一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统及灭火方法技术方案

本发明专利技术涉及一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统及灭火方法，包括固定式压缩气体泡沫产生系统、单向阀、泡沫消火栓、消防干管、选择阀、消防支管、鸭嘴式泡沫施放头、组合式泡沫施放装置，利用扑救密封圈火灾和大型火灾所需流量之间的显著差异，采用鸭嘴式泡沫施放头和设有爆破片泡沫炮的组合式施放方法，进而实现对于密封圈火灾、浮顶溢油火灾和全液面火灾的灭火全覆盖。效果是泡沫稳定性好、灭火效能高、安全可靠、保护范围大、灭火效能高、抗复燃能力强，既可以针对密封圈火灾提供小流量的压缩气体泡沫，又能够针对浮顶溢油火灾和全液面火灾提供大流量压缩气体泡沫，满足了不同火灾扑救需求。

A comprehensive fire extinguishing system and method for large floating roof tank

The invention relates to a comprehensive fire extinguishing system and a fire extinguishing method for a large floating roof tank, which comprises a fixed compressed gas foam generating system, a one-way valve, a foam hydrant, a fire fighting pipe, a selection valve, a fire branch pipe, a duckbill type foam applicator and a combined foam applicator. The foam placement head and the combined method of blasting with foam burr are used to achieve the full coverage of the fire of the sealing ring, the overflow of the floating roof and the full face fire. The effect is good foam stability, high extinguishing efficiency, safe and reliable, wide protection range, high extinguishing efficiency and strong reburning resistance. It can not only provide a small volume of compressed gas foam for the fire of the sealing ring, but also provide a large volume of compressed gas foam for the floating roof oil spill fire and the full level fire, and meet the needs of different fire fighting.

【技术实现步骤摘要】
一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统及灭火方法
本专利技术属于石化储罐灭火
，尤其是涉及一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统及灭火方法。
技术介绍
