑。热释放速率测定仪12的作用是收集燃烧产生的烟气，对烟气进行分析，测量得到一系列火灾燃烧参数，并将结果实时传输到电脑上；热电偶13的作用是测量火焰温度，并将结果实时传输到电脑上；热流计14的作用是测量火焰热流密度，并将结果实时传输到电脑上；摄像机15的作用是将实验过程图像拍摄下来，并将结果实时传输到电脑上；热成像摄像仪16的作用是将火焰的温度进行热成像，测量出火焰温度，并将结果实时传输到电脑上。

在本实施例中，所述高清摄像机15和热成像摄像仪16通过可调节高度的支架安置在在换流变压器处11，便于观测换流变火灾的产生、发展、猛烈、熄灭等各阶段。

在本实施例中，所述热电偶13、热流计14、热释放速率采集仪12均与电脑连接，以将测量的实验数据记录并保存到电脑中。

在本实施例中，所述热电偶13和热流计14均安装有一个移动支架，通过调节移动支架控制热电偶13的高度，以用于测量换流变压器11中油类火灾的温度。

本发明的换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其较佳的具体实施方式是：包括换流变火灾系统、换流变火灾系统和检测系统，换流变火灾系统用于模拟不同火灾，而泡沫-细水雾系统产生一定比例的泡沫溶液用于扑灭换流变火灾，换流变压器上方旁边固定一个热释放速率测定仪，高清摄像机15将整个实验过程拍摄下来以供反复观看，热成像摄像机16显示换流变火灾实验过程中的温度变化情况，使用热电偶13和热流计14探测温度，并与电脑相连，将温度数据保存到电脑中。

换流变火灾系统，可以根据具体实验要求改变着火条件，考虑不同电压等级下换流变的火灾产生、发展、猛烈、熄灭等各阶段的火灾特性。

摄像机15以及热成像摄像仪16固定在距离换流变压器1m以外，防止火焰羽流损坏摄像机，造成经济损失。

热电偶13以及热流计14考虑了负荷测量温度范围的要求，能将不同液体的温度变化实时记录并保存到电脑中。

本发明设计的换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，能够模拟换流变火灾发生情景，采用了火灾检测系统，能够较好地得到换流变火灾演化数据与油层的温度变化数据，对于分析换流变火灾特征具有一定的参考价值。

具体实施例：

本发明设计的换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，包括泡沫罐1、单向阀3与泡沫泵6产生泡沫、水箱2、针形阀4于多级离心泵5产生一定流量的水通过泡沫比例混合器7按照设定的比例混合，在管网10中通过喷头9将泡沫和混合液喷出灭火，压力表8指示压力。换流变压器11上方的热释放速率测定仪12将不同电压等级下换流变的火灾产生、发展、猛烈、熄灭等各阶段的热释放速率记录下来、温度采集通过热电偶13和热流计14将换流变火灾的油层、火焰温度记录下来，其中热电偶的测量温度范围一般为0℃到1000℃。摄像机15、热成像摄像仪16则将等将实验过程记录下来，以便后续反复观看分析不同换流变火灾时期的火焰特征。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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

1.一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其特征在于：所述泡沫-细水雾系统包括泡沫罐、水箱、单向阀、针形阀、多级离心泵、泡沫泵、泡沫比例混合器、压力表、管网和细水雾喷头。

3.根据权利要求2所述的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其特征在于：所述换流变火灾系统包括换流变压器。

4.根据权利要求3所述的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其特征在于：所述检测系统包括热释放速率测定仪、热电偶、热流计、摄像机、热成像摄像仪和电脑。

5.根据权利要求4所述的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其特征在于：所述高清摄像机和热成像摄像仪通过可调节高度的支架安置在在换流变压器处，便于观测换流变火灾的产生、发展、猛烈、熄灭等各阶段。

6.根据权利要求4所述的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其特征在于：所述热电偶、热流计、热释放速率采集仪均与电脑连接，以将测量的实验数据记录并保存到电脑中。

7.根据权利要求4所述的一种换流变火灾泡沫-细水雾灭火实验系统，其特征在于：所述热电偶和热流计均安装有一个移动支架，通过调节移动支架控制热电偶的高度，以用于测量换流变压器中油类火灾的温度。