CN117173955A - 一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置及模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置及方法，包括：外浮顶储罐模拟装置、温度测量装置、供油与点火装置、灭火平台、中央控制系统等。外浮顶储罐模拟装置内部安装浮盘，悬浮在水面上，浮盘与侧壁之间的环形区域用于模拟密封圈区域；供油装置向密封圈区域内供油，模拟密封圈破坏后油品暴露过程，并利用点火装置引燃，模拟密封圈内火灾蔓延过程；灭火平台用于实施灭火；温度测量装置实时测量环形密封圈区域内温度；中央控制系统通过温度变化，智能控制供油与灭火过程，实现密封圈火灾蔓延、灭火及复燃过程。该系统实现了对外浮顶储罐密封圈火灾蔓延、灭火复燃全过程模拟，可为消防队灭火救援实训演练提供装置。

Description

一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置及 模拟方法

技术领域

本发明涉及储罐火灾模拟与消防训练领域，具体是外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置及模拟方法。

背景技术

随着我国能源需求的迅速增长，为了保障国家能源安全，国家兴建了大量石油罐区。目前，国内各类油气储罐达3.1万多座，总罐容超过3亿立方米。但是，储罐安全管理未和石油化工的高速发展同频，导致储罐事故不断发生，给储罐区安全带来极大威胁，成为行业的安全短板。

大型外浮顶储罐是应用较多的储罐类型之一。外浮顶储罐浮的浮盘设置在油面上，可随油品液面的升降而上下浮动。为了使浮盘与储罐内壁表面紧贴相连，减少油品的蒸发，浮盘与罐壁之间设有可随液面上下移动的密封圈。密封圈可分为一次密封和二次密封，其中二次密封通常采用泡沫、塑料块等柔性材料，在实际存储过程中，一旦遭受雷击或摩擦引发静电，容易引发密封圈火灾。从以往的储罐事故类型看，大型外浮顶储罐的密封圈火灾最常见。密封圈火灾初始阶段通常为点式局部燃烧，火灾发生后，浮盘下部储存的油品漏出，油品在密封圈环形区域内流动，引发火灾蔓延，形成密封圈内环状火灾。密封圈环状火灾一旦处置不当，火势进一步扩展，会引发外浮顶储罐全液面火灾，造成严重后果。目前针对外浮顶储罐密封圈火灾，通常采用人工登罐灭火或高喷车喷射泡沫灭火的扑救方式。但使用泡沫灭火时，由于二次密封的存在，容易产生泡沫覆盖盲区，导致灭火后时常出现火灾复燃现象。

因此，针对外浮顶储罐密封圈火灾的起火、蔓延、复燃等不同阶段的火灾场景，在进行灭火时，需要关注的重点不同。例如在密封圈火灾的起火阶段，应该及时阻断火势蔓延，迅速登罐灭火，而在密封圈环形火阶段，此时应该评估危险性大小，谨慎登罐灭火。上述灭火策略的制定，需要消防救援人员依据具体的火场情况与火势发展灵活动态选择，这就要求消防救援人员对外浮顶储罐密封圈火灾的起火、蔓延和灭火后复燃有全过程的了解，并具有充足的处置经验。

普通的消防技战术训练和极少数的实战火场经历，难以为消防员扑救密封圈火灾提供充足的处置经验。针对这些问题，已有学者提出了采用储罐火灾真火模拟训练装置用于训练提升消防员的处置能力。授权公告号CN 115880970 A，模拟内浮顶罐火灾实训装置，通过在内浮顶罐上设置第一点火点和第二点火点，通过供给可燃气体模拟内浮顶罐密封圈泄漏火灾和罐体泄漏流体火灾，使用罐顶的温度传感器控制配气系统的电磁阀关闭模拟灭火。授权公告号CN 204204305 U，一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置和系统，利用设置在内浮顶上的水浴燃烧器模拟火灾，通过温度传感器控制供气流量，模拟火焰大小随灭火手段的变化过程。授权公告号CN 204204305 U，一种内浮顶储罐火灾真火模拟训练装置和系统，在储罐上层放置托盘和燃烧器，模拟了储罐顶全液面火灾。

