一种多功能工业火灾实验平台制造技术

本发明专利技术提供了一种多功能工业火灾实验平台，属于火灾和消防安全研究领域，包括集成设置的试验舱体，试验模拟组件，灭火抑制组件和测控系统组件；试验舱体，提供开展试验的平台，作为集成的载体；试验模拟组件，包括沸溢火模拟组件和/或流淌火模拟组件；灭火抑制组件，包括可控可调的高压细水雾组件和/或水成膜泡沫组件；测控系统组件，通过布置不同类型的传感器对火灾试验过程中的形态，温度，热辐射，压力，质量等方面进行测试，提供研究基础数据。本发明专利技术为工业火灾验证实验、火灾燃烧演变规律研究、消防技术装备研发以及灭火抑制有效性评价提供高效、灵活的实验技术支持。灵活的实验技术支持。灵活的实验技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能工业火灾实验平台


[0001]本专利技术属于火灾和消防安全研究领域，涉及火灾的模拟装置，尤其涉及一种多功能工业火灾实验平台,可用于开展流淌火、沸溢火及其灭火抑制实验研究。

技术介绍

[0002]近年来，工业火灾事故时有发生，有关工业火灾蔓延及其防控技术一直是火灾科学和消防技术研究的热点。其中，流淌火和沸溢火具有特殊的火灾行为，流淌火存在边流淌边燃烧的动态火蔓延过程，沸溢火会出现火焰突然显著增高、热辐射增强、液体沸溢喷溅的突变现象，两者在工业火灾中危险性大，均难以有效扑救和处置。目前流淌火和沸溢火研究主要以局部小尺度实验和数值模拟为主；虽很有必要开展全尺度大规模火灾实验研究，但因其需要大量资金，实验精度和可重复性也很难实现，同时对环保和安全也提出了严格要求；因此综合考虑，在实验室内开展中等规模实尺度火灾模拟实验研究不失为一个较好的技术手段。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的问题是在于提供一种多功能工业火灾实验平台，便于开展中等规模实尺度工业火灾的现象过程及火灾动力学演化规律、火灾防控技术等实验研究，为工业火灾验证实验、火灾燃烧演变规律研究、消防技术装备研发以及灭火抑制有效性评价提供高效、灵活的实验技术支持。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种多功能工业火灾实验平台，包括集成设置的试验舱体，试验模拟组件，灭火抑制组件和测控系统组件；
[0005]所述试验舱体，提供开展试验的平台，作为集成的载体；
[0006]所述试验模拟组件，包括沸溢火模拟组件和/或流淌火模拟组件；
[0007]灭火抑制组件，包括可控可调的高压细水雾组件和/或水成膜泡沫组件；
[0008]测控系统组件，通过布置不同类型的传感器对火灾试验过程中的形态，温度，热辐射，压力，质量等方面进行测试，提供研究基础数据。
[0009]进一步的，试验舱体包括舱体，舱体为三层防护结构，外层为集装箱瓦楞板，中层为陶瓷纤维材料，内壁为不锈钢材料，舱体的上端设置有安全阀；舱体上设置通风组件，上部采用风机或泵组的形式进行抽气，舱体下部布置进气百叶口，达到舱体内正常的用气环境。
[0010]进一步的，流淌火模拟组件包括试验平台和模拟罐，所述模拟罐设在所述试验平台上，所述试验平台上设有输油口，对所述模拟罐进行燃油供应，所述模拟罐上设有至少一个泄漏口，位于所述模拟罐的上中下部，燃油从泄漏口排出；所述模拟罐包括罐体，所述罐体为中空结构，形成空心腔体，所述空心腔体上设有冷却水循环用的进水口和出水口。
