CN113893478A - 一种油田加热炉的灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田加热炉的灭火装置，包括作为灭火器的气体灭火介质发生器、控制电路、输送气体灭火介质的主管路和火筒灭火单元，火筒灭火单元包括分支管路和电控阀，主管路的入口接气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口，分支管路的入口接主管路；电控阀串接在分支管路中，分支管路的出口接油田加热炉的火筒；控制电路包括控制器，电控阀的控制端接控制器的控制信号输出端。本发明一旦发现油田加热炉的火筒漏液时，控制电路启动气体灭火介质发生器，通过主管路和分支管路向火筒内输送气体灭火介质，能够迅速地将火筒内因漏液出现的火灾扑灭。

Description

一种油田加热炉的灭火装置

[技术领域]

本发明涉及油田加热炉，尤其涉及一种油田加热炉的灭火装置。

[背景技术]

油田加热炉简称火筒炉，是油田上广泛使用的加热设备，用以加热油田生产中的多相混合液，多相混合液包括原油，水及其他杂质。油田加热炉包括炉体和火筒，其中，火筒是加热炉的主要加热装置，包括火管、燃烧器和烟管，燃烧器安装在炉体的外部，火管的一端。燃料在火管一端的燃烧器中点燃、喷到火管中燃烧，火管外的多相混合液与火管外壁对流换热，实现油水分离。但如果火筒因火烧穿孔，多相混合液就会流进火筒里，引起火灾，目前没有专门针对油田加热炉火筒因漏液失火的灭火装置，火筒灭火难度较大。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种能够迅速扑灭火筒火灾的油田加热炉的灭火装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种油田加热炉的灭火装置，包括作为灭火器的气体灭火介质发生器、控制电路、输送气体灭火介质的主管路和火筒灭火单元，油田加热炉包括火筒；火筒灭火单元包括分支管路和电控阀，主管路的入口接气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口，分支管路的入口接主管路；电控阀串接在分支管路中，分支管路的出口接油田加热炉的火筒；控制电路包括控制器，电控阀的控制端接控制器的控制信号输出端。

以上所述的灭火装置，包括三通接头和两个所述的火筒灭火单元，油田加热炉包括两个所述的火筒；三通接头的入口接主管路，两个火筒灭火单元分支管路的入口分别接一个三通接头的出口；两个火筒灭火单元分支管路的出口分别接一个所述的火筒。

以上所述的灭火装置，主管路在靠近气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口部位装有压力传感器，主管路压力传感器的压力信号输出端接控制器的第一压力信号输入端。火筒灭火单元包括压力传感器，火筒灭火单元的压力传感器安装在分支管路中，火筒灭火单元的位于电控阀与分支管路的出口之间，压力传感器的压力信号输出端接控制器的第二压力信号输入端。

以上所述的灭火装置，所述的压力传感器为闪压感知器，闪压感知器包括压变电桥、信号放大电路和模数转换器，压变电桥的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端通过模数转换器接控制器的压力信号输入端。

以上所述的灭火装置，火筒的后端装有燃烧器，火筒灭火单元包括火筒漏液检测传感器和图像视频火焰识别器，火筒漏液检测传感器的液位探头安装在对应的火筒中，火筒漏液检测传感器的信号输出端接控制器的火筒漏液信号输入端；图像视频火焰识别器安装在燃烧器的风机上，图像视频火焰识别器的控制端和监测信号输出端分别接控制器；电控阀包括阀门开闭信号输出端，电控阀的阀门开闭信号输出端接控制器的电控阀阀门开闭信号输入端。

以上所述的灭火装置，所述的火筒漏液检测传感器为投入式液位变送器，投入式液位变送器包括液位变送器本体、所述的液位探头和连接变送器本体与液位探头的导压管，液位变送器本体通过支架安装在火筒的外部，导压管穿过火筒，液位探头布置在火筒内的下部；液位变送器的信号输出端接控制器的火筒漏液信号输入端；分支管路的出口接火筒燃烧器的壳体，所述的支架安装在燃烧器或加热炉的壳体上，导压管穿过燃烧器的壳体进入火筒或直接进入火筒；图像视频火焰识别器的本体安装在燃烧器风机的或加热炉的壳体上，燃烧器风机的壳体或加热炉的包括观察孔，图像视频火焰识别器的镜头穿过观察孔进入燃烧器风机的壳体或加热炉的内部。