通过对已有技术的调研分析可以看出，现有的储罐真实火灾模拟训练装置在功能上仍存在一定局限性。一方面，通过燃气模拟火灾燃烧过程，无法模拟真实储罐液体火灾的蔓延过程，且在进行灭火模拟时，无法模拟窒息灭火与灭火后火灾复燃的过程，与实际火场与灭火过程存在差别。而外浮顶储罐密封圈火灾灭火演练中，火灾的蔓延与灭火后的复燃过程必须予以关注。另一方面，已有装置在进行真实灭火训练时，无法对灭火的效果进行实时定量评价，导致无法评判灭火效果与训练效果。上述二者导致现有储罐真实火灾模拟训练装置的实际灭火演训的效果不佳。因此，需要一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，真实模拟火灾发展过程并对灭火作用进行实时反馈，用于提升消防员处置该类火灾的能力水平。

发明内容

本发明旨在解决外浮顶储罐密封圈火灾灭火演练效果不佳的问题。为此，本发明提出了一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，所述装置可以模拟外浮顶储罐密封圈火灾发展蔓延与灭火后复燃的过程，同时可以对灭火效果进行实时展示，用于评价灭火效果。采用该模拟演练装置，可以有效模拟真实外浮顶储罐密封圈火灾及灭火过程，增加消防员处置密封圈火灾的经验，辅助消防队制定相应灭火预案与战术战法。

本发明还旨在提出一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟方法。

根据本发明实施例的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，包括外浮顶储罐模拟装置，所述外浮顶储罐模拟装置上端开口，内部浮盘直径小于储罐壁直径，浮盘可通过注水实现高度的升降，用于模拟不同侧壁高度的外浮顶储罐；温度测量装置，所述温度测量装置位于液面上方，用于实时测量储罐内部温度；供油与点火装置，所述供油与点火装置和温度测量装置对应设置，供油口位于液面以下，点火装置位于液面上方，用于实现注油与点火功能；灭火平台，所述灭火平台布置于储罐外，上部设有灭火装置，可整体移动，用于模拟外浮顶储罐灭火过程；中央控制系统，所述中央控制系统用于实现自动控制，包括注油、点火、注水、排烟、吹扫等过程的控制；冷却与防护装置，所述冷却与防护装置用于对储罐火灾模拟过程中进行冷却防护，防止发生爆炸事故。

根据本发明实施例的外浮顶储罐模拟装置，包括储罐壁、浮盘和支撑柱。所述浮盘直径小于储罐直径，浮盘与储罐壁之间有一定的空隙，用于模拟外浮顶储罐密封圈环形区域，所述浮盘通过在储罐内注入不同厚度的水实现高度的升降，用于模拟不同侧壁高度下(浮盘到罐壁顶部边缘的距离)的外浮顶储罐密封圈火灾，所述支撑柱用于固定浮盘位置，防止在灭火过程中浮盘倾斜。

根据本发明实施例的温度测量装置，所述温度测量装置多组均匀布置，包括温度传感器、集热金属板和支架。所述温度传感器通过支架固定在浮盘边缘上，高度可以通过支架调整，所述集热金属板用于聚集热流，所述温度传感器一组布置不少于两个，用于实时测量温度。

根据本发明实施例的温度测量装置，所述集热金属板布置于温度传感器后方，利用其聚集热流，增强温度传感器测量的灵敏度，所述温度测量装置的信号传输线与测量结构外的其余组件，均采用防火涂料、防火布、金属罩等进行保护。

可选地，温度传感器可使用热电偶等测量温度的装置，在这里不做限制。

有利地，可将温度测量装置的信号传输线布置于水层之下，进行冷却防护。

根据本发明实施例的供油与点火装置，所述供油与点火装置包括供油喷嘴、电磁开关、供油管线、阀组、储油装置和点火器。所述供油与点火装置均匀布置在浮盘与储罐壁之间的环形区域，所述供油喷嘴位于水面以下，供油速率通过电磁开关的开闭程度来调节，用于模拟火势的大小，所述供油管线中部为软管，前端与后端为固定管，可随浮盘高度升降而升降，所述阀组用以进行供油量调节与紧急关闭，所述储油装置用以储存油品，所述点火器与供油喷嘴对应设置，位于液面上方一定位置，以实现点火功能。

