CN115591152B - 应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法 - Google Patents
应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115591152B CN115591152B CN202211100760.0A CN202211100760A CN115591152B CN 115591152 B CN115591152 B CN 115591152B CN 202211100760 A CN202211100760 A CN 202211100760A CN 115591152 B CN115591152 B CN 115591152B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inert gas
- nozzles
- fire
- pressure
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 181
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 40
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 17
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009982 effect on human Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- UKACHOXRXFQJFN-UHFFFAOYSA-N heptafluoropropane Chemical compound FC(F)C(F)(F)C(F)(F)F UKACHOXRXFQJFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/002—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for warehouses, storage areas or other installations for storing goods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
- A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
- A62C31/28—Accessories for delivery devices, e.g. supports
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
- A62C37/50—Testing or indicating devices for determining the state of readiness of the equipment
Abstract
本发明属于消防抑爆技术领域,公开了一种应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法。该远程气体灭火抑爆系统包括气体储存系统、气体输送系统、气体喷射系统和启动控制系统。该远程气体灭火抑爆系统的使用方法是通过特定结构的氮气喷射阵列在潜在的火灾区域和燃料泄漏区域喷射大量惰性气体,降低着火区域或燃料泄漏区域氧气体积浓度,使得氧气浓度下降至燃料的点火下限,并最终使火灾熄灭或者使泄漏的燃料无法被点燃。该远程气体灭火抑爆系统具有喷射范围大、灭火惰性气体分布均匀、可以随意改变惰性气体喷头的喷射角度、可随意调整惰性气体喷射阵列的位置和高度等优点,可以拓展至涉及易燃易爆介质的试验厂房和仓库中布置和使用。
Description
技术领域
本发明属于消防抑爆技术领域,具体涉及一种应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法。
背景技术
航空动力装置地面试验涉及使用大量的高温高压状态下的易燃易爆燃料,有效预防试验过程中可能出现的火灾及爆炸事故,对于保障新型航空动力装置地面试验安全顺利开展的有着重要意义。
开展航空动力装置地面试验时所用到的燃料多为易燃易爆液(气)体,具有较强的挥发性。针对上述燃料的灭火抑爆需求,传统的消防装置如消防栓、消防水带、手持式灭火器等传统的消防产品在实际使用时存有风险,主要包括:(1)传统意义上的消防产品虽然能够完成小型火灾的扑救,但对燃料泄漏和爆炸控制能力相对不足;(2)上述装备均需要人员进行操作,从开始响应到完全展开需要一定时间,在这个过程中事故可能进一步恶化;(3)上述装备在使用和展开时,均需要试验人员在明火还未完全熄灭或存有燃料爆炸风险的条件下进入试验现场,增大了暴露风险,一旦发生二次灾害,将直接对试验人员的生命安全造成威胁。因此,发展远程灭火抑爆技术,一方面能够大幅度提高燃料泄漏、火灾、爆炸事故应急处置的响应速度,另一方面也可以将试验人员与事故现场进行全面隔离,在保证试验人员安全的前提下实现“远程启动,快速扑救”。