以上所述的灭火装置，控制电路包括气体灭火介质发生器启动电路，气体灭火介质发生器启动电路包括继电器、继电器驱动电路、引线电热点火器、继电器常开触点串接在引线点火电源与引线电热点火器之间；继电器驱动电路的控制端接控制器的点火控制信号输出端，继电器电源、继电器线圈与继电器驱动电路串接。

以上所述的灭火装置，包括消防引线、消防引线护管、启动盒和控制盒，引线电热点火器布置在启动盒中，控制器、继电器和继电器驱动电路布置在控制盒中；消防引线护管的一端接启动盒，另一端接气体灭火介质发生器的消防引线入口；消防引线的第一端位于启动盒中，靠近消防引线电热点火器，消防引线的另一端穿过消防引线护管，进入到气体灭火介质发生器中。火筒灭火单元安装在油田加热炉的烧火间中，气体灭火介质灭火器安装在烧火间的室外，消防引线护管穿过烧火间的墙壁连接启动盒与气体灭火介质灭火器，主管路穿过烧火间的墙壁与分支管路连接。

以上所述的灭火装置，油田加热炉的灭火装置工作时包括以下步骤：

901)控制器和漏液检测传感器对火筒漏油进行实时监测，当控制器收到任一漏液检测传感器发出的油田加热炉火筒的漏油信号后，立即通知油田加热炉主控室的控制器，对漏油的火筒停电、停燃气；

902)控制器通知漏油的火筒的图像视频火焰识别器对漏油的火筒进行火焰检测，如果停电、停燃气后，漏油的火筒内仍可以检测到火焰，漏油的火筒的图像视频火焰识别器向控制器返回检测到火焰的信号；

903)控制器收到检测到火焰的信号后，关闭与这次灭火无关的电控阀，漏液火筒对应的电控阀仍处在打开状态；

904)关闭的电控阀将阀门关闭信号反馈给控制器，控制器触发气体灭火介质发生器启动电路，气体灭火介质发生器内产生高压气体灭火介质喷出；

905)从气体灭火介质发生器喷出的气体灭火介质通过输送管路输入到漏油的火筒中，扑灭油田加热炉火筒因漏油产生的火焰。

以上所述的灭火装置，主管路在靠近气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口部位装有压力传感器，主管路压力传感器的压力信号输出端接控制器的第一压力信号输入端；火筒灭火单元包括压力传感器，火筒灭火单元的压力传感器安装在分支管路中，位于电控阀与分支管路的出口之间，火筒灭火单元的压力传感器的压力信号输出端接控制器的第二压力信号输入端；油田加热炉的灭火装置工作时还包括以下步骤：输送气体灭火介质的主管路和漏液火筒对应的分支管路中的压力传感器感知到高压气体灭火介质的压力后，分别向控制器反馈气体灭火介质发生器有高压气体灭火介质喷出和高压气体灭火介质到达火筒的信息，以确认灭火装置工作正常；如控制器未收到相应的气体灭火介质压力信号便开启报警信号。

本发明的油田加热炉的灭火装置一旦发现油田加热炉的火筒漏液时，控制电路启动气体灭火介质发生器，通过主管路和分支管路向火筒内输送气体灭火介质，能够迅速地将火筒内因漏液出现的火灾扑灭。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例油田加热炉的灭火装置的立体图。

图2是本发明实施例油田加热炉的灭火装置的主视图。

图3是本发明实施例油田加热炉的灭火装置另一视角的立体图。

图4是本发明实施例油田加热炉的灭火装置又一视角的立体图。

图5是本发明实施例火筒漏液检测传感器的立体图。

图6是本发明实施例气体灭火介质发生器启动电路的电路图。

[具体实施方式]