根据本发明实施例的供油与点火装置，在模拟开始时，通过人工控制任意单个电磁阀打开，供油喷嘴喷油，相应点火器点火，用以模拟密封圈火灾起火的过程；在邻近的温度测量装置测量到温度突然上升时，相应位置处的电磁阀打开，供油喷嘴喷油，点火器点火，以此类推，用以模拟密封圈火灾的蔓延过程。

根据本发明实施例的供油与点火装置，当单个喷嘴的喷油量较大时，点火后火焰迅速蔓延至整个模拟区域，用于模拟单个着火点泄漏起火的场景；当单个喷嘴喷油量较少时，可利用温度测量装置控制不同的喷嘴喷油，点火器点火，实现火灾蔓延的模拟。

有利地，在进行点火时，可以选择不同位置、不同数量的喷嘴进行喷油，点火器点火，用于模拟单个或多个起火点的场景。

根据本发明实施例的灭火平台，所述灭火平台包括装置台、灭火装置、可移动支架和摄像头。所述灭火装置与摄像头布置于灭火平台上，通过可移动支架，灭火装置与摄像头可以改变在平台上的方位及布置的角度，用于模拟不同的喷射灭火角度并更好的监控火场信息。

可选地，所述摄像头可替换为红外摄像机、无人机等视频监控设备。

根据本发明实施例的灭火平台，所述灭火平台的灭火装置启动后，喷射的灭火剂会导致温度变化，当灭火剂作用区域内的温度传感器监测到温度突然下降后，相应位置处的电磁阀关闭，供油喷嘴停止喷油，用以模拟灭火过程；当灭火剂失效，相应区域内温度传感器监测到温度突然上升时，该部分电磁阀打开，供油喷嘴启动喷油，点火器点火，用以模拟灭火后的复燃过程。

有利地，在进行火灾模拟时，为了保证安全，可以人工控制关闭阀组，紧急条件下切断供油，终止模拟演练。

根据本发明实施例的中央控制系统，所述中央控制系统包括控制模块、火蔓延与灭火显示装置和控制中心。所述控制模块包括供油控制、点火控制、注水控制、吹扫控制、排烟控制、紧急排油控制等功能，所述火蔓延与灭火显示装置可以实时显示所有位置的喷嘴启动情况、温度传感器情况及摄像头监控情况，用于实现对灭火效果的定量评估功能，所述控制中心用于实现对所有控制功能的智能控制及人工控制。

根据本发明实施例的冷却与防护系统，可燃气体浓度探测器对储罐内可燃气体进行检测，用于联动启动风机进行吹扫，预防爆炸发生，高温排烟风机布置在罐顶，用于实现机械排烟功能，吹扫与排油口布置于浮盘上，用于进行演练装置使用前与使用后的吹扫及排油，进出水管与供水装置，可在浮盘上部以及泡沫挡板与罐壁之间的空间输送一定厚度的水层，实现对设备的冷却防护以及防止爆炸性混合气体形成的功能，罐壁冷却喷头，用于实现对罐体设备的冷却防护功能。需要说明的是，吹扫与排油通过设置在储罐外部的风机和油泵实现，依据需要进行更换，在这里不做具体限制。

根据本发明实施例的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟方法，包括以下步骤：控制外浮顶储罐模拟装置的浮盘升降到测试位置；控制供油与点火装置的任意供油喷嘴注油；控制供油与点火装置的点火器点火；控制邻近喷嘴注油，点火器点火，模拟火蔓延；控制灭火装置启动灭火；控制喷嘴停止注油，模拟灭火过程；控制复燃区域内供油喷嘴注油，点火器点火，模拟灭火后复燃；控制摄像头拍摄火场情况；控制排烟风机排烟，吹扫装置吹扫。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置的俯视图。