常用的远程灭火抑爆装置所用的介质包括惰性气体(氮气、二氧化碳、七氟丙烷)、消防干粉(ABC干粉、气溶胶等)、细水雾(纯水、掺混添加剂的水),上述气体能够有效的对燃料火灾和爆炸进行削弱和抑制,且在受限空间中获得了较好的应用。然而,航空动力装置地面试验现场的着火场景具有一定特殊性:首先,航空动力装置的试验件包含较多的精密元器件,当对其进行火灾扑救和爆炸抑制时,灭火抑爆介质应为清洁介质,不能对试验件造成污染和影响;其次,在喷射灭火时,灭火抑爆介质需要覆盖整个着火或着火区域;第三,由于试验现场中多有操作人员进出,灭火抑爆介质应无毒且对人体无副作用。因此,采用惰性气体作为灭火抑爆介质,可以满足上述要求。
然而,由于开展不同航空动力装置地面试验所处涉燃涉爆场景、使用的燃料种类、运行具体工况的差异性,同时考虑到惰性气体对不同场景下的燃料火灾爆炸的削弱和抑制作用细节以及内在控制机理也不尽相同,传统的单点喷射或者多点喷射的惰性气体灭火装置的在航空动力装置地面试验现场应用的普适度仍有所不足,故需要针对试验现场开敞空间的特殊环境完成远程灭火抑爆系统的设计。
当前,亟需发展一种应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统。开敞空间是相对于受限而言,四周均没有约束壁面的空间。远程气体灭火抑爆系统以惰性气体作为灭火抑爆介质,可以对开敞空间中的火灾事故和可燃气体泄漏事故进行处置。当现场出现火灾事故时,操作人员可以在操作间中利用远程启动柜开启惰性气体管道的气动阀,从而在事故区域喷射大流量惰性气体,通过降低着火区域附近的氧气浓度含量实施灭火。另外,该系统还可以在可燃气体泄漏后但未着火时,通过远程启动的方式在泄漏源附近喷射惰性气体,形成均匀的惰性气体包覆区,从而降低泄漏区域的氧气浓度,加快可燃气体的扩散速度,降低可燃气体被点燃的可能性。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是提供一种应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的火灾扑灭方法,本发明所要解决的再一个技术问题是提供一种应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的惰化抑爆方法。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特点是,所述的远程气体灭火抑爆系统包括气体储存系统、气体输送系统、气体喷射系统和启动控制系统;
气体储存系统包括高压惰性气体储罐,高压惰性气体储罐上安装有压力表、安全阀和放空阀;
气体输送系统包括快速阀Ⅰ、气体文氏管、减压器、快速阀Ⅱ和高压管道;
气体喷射系统包括惰性气体喷射阵列、惰性气体喷射阵列支架、惰性气体喷嘴、法兰和喷嘴转接头;
启动控制系统包括控制柜和电线;
高压惰性气体储罐通过高压管道顺序连接快速阀Ⅱ、减压器、气体文氏管和快速阀Ⅰ,再经三通分成2路,每路通过法兰连接1个竖直的惰性气体喷射阵列,惰性气体喷射阵列固定在惰性气体喷射阵列支架上;2个惰性气体喷射阵列位于实验平台的两侧,实验平台的长度为L,高度为H,惰性气体喷射阵列的长度也为L,竖直对称中心线的高度也为H,惰性气体喷射阵列与实验平台的水平距离为H;
惰性气体喷射阵列由网格排列的惰性气体喷嘴组成,每个惰性气体喷嘴通过喷嘴转接头安装在网格分布的高压管道的交汇点上;喷嘴转接头具有预先设置的夹角,用于改变惰性气体喷嘴的喷射角度;
快速阀Ⅰ和快速阀Ⅱ通过电线连接至控制柜,控制柜控制快速阀Ⅰ和快速阀Ⅱ的开启与闭合。
进一步地,所述的惰性气体为氮气、二氧化碳或者卤代烷类灭火剂。
进一步地,所述的高压管道的压力范围为3MPa~7MPa。
进一步地,所述的高压管道的材质为20#钢。
进一步地,所述的惰性气体喷嘴为瓶体结构;瓶体的瓶口设置有接口法兰,接口法兰与喷嘴转接头上对应的接口法兰固定连接;瓶体靠近瓶底的位置设置有两圈侧面孔,每圈侧面孔的数量为4,沿瓶体周向均匀分布,两圈侧面孔交错分布;侧面孔的内径为d,瓶底的中心设置有一个底面孔,底面孔的内径为4d;单个惰性气体喷嘴的总喷注面积为6πd2。
进一步地,所述的远程气体灭火抑爆系统的惰性气体总流量计算公式如下:
其中,Cd和C*为气体文氏管的流出系数和临界流函数;Ath为气体文氏管最小直径处的流通面积;Pt和Tt分别为流入气体总压和温度;R和M分别为气体常数和气体摩尔质量;
单个惰性气体喷嘴的喷射气体流量的计算公式如下:
其中:
——惰性气体流量,kg/s;
Aa——单个惰性气体喷嘴的通流面积;
P——惰性气体入口压力;
γ——惰性气体比热比;
M——马赫数,取1;
R——惰性气体气体常数;
T——惰性气体温度,取300K;
