CN116251313A - 核化工厂房设备室专用气体控火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于控火系统，具体涉及核化工厂房设备室专用气体控火系统。一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，包括n个设备室和2个专用集成控火装置，其中1个专用集成控火装置为主用设备，另一个专用集成控火装置为备用设备，2个专用集成控火装置通过控制器控制切换，每个专用集成控火装置均通过管道与设备室连接。本发明的显著效果是：本发明涉及的专用气体控火系统，采用计算机模拟技术，进行了后处理厂设备室火灾事故工况模拟验证，结果表明：采用密闭空间窒息灭火，同时辅以CO2控火，可以保证设备室内泄漏的可燃物在要求的时间内熄灭。
Description
技术领域
本发明属于控火系统，具体涉及核化工厂房设备室专用气体控火系统。
背景技术
核化工厂房设备室，主要用来处理经核反应堆辐射后退役的乏燃料。由于乏燃料具有强放射性，设备室在正常运行时需要通过密封来控制污染物不外泄，并保持负压环境。设备室中含有可燃物TBP、煤油，属于火灾危险场所，需要采取必要的防火措施。
核化工厂房设备室设置的灭火系统，除了应具备优良的灭火性能外，还需兼顾火灾工况下放射性物质外泄控制的要求。
现行《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)中无核工业后处理厂防火设计的针对性条款。《核燃料后处理厂防火准则》EJ724-1992中对后处理厂设计与建造提出了防火准则，但对于核化工项目设备室也没有提出明确要求。至当前，尚末收集到国内外有关气体灭火系统在核化工项目设备室应用的相关研究资料。
目前成熟的灭火系统主要包括：自动水喷淋系统、细水雾灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、气体灭火系统，但水系、泡沫、干粉灭火系统存在灭火后的二次清理，不适用核化工厂房设备室；二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、IG541气体灭火系统等，按现行国家标准或行业标准，由于灭火时间短，灭火剂喷放量大，喷放时会造成防护区内负压环境的破坏，会造成放射性物质外泄风险，另外，由于设备室需要通过静态密封和动态密封来控制污染物不外泄，不允许设置泄压装置。
发明内容
本发明的内容是针对现有技术的缺陷，提供一种核化工厂房设备室专用气体控火系统。
本发明是这样实现的：一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，包括n个设备室和2个专用集成控火装置，其中1个专用集成控火装置为主用设备，另一个专用集成控火装置为备用设备，2个专用集成控火装置通过控制器控制切换，每个专用集成控火装置均通过管道与设备室连接。
如上所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其中，在专用集成控火装置与设备室连接的通路上设置单向阀。
如上所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其中，在专用集成控火装置中设置二氧化碳灭火剂。
如上所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其中，每个设备室中均设置风管探测器、温度探测器、熔断防火阀。
如上所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其中，控火系统还包括火灾报警控制器(10)。
如上所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其中，专用集成控火装置的底部设置称重装置，称重装置上设置低压CO2贮存装置，低压CO2贮存装置顶部设置分流管，该分流管串接总控阀、管路超压泄放阀、选择阀、专用排空装置，选择阀与金属软管连通。
如上所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其中，专用集成控火装置通过管路管件，与并联的多个单向阀的进口连通。
本发明的显著效果是：本发明涉及的专用气体控火系统，采用计算机模拟技术，进行了后处理厂设备室火灾事故工况模拟验证，结果表明：采用密闭空间窒息灭火，同时辅以CO2控火，可以保证设备室内泄漏的可燃物在要求的时间内熄灭。
附图说明
图1核化工厂房设备室专用气体控火系统。
图2专用集成控火装置。
图3专用集成控火装置启动管路原理图。
图4控火专用喷嘴主视图。
图5是图4的侧视图。
图6是图4的俯视图。
图7核化工厂房设备室专用气体控火系统动作原理程序框图
其中1.专用集成控火装置、2.单向阀、3.控火专用喷嘴、4.管路管件、5.二氧化碳灭火剂、6.电动防火阀、7.风管探测器、8.温度探测器、9.熔断防火阀、10.火灾报警控制器、1-1.称重装置、1-2.低压CO2贮存装置、1-3.分流管、1-4.金属软管、1-5.选择阀、1-6.总控阀、1-7.管路超压泄放阀、1-8.专用排空装置、1-9.启动管路。