本发明实施例的油田加热炉灭火装置的结构如图1至图6所示，包括作为灭火器的烟雾发生器10、控制电路、输送烟雾的主管路14、三通接头15和两个火筒灭火单元60。油田加热炉40一般有两个火筒，所以需要配备两个火筒灭火单元60。

气体灭火介质发生器还可以采用三氟甲烷(氮气)发生器、二氧化碳发生器、七氟丙烷发生器或全氟己酮发生器，本实施例的气体灭火介质发生器以烟雾发生器为例进行说明。

每个火筒灭火单元60包括分支管路61、电控阀62、闪压感知器63、漏液检测传感器50和图像视频火焰识别器(图中未示出)。主管路14的入口接烟雾发生器10的烟雾出口13，三通接头15的入口接主管路14，两个火筒灭火单元60的入口分别接一个三通接头15的出口。两个火筒灭火单元分支管路61的出口分别接一个火筒。

电控阀62和闪压感知器63安装在分支管路61中，电控阀62串接在分支管路61中，靠近三通接头15的出口，闪压感知器63安装在电控阀62与分支管路61的出口之间，分支管路61的出口接油田加热炉40火筒后端的燃烧器壳体41。灭火时，烟雾发生器10产生的烟雾经过主管路14、三通接头15、分支管路61的出口，从燃烧器壳体41或直接进入油田加热炉40的火筒。

控制电路包括微控制器MCU和烟雾发生器启动电路，电控阀62的阀门常开，电控阀62的控制端接微控制器MCU的控制信号输出端，电控阀62的阀门开闭信号输出端接微控制器MCU的电控阀阀门开闭信号输入端。闪压感知器63的压力信号输出端接微控制器MCU的第二压力信号输入端，漏液检测传感器50信号输出端接微控制器MCU的漏液检测信号输入端。

如图1所示，主管路14靠近烟雾发生器10的烟雾出口13的立管上装有闪压感知器16。主管路14上闪压感知器16的压力信号输出端接微控制器MCU的第一压力信号输入端。

主管路14中闪压感知器16和分支管路61中的闪压感知器63可以同时安装或选择安装。

本实施例的闪压感知器63包括压变电桥、信号放大电路和模数转换器，压变电桥的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端通过模数转换器接微控制器MCU的压力信号输入端。

如图5所示，在本实施例中，漏液检测传感器50为投入式液位变送器，投入式液位变送器包括液位变送器本体51、液位探头52和连接变送器本体51与液位探头52的导压管53，液位变送器本体51通过支架54安装在油田加热炉火筒或燃烧器壳体41的外部，导压管53穿过燃烧器壳体41进入火筒或直接进入火筒，液位探头52布置在加热炉火筒内的下部。液位变送器的信号输出端接微控制器MCU的控制信号输入端。

图像视频火焰识别器安装在火筒燃烧器的风机或加热炉上。图像视频火焰识别器的本体安装在燃烧器风机或加热炉的壳体上，燃烧器风机或加热炉的壳体上有一个观察孔，图像视频火焰识别器的镜头穿过观察孔进入燃烧器风机的壳体的内部或加热炉，图像视频火焰识别器的信号输出端接微控制器MCU的火焰识别信号输入端。

控制电路包括烟雾发生器启动电路，如图6所示，烟雾发生器启动电路包括继电器K、继电器驱动电路、消防引线的电热点火器、继电器常开触点K1串接在消防引线的点火电源与消防引线的电热点火器之间。继电器驱动电路的控制端作为烟雾发生器启动电路的控制端接控制器的点火控制信号输出端，继电器电源、继电器线圈与继电器驱动电路串接。

如图6所示,在本实施例中,电热点火器为螺旋状的电热丝，消防引线点火电源为AC 220V市电，消防引线穿过螺旋状的电热丝的内孔。继电器驱动电路采用三极管Q1，微控制器MCU的点火控制信号输出端通过电阻R1接三极管Q1的基极，DC_5V的继电器电源、继电器K的线圈与三极管Q1串接。

消防引线的电热点火器布置在启动盒30中，微控制器MCU、继电器和继电器驱动电路和布置在控制盒02中。消防引线护管11的一端接启动盒30，另一端接烟雾发生器10的消防引线入口12。