n——单个惰性气体喷嘴的数量;取n=1。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的火灾扑灭方法,包括以下过程:
当发现实验平台发生燃料火灾后,通过控制柜启动快速阀Ⅰ和快速阀Ⅱ,高压惰性气体储罐的高压惰性气体沿高压管道流动,通过减压器调整至预定压力,通过气体文氏管调整至预期流量,经网格分布的高压管道进入惰性气体喷射阵列,并经惰性气体喷嘴喷出,惰性气体在实验平台附近形成惰性气体覆盖区,稀释着火区域氧气浓度,最终扑灭火灾。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的惰化抑爆方法,包括以下过程:
当发现实验平台发生燃料泄漏后,通过控制柜启动快速阀Ⅰ和快速阀Ⅱ,高压惰性气体储罐的高压惰性气体沿高压管道流动,通过减压器调整至预定压力,通过气体文氏管调整至预期流量,经网格分布的高压管道进入惰性气体喷射阵列,并经惰性气体喷嘴喷出,惰性气体持续喷射并在实验平台附近形成惰性气体覆盖区,稀释燃料泄漏区域氧气浓度,使泄漏的燃料无法被点燃。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统主要用于开敞空间,以惰性气体(氮气、二氧化碳或者卤代烷类灭火剂)作为灭火抑爆介质,使用含有多个异径喷孔的惰性气体喷嘴作为灭火介质喷射装置,具有喷射流量大、覆盖区域广、用于灭火抑爆的惰性气体分布均匀、可以随意改变惰性气体喷头的喷射角度、能够远程启动的优点,适用于扑灭和抑制航空动力装置地面试验现场中发生的燃料泄漏、火灾和爆炸事故。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统可以在人员不进入现场的情况下,远程操控快速阀启动,使得高压惰性气体通过气体输送系统进入惰性气体喷射阵列,并经由惰性气体喷嘴喷出,从而在着火或者燃料泄漏区域形成大范围惰性气体覆盖区,进而降低着火区域或燃料泄漏区域氧气体积浓度,使得氧气浓度下降至燃料的点火下限,并最终使火灾熄灭或者使泄漏的燃料无法被点燃和引爆。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统能够将试验人员与事故现场充分隔离,在完成现场燃料泄漏、火灾和爆炸事故处置的同时保证了试验人员的安全。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统可以根据火势大小和燃料泄漏量的多少灵活调整流量,能够对多种火灾进行扑灭,也能够抑制燃料泄漏后发生的爆炸;结构简单,部件更换便捷,使用操作、调节方便,稳定性高,可靠性强,可以拓展至涉及易燃易爆介质的试验厂房和仓库中布置和使用。
附图说明
图1a为本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的结构示意图(整体图);
图1b为本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的结构示意图(局部放大图);
图1c为本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的结构示意图(部件图);
图2a为本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统中的惰性气体喷嘴的结构示意图(主视图);
图2b为本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统中的惰性气体喷嘴的结构示意图(A-A1剖面图);
图2c为本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统中的惰性气体喷嘴的结构示意图(B-B1剖面图);
图2d为本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统中的惰性气体喷嘴的结构示意图(底面剖面图);
图3为实施例1的惰性气体喷射阵列结构示意图(正视图);
图4为实施例1的惰性气体喷嘴与喷嘴转接头连接示意图(45°)。
图中,1.实验平台;2.惰性气体喷射阵列;3.惰性气体喷射阵列支架;4.惰性气体喷嘴;5.法兰;6.快速阀Ⅰ;7.气体文氏管;8.减压器;9.快速阀Ⅱ;10.高压惰性气体储罐;11.控制柜;12.喷嘴转接头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特点是,所述的远程气体灭火抑爆系统包括气体储存系统、气体输送系统、气体喷射系统和启动控制系统;
气体储存系统包括高压惰性气体储罐10,高压惰性气体储罐10上安装有压力表、安全阀和放空阀;
气体输送系统包括快速阀Ⅰ6、气体文氏管7、减压器8、快速阀Ⅱ9和高压管道;
气体喷射系统包括惰性气体喷射阵列2、惰性气体喷射阵列支架3、惰性气体喷嘴4、法兰5和喷嘴转接头12;
