專利名稱：用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓co的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種消防裝置，尤其是用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置。
(2)背景技術(shù)處于高火險(xiǎn)場(chǎng)所的消防工作尤為重要，以鋁箔帶軋機(jī)為例，軋制鋁箔帶時(shí)需向箔帶板面大量噴類似煤油的軋制油，軋機(jī)機(jī)架、軋制油站、軋制油過濾間都容易著火，還不能用水撲救，世界絕大多數(shù)鋁箔帶軋機(jī)都有過多次著火的經(jīng)歷。目前在此類高火險(xiǎn)場(chǎng)所都配有專用的固定式高壓CO2滅火裝置，它需大量鋼瓶，投資大，占地多，使用、維護(hù)、更換都不方便，尤其嚴(yán)重的缺點(diǎn)是其可靠性較差。因其配有幾十到數(shù)百個(gè)鋼瓶瓶頭閥需傳動(dòng)開啟，管壓高、控制環(huán)節(jié)多，故障難免，瓶頭閥漏氣、與各瓶頭閥連接的傳動(dòng)管松脫或其它控制輸送環(huán)節(jié)突發(fā)故障，都能使軋機(jī)高壓CO2滅火裝置失靈，此時(shí)一旦著火，數(shù)秒鐘內(nèi)就是大災(zāi)，會(huì)造成千萬(wàn)元以上的經(jīng)濟(jì)損失，人員傷亡及長(zhǎng)期停產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外鋁箔帶軋機(jī)損失慘重的火災(zāi)屢有發(fā)生，客觀上說明用高壓CO2滅火裝置的失敗概率較高。另外高壓CO2滅火裝置噴發(fā)后，或有時(shí)發(fā)生的無火誤噴都必須停產(chǎn)更換大量高壓CO2鋼瓶，費(fèi)時(shí)耗力特別麻煩，還長(zhǎng)時(shí)間耽誤軋機(jī)生產(chǎn)。因此如何提高鋁箔帶軋機(jī)等高火險(xiǎn)場(chǎng)所消防設(shè)備可靠性和使用的簡(jiǎn)易性是十分重要的難題。
(3)發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種提高低壓CO2液相噴發(fā)速度，縮短液前氣相流時(shí)間，防止管路產(chǎn)生“冰堵”，防火可靠性高，可急速滅火的低壓CO2消防裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是把有制冷機(jī)的低壓CO2貯罐，配以相應(yīng)的主閥、區(qū)域閥、管路及噴頭，形成低壓CO2滅火裝置。使其或者替代軋機(jī)等原配的高壓CO2滅火裝置；或者兩者并用，其中之一作為二次滅火的備用裝置。
本實(shí)用新型設(shè)有低壓CO2罐，在低壓CO2罐的液相出口端至少接一只主閥，在主閥的出口端旁路支管經(jīng)通斷閥接壓縮氣源，在主閥的出口端主路經(jīng)干管外接消防管路。壓縮氣源可采用壓縮空氣源，壓縮CO2氣源，高壓氮?dú)饣驓鍤庠吹取?br> 在所說的干管上可以接幾個(gè)帶啟動(dòng)裝置的高壓CO2鋼瓶。CO2高壓鋼瓶最好接在接近消防區(qū)管路的干管上，滅火時(shí)，高低壓裝置同時(shí)啟動(dòng)。在主閥出口干管上還可至少接1只區(qū)域閥，區(qū)域閥的出口經(jīng)管路接消防區(qū)管路和噴頭。
一般的低壓CO2滅火裝置，具有占地少、貯量大、可靠性高，槽車就地充液，一次灌滿多次使用，可即開即停等突出優(yōu)點(diǎn)。但存在比高壓CO2噴發(fā)慢、液前氣相流時(shí)間長(zhǎng)，噴后管路易“冰堵”兩個(gè)缺點(diǎn)而且管路越長(zhǎng)彎頭越多這兩個(gè)缺點(diǎn)越嚴(yán)重，它們不符合鋁箔帶軋機(jī)等高火險(xiǎn)消防要快速，及短時(shí)間內(nèi)可能需多次噴發(fā)的要求。為此，本實(shí)用新型專門給出提高低壓CO2液相噴發(fā)速度，防止管路產(chǎn)生“冰堵”的專用機(jī)構(gòu)。