图2为本发明一个实施例的剖面图。

图3为本发明一个实施例的温度测量装置及供油与点火装置示意图。

附图标记：

外浮顶储罐模拟装置1、储罐壁10、浮盘11、支撑柱12、

温度测量装置2、温度传感器20、集热金属板21、支架22、

供油与点火装置3、供油喷嘴30、点火器31、电磁开关32、供油管线33、阀组34、储油装置35、

灭火平台4、装置台40、灭火装置41、可移动支架42、摄像头43、

中央控制系统5、控制模块50、火蔓延与灭火显示装置51、控制中心52、冷却防护系统6、高温排烟风机60、吹扫与排油口61、供水装置62、进出水管63、进出水口64、罐壁冷却喷头65、可燃气体浓度探测器66、吹扫与排油管线67、

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

下面参考说明书附图描述本发明实施例的外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置。

根据本发明实施例的外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，如图1、2所示，包括：外浮顶储罐模拟装置1、温度测量装置2、供油与点火装置3、灭火平台4、中央控制系统5与冷却防护系统6。

如图1、2所示，外浮顶储罐模拟装置由储罐壁10、浮盘11、和支撑柱12组成。浮盘11采用钢制，直径小于储罐壁10的直径，浮盘11具有一定的边缘高度，确保浮盘11在注水后能漂浮在水面上，浮盘11上固定有支撑柱12，用于固定浮盘11，防止在火灾模拟与灭火过程中发生浮盘倾斜。

继续参照图2，随着内部注入水量的变化，浮盘11高度随之变化，距离储罐壁10上边缘的距离(侧壁高度)变化，实现改变侧壁高度的功能。在注水量达到预定值时，可使用固定螺母固定支撑柱12与浮盘，防止模拟过程中浮盘倾斜。需要说明的是，当采用泡沫扑灭密封圈火灾时，泡沫需要覆盖密封圈实现灭火，浮盘11与储罐壁10之间的水层，可以为泡沫的流动与覆盖模拟提供支撑，更好的模拟窒息灭火过程。

如图2、3所示，温度测量装置2由温度传感器20、集热金属板21、支架22构成。集热金属板21位于温度传感器20后方，可更好的接收热流，增强温度传感器20的灵敏度，温度传感器20和集热金属板21均安装在支架22上部。

继续参照图2，温度测量装置2通过支架22固定在浮盘11上，均匀布置于浮盘11与储罐壁10之间的空间，温度传感器20的高度可以通过支架进行调节，确保距离液面一定的高度。

有利地，温度传感器20的数量不小于2个，同时进行温度测量，提高温度测量的准确性。

可选地，温度传感器20用于实时测量温度，具体可采用热电偶、感温电缆等，在这里不做限制。

有利地，温度测量装置2的各个组成构件均采用防火布等材料进行保护，避免火焰对其结构的破坏。

如图2、3所示，供油与点火装置3由供油喷嘴30、点火器31、电磁开关32、供油管线33、阀组34、储油装置35构成。储油装置35位于阀组34之后，为系统提供燃油。供油管线33从外浮顶储罐1下方进入，管线中段采用软管布置在水层内。供油喷嘴30位于在浮盘11与储罐壁10之间的水层以下，前端与浮盘11边缘固定。电磁开关32位于喷嘴30前的供油管线33上，用于控制燃油的供应。点火器31位于水层上方，距水面一定高度。需要说明的是，电磁开关32打开，喷嘴30喷出油品后，由于燃油密度比水小，会上浮至水层表面。上浮的油品蒸发，在水层上会形成一定厚度的蒸汽区，所以不能直接在油层位置进行点燃，点火器31需要距离水层上方一定的高度。

继续参照图2，供油与点火装置3与温度测量装置2对应布置。火灾模拟前，首先将储罐的浮盘10调整到设定的高度，之后通过人工控制打开任意一个供油与点火装置3的电磁开关32，供油喷嘴30喷油，点火器31点火，用于模拟点火场景。在点火成功后，火焰产生的高温影响周围空间，邻近的温度测量装置2测量的温度出现突然上升后，控制相应的电磁开关32打开，供油喷嘴30喷油，点火器31点火，以此类推，用于实现火灾蔓延过程的模拟。需要说明的是，当单个喷嘴30的喷油量较大时，点火后火焰可以迅速蔓延至整个密封圈区域，可以用于模拟大泄漏量的火灾。

