一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置的制作方法

本发明涉及储罐灭火，具体涉及一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置。

背景技术：

1、储罐灭火主要采用泡沫炮远程喷射灭火、罐壁顶部泡沫发生器喷射泡沫灭火，少数储罐采用液下泡沫喷射灭火。这些储罐灭火方式普通存在的问题是泡沫层在燃烧液面上的流动速度慢，根本原因是泡沫层自身缺少前进的动能，而且泡沫层的推动动力小。由于泡沫射流从罐外喷入罐内时，泡沫喷射口远离油面，泡沫射流达到液面时，泡沫层的动能损失大部分，残留的动能极低，nfpa11的数据显示泡沫层在液面上的最大流动距离是30m，然而在实际灭火过程发现，泡沫层的最大流动距离受泡沫喷射方式的影响较大，很多时候达不到30m的流动距离，使得储罐灭火时，液面迟迟无法完全覆盖，无法灭火。

2、地面或车载泡沫炮喷射时，泡沫喷射口远低于罐壁高度，泡沫射流是以抛物线方式进入罐内，当泡沫从射流最高点下落时，泡沫主要靠自身重力下落，在水平方面的动能几乎没有，因此，这种喷射泡沫方式覆盖液面，基本是向液面洒泡沫，泡沫层在液面无法流动，靠泡沫层的堆积后的高处的泡沫层靠重力向周围蔓延泡沫，覆盖效果差；采用高喷车喷射，喷射口可高于罐壁，泡沫射流以俯冲方式进入罐内，泡沫射流达到液面后首先冲击液面，造成射流动能大大损耗，导致射流在水平方向的动能较低，可短距离流动一定距离，但是动能不足以支撑泡沫层覆盖罐内液面。而液下泡沫喷射时，泡沫从底部升至液面上，在水平方向上无动能，泡沫层仍然无法快速覆盖液面。

3、另外，储罐着火时，尤其是罐内全面积火灾，罐内火焰热气流强，罐内温度高，火焰温度在700-900℃，泡沫从罐外向罐内进入过程，泡沫损耗量极大，大量泡沫受风力、热气流和热辐射破坏，导致泡沫的效率极低。这会造成现场需要超大流量供给泡沫才能满足罐内液面灭火需求。尽管液下泡沫喷射解决了这个损耗问题，但是没有解决泡沫层的快速覆盖问题。从罐外喷射泡沫时，受现场占位、风力风向影响，往往造成泡沫炮射程不足。

4、国外有文献报道采用罐壁顶部瀑布式喷射泡沫，即泡沫沿罐壁顶部管线以瀑布方式沿罐壁流下，从周围向罐中心合拢，提高了泡沫覆盖效率，但是，对于面积大的储罐，依然不能解决罐中心区域的液面覆盖，而且泡沫沿罐壁流下时，因罐壁高温，泡沫层依然热损失严重，泡沫损耗量大，泡沫层在水平方向的动能是0。国内有专利提出了在液面支撑喷射管的思路，其主要解决浮盘密封圈火灾，而不是解决储罐全液面火灾的问题，大型储罐的直径达100m，如何实现泡沫层流动50m是主要问题。

5、泡沫层如何快速、均匀、高效的覆盖燃烧液面是大型储罐灭火存在的问题，降低泡沫的消耗量，改进储罐的泡沫灭火方法。解决泡沫层在水平液面的高动能流动是实现储罐快速灭火的关键之一。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，包括储罐，储罐内设有环形泡沫喷射系统，所述环形泡沫喷射系统包括中央泡沫分配器和与其连通的多个泡沫分配管和环形泡沫输送管，所述中央泡沫分配器底部连接有泡沫软管，泡沫软管连接至储罐外部的压缩气体泡沫灭火系统；所述多个泡沫分配管以中央泡沫分配器为中心呈发散状均匀分布，所述环形泡沫输送管以中央泡沫分配器为圆心连通多个泡沫分配管，所述环形泡沫输送管上设有若干个泡沫喷射管，若干个泡沫喷射管的朝向相同。

4、进一步地，所述环形泡沫输送管的数量为一个，设置在多个泡沫分配管的末端。

5、进一步地，所述环形泡沫输送管的数量为若干个，自泡沫分配管末端向内依次设置。

6、进一步地，相邻的两个环形泡沫输送管之间的距离为1～10m，最外层环形泡沫输送管与罐壁之间的距离为0.5～5m。

7、进一步地，所述环形泡沫输送管底部设有支腿和限位绳，支腿的高度要保证罐内无燃料时，环形泡沫喷射系统的最低点高于罐底管线附件最高点50～150mm，限位绳下端固定在储罐底部。