對(duì)于因環(huán)境限制使低壓CO2貯罐遠(yuǎn)離滅火區(qū)不利于快速噴發(fā)滅火的情況，本實(shí)用新型采用在消防干管下游接幾個(gè)高壓CO2鋼瓶與低壓罐主閥同時(shí)啟動(dòng)的高壓引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)單噴時(shí)應(yīng)使管路壓力達(dá)到1～1.6Mpa。滅火時(shí)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)與低壓罐主閥同時(shí)開啟，此機(jī)構(gòu)可使整個(gè)CO2滅火系統(tǒng)急速噴到火區(qū)，提高滅火速度。
為縮短低壓CO2液前氣相流的噴發(fā)時(shí)間，亦可在近滅火區(qū)處干管上加裝區(qū)域閥，使罐主閥與區(qū)域閥間形成長(zhǎng)距離封閉管段。啟動(dòng)滅火時(shí)先開罐主閥后開區(qū)域閥形成憋壓，用此提高噴發(fā)初始階段干管中的CO2液與氣相的比例，以利于液相快速噴發(fā)。
對(duì)有長(zhǎng)管路又需急速滅火的低壓CO2系統(tǒng)，有條件時(shí)可把憋壓與高壓引導(dǎo)串連組合使用(如圖3所示)其提速噴發(fā)效果更好。
當(dāng)?shù)蛪篊O2裝置停噴，主閥關(guān)閉時(shí)，干管到噴頭間的各段管路內(nèi)仍充滿低溫CO2液體。由于失去后續(xù)推力，管內(nèi)壓力迅速降為0。按CO2相變曲線，當(dāng)壓力低于0.52Mpa時(shí)，液相不能存在，此時(shí)管內(nèi)液態(tài)CO2少量蒸發(fā)為氣體，大量轉(zhuǎn)化為CO2干冰，CO2彭脹的氣體會(huì)使管壓升高并把CO2干冰推進(jìn)壓縮到管路彎頭等處結(jié)實(shí)，形成所謂“冰堵”，此種現(xiàn)象在有長(zhǎng)管路的復(fù)雜管網(wǎng)中更甚，一旦冰堵形成較長(zhǎng)時(shí)間難以化除?！氨隆辈坏笴O2滅火需要短時(shí)間再次啟動(dòng)噴發(fā)的必要功能受阻。而且可能造成管路爆破的嚴(yán)重事故。為消除“冰堵”，本實(shí)用新型給出獨(dú)特的簡(jiǎn)易吹氣消除“冰堵”的機(jī)構(gòu)，即在緊靠罐主閥的后端，用支管引入一個(gè)有0.6～1.4Mpa壓力并受小型通斷閥開閉控制的壓氣源。在罐主閥關(guān)閉瞬間，使小型通斷閥開啟0.2～2min，用此壓氣把CO2液迅速吹出管路和噴頭，以防管內(nèi)失壓后形成“冰堵”，壓氣源可以是帶減壓閥和啟動(dòng)瓶的N2、Ar、CO2高壓氣瓶，也可來源于廠區(qū)空壓管路，也可直接用低壓CO2貯罐頂部的CO2氣體(此時(shí)不需減壓)粗估高壓CO2裝置滅火失敗概率約為1/20～1/60，低壓CO2裝置滅火的失敗概率約為1/100～1/500，以鋁箔帶軋機(jī)為例，故單用低壓CO2滅火裝置取代鋁箔帶軋機(jī)現(xiàn)在使用的高壓滅火裝置可使軋機(jī)滅火可靠性提高5～8倍；而在鋁箔帶軋機(jī)上加裝低壓CO2滅火裝置，合高、低壓滅火裝置兩者選擇使用，可使鋁箔帶軋機(jī)滅火的失敗概率降為(1/40)×(1/300)＝1/12000；以此推算配用兩種滅火裝置要比單用現(xiàn)有的高壓滅火裝置其可靠性約提高300倍以上((1/40)÷(1/12000)＝300)，即達(dá)到萬(wàn)無一失的程度。
由上述簡(jiǎn)單分析能得出結(jié)論為提高鋁箔帶軋機(jī)等高火險(xiǎn)設(shè)備的極為重要的消防可靠性。新設(shè)計(jì)鋁箔帶軋機(jī)等高火險(xiǎn)設(shè)備應(yīng)采用低壓CO2滅火裝置取代目前使用的高壓CO2滅火裝置，其成本約可節(jié)約1/2～1/3，可靠性能提高約5～8倍。此外，它維護(hù)、使用簡(jiǎn)便，滅火能力強(qiáng)大，一個(gè)罐可裝幾噸到幾十噸CO2，適合大型軋機(jī)及其它大型高火險(xiǎn)設(shè)備使用。對(duì)于現(xiàn)配有高壓CO2裝置且已投產(chǎn)使用的鋁箔帶軋機(jī)等高火險(xiǎn)設(shè)備，可按本實(shí)用新型提供的方案來改善其消防性能，改善的最佳方式是加裝帶本專利提供的能加速液相噴發(fā)、有防止“冰堵”機(jī)構(gòu)的低壓CO2滅火裝置，同時(shí)保留原有的高壓CO2滅火裝置，使兩者之一作為二次滅火的備用裝置。