具体实施方式
核化工厂房专用气体控火系统设置远程手动控制和机械应急操作两种启动方式。当主控室收到火灾报警信号后，由主控室工作人员结合各监测信号综合判断火灾情况，在主控室远程手动或设备间机械应急开启专用气体控火系统。
手动启动：风管探测器7或温度传感器8的报警信号接入火灾报警控制器10。主控室收到火灾报警信号后，由主控室工作人员结合各监测信号综合判断火灾情况。确定设备室起火后，主控室工作人员先关闭相应设备室进风管道的电动防火阀6，再手动开启灭火控制器11，从而开启专用集成控火装置1上相应的选择阀1-5和总控阀1-6的电磁驱动装置，二氧化碳灭火剂5通过总控阀1-6、选择阀1-5、管路管件4、单向阀2、控火专用喷嘴3，按预先设定的释放时间释放，达到释放时间后，灭火控制器10停止启动，总控阀1-6、选择阀1-5的电磁驱动装置关闭，停止释放二氧化碳灭火剂5，完成手动释放过程。火灾发生后，当排风温度达到设定值后，熔断防火阀9自动关闭，防止火灾沿排风管道蔓延。
机械应急操作：当控制盘故障或无电源时，只能采取机械应急措施，实施应急释放。人员先关闭相应设备室进风管道的电动防火阀6，再机械应急开启专用集成控火装置1上相应的选择阀1-5和总控阀1-6的电磁驱动装置，二氧化碳灭火剂5通过总控阀1-6、选择阀1-5、管路管件4、单向阀2、控火专用喷嘴3，达到设计释放时间后，关闭选择阀1-5、总控阀1-6的电磁驱动装置，停止释放二氧化碳灭火剂5，完成机械应急操作释放过程。
本发明涉及的专用气体控火系统，采用计算机模拟技术，进行了后处理厂设备室火灾事故工况模拟验证，结果表明：采用密闭空间窒息灭火，同时辅以CO2控火，可以保证设备室内泄漏的可燃物在要求的时间内熄灭。
另外，还在专用试验室，进行了三次实体火灾验证试验，试验情况如下：
试验室底面积69.36m2，高10.6m，容积735.2m3。3.5m高处设置一个排风口，通过排风管道直通试验室顶部的排风机，风机标定排风量2100m3/h，全压215Pa。
试验采用煤油作为燃烧介质，用标准油盘盛装，共5只，试验室中心处1只，4个墙角各1只。油盘为钢质正方型，面积0.25m2±0.02m2，高106mm。
试验室内设置4个控火专用喷嘴，安装高度均为2.05m，低于排风口高度。试验室内设置多个压力传感器和视频监控摄像头。试验在负压50Pa的环境中进行。
灭火剂设计喷放量(588--644)Kg，喷嘴设计流量(14.5—16.1)Kg/min，要求灭火剂喷放后15分钟内应扑灭全部明火，且不得复燃。
三次灭火剂实际喷放量分别为606.2Kg，610.1Kg、638.29Kg，喷嘴实测流量分别为15.155Kg/min、15.253Kg/min、15.957Kg/min，均符合设计要求；油盘火的灭火时间分别为4min，2min40s、2min20s远远小于设备室要求的灭火时间。
试验结果表明：在试验室采用密闭空间窒息灭火，辅以低压二氧化碳气体控火系统的灭火措施，按规定喷放灭火剂总量、喷放流量，可以保证在设定的时间内扑救火灾，该技术可用于设备室的消防保护。
Claims (7)
1.一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其特征在于：包括n个设备室和2个专用集成控火装置(1)，其中1个专用集成控火装置(1)为主用设备，另一个专用集成控火装置(1)为备用设备，2个专用集成控火装置(1)通过控制器控制切换，每个专用集成控火装置(1)均通过管道与设备室连接。
2.如权利要求1所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其特征在于：在专用集成控火装置(1)与设备室连接的通路上设置单向阀(2)。
3.如权利要求2所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其特征在于：在专用集成控火装置(1)中设置二氧化碳灭火剂(5)。
4.如权利要求3所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其特征在于：每个设备室中均设置风管探测器(7)、温度探测器(8)、熔断防火阀(9)。
5.如权利要求4所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其特征在于：控火系统还包括火灾报警控制器(10)。
6.如权利要求5所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其特征在于：专用集成控火装置(1)的底部设置称重装置(1-1)，称重装置上设置低压CO2贮存装置，低压CO2贮存装置顶部设置分流管(1-3)，该分流管(1-3)串接总控阀(1-6)、管路超压泄放阀(1-7)、选择阀(1-5)和专用排空装置(1-8)，选择阀(1-5)与金属软管(1-4)连通。
7.如权利要求6所述的一种核化工厂房设备室专用气体控火系统，其特征在于：专用集成控火装置(1)通过管路管件(4)，与并联的多个单向阀(2)的进口连通。
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