[0011]进一步的，所述罐体为立式储罐，输油口通过金属波纹软管与所述立式储罐进行连接，对立式储罐进行供油，所述立式储罐设在所述试验平台的一角，所述试验平台的其他
三角区域均设有测试罐，所述测试罐上外形与所述模拟罐一致，所述测试罐上不设置泄漏口。
[0012]进一步的，所述立式储罐包括空心环体和盖板，所述盖板固锁在所述空心环体上，所述泄漏口设在所述空心环体的外圈且垂直于所述空心环体设置，多个所述泄漏口的设置高度不同，且在所述空心环体的周向位置错位设置；每个所述泄漏口的前端布置一个大口径管道，用于减少泵组脉冲效应，所述大口径管道的一端通过波纹管与输油口连接，另一端通过法兰与泄漏口进行连接。
[0013]进一步的，所述试验平台包括支撑框架，所述支撑框架的上端四周设有围栏，所述围栏的内侧设有耐火隔热板，外侧设有防火棉，所述支撑框架的上端面为防火玻璃，所述输油口向上突出所述防火玻璃设置。
[0014]进一步的，沸溢火模拟组件包括支撑架和模拟罐，所述模拟罐设在所述支撑架上，所述模拟罐为上端开口的筒状结构，作为燃烧沸溢的区域，所述支撑架设在称重台上；模拟罐内设有热电偶传感器，采集模拟罐的温度参数；点火组件，实现自动点火、自动熄火；摄像机，录制模拟罐内的情况。
[0015]进一步的，所述点火组件包括电火花点火和电加热点火各一种，由高压电子点火设备点燃，通过远程控制电磁阀的关断实现自动点火、自动熄火。
[0016]所述模拟罐为直径大于等于0.5m的大尺寸罐体，大尺寸罐体由不锈钢支撑，所述支撑架为设在大尺寸罐体外圈的多个方管，所述大尺寸罐体的底部中间设有观察窗，所述观察窗的下端设有观察镜，所述大尺寸罐体的一端设有与其内部连通的液位管，另一端设有热电偶旁路走线口。
[0017]观察窗由耐高温石英玻璃制成，所述观察窗设在定位环内，所述定位环的断面为T形，所述定位环的上端固锁在大尺寸罐体内部的下底面，所述定位环的下端向下伸出所述大尺寸罐体设置，所述定位环与所述观察窗的外圈之间设有至少一个密封圈，所述定位环的下端设有密封压环，所述密封压环对所述观察窗进行支撑。
[0018]进一步的，高压细水雾组件包括细水雾供水机组，细水雾供水机组对管路供水，水流在管路上按照水流方向依次经过阀门、过滤器、柱塞泵和减压阀到达喷雾支路，每个喷雾支路上均设有控制通断的分区阀，每个喷雾支路上设有多个喷头；喷头包括不同流量细水雾喷头，通过配置变频器对细水雾高压柱塞泵组的压力进行调节，通过不同喷头的更换及喷射时间的控制，从而满足试验过程中喷射水总量调节的试验需求。
[0019]进一步的，测控系统组件包括温度/热辐射测试组件、压力测试组件、质量测试组件、过程监控组件和中控组件，温度/热辐射测试组件用来在试验过程中采集实时的温度和热辐射数据；
[0020]压力测试组件包括压力传感器，安装在舱内不同部位，感知舱内的压力并传递数据到中控组件；
[0021]质量测试组件，用于测量流淌火/沸溢火模拟试验中的质量损失数据；
[0022]过程监控组件，通过摄像仪对舱体的内部进行监控，及记录流淌火/沸溢火模拟试验的火焰形态特征；
[0023]中控组件，为PLC控制系统，实现同步控制和远程操作，完成数据的采集、储存、显示以及数据的分析处理。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果如下。
[0025]1、本专利技术便于开展中等规模实尺度工业火灾的现象过程及火灾动力学演化规律、火灾防控技术等实验研究，可为工业火灾验证实验、火灾燃烧演变规律研究、消防技术装备研发以及灭火抑制有效性评价提供高效、灵活的实验技术支持。