消防引线的一端固定在启动盒30中，穿过消防引线电热点火器螺旋状的电热丝，消防引线的另一端穿过消防引线护管11，进入到烟雾发生器10中。

如图1至图4所示，火筒灭火单元60安装在油田加热炉40的烧火间20中，烟雾发生器10安装在烧火间20的室外，消防引线护管11穿过烧火间20的墙壁21连接启动盒30与烟雾发生器10，主管路14进入烧火间20与分支管路61连接。

本发明以上实施例油田加热炉的灭火装置工作时，微控制器和漏液检测传感器对火筒漏油进行实时监测，当微控制器收到漏液检测传感器发出的油田加热炉火筒的漏油信号后，立即通知油田加热炉主控室的控制器，对漏油的火筒停电、停燃气。

微控制器通知漏油的火筒的图像视频火焰识别器对漏油的火筒内进行火焰检测，如果停电、停燃气后，漏油的火筒内仍可以检测到火焰，漏油的火筒的图像视频火焰识别器向微控制器返回检测到火焰的信号。微控制器收到检测到火焰的信号后，关闭与这次灭火无关的电控阀，只剩漏液火筒对应的电控阀仍处在打开状态。关闭的电控阀将阀门关闭信号反馈给微控制器，微控制器通过引线电点火装置的螺旋状的电热丝引燃作为导火索的消防引线，燃烧的消防引线引燃烟雾发生器内的烟雾灭火剂，烟雾发生器内产生高压使烟雾或气体喷出。从烟雾发生器喷出的烟雾通过输送管路输入到漏油的火筒中，可以迅速扑灭油田加热炉火筒因漏油产生的火灾。另外输送烟雾的主管路和分支管路中的闪压感知器感知到高压烟雾的压力，分别向微控制器反馈烟雾发生器有高压烟雾喷出和高压烟雾到达火筒的信息，以确认灭火装置工作正常；如微控制器未收到相应的烟雾压力信号便开启报警信号，防止火筒漏油火灾失控。

Claims (10)

1.一种油田加热炉的灭火装置，包括灭火器和控制电路，油田加热炉包括火筒，其特征在于，包括输送气体灭火介质的主管路和火筒灭火单元，所述的灭火器为气体灭火介质发生器、火筒灭火单元包括分支管路和电控阀，主管路的入口接气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口，分支管路的入口接主管路；电控阀串接在分支管路中，分支管路的出口接油田加热炉的火筒；控制电路包括控制器，电控阀的控制端接控制器的控制信号输出端。

2.根据权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，包括三通接头和两个所述的火筒灭火单元，油田加热炉包括两个所述的火筒；三通接头的入口接主管路，两个火筒灭火单元分支管路的入口分别接一个三通接头的出口；两个火筒灭火单元分支管路的出口分别接一个所述的火筒。

3.根据权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，主管路在靠近气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口部位装有压力传感器，主管路压力传感器的压力信号输出端接控制器的第一压力信号输入端；火筒灭火单元包括压力传感器，火筒灭火单元的压力传感器安装在分支管路中，位于电控阀与分支管路的出口之间，火筒灭火单元的压力传感器的压力信号输出端接控制器的第二压力信号输入端。

4.根据权利要求3所述的灭火装置，其特征在于，所述的压力传感器为闪压感知器，闪压感知器包括压变电桥、信号放大电路和模数转换器，压变电桥的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端通过模数转换器接控制器的压力信号输入端。

5.根据权利要求2所述的灭火装置，其特征在于，火筒的后端装有燃烧器，火筒灭火单元包括火筒漏液检测传感器和图像视频火焰识别器，火筒漏液检测传感器的液位探头安装在对应的火筒中，火筒漏液检测传感器的信号输出端接控制器的火筒漏液信号输入端；图像视频火焰识别器安装在燃烧器的风机上，图像视频火焰识别器的控制端和监测信号输出端分别接控制器；电控阀包括阀门开闭信号输出端，电控阀的阀门开闭信号输出端接控制器的电控阀阀门开闭信号输入端。