此舉花費(fèi)少，技術(shù)可行，尤其可使鋁箔帶軋機(jī)等高火險(xiǎn)設(shè)備的可靠性提高數(shù)百倍，并能大大提高其滅火能力，從而確保永遠(yuǎn)免除鋁箔帶軋機(jī)等高火險(xiǎn)設(shè)備的重大火災(zāi)損失，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益巨大。本實(shí)用新型特別適于在大型工礦設(shè)備、場(chǎng)所做固定消防裝置。它對(duì)著火頻率高、火勢(shì)擴(kuò)散快的油、氣、電、化學(xué)、固體火做全淹沒或局部滅火極為經(jīng)濟(jì)、有效、可靠。
(4)
圖1為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為兩臺(tái)軋機(jī)增設(shè)一套低壓CO2裝置做為二次滅火備用的裝置圖。
圖3為軋機(jī)加裝低壓CO2裝置做為一次滅火，保留高壓CO2裝置做為備用消防裝置圖。
以下各實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
圖1是以鋁箔帶軋機(jī)消防裝置為例，說明用低壓CO2滅火裝置替代目前鋁箔帶軋機(jī)使用的高壓CO2滅火裝置的實(shí)施例。在圖1中通向軋機(jī)機(jī)架51、軋制油庫(kù)52、過濾間53三個(gè)消防分區(qū)管網(wǎng)的主閥(即各區(qū)域閥)2，并裝于低壓CO2罐1的常開檢修閥6的后端。各主閥(區(qū)域閥)2為自動(dòng)控制，其開啟時(shí)間機(jī)架區(qū)域閥為0.6～1min，軋制油庫(kù)和過濾間區(qū)域閥為1～2min，此時(shí)間由各消防分區(qū)滅火噴量的管網(wǎng)計(jì)算預(yù)設(shè)并按實(shí)噴測(cè)試整定。在區(qū)域閥的出口端經(jīng)旁路支管接小型自動(dòng)通斷閥3，再接壓縮氣源4，該氣源輸出壓力調(diào)控在0.6～1.5Mpa，流量約為1～5M3/min，氣源種類可以是壓縮空氣，壓縮N2氣或Ar氣或CO2氣。自動(dòng)通斷閥3平時(shí)常閉，只有在區(qū)域閥噴發(fā)完關(guān)閉的瞬間開啟并保持0.2～2min，用壓縮氣體吹掃管路，然后自動(dòng)關(guān)閉。用上述機(jī)構(gòu)和吹氣法能在低壓CO2停噴時(shí)，以三相混合態(tài)把CO2從管路噴頭中吹出，以便免除管路冰堵的危險(xiǎn)，還能加強(qiáng)滅火效果，并為短時(shí)間再次噴發(fā)做好準(zhǔn)備。
圖1這種配置適于CO2罐距鋁箔帶軋機(jī)較近(最好在30m內(nèi))時(shí)采用，如果軋機(jī)機(jī)架區(qū)CO2液相噴出的延遲時(shí)間超過滅火要求，則需在機(jī)架區(qū)干管5上采用加速噴射裝置，如圖3或圖2那樣的機(jī)構(gòu)。
在圖1中，壓縮氣源4若采用工廠壓縮空氣源，其壓力可為0.6～0.8Mpa，此時(shí)，經(jīng)自動(dòng)通斷閥3接于區(qū)域閥出口端的旁路支管7上應(yīng)設(shè)單向閥。單向閥是防止CO2流入壓縮空氣管網(wǎng)用的，該單向閥也可設(shè)于如圖2、3中自動(dòng)通斷閥3的出口端。
在圖1中，若壓縮氣源4采用低壓CO2罐1頂部CO2氣，則可直接接自動(dòng)通斷閥。該方案可在罐容量較大，充液不滿，且最好有快速補(bǔ)壓裝置的CO2罐上采用。否則吹掃管路的CO2氣會(huì)使罐降壓，不利于短時(shí)間再次啟動(dòng)滅火。
在圖1中若壓縮氣源4采用高壓N2氣、Ar氣、CO2氣鋼瓶，則采用減壓閥把高壓鋼瓶的輸出壓調(diào)減到1.0～1.4Mpa，并用壓力表來監(jiān)視，再經(jīng)支管接自動(dòng)通斷閥。
圖2是兩臺(tái)老軋機(jī)加裝一套低壓CO2裝置做為二次滅火備用，而保留原有高壓CO2裝置做一次滅火用的實(shí)施例。