可选地，供油与点火装置3有多种可燃油品可选，如汽油、正庚烷等，在这里不做限制。

可选地，点火装置31可采用电点火、丙烷燃烧器点火等多种方式，在这里不做限制。

有利地，点火装置31可根据需要增加数量，确保点火的可靠性。

可选地，电磁开关32可以替换为能控制开度的电磁开关，更加精准控制油品的供应。

如图2所示，灭火平台4由装置台40、灭火装置41、可移动支架42和摄像头43构成。灭火平台4设置在储罐壁10的边缘，位置可以移动，同时可以到距离储罐壁10的距离。需要说明的是，灭火装置13在本发明例只作为说明需要，在使用本发明进行灭火训练时，消防员可根据自身判断，自设灭火装置(如泡沫枪、消防炮、消防水枪等)的数量与位置，以满足对灭火战术、灭火技能训练的要求。

继续参照图2，灭火装置41与摄像头43通过可移动支架42布置在装置台40上，可移动支架42可以在装置台40上移动位置，靠近或远离储罐，灭火装置41与摄像头43在可移动支架42上的固定角度可以调节，用于更好的喷射灭火剂以及监控储罐内部火场。需要说明的是，摄像头43到储罐壁10之间需要有一定的距离，同时应采用金属外壳、防火布等进行保护，以防止火焰对摄像头造成的破坏。

可选地，摄像头43的位置可以根据需要调整，可以选择高清数码相机、红外摄像机、无人机等，依据实际应用需要进行选择，在这里不做限制。

继续参照图2，在灭火装置41启动后，相应灭火剂作用区域内的温度出现变化，在温度测量装置2测量的温度出现突然下降后，相应位置的电磁开关32关闭，供油喷嘴30停止喷油，实现灭火过程的模拟。当火焰已熄灭区域内的灭火剂出现失效，温度测量装置2测量的温度出现突然上升后，相应位置的电磁开关32打开，供油喷嘴30开始喷油，点火器31点火，实现灭火后复燃过程的模拟。

可选地，为了模拟真实密封圈火灾，可以在浮盘11与储罐壁10之间，设置金属板模拟外浮顶储罐二次密封结构。

可选地，灭火装置可选择泡沫枪、水枪、消防炮等灭火剂喷射装置，在这里不做限制。

如图1、2所示，中央控制系统5包括控制模块50与火蔓延、灭火显示装置51与控制中心52。控制模块50安装在浮盘11上，用于实现供油控制、点火控制、注水控制、吹扫控制、排烟控制、紧急排油控制等功能。灭火显示装置51与控制中心52安装在储罐外，控制中心52与控制模块50连接，可以实现对自动控制功能的人工控制。

继续参照图1、2，当有电磁开关32被打开或关闭时，信号传输同时传输至灭火显示装置51，相应部位的火点显示为着火或灭火，实现对火灾蔓延与火灾熄灭的实时显示功能。同时，安装在灭火平台4上的摄像头43可以传输信号至灭火显示装置51，显示内部火灾与灭火发展实时视频。

有利地，所有控制模块50的信号传输线应采用合适的防护保护，如采用防火布、防火涂料等，防止火焰的破坏，在这里不做限制。

如图1、2、3所示，冷却防护系统6由高温排烟风机60、吹扫与排油口61、供水装置62、进出水管63、进出水口64、罐壁冷却喷头65、可燃气体浓度探测器66、吹扫与排油管线67组成。吹扫与排油口61安装在浮盘11上，在模拟火灾开始前与结束后启动，进行吹扫防护。可燃气体浓度探测器66设置在储罐壁10与浮盘11上，当可燃气体浓度探测器66检测到形成爆炸性混合气体后，可联动打开高温排烟机60与吹扫与排油口61进行处置。供水装置62安装在外浮顶储罐1外，通过进出水管63，连接至进水口64，实现进水与排水功能。罐壁冷却喷头65安装在储罐壁10上，对储罐进行冷却保护。

