一種含磨料的高壓細水霧聯動切割—滅火裝置的製作方法

2023-12-04 06:23:51 3

本實用新型屬於消防設備領域，尤其涉及一種含磨料的高壓細水霧聯動切割—滅火裝置。

背景技術：

隨著我國經濟和社會的快速發展，各類（化工、建築、隧道、壓力罐、高壓管路）火災爆炸事故發生的頻率越來越高，諸如2015年8月12日發生天津港瑞海公司的火災爆炸事故造成162人死亡和700多人受傷；2015年5月25日，河南魯山縣康樂園老年公寓發生火災，造成38人死亡；2014年11月16日山東壽光龍源食品公司車間發生火災，導致20人死亡，13人受傷；2014年8月2日，江蘇崑山市中榮金屬製品公司發生粉塵爆炸事故，致65人死亡，120多人受傷；2014年7月31日臺灣高雄市發生可燃氣體洩漏爆炸事故，造成22人死亡，270人受傷；2014年3月13日山西晉城道路交通危化品運輸過程中的燃爆事故，造成31人死亡和9人失聯等等。近兩年來火災爆炸事故造成的傷亡人數觸目驚心，在吸取教訓的同時不難發現發生事故後的次生災害對救援人員生命安全的危害極大，大量的人員傷亡均是在施救過程中發生的二次災害事故，尤其是針對在建築物內部、船倉、倉庫或其它封閉空間失火的情況下，目前傳統的滅火方法是救援人員必須在對門窗等部位進行破拆後，深入火場進行滅火。而面對隨時可能發生的二次爆炸、倒塌及墜落物等危險情況，救援人員的人身安全是無法得到保障的。據美國有關部門的統計資料顯示：美國在滅火救援中傷亡的救援人員有37％死於二次爆炸引起的異物撞擊，15%死於建築物倒塌，另外，18.5％的救援人員是在進入無人需要施救的建築物內部進行內攻滅火時，由於建築物坍塌或者建築構件墜落而造成的傷亡。

目前二次火災爆炸和反向氣流是世界各地在滅火救援人員經常會遇到的潛在危險。二次火災爆炸和反向氣流是在封閉空間（或半封閉空間）裡有火災時產生的。當救援人員把門打開時，大量的煙氣流湧出來，大量的空氣卷吸進去，它將會造成非常不可預測的災害性的後果，有可能引起封閉空間內的煙氣流、未燃可燃物發生轟燃或爆炸。我國每年都會有很多救援人員因此喪生，因為他們必須走到火區裡面或近距離地滅火，救援人員均希望能靠近著火點進行把火災熄滅，但往往他們一般均出現不同程度的受傷或難以從火場點裡逃出來。因為面對火場隨時可能發生的爆燃等危險，救援人員的人身安全是很難得到保障的。

基於此，提出本實用新型，利用該裝置進行遠距離切割出可以輸送滅火試劑的通道，再通過通道輸送細水霧並利用其良好的冷卻、窒息及稀釋等滅火機能進行滅火，最終達到「隔牆滅火」的效果。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種易於在封閉火場使用、滅火效果好、便於攜帶的含磨料的高壓細水霧聯動切割—滅火裝置。

為實現本發明的目的，採用以下技術方案予以實現。

一種含磨料的高壓細水霧聯動切割—滅火裝置，包括裝置聯動控制系統，滅火添加劑箱、水箱、流量計、高壓細水霧增壓泵、蓄能器、精密壓力計、磨料罐、磨料試劑、混合器和噴嘴等，所述滅火添加劑箱和水箱並聯連接後連接高壓細水霧增壓泵，高壓細水霧增壓泵連接蓄能器，支路①中蓄能器儲蓄足夠能量後經精密壓力計依次連接混合器、電磁閥及噴嘴，所述細水霧增壓泵經節能器和精密壓力計依次連接支路②上電磁閥和磨料罐，所述混合系統包括磨料罐、磨料試劑、混合器及兩者之間的控制閥，所述切割系統包括電磁閥和特殊材料的噴嘴，上述裝置順序連接。裝置聯動控制系統啟動後，細水霧增壓泵將滅火添加劑和水的混合試劑加壓，經蓄能器部分細水霧在磨料罐內與磨料試劑初步混合，另外部分細水霧在混合器內與磨料試劑進一步均勻混合，最終形成的含磨料的高壓細水霧通過特製噴嘴後加速霧化，獲得高動能的磨料和細水霧混合射束。