8、进一步地，所述泡沫喷射管和环形泡沫输送管的夹角在5～50°之间，泡沫喷射管朝向环形泡沫输送管外侧。

9、进一步地，所述泡沫喷射管的管口处设有易熔合金堵头，其厚度为2～4mm，其软化温度为75～80℃，所述泡沫喷射管与堵头之间的耐受压力为0.1～1.4mpa。

10、进一步地，所述泡沫喷射管的管口距离油面20～40mm，管径为15～65mm，相邻的泡沫喷射管之间的间距为10～100mm。

11、进一步地，每个泡沫分配管底部设有浮箱，每个浮箱到中央泡沫分配器的距离相等。

12、进一步地，所述环形泡沫输送管与液位牵引绳一端固定，液位牵引绳另一端从储罐上端延伸至储罐外，并设有液位指示标，储罐外壁上设有液位值。

13、进一步地，所述储罐底部设有泡沫注入管接口，泡沫注入管一端从泡沫注入管接口伸入与泡沫软管连接，另一端在储罐外部连接压缩气体泡沫灭火系统。

14、进一步地，所述泡沫注入管上设有截止阀和单向阀。

15、本发明带来的有益技术效果：

16、1、本发明从罐底注入泡沫，消除了泡沫从罐顶喷射因火焰及风力造成的损耗问题，实现了泡沫的精准喷射。

17、2、本发明在罐内设置漂浮的环形泡沫管路系统，解决了泡沫层在着火液面流动距离短、泡沫层无动能的问题。通过设置多个倾斜角度和方向一致的喷头，为泡沫层的定向旋转提供了多个动力源，全流程上提供了泡沫推动力，同时，实现了泡沫层在整个液面上均匀覆盖的目标，这是其它任何泡沫喷射方式所无法实现的。

18、3、本发明中环形泡沫喷射管上设置的易熔塞喷头，解决了现有液下和半液下泡沫喷射系统的油料泄漏问题。本发明的泡沫喷射口都在液面以上，且喷射口内设置了易熔合金，在日常状态下具有密封功能。

19、4、本发明采用环形喷射管系统，实现了喷射器的均衡，解决了其它半液下泡沫系统的单点喷射失衡问题。解决了液下泡沫喷射系统的泡沫穿越油层带油的问题。

20、5、该装置适用于常温油和高温油罐，泡沫喷射水平方面，从火焰根部覆盖泡沫，从根部切断火焰，提高了泡沫射程。

技术特征：

1.一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，包括储罐，储罐内设有环形泡沫喷射系统，所述环形泡沫喷射系统包括中央泡沫分配器和与其连通的泡沫分配管和环形泡沫输送管，所述中央泡沫分配器底部连接有泡沫软管，泡沫软管连接至储罐外部的压缩气体泡沫灭火系统；多个泡沫分配管以中央泡沫分配器为中心呈发散状均匀分布，所述环形泡沫输送管以中央泡沫分配器为圆心连通多个泡沫分配管，所述环形泡沫输送管上设置有若干个倾斜角度和方向均相同的泡沫喷射管。

2.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述环形泡沫输送管的数量为一个或若干个，当环形泡沫输送管的数量为一个时，设置在多个泡沫分配管的末端；当环形泡沫输送管的数量为若干个时，自泡沫分配管末端向中央泡沫分配器方向依次间隔设置，且半径依次减小。

3.根据权利要求2所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，当环形泡沫输送管的数量为若干个时，相邻的两个环形泡沫输送管之间的距离为1～10m，最外层环形泡沫输送管与罐壁之间的距离为0.5～5m。

4.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述环形泡沫输送管底部设有支腿和限位绳，所述支腿的高度要保证罐内无燃料时，环形泡沫喷射系统的最低点高于罐底管线附件最高点50～150mm，所述限位绳的下端固定在储罐底部。

5.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述泡沫喷射管和环形泡沫输送管的夹角在5～50°之间。

6.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述泡沫喷射管的管口处设有易熔合金堵头，其厚度为2～4mm，其软化温度为75～80℃，所述泡沫喷射管与堵头之间的耐受压力为0.1～1.4mpa。

7.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述泡沫喷射管的管口距离油面20～40mm，管径为15～65mm，相邻的泡沫喷射管之间的间距为10～100mm。

8.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，每个泡沫分配管底部设有浮箱，每个浮箱到中央泡沫分配器的距离相等。

9.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述环形泡沫输送管与液位牵引绳一端固定，液位牵引绳另一端从储罐上端延伸至储罐外，并设有液位指示标，储罐外侧壁上设有液位值。

10.根据权利要求1所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述储罐底部设有泡沫注入管接口，泡沫注入管一端从泡沫注入管接口伸入与泡沫软管连接，另一端在储罐外部连接压缩气体泡沫灭火系统。

11.根据权利要求11所述的一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，其特征在于，所述泡沫注入管上设有截止阀和单向阀。

技术总结本发明公开了一种基于压缩气体泡沫的储罐灭火装置，包括储罐，储罐内设有环形泡沫喷射系统，环形泡沫喷射系统包括中央泡沫分配器和与其连通的泡沫分配管和环形泡沫输送管，中央泡沫分配器底部连接有泡沫软管，泡沫软管连接至储罐外部的压缩气体泡沫灭火系统；多个泡沫分配管以中央泡沫分配器为中心呈发散状均匀分布，环形泡沫输送管以中央泡沫分配器为圆心连通多个泡沫分配管，环形泡沫输送管上设有若干个泡沫喷射管，若干个泡沫喷射管的朝向均相同。本发明从罐底注入泡沫，消除了泡沫从罐顶喷射因火焰及风力造成的损耗问题，实现了泡沫的精准喷射；在罐内设置漂浮的环形泡沫管路系统，解决了泡沫层在着火液面流动距离短、泡沫层无动能的问题。技术研发人员：郎需庆,张日鹏,牟小冬,张广文,崔芃雨,尚祖政,焦金庆,吴京峰,刘林杰受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/7