6.根据权利要求5所述的灭火装置，其特征在于，所述的火筒漏液检测传感器为投入式液位变送器，投入式液位变送器包括液位变送器本体、所述的液位探头和连接变送器本体与液位探头的导压管，液位变送器本体通过支架安装在火筒的外部，导压管穿过火筒，液位探头布置在火筒内的下部；液位变送器的信号输出端接控制器的火筒漏液信号输入端；分支管路的出口接火筒燃烧器的壳体，所述的支架安装在燃烧器或加热炉的壳体上，导压管穿过燃烧器的壳体进入火筒或直接进入火筒；图像视频火焰识别器的本体安装在燃烧器风机的或加热炉的壳体上，燃烧器风机的壳体或加热炉的包括观察孔，图像视频火焰识别器的镜头穿过观察孔进入燃烧器风机的壳体或加热炉的内部。

7.根据权利要求5所述的灭火装置，其特征在于，控制电路包括气体灭火介质发生器启动电路，气体灭火介质发生器启动电路包括继电器、继电器驱动电路、引线电热点火器、继电器常开触点串接在引线点火电源与引线电热点火器之间；继电器驱动电路的控制端接控制器的点火控制信号输出端，继电器电源、继电器线圈与继电器驱动电路串接。

8.根据权利要求7所述的灭火装置，其特征在于，包括消防引线、消防引线护管、启动盒和控制盒，引线电热点火器布置在启动盒中，控制器、继电器和继电器驱动电路布置在控制盒中；消防引线护管的一端接启动盒，另一端接气体灭火介质发生器的消防引线入口；消防引线的第一端位于启动盒中，靠近消防引线电热点火器，消防引线的另一端穿过消防引线护管，进入到气体灭火介质发生器中；火筒灭火单元安装在油田加热炉的烧火间中，气体灭火介质灭火器安装在烧火间的室外，消防引线护管穿过烧火间的墙壁连接启动盒与气体灭火介质灭火器，主管路穿过烧火间的墙壁与分支管路连接。

9.根据权利要求7所述的灭火装置，其特征在于，油田加热炉的灭火装置工作时包括以下步骤：

901)控制器和漏液检测传感器对火筒漏油进行实时监测，当控制器收到任一漏液检测传感器发出的油田加热炉火筒的漏油信号后，立即通知油田加热炉主控室的控制器，对漏油的火筒停电、停燃气；

902)控制器通知漏油的火筒的图像视频火焰识别器对漏油的火筒进行火焰检测，如果停电、停燃气后，漏油的火筒内仍可以检测到火焰，漏油的火筒的图像视频火焰识别器向控制器返回检测到火焰的信号；

903)控制器收到检测到火焰的信号后，关闭与这次灭火无关的电控阀，漏液火筒对应的电控阀仍处在打开状态；

904)关闭的电控阀将阀门关闭信号反馈给控制器，控制器触发气体灭火介质发生器启动电路，气体灭火介质发生器内产生高压气体灭火介质喷出；

905)从气体灭火介质发生器喷出的气体灭火介质通过输送管路输入到漏油的火筒中，扑灭油田加热炉火筒因漏油产生的火焰。

10.根据权利要求9所述的灭火装置，其特征在于，主管路在靠近气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口部位装有压力传感器，主管路压力传感器的压力信号输出端接控制器的第一压力信号输入端；火筒灭火单元包括压力传感器，火筒灭火单元的压力传感器安装在分支管路中，位于电控阀与分支管路的出口之间，火筒灭火单元的压力传感器的压力信号输出端接控制器的第二压力信号输入端；油田加热炉的灭火装置工作时还包括以下步骤：输送气体灭火介质的主管路和漏液火筒对应的分支管路中的压力传感器感知到高压气体灭火介质的压力后，分别向控制器反馈气体灭火介质发生器有高压气体灭火介质喷出和高压气体灭火介质到达火筒的信息，以确认灭火装置工作正常；如控制器未收到相应的气体灭火介质压力信号便开启报警信号。

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