启动控制系统包括控制柜11和电线;
如图1a~图1c所示,高压惰性气体储罐10通过高压管道顺序连接快速阀Ⅱ9、减压器8、气体文氏管7和快速阀Ⅰ6,再经三通分成2路,每路通过法兰5连接1个竖直的惰性气体喷射阵列2,惰性气体喷射阵列2固定在惰性气体喷射阵列支架3上;2个惰性气体喷射阵列2位于实验平台1的两侧,实验平台1的长度为L,高度为H,惰性气体喷射阵列2的长度也为L,竖直对称中心线的高度也为H,惰性气体喷射阵列2与实验平台1的水平距离为H;
惰性气体喷射阵列2由网格排列的惰性气体喷嘴4组成,每个惰性气体喷嘴4通过喷嘴转接头12安装在网格分布的高压管道的交汇点上;喷嘴转接头12具有预先设置的夹角,用于改变惰性气体喷嘴4的喷射角度;
快速阀Ⅰ6和快速阀Ⅱ9通过电线连接至控制柜11,控制柜11控制快速阀Ⅰ6和快速阀Ⅱ9的开启与闭合。
进一步地,所述的惰性气体为氮气、二氧化碳或者卤代烷类灭火剂。
进一步地,所述的高压管道的压力范围为3MPa~7MPa。
进一步地,所述的高压管道的材质为20#钢。
进一步地,所述的惰性气体喷嘴4见图2a~图2d,为瓶体结构;瓶体的瓶口设置有接口法兰,接口法兰与喷嘴转接头12上对应的接口法兰固定连接;瓶体靠近瓶底的位置设置有两圈侧面孔,每圈侧面孔的数量为4,沿瓶体周向均匀分布,两圈侧面孔交错分布;侧面孔的内径为d,瓶底的中心设置有一个底面孔,底面孔的内径为4d;单个惰性气体喷嘴4的总喷注面积为6πd2。
进一步地,所述的远程气体灭火抑爆系统的惰性气体总流量计算公式如下:
其中,Cd和C*为气体文氏管7的流出系数和临界流函数;Ath为气体文氏管7最小直径处的流通面积;Pt和Tt分别为流入气体总压和温度;R和M分别为气体常数和气体摩尔质量;
单个惰性气体喷嘴4的喷射气体流量的计算公式如下:
其中:
——惰性气体流量,kg/s;
Aa——单个惰性气体喷嘴4的通流面积;
P——惰性气体入口压力;
γ——惰性气体比热比;
M——马赫数,取1;
R——惰性气体气体常数;
T——惰性气体温度,取300K;
n——单个惰性气体喷嘴4的数量;取n=1。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的火灾扑灭方法,包括以下过程:
当发现实验平台1发生燃料火灾后,通过控制柜11启动快速阀Ⅰ6和快速阀Ⅱ9,高压惰性气体储罐10的高压惰性气体沿高压管道流动,通过减压器8调整至预定压力,通过气体文氏管7调整至预期流量,经网格分布的高压管道进入惰性气体喷射阵列2,并经惰性气体喷嘴4喷出,惰性气体在实验平台1附近形成惰性气体覆盖区,稀释着火区域氧气浓度,最终扑灭火灾。
本发明的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的惰化抑爆方法,包括以下过程:
当发现实验平台1发生燃料泄漏后,通过控制柜11启动快速阀Ⅰ6和快速阀Ⅱ9,高压惰性气体储罐10的高压惰性气体沿高压管道流动,通过减压器8调整至预定压力,通过气体文氏管7调整至预期流量,经网格分布的高压管道进入惰性气体喷射阵列2,并经惰性气体喷嘴4喷出,惰性气体持续喷射并在实验平台1附近形成惰性气体覆盖区,稀释燃料泄漏区域氧气浓度,使泄漏的燃料无法被点燃。
实施例1
本实施例的网格分布的高压管道由高压钢管焊接而成,材料为20#钢;惰性气体为氮气;单个惰性气体喷射阵列2上面的惰性气体喷嘴4的数量为25个,布置方式为5*5阵列;沿竖直方向布置五层,每层5个惰性气体喷嘴4,沿轴向方向布置五层,每层5个惰性气体喷嘴4。高压管道上面留有与高压惰性气体储罐10的高压管道的接口,通过法兰5进行连接。
惰性气体喷射阵列2的布置原则为:假设实验平台1限定的潜在着火区域或者潜在泄漏区域距离地面的高度为H,整个潜在着火区域或者潜在泄漏区域的长度为L,则需布置2个惰性气体喷射阵列2,以左右包夹的形式放置于着火区域或者潜在泄漏区域的两侧。
对于单个的惰性气体喷射阵列2而言,单个的惰性气体喷射阵列2沿竖直方向的总高度为5H/3,两个沿竖直方向相邻的惰性气体喷嘴4之间的竖直高度为H/3。以右侧阵列为例:将最靠近地面的一层惰性气体喷嘴4定义为竖直方向第一层喷嘴(图1b中r11、r12、r13、r14、r15),竖直方向第一层喷嘴到地面的竖直高度为H/3,则可依次定义,竖直方向第二层喷嘴(图1b中r21、r22、r23、r24、r25)到地面的竖直高度为2H/3,竖直方向第三层喷嘴(图1b中r31、r32、r33、r34、r35)到地面的竖直高度为H,竖直方向第四层喷嘴(图1b中r41、r42、r43、r44、r45)到地面的竖直高度为4H/3,竖直方向第5层喷嘴(图1b中r51、r52、r53、r54、r55)到地面的竖直高度为5H/3。