继续参照图2、3，通过供水装置62，在火灾模拟进行前，在储罐内注入一定高度的水，改变浮盘高度同时没过供油管线33，起到冷却防护与防爆作用。在模拟中需要紧急排油时，或者模拟结束需要排除残余油品时，吹扫与排油口61打开，油品通过吹扫与排油管线67排出。需要说明的是，吹扫与排油通过设置在储罐外部的风机和油泵实现，根据实际需要设置位置并进行选择与更换，在图中不再进行详细标注。

可选地，罐壁冷却喷头65可安装在储罐附近，只要能保证喷射至罐壁实施冷却即可，在这里不做限制。

有利地，风机出口处应该设置灭火花装置，防止风机启动产生的火花。

有利地，可燃气体探测装置66的数量依据实际需要设置，可以在罐顶、浮盘上部设置，在这里不做限制。

下面参考说明书附图描述本发明实施例的外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃的模拟方法。

根据本发明实施例的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃的模拟方法，包括以下步骤：

步骤S1、根据实际演练需要准备装置，控制浮盘11升降至设定的侧壁高度。

这里的浮盘11通过注入不同高度的水来实现升降，用于模拟不同的储罐有效侧壁高度，调节好浮盘11的高度后，使用防火材料对浮盘11与支撑柱12之间的缝隙进行封堵。

步骤S2、确保供油与点火装置3随浮盘上升至合适位置，控制任意单个供油喷嘴30供油，点火器31点火。

通过调节阀组34的开度，可以调节供油的流量，人工控制油品通过供油喷嘴30进入到储罐壁10与浮盘11之间的空间，使用点火器31点火，用于模拟起火过程。

步骤S3、控制起火位置邻近供油与点火装置3点火。

通过温度测量装置2，控制邻近电磁开关32打开，供油喷嘴30喷油，点火器31点火，用于模拟火蔓延过程。

步骤S4、控制灭火装置41启动灭火。

通过装置台40与可移动支架42，控制灭火装置41移动至合适位置，启动进行灭火，用于模拟灭火过程。

步骤S5、控制供油与点火装置3重新点火。

通过灭火后复燃区域内的温度测量装置2，控制邻近电磁开关32打开，供油喷嘴30喷油，点火器31点火，用于模拟灭火后复燃过程。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。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。

图1中显示了8组温度测量装置2和供油与点火装置3用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了上面的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其他数量的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

根据本发明实施例的外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置及模拟方法中灭火的原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，包括：外浮顶储罐模拟装置、供油与点火装置、温度测量装置、灭火平台、中央控制系统和冷却与防护装置。

外浮顶储罐模拟装置，所述外浮顶储罐模拟装置上端开口，内部浮盘直径小于储罐壁直径，可通过注水实现升降，模拟不同侧壁高度的外浮顶储罐，所述浮盘通过支撑柱固定，防止发生倾斜；

供油与点火装置，所述供油与点火装置的供油口位于液面以下，利用温度信号，控制电磁阀的开闭，实现智能注油的功能；所述点火装置在模拟开始前通过人工控制点火，在初始点火后，可根据温度控制点火，实现智能点火的功能；

温度测量装置，所述温度测量装置位于液面上方，与供油与点火装置对应设置，用于实时测量环形密封圈区域内温度；

灭火平台，所述灭火平台布置于储罐外，上部设有灭火装置，可整体移动，用于模拟外浮顶储罐灭火过程；

中央控制系统，所述中央控制系统用于实现自动控制，包括注油、点火、注水、排烟、吹扫等过程的控制；

冷却与防护装置，所述冷却与防护装置用于对储罐火灾模拟过程中进行冷却防护，防止发生爆炸事故。

2.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，所述外浮顶储罐模拟装置包括储罐壁、浮盘、支撑柱。所述浮盘具有一定的边缘高度与厚度，确保注水后能够漂浮在水面上；所述浮盘直径小于储罐壁直径，用于模拟外浮顶储罐密封圈区域；所述支撑柱用于固定浮盘位置，防止在模拟过程中浮盘倾斜；通过注入不同厚度的水实现浮盘的升降，用于模拟不同侧壁高度下的外浮顶储罐密封圈火灾。