大型浮顶罐因具有油品损耗低、环保、安全性能优良、节省占地等优点,已成为各国石油储备的主要设施。近些年，随着我国原油和成品油消耗量及储量的持续增加，大型浮顶罐体积越建越大，数量越来越多。目前，储存成品油的内浮顶罐最大达5×104m3，直径为60m，储存原油的外浮顶罐最大达15×104m3，直径为100m。我国目前已建成9个大型国家石油储备库，拥有10×104m3以上大型浮顶罐520余座。大型浮顶罐贮存易燃易爆物质多，火灾形式复杂多样、危害大，扑救十分困难，是石油化工火灾防控的重点和难点。大型浮顶罐的火灾形式主要包括密封圈火灾、浮顶溢油火灾、全液面火灾等。由于浮顶罐的浮顶和液面之间不存在油气空间，罐内不易积聚油气，因此在浮盘未破坏、倾覆或沉没情况下，浮顶罐火灾一般只发生在罐壁与浮盘之间的密封圈处，即密封圈火灾。但是，浮顶罐也可能因管理不当、操作不慎、暴雨、爆炸等导致浮盘破坏、卡盘、倾盘、沉盘、油品沸溢或喷溅，进而引发浮顶溢油火灾、全液面火灾等更大规模火灾。据统计，浮顶罐发生密封圈火灾的概率为1.6×10-3/（年·罐），外浮顶罐密封圈火灾升级为全液面火灾的概率为1/55。目前，大型浮顶罐固定灭火系统主要采用低倍泡沫系统，存在着灭火效能不高、抗复燃能力弱、易受火灾爆炸影响而失效、可靠性差、灭火能力有限等问题，具体而言：（1）现有浮顶罐低倍泡沫系统主要针对密封圈火灾设防，目标是扑灭密封圈火灾，无法覆盖浮顶溢油火灾、全液面火灾等更大规模火灾。（2）现有浮顶罐低倍泡沫系统流量低，且泡沫析液时间短、稳定性不高、灭火效能不佳、抗复燃能力弱，扑灭油罐火灾需要较大的供给强度和流量，故无法满足油罐大规模火灾的扑救需求。（3）现有浮顶罐低倍泡沫系统主要依靠位于储罐顶部的泡沫产生器发泡，易受火焰高温、烟尘、爆炸等因素影响发泡功能和泡沫性能，甚至会导致泡沫产生器乃至整个系统失效，从而失去固定式系统定向施加和快速灭火的技术优势，因此难以满足浮顶罐大型火灾扑救对于持续有效供泡和灭火保护的现实需求。（4）泡沫在着火油面的流动覆盖距离有限，最大一般不超过30m，而大型外浮顶罐直径达到了80m，甚至100mm，故此采用常规罐壁式低倍泡沫产生器无法实现泡沫覆盖全液面。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的问题，本专利技术提供一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统及灭火方法，既可以快速高效扑灭密封圈火灾，也可以通过与移动灭火装备配合有效兼顾扑救浮顶溢油火灾、全液面火灾等更大规模火灾，实现固移结合综合灭火的目标，解决大型浮顶罐火灾防控技术难题。具体技术方案是，一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统，其特征在于：包括固定式压缩气体泡沫产生系统、单向阀、泡沫消火栓、消防干管、选择阀、消防支管、鸭嘴式泡沫施放头、组合式泡沫施放装置，所述组合式泡沫施放装置包括施放装置主体、炮头、鸭嘴式泡沫施放头，施放装置主体下部设连接口，通过连接口与泡沫支管连通，施放装置主体上部设有两个泡沫出口，分别与炮头、鸭嘴式泡沫施放头连通，施放装置主体的两个泡沫出口角度根据大型浮顶罐直径选取，使鸭嘴式泡沫施放头的泡沫喷射出口垂直向下或斜向下对着罐壁喷射，使炮头喷射方向为水平上仰0°～30°；所述鸭嘴式泡沫施放头包括泡沫入口圆管、扇形鸭嘴、泡沫喷射出口，扇形鸭嘴圆心角β为90°～170°，泡沫喷射出口开口宽度为1～30mm；所述炮头包括炮体、泡沫出口、爆破片、固定件，采用耐高温金属材料制作，以保证在大型火灾中能够正常工作，炮体采用减缩式结构，以保证获得尽可能大的泡沫射程，炮体与泡沫出口中间夹有爆破片，采用固定件法兰式结构连接在一起，爆破片采用正拱型、反拱型或平板型爆破片，爆破压力为0.2MPa～1.2Mpa；所述消防干管通过选择阀与若干消防支管组成一级树状管网，每只消防支管与一只鸭嘴式泡沫施放头或一只组合式泡沫施放装置连通，若干鸭嘴式泡沫施放头和若干组合式泡沫施放装置等分均匀固定于大型浮顶罐的罐壁顶部；所述固定式压缩气体泡沫产生系统通过单向阀、消防干管与泡沫消火栓连通，设置于远离大型罐区，使用时固定式压缩气体泡沫产生系统通过单向阀、消防干管、选择阀、消防支管与鸭嘴式泡沫施放头和组合式泡沫施放装置连通。