对于单个的惰性气体喷射阵列2而言,单个的惰性气体喷射阵列2沿轴向的总长度为L,两个沿轴向方向相邻的惰性气体喷嘴4之间的距离为L/4。以右侧阵列为例:将最靠近法兰5的一层惰性气体喷嘴4定义为轴向第一层喷嘴(图1b中r11、r21、r31、r41、r51),轴向第一层喷嘴与潜在着火区域或者潜在着火区域的轴向边界平齐,轴向第二层喷嘴(图1b中r12、r22、r32、r42、r52)到轴向第一层喷嘴的轴向距离为L/4,轴向第三层喷嘴(图1b中r13、r23、r33、r43、r53)到轴向第一层喷嘴的轴向距离为L/2,轴向第四层喷嘴(图1b中r14、r24、r34、r44、r54)到轴向第一层喷嘴的轴向距离为3L/4,轴向第5层喷嘴(图1b中r15、r25、r35、r45、r55)到轴向第一层喷嘴的轴向距离为L。
当需要调整惰性气体喷射阵列2的竖直高度时,在惰性气体喷射阵列2的底部加垫高度h的角钢制作的惰性气体喷射阵列支架3,并通过螺栓固定的方式将惰性气体喷射阵列支架3和惰性气体喷射阵列2进行固定,同时采用高压软管将法兰5的两侧管道进行连接,此时喷射阵列竖直方向第一层喷嘴到地面的竖直距离就变为H/3+h。
当需要调整惰性气体喷射阵列2到潜在着火区域或潜在泄漏区域的水平距离时,只需要将惰性气体喷射阵列2移动距离l,同时采用高压软管将法兰5的两侧管道进行连接,则喷射阵列所在平面到潜在着火区域或潜在泄漏区域的水平距离就变为H+l。
如图3所示,本实施例的惰性气体喷射阵列2中竖直方向第三层喷嘴所在平面的水平面为基准面,惰性气体喷嘴4与水平面的夹角分别为:第一层喷嘴(l15、r15)45°、第二层(l25、r25)22.5°、第三层(l35、r35)0°、第四层(l45、r45)-22.5°、第五层(l55、r55)-45°,同时第三层所在的平面与潜在着火区域或者潜在泄漏区域所在的平面为同一平面。
本实施例的惰性气体喷嘴4与喷嘴转接头12通过接口法兰连接,以如图4所示的底部喷孔喷射方向为45°的惰性气体喷嘴4安装结构为例,惰性气体喷嘴4与喷嘴转接头12通过接口法兰连接,喷嘴转接头12和高压管道的接口也采用接口法兰连接,喷嘴转接头12的角度为45°;当需要调整喷射角度时,只需要将喷嘴转接头12换成其它角度的喷嘴转接头12即可。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的消防抑爆技术领域。对于熟悉本领域的人员而言,在不脱离本发明原理的前提下,可容易地实现另外的改进和润饰,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特征在于,所述的远程气体灭火抑爆系统包括气体储存系统、气体输送系统、气体喷射系统和启动控制系统;
气体储存系统包括高压惰性气体储罐(10),高压惰性气体储罐(10)上安装有压力表、安全阀和放空阀;
气体输送系统包括快速阀Ⅰ(6)、气体文氏管(7)、减压器(8)、快速阀Ⅱ(9)和高压管道;
气体喷射系统包括惰性气体喷射阵列(2)、惰性气体喷射阵列支架(3)、惰性气体喷嘴(4)、法兰(5)和喷嘴转接头(12);
启动控制系统包括控制柜(11)和电线;
高压惰性气体储罐(10)通过高压管道顺序连接快速阀Ⅱ(9)、减压器(8)、气体文氏管(7)和快速阀Ⅰ(6),再经三通分成2路,每路通过法兰(5)连接1个竖直的惰性气体喷射阵列(2),惰性气体喷射阵列(2)固定在惰性气体喷射阵列支架(3)上;2个惰性气体喷射阵列(2)位于实验平台(1)的两侧,实验平台(1)的长度为L,高度为H,惰性气体喷射阵列(2)的长度也为L,竖直对称中心线的高度也为H,惰性气体喷射阵列(2)与实验平台(1)的水平距离为H;
惰性气体喷射阵列(2)由网格排列的惰性气体喷嘴(4)组成,每个惰性气体喷嘴(4)通过喷嘴转接头(12)安装在网格分布的高压管道的交汇点上;喷嘴转接头(12)具有预先设置的夹角,用于改变惰性气体喷嘴(4)的喷射角度;
单个的惰性气体喷射阵列(2)沿竖直方向的总高度为5H/3,两个沿竖直方向相邻的惰性气体喷嘴(4)之间的竖直高度为H/3;对于右侧阵列,将靠近地面的一层惰性气体喷嘴(4)定义为竖直方向第一层喷嘴,竖直方向第一层喷嘴到地面的竖直高度为H/3,则依次定义,竖直方向第二层喷嘴到地面的竖直高度为2H/3,竖直方向第三层喷嘴到地面的竖直高度为H,竖直方向第四层喷嘴到地面的竖直高度为4H/3,竖直方向第5层喷嘴到地面的竖直高度为5H/3;
单个的惰性气体喷射阵列(2)沿轴向的总长度为L,两个沿轴向方向相邻的惰性气体喷嘴(4)之间的距离为L/4;对于右侧阵列,将靠近法兰(5)的一层惰性气体喷嘴(4)定义为轴向第一层喷嘴,轴向第一层喷嘴与潜在着火区域或者潜在着火区域的轴向边界平齐,轴向第二层喷嘴到轴向第一层喷嘴的轴向距离为L/4,轴向第三层喷嘴到轴向第一层喷嘴的轴向距离为L/2,轴向第四层喷嘴到轴向第一层喷嘴的轴向距离为3L/4,轴向第5层喷嘴到轴向第一层喷嘴的轴向距离为L;
以惰性气体喷射阵列(2)中竖直方向第三层喷嘴所在平面的水平面为基准面,惰性气体喷嘴(4)与水平面的夹角分别为:第一层喷嘴45°、第二层22.5°、第三层0°、第四层-22.5°、第五层-45°,同时,第三层所在的平面与潜在着火区域或者潜在泄漏区域所在的平面为同一平面;