在該實(shí)施例中新增設(shè)的低壓CO2罐站離軋機(jī)較遠(yuǎn)，可作為備用二次滅火裝置；而軋機(jī)原有的高壓CO2鋼瓶站15、16離軋機(jī)較近，仍保留原有的自動(dòng)控制系統(tǒng)做為軋機(jī)一次滅火用，兩者并列互不干擾。這樣的改造投入少，方便宜行，且可大大加強(qiáng)軋機(jī)的消防能力和滅火可靠性。
在新增的低壓CO2滅火系統(tǒng)中，通各消防分區(qū)干管的區(qū)域閥21站集中設(shè)置在軋機(jī)與低壓CO2罐站間的方便操控處，各區(qū)域閥21處于常閉態(tài)，它可以是手動(dòng)的，也可以是自動(dòng)的，啟動(dòng)控制箱14用導(dǎo)線與低壓CO2罐氣動(dòng)主閥2的先導(dǎo)控制器13相連。罐1的手動(dòng)檢修閥6常開，罐主閥2常閉。當(dāng)軋機(jī)發(fā)生火災(zāi)時(shí)高壓CO2系統(tǒng)先啟動(dòng)，如撲救不利或失靈，則立則啟動(dòng)低壓CO2二次滅火系統(tǒng)按控制箱按鈕，(此按鈕也可分設(shè)在軋機(jī)操作室內(nèi))由先導(dǎo)控制器13開啟主閥2，并由時(shí)間繼電器控制保持開通1min左右(可調(diào))后自動(dòng)關(guān)閉；哪個(gè)區(qū)域閥21開啟需據(jù)發(fā)火區(qū)區(qū)域進(jìn)行人工或自動(dòng)選擇，區(qū)域閥21的開啟時(shí)刻可比主閥2的開啟時(shí)刻晚幾秒鐘，以便干管5形成瞬間封閉的憋壓段，這能有效減少干管中CO2的氣化量并縮短液前氣相流時(shí)間，以利于快速液相噴發(fā)滅火。當(dāng)主閥2到設(shè)定時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉瞬間，(此時(shí)發(fā)火區(qū)區(qū)域閥21仍保持開啟狀態(tài))，自動(dòng)通斷閥3自動(dòng)開通0.2～2min(可調(diào))，空壓管路8的壓氣經(jīng)單向閥9進(jìn)入干管5和滅火分區(qū)相關(guān)管路進(jìn)行吹掃，以防CO2形成干冰堵塞管路。在圖2中安全閥18及壓力表17都是為防護(hù)和監(jiān)視封閉管段壓力用的。
圖3也是老軋機(jī)加裝低壓CO2滅火裝置的實(shí)施例，它與圖2實(shí)施例不同的是保留原有的高壓CO2瓶站22做備用二次滅火，而把新裝的低壓CO2裝置做軋機(jī)一次滅火用。這樣的好處是不但軋機(jī)的消防能力和滅火可靠性大大增強(qiáng)，而且軋機(jī)滅火主要是靠低壓CO2裝置，其使用、維護(hù)、充裝都較方便，還可免去經(jīng)常更換大量高壓CO2鋼瓶的麻煩和因此造成停產(chǎn)的損失。此種設(shè)置要求低壓CO2滅火裝置噴發(fā)要快速，因此在低壓CO2滅火系統(tǒng)的軋機(jī)機(jī)架消防分區(qū)干管50上旁接帶啟動(dòng)裝置20的CO2高壓瓶組26，其指令信號(hào)也取自啟動(dòng)控制箱14(或軋機(jī)操作臺(tái)按鈕站)。機(jī)架區(qū)域閥21、主閥2都是常閉的自動(dòng)閥，且都與啟動(dòng)控制箱或操作臺(tái)按鈕站有電器連鎖。有火情時(shí)，自動(dòng)或手按啟動(dòng)控制箱按鈕14，啟動(dòng)裝置20和先導(dǎo)控制器13立即動(dòng)作驅(qū)動(dòng)主閥2和高壓瓶組26的瓶頭閥同時(shí)開啟，一方面低壓CO2液經(jīng)閥6、閥2流入干管5，并以氣液兩相流形式向區(qū)域閥21方向快速推進(jìn)；另一方面高壓瓶組中的液態(tài)CO2經(jīng)瓶組集流管進(jìn)入與機(jī)架分區(qū)干管50的交會(huì)處，并在此處兩向分流，一股流向區(qū)域閥21方向建立壓力，另一股主流迅速流向軋機(jī)機(jī)架并從各噴頭快速噴出滅火；區(qū)域閥21可以與主閥2同時(shí)開啟，亦可延遲1～3min后自動(dòng)或手動(dòng)開啟，再把干管5和機(jī)架分區(qū)干管50連通，使低壓CO2系統(tǒng)快速進(jìn)入有效噴發(fā)滅火狀態(tài)。一分鐘過后，主閥2自動(dòng)關(guān)閉，高壓瓶組26先已噴完，自動(dòng)通斷閥3自動(dòng)開通半分鐘，使氮?dú)馄?2的氣經(jīng)減壓閥11，通斷閥3，單閥9進(jìn)入干管5和干管50，對(duì)CO2管路進(jìn)行吹掃。整個(gè)滅火過程完成。