本實用新型的特點和進一步改進之處在於。

所述裝置聯動控制系統可完成對開停控制器和電磁閥的一系列控制動作，可實現對裝置的自動化和智能化操作。

所述水箱體積初步定為10L，水箱重量較輕，便於救援人員攜帶。

所述細水霧增壓系統是將水箱中的水加壓霧化，使流經細水霧增壓泵和精密壓力計的滅火劑和水的混合試劑具有一定初動能。增壓泵可獲得實驗所需的細水霧壓力、細水霧粒徑和流量，精密壓力計對獲得的細水霧壓力、細水霧粒徑和流量具有較好的指示和控制作用，蓄能器可使整個裝置的細水霧壓力穩定在所需壓力值範圍內。

所述磨料混合系統是對磨料罐中的水和磨料混合試劑進一步均勻混合，磨料罐上下端均與高壓管路連接，混合試劑的添加量由閥門控制，根據實驗的需要進行調節，細水霧和磨料混合試劑在混合器中二次均勻混合，最終由噴嘴噴出。

所述特定結構形式和碳化鎢材料的噴嘴代替老舊滅火裝置中的噴頭，基於此對不同材料或不同厚度的鋼板進行切割實驗研究，進一步選取噴嘴的合適孔徑，最終實現對切割試樣遠距離切割和封閉空間滅火的操作。

所述裝置具有切割和滅火雙重功能，磨料、滅火劑和細水霧經混合器混合後既可以做切割試劑又可作滅火試劑，大大提高了的切割和霧化效果，提高了滅火效率。依封閉空間火災為例，對封閉空間「牆體」進行衝擊切割做功，致裂「牆體」被穿透，可有效防止反向氣流的生成，含磨料試劑、滅火添加劑、細水霧等成分的混合射束可對致裂牆體內的火苗做功，直至熄滅，可有效破壞二次火災爆炸生成的條件，能夠有效保障火場救援人員的生命安全。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。其中有裝置聯動控制系統1、滅火劑添加劑箱2、水箱3、流量計4、細水霧增壓泵5、控制閥6、控制閥7、開停控制器8、蓄能器9、精密壓力計10、電磁閥11、磨料罐12、磨料試劑13、控制閥14、混合器15、電磁閥16、噴嘴17。

具體實施方式

下面結合圖1對本實用新型的含磨料的高壓細水霧聯動切割—滅火裝置的實施作進一步描述。

本實用新型的含磨料的高壓細水霧聯動切割—滅火裝置，啟動前，添加各試劑至滅火添加劑箱（2）水箱（3）和磨料罐（12）等箱體的2/3處，蓋上各箱體封蓋，並檢查整個管路的氣密性，保證密封完好。啟動裝置聯動控制系統（1），開停控制器（8）、電磁閥（11）、（16）自動打開，打開蓄能器（9），依據流量計（4）和精密壓力計（10）的示數手動打開控制閥（6）、（7）、（14），部分滅火劑和水的混合試劑沿支路①與磨料試劑（13）初步混合併流入混合器（15），另外部分混合試劑沿支路②流入混合器（15）與磨料試劑（13）均勻混合，含磨料、滅火劑和水的混合射束從噴嘴（17）瞬間噴出對試樣進行切割做功，致裂試樣被穿透，然後調節磨料量再利用該裝置將高壓水噴射出超細水霧進行滅火。實驗過程中進一步對燃燒室中的高壓細水霧系統、燃燒系統、溫度監測系統、煙氣監測系統所採集的數據進行分析對比，採用不添加磨料和添加不同量磨料條件下進行「隔牆」滅火效果對比測試實驗，獲得細水霧穿牆的最佳時間、最佳壓力和最佳磨料的粒徑，在對所研發的含磨料高壓細水霧裝置工藝參數優化和調整，最終實現裝備的產業化和工程應用。

本實用新型是藉助細水霧動力，結合磨料試劑，將水及磨料劑通過特殊設計的噴射裝置射出，從而形成銳利的切割液固流體，對封閉空間的牆面、玻璃、地板、房頂或門窗等部位進行切割穿透成孔洞，將失火的封閉空間打開一個孔洞後，然後調節磨料量再利用該裝置將高壓水噴射出超細水霧進行滅火，微小細水霧在遇到火場高溫時會迅速吸收熱量變成水蒸氣，體積膨脹1700倍，這個變化過程會消耗大量的熱能，迅速降低火場溫度，撲捉煙氣流中可燃顆粒，同時大量地稀釋氧氣，抑制火焰的燃燒，避免打開封閉空間時發生轟燃和爆炸現象。其功能是遠距離切割出可以輸送滅火試劑的通道，再通過通道輸送細水霧並利用其良好的冷卻、窒息及稀釋等滅火機能進行滅火，最終達到「隔牆滅火」效果。

對於本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其同技術的範圍之內，則本實用新型也包括這些改動和變型之內。