快速阀Ⅰ(6)和快速阀Ⅱ(9)通过电线连接至控制柜(11),控制柜(11)控制快速阀Ⅰ(6)和快速阀Ⅱ(9)的开启与闭合;
所述的高压管道的压力范围为3MPa~7MPa;
所述的远程气体灭火抑爆系统适用于扑灭和抑制航空动力装置地面试验现场中发生的燃料泄漏、火灾和爆炸事故,还拓展至涉及易燃易爆介质的试验厂房和仓库中布置和使用。
2.根据权利要求1所述的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特征在于,所述的惰性气体为氮气、二氧化碳或者卤代烷类灭火剂。
3.根据权利要求1所述的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特征在于,所述的高压管道的材质为20#钢。
4.根据权利要求1所述的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特征在于,所述的惰性气体喷嘴(4)为瓶体结构;瓶体的瓶口设置有接口法兰,接口法兰与喷嘴转接头(12)上对应的接口法兰固定连接;瓶体靠近瓶底的位置设置有两圈侧面孔,每圈侧面孔的数量为4,沿瓶体周向均匀分布,两圈侧面孔交错分布;侧面孔的内径为d,瓶底的中心设置有一个底面孔,底面孔的内径为4d;单个惰性气体喷嘴(4)的总喷注面积为6πd2。
5.应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的火灾扑灭方法,其根据权利要求1所述的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特征在于,包括以下过程:
当发现实验平台(1)发生燃料火灾后,通过控制柜(11)启动快速阀Ⅰ(6)和快速阀Ⅱ(9),高压惰性气体储罐(10)的高压惰性气体沿高压管道流动,通过减压器(8)调整至预定压力,通过气体文氏管(7)调整至预期流量,经网格分布的高压管道进入惰性气体喷射阵列(2),并经惰性气体喷嘴(4)喷出,惰性气体在实验平台(1)附近形成惰性气体覆盖区,稀释着火区域氧气浓度,最终扑灭火灾。
6.应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统的惰化抑爆方法,其根据权利要求1所述的应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统,其特征在于,包括以下过程:
当发现实验平台(1)发生燃料泄漏后,通过控制柜(11)启动快速阀Ⅰ(6)和快速阀Ⅱ(9),高压惰性气体储罐(10)的高压惰性气体沿高压管道流动,通过减压器(8)调整至预定压力,通过气体文氏管(7)调整至预期流量,经网格分布的高压管道进入惰性气体喷射阵列(2),并经惰性气体喷嘴(4)喷出,惰性气体持续喷射并在实验平台(1)附近形成惰性气体覆盖区,稀释燃料泄漏区域氧气浓度,使泄漏的燃料无法被点燃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211100760.0A CN115591152B (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211100760.0A CN115591152B (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115591152A CN115591152A (zh) | 2023-01-13 |
CN115591152B true CN115591152B (zh) | 2023-10-24 |
Family
ID=84843728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211100760.0A Active CN115591152B (zh) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | 应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115591152B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116549883A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-08-08 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种大型高超声速高温风洞氮气消防系统及其使用方法 |
CN116822250B (zh) * | 2023-08-25 | 2023-11-10 | 中国科学技术大学 | 一种航空发动机气体灭火系统输运性能评估系统及方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000221065A (ja) * | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Honda Motor Co Ltd | 可変ベンチュリーの流量校正方法 |