灭火方法，分别针对密封圈火灾、浮顶溢油火灾和全液面火灾，包括以下步骤，（一）对于密封圈火灾，采用固定式压缩气体泡沫产生系统提供压缩气体泡沫，并通过鸭嘴式泡沫施放头和组合式泡沫施放装置上的鸭嘴式泡沫施放头喷放灭火：①启动固定式压缩气体泡沫产生系统产生压缩气体泡沫，②压缩气体泡沫沿消防干管、单向阀、选择阀、消防支管组成的管网分流至若干只鸭嘴式泡沫施放头和组合式泡沫施放装置上的鸭嘴式泡沫施放头，③通过均匀设置于罐顶的若干只鸭嘴式泡沫施放头和组合式泡沫施放装置上的鸭嘴式泡沫施放头专门针对油罐密封圈进行泡沫喷放、灭火；（二）对于浮顶溢油火灾、全液面火灾等大型火灾：通过提高固定式压缩气体泡沫产生系统的流量，或采用移动式压缩气体泡沫产生装备配合，共同提供大流量的压缩气体泡沫灭火：①启动固定式压缩气体泡沫产生系统并提高流量产生第一股压缩气体泡沫，②将移动式压缩气体泡沫产生装备接通泡沫消火栓产生第二股压缩气体泡沫，第一股压缩气体泡沫和第二股压缩气体泡沫汇集形成大流量压缩气体泡沫，大流量压缩气体泡沫沿消防干管、选择阀、消防支管分流至若干只鸭嘴式泡沫施放头和炮头，③压缩气体泡沫流量的提高使组合式泡沫施放装置工作压力显著增大，从而将组合式泡沫施放装置的炮头内的爆破片打开，60%～90%的泡沫自若干只组合式泡沫施放装置的炮头喷出，施加到油罐中心部位形成泡沫毯，并逐渐向周边流动覆盖；另外10%～40%的泡沫仍通过鸭嘴式泡沫施放头施放，专门针对油罐密封圈部位进行喷放形成泡沫毯，并逐步向内部流动覆盖，两部分泡沫毯最终将油罐液面全部覆盖灭火。本专利技术的有益效果是，泡沫稳定性好、灭火效能高、安全可靠、保护范围大、灭火效能高、抗复燃能力强，既可以针对密封圈火灾提供小流量的压缩气体泡沫，又能够针对浮顶溢油火灾和全液面火灾提供大流量压缩气体泡沫，满足了不同火灾扑救需求，实现对于密封圈火灾、浮顶溢油火灾和全液面火灾的灭火全覆盖，解决了大型浮顶罐火灾防控技术难题，具有良好的推广应用价值和潜力。附图说明-图1是本专利技术系统示意图；图2是本专利技术鸭嘴式泡沫施放头结构主视图；图3是本专利技术鸭嘴式泡沫施放头结构仰视图；图4是本专利技术鸭嘴式泡沫施放头结构剖面立体图；图5是本专利技术组合式泡沫施放装置结构示意图；图6是本专利技术炮头结构剖面图；图7是本专利技术一种大型浮顶罐火灾综合灭火方法流程图；图8是本专利技术实施例1示意图；图9是本专利技术实施例2示意图。具体实施方式下面结合实施例及其附图进一步说明本专利技术。如图1～图6所示，一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统，包括固定式压缩气体泡沫产生系统1、单向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统，包括固定式压缩气体泡沫产生系统（1）、单向阀（2）、泡沫消火栓（3）、消防干管（4）、选择阀（5）、消防支管（6）、鸭嘴式泡沫施放头（7）、组合式泡沫施放装置（8），其特征在于：所述组合式泡沫施放装置8包括施放装置主体（8-2）、炮头（15）、鸭嘴式泡沫施放头（7），施放装置主体（8-2）下部设连接口8-1，通过连接口8-1与泡沫支管6连通，施放装置主体8-2上部设有两个泡沫出口，分别与炮头（15）、鸭嘴式泡沫施放头（7）连通，施放装置主体8-2的两个泡沫出口角度根据大型浮顶罐直径选取，使鸭嘴式泡沫施放头（7）的泡沫喷射出口7-3垂直向下或斜向下对着罐壁喷射，使