[0026]2、本专利技术可开展流淌火、沸溢火等典型工业火灾及其火灾抑制实验研究，具有火灾模拟设计功能强大先进，观测技术手段齐全，结构改造功能性强，实验操作安全可控，内部结构灵活便于组构与安装等特点，可进一步填补工业火灾防控方面的空白，为消防救援队伍应对工业火灾防治、灭火救援以及人员疏散等提供理论和技术支持。
[0027]3、本专利技术流淌火模拟组件中，考虑工艺装置或储罐罐壁对于流淌火燃烧行为的影响，实现了立体流淌火模拟。可开展缩尺寸模拟储罐组防火堤内流淌火灾燃烧实验研究，实现不同泄漏源高度、不同泄漏孔径、不同泄漏位置的流淌火灾模拟，更贴合实际情况，更有利于预防和应急处置。
[0028]4、本专利技术流淌火模拟组件中，罐体采用中空结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能工业火灾实验平台，其特征在于：包括集成设置的试验舱体，试验模拟组件，灭火抑制组件和测控系统组件；所述试验舱体，提供开展试验的平台，作为集成的载体；所述试验模拟组件，包括沸溢火模拟组件和/或流淌火模拟组件；灭火抑制组件，包括可控可调的高压细水雾组件和/或水成膜泡沫组件；测控系统组件，通过布置不同类型的传感器对火灾试验过程中的形态，温度，热辐射，压力，质量等方面进行测试，提供研究基础数据。2.根据权利要求1所述的一种多功能工业火灾实验平台，其特征在于：试验舱体包括舱体，舱体为三层防护结构，外层为集装箱瓦楞板，中层为陶瓷纤维材料，内壁为不锈钢材料，舱体的上端设置有安全阀；舱体上设置通风组件，上部采用风机或泵组的形式进行抽气，舱体下部布置进气百叶口，达到舱体内正常的用气环境。3.根据权利要求1所述的一种多功能工业火灾实验平台，其特征在于：流淌火模拟组件包括试验平台和模拟罐，所述模拟罐设在所述试验平台上，所述试验平台上设有输油口，对所述模拟罐进行燃油供应，所述模拟罐上设有至少一个泄漏口，位于所述模拟罐的上中下部，燃油从泄漏口排出；所述模拟罐包括罐体，所述罐体为中空结构，形成空心腔体，所述空心腔体上设有冷却水循环用的进水口和出水口。4.根据权利要求3所述的一种多功能工业火灾实验平台，其特征在于：所述罐体为立式储罐，输油口通过金属波纹软管与所述立式储罐进行连接，对立式储罐进行供油，所述立式储罐设在所述试验平台的一角，所述试验平台的其他三角区域均设有测试罐，所述测试罐上外形与所述模拟罐一致，所述测试罐上不设置泄漏口。5.根据权利要求4所述的一种多功能工业火灾实验平台，其特征在于：所述立式储罐包括空心环体和盖板，所述盖板固锁在所述空心环体上，所述泄漏口设在所述空心环体的外圈且垂直于所述空心环体设置，多个所述泄漏口的设置高度不同，且在所述空心环体的周向位置错位设置；每个所述泄漏口的前端布置一个大口径管道，用于减少泵组脉冲效应，所述大口径管道的一端通过波纹管与输油口连接，另一端通过法兰与泄漏口进行连接。6.根据权利要求3所述的一种多功能工业火灾实验平台，其特征在于：所述试验平台包括支撑框架，所述支撑框架的上端四周设有围栏，所述围栏的内侧设有耐火隔热板，外侧设有防火棉，所述支撑框架的上端面为防火玻璃，所述输油口向上突出所述防火玻璃设置。7.根据权利要求1所述的一种多功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，朱红亚，李晶晶，陈钦佩，刘晅亚，许晓元，王鹏飞，陈晔，李紫婷，戎凤仪，陈红光，
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：