CN1378473A (zh) * | 1999-10-08 | 2002-11-06 | 迈瑞沃夫有限公司 | 消防装置 |
CN101058014A (zh) * | 2007-06-11 | 2007-10-24 | 北京航空航天大学 | 潜艇及舰船生活舱高压细水雾灭火喷头 |
CN202909347U (zh) * | 2012-11-08 | 2013-05-01 | 公安部天津消防研究所 | 固定式压缩空气泡沫灭火装置 |
CN103790622A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-05-14 | 中国矿业大学 | 一种高压惰性气体主动隔爆抑爆方法 |
CN204208593U (zh) * | 2014-11-12 | 2015-03-18 | 阆中市五马乡中心学校 | 一种教学用化学试验台 |
CN109432670A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-08 | 九江中船消防设备有限公司 | 一种船用低压雾化喷头 |
CN111693862A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-09-22 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 换流变压器热熔板熔断测试试验平台及试验方法 |
CN113006977A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-22 | 中国人民解放军国防科技大学 | 气体预混装置及其流量控制方法 |
CN114413979A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-04-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 文丘里管的流量测量方法 |
CN114543906A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-05-27 | 潍柴动力股份有限公司 | 气体流量的确定方法、装置、处理器和气体流量测试系统 |
-
2022
- 2022-09-09 CN CN202211100760.0A patent/CN115591152B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000221065A (ja) * | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Honda Motor Co Ltd | 可変ベンチュリーの流量校正方法 |
CN1378473A (zh) * | 1999-10-08 | 2002-11-06 | 迈瑞沃夫有限公司 | 消防装置 |
CN101058014A (zh) * | 2007-06-11 | 2007-10-24 | 北京航空航天大学 | 潜艇及舰船生活舱高压细水雾灭火喷头 |
CN202909347U (zh) * | 2012-11-08 | 2013-05-01 | 公安部天津消防研究所 | 固定式压缩空气泡沫灭火装置 |
CN103790622A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-05-14 | 中国矿业大学 | 一种高压惰性气体主动隔爆抑爆方法 |
CN204208593U (zh) * | 2014-11-12 | 2015-03-18 | 阆中市五马乡中心学校 | 一种教学用化学试验台 |
CN109432670A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-08 | 九江中船消防设备有限公司 | 一种船用低压雾化喷头 |
CN111693862A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-09-22 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 换流变压器热熔板熔断测试试验平台及试验方法 |
CN113006977A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-22 | 中国人民解放军国防科技大学 | 气体预混装置及其流量控制方法 |