炮头（15）喷射方向为水平上仰0°～30°；所述鸭嘴式泡沫施放头（7）包括泡沫入口圆管7-1、扇形鸭嘴7-2、泡沫喷射出口7-3，扇形鸭嘴7-2圆心角β为90°～170°，泡沫喷射出口7-3开口宽度为1～30mm；所述炮头（15）包括炮体（15-1）、泡沫出口（15-2）、爆破片（15-3）、固定件（15-4），采用耐高温金属材料制作，以保证在大型火灾中能够正常工作，炮体（15-1）采用减缩式结构，以保证获得尽可能大的泡沫射程，炮体（15-1）与泡沫出口（15-2）中间夹有爆破片（15-3），采用固定件（15-4）法兰式结构连接在一起，爆破片（15-3）采用正拱型、反拱型或平板型爆破片，爆破压力为0.2MPa～1.2Mpa；所述消防干管（4）通过选择阀（5）与若干消防支管（6）组成一级树状管网，每只消防支管（6）与一只鸭嘴式泡沫施放头（7）或一只组合式泡沫施放装置（8）连通，若干鸭嘴式泡沫施放头（7）和若干组合式泡沫施放装置（8）等分均匀固定于大型浮顶罐（9）的罐壁顶部；所述固定式压缩气体泡沫产生系统（1）通过单向阀（2）、消防干管（4）与泡沫消火栓（3）连通，设置于远离大型罐区，使用时固定式压缩气体泡沫产生系统（1）通过单向阀（2）、消防干管（4）、选择阀（5）、消防支管（6）与鸭嘴式泡沫施放头（7）和组合式泡沫施放装置（8）连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大型浮顶罐火灾综合灭火系统，包括固定式压缩气体泡沫产生系统（1）、单向阀（2）、泡沫消火栓（3）、消防干管（4）、选择阀（5）、消防支管（6）、鸭嘴式泡沫施放头（7）、组合式泡沫施放装置（8），其特征在于：所述组合式泡沫施放装置8包括施放装置主体（8-2）、炮头（15）、鸭嘴式泡沫施放头（7），施放装置主体（8-2）下部设连接口8-1，通过连接口8-1与泡沫支管6连通，施放装置主体8-2上部设有两个泡沫出口，分别与炮头（15）、鸭嘴式泡沫施放头（7）连通，施放装置主体8-2的两个泡沫出口角度根据大型浮顶罐直径选取，使鸭嘴式泡沫施放头（7）的泡沫喷射出口7-3垂直向下或斜向下对着罐壁喷射，使炮头（15）喷射方向为水平上仰0°～30°；所述鸭嘴式泡沫施放头（7）包括泡沫入口圆管7-1、扇形鸭嘴7-2、泡沫喷射出口7-3，扇形鸭嘴7-2圆心角β为90°～170°，泡沫喷射出口7-3开口宽度为1～30mm；所述炮头（15）包括炮体（15-1）、泡沫出口（15-2）、爆破片（15-3）、固定件（15-4），采用耐高温金属材料制作，以保证在大型火灾中能够正常工作，炮体（15-1）采用减缩式结构，以保证获得尽可能大的泡沫射程，炮体（15-1）与泡沫出口（15-2）中间夹有爆破片（15-3），采用固定件（15-4）法兰式结构连接在一起，爆破片（15-3）采用正拱型、反拱型或平板型爆破片，爆破压力为0.2MPa～1.2Mpa；所述消防干管（4）通过选择阀（5）与若干消防支管（6）组成一级树状管网，每只消防支管（6）与一只鸭嘴式泡沫施放头（7）或一只组合式泡沫施放装置（8）连通，若干鸭嘴式泡沫施放头（7）和若干组合式泡沫施放装置（8）等分均匀固定于大型浮顶罐（9）的罐壁顶部；所述固定式压缩气体泡沫产生系统（1）通过单向阀（2）、消防干管（4）与泡沫消火栓（3）连通，设置于远离大型罐区，使用时固定式压缩气体泡沫产生系统（1）通过单向阀（2）、消防干管（4）、选择阀（5）、消防支管（6）与鸭嘴式泡沫施放头（7）和组合式泡沫施放...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，胡成，杨震铭，陈旸，靖立帅，包志明，傅学成，
申请(专利权)人：应急管理部天津消防研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12