當(dāng)?shù)蛪篊O2罐經(jīng)過一次噴發(fā)后，其罐壓會(huì)從2Mpa降為1.9～1.6Mpa，此時(shí)若立即再次噴發(fā)則罐壓不足，為了給低壓CO2罐1內(nèi)升壓，可在低壓CO2罐上設(shè)有補(bǔ)壓裝置。如圖3中在低壓罐底部液相管的出口經(jīng)截止閥24接補(bǔ)壓裝置23下部連通管，在低壓罐頂部的氣相管出口經(jīng)截止閥25接補(bǔ)壓裝置23頂部的連通管，截止閥24、25平時(shí)關(guān)閉。當(dāng)罐1噴發(fā)CO2后壓力降低需快速?gòu)?fù)壓時(shí)，打開截止閥24、25，液態(tài)CO2通過補(bǔ)壓裝置23迅速氣化并進(jìn)入罐頂部使罐內(nèi)升壓，罐壓達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)先關(guān)閉截止閥24，過較長(zhǎng)時(shí)間待補(bǔ)壓裝置23內(nèi)液態(tài)CO2全部氣化后再關(guān)閉截止閥25。此種補(bǔ)壓裝置需在罐容量大于等于單次滅火設(shè)計(jì)噴量2倍時(shí)才能有用。
權(quán)利要求1.用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于設(shè)有低壓CO2罐，在低壓CO2罐的液相出口端至少接1只主閥，在主閥的出口端旁路支管經(jīng)通斷閥接壓縮氣源，在主閥的出口端主路經(jīng)干管外接消防管路。
2.如權(quán)利要求1所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于有帶啟動(dòng)裝置的高壓CO2瓶接在近消防分區(qū)的干管上。
3.如權(quán)利要求1所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于在主閥出口的干管上可至少接1只區(qū)域閥，區(qū)域閥的出口經(jīng)分區(qū)干管外接消防管路。
4.如權(quán)利要求2、3所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于所述的帶啟動(dòng)裝置的高壓瓶接在區(qū)域閥出口后端靠近消防分區(qū)管路處的分區(qū)干管上。
5.如權(quán)利要求1所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于所說的壓縮氣源為壓縮空氣源，氣源與連接管之間接單向閥。
6.如權(quán)利要求1所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于所說的壓縮氣源為壓縮二氧化碳?xì)庠?，連接管經(jīng)通斷閥接低壓CO2罐氣相腔。
7.如權(quán)利要求1所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于所說的壓縮氣源為高壓的N2、Ar或CO2氣瓶，高壓氣瓶經(jīng)減壓閥接通斷閥。
8.如權(quán)利要求1所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于低壓CO2罐上設(shè)有補(bǔ)壓裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO2消防裝置，其特征在于所說的補(bǔ)壓裝置由低壓CO2罐底部的液相管出口接一補(bǔ)壓裝置連通管，補(bǔ)壓裝置連通管的上端接CO2罐頂部的汽相管入口，在罐液相管出口與連通管的連接處以及連通管與罐汽相管入口連接處分別設(shè)截止閥。
專利摘要涉及一種消防裝置，尤其是用于高火險(xiǎn)場(chǎng)所可急速滅火的低壓CO
文檔編號(hào)A62C35/02GK2520895SQ0220717
公開日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者韓鐵夫 申請(qǐng)人:韓鐵夫