3.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，所述供油与点火装置包括供油喷嘴、电磁开关、供油管线、阀组、储油装置、点火器。所述供油与点火装置均匀布置在浮盘与储罐壁之间的环形区域，所述供油喷嘴位于水面以下，通过电磁开关的开闭程度来调节供油速率，所述供油管线中部为软管，前端与后端为固定管，用以随浮盘升降调节位置，所述阀组用以进行供油量调节与紧急关闭，所述储油装置用以储存油品，所述点火器与供油喷嘴对应设置，位于液面上方一定位置，以实现点火功能。

4.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，所述温度测量装置均匀布置，包括温度传感器、集热金属板和支架。所述温度传感器通过支架固定在浮盘边缘上，高度可以通过支架调整；所述集热金属板可以聚集热流，用以增强温度传感器测量的灵敏度；所述温度传感器一组布置不少于两个，用于实时测量温度。

5.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，所述供油与点火装置在模拟火灾时，通过人工控制任意单个电磁阀打开，供油喷嘴喷油，相应点火器点火，用以模拟密封圈火灾起火的过程；在邻近的温度测量装置测量到温度突然上升时，相应位置处的电磁阀打开，供油喷嘴喷油，点火器点火，以此类推，用以模拟密封圈火灾的蔓延过程。

6.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，所述灭火平台包括装置台、灭火装置、可移动支架和摄像头。所述装置台可以移动位置，用以布置灭火装置，所述灭火装置布置在可移动支架上，可移动并旋转角度，用于模拟外浮顶储罐密封圈火灾灭火过程，所述摄像头用于监测整个模拟过程中的灭火时间、复燃时间等火场信息。

7.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置及方法，其特征在于，所述灭火平台的灭火装置启动后，喷射的灭火剂会导致温度变化，当灭火剂作用区域内的温度传感器监测到温度突然下降后，相应位置处的电磁阀关闭，供油喷嘴停止喷油，用以模拟灭火过程；当灭火剂失效，相应区域内温度传感器监测到温度突然上升时，该部分电磁阀打开，供油喷嘴启动喷油，点火器点火，用以模拟灭火后的复燃过程。

8.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，所述中央控制系统包括控制模块、火蔓延与灭火显示装置和控制中心。所述控制模块包括供油控制、点火控制、注水控制、吹扫控制、排烟控制、紧急排油控制等功能，所述火蔓延与灭火显示装置可以实时显示所有位置的喷嘴启动情况、温度传感器及摄像头监控情况，用于实现对灭火效果的定量评估功能，所述控制中心用于实现对所有控制功能的智能与人工控制实现。

9.根据权利要求1所述的一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟演练装置，其特征在于，所述冷却防护系统包括高温排烟风机、吹扫与排油口、供水装置、进出水管、进出水口、罐壁冷却喷头、可燃气体浓度探测器和吹扫与排油管线。所述高温排烟风机用于实现机械排烟功能，所述吹扫与排油口和吹扫与排油管线用于进行演练装置使用前、使用后及紧急条件下的吹扫与排油，所述进出水管与供水装置用于模拟前的注水与排水，所述可燃气体浓度探测器，用于监测可燃气体浓度，所述罐壁冷却喷头，用于实现对罐体设备的冷却防护功能。

10.一种外浮顶储罐密封圈火灾蔓延与灭火复燃模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制外浮顶储罐模拟装置的浮盘升降到测试位置；

控制供油与点火装置的任意供油喷嘴注油；

控制供油与点火装置的点火器点火；

控制邻近喷嘴注油，点火器点火，模拟火蔓延；

控制灭火装置启动灭火；

控制喷嘴停止注油，模拟灭火过程；

控制复燃区域内供油喷嘴注油，点火器点火，模拟灭火后复燃。