CN114413979A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-04-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 文丘里管的流量测量方法 |
CN114543906A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-05-27 | 潍柴动力股份有限公司 | 气体流量的确定方法、装置、处理器和气体流量测试系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115591152A (zh) | 2023-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN115591152B (zh) | 应用于开敞空间的远程气体灭火抑爆系统及其使用方法 | |
EP0667795B1 (en) | Fire extinguishing apparatus | |
RU2118551C1 (ru) | Способ пожаротушения (его вариант), устройство для его осуществления (его варианты) и система пожаротушения | |
CA2578567C (en) | Fire fighting nozzle for projecting fog cloud | |
KR20160130100A (ko) | 화재 진압용 장비 및 화재진압 방법 | |
US20120312564A1 (en) | Method and device for quenching oil and petroleum products in tanks | |
CN111228682A (zh) | 一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统及方法 | |
JP2005530526A (ja) | 大型炭化水素貯蔵タンクの消火のための固定据付型装置として特に用いられる自動泡消火装置 | |
CN111330189B (zh) | 一种抗爆型泡沫喷雾灭火系统 | |
CN210583413U (zh) | 集成式船舶一体化消防灭火系统 | |
US5299646A (en) | Method and means of extinguishing fires in oil wells | |
CA2807046A1 (en) | Dual mode agent discharge system with multiple agent discharge capability | |
RU2474449C1 (ru) | Установка газового пожаротушения | |
RU2452542C1 (ru) | Система пожаротушения в вертикальных резервуарах | |
CN112843561B (zh) | 消防设备、压裂系统及压裂系统的控制方法 | |
RU203044U1 (ru) | Насадок с генераторами пены для автомеханической пожарной лестницы | |
RU203283U1 (ru) | Насадок для автомеханической пожарной лестницы с поворачивающимися генераторами пены средней кратности | |
JP2009125235A (ja) | 消火方法及び消火装置 | |
CN210422676U (zh) | 一种基于新型灭火剂的差压式矿井自动灭火器 | |
JP2018171248A (ja) | 放水型泡消火装置及び放水型泡消火方法 | |
RU2553956C1 (ru) | Система пожаротушения в вертикальных резервуарах | |
RU193525U1 (ru) | Устройство для автоматизированного предотвращения и тушения пожаров на крупных резервуарах с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями | |
RU2244579C1 (ru) | Способ пожаротушения и система пожаротушения для осуществления способа | |
CN217157899U (zh) | 一种具有防火结构的油浸式变压器 | |
CN103587461A (zh) | 装载易燃物质并具有细水雾消防系统的罐车 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |