一种抗爆型泡沫喷雾灭火系统
技术领域
本发明涉及固定灭火系统，尤其涉及一种抗爆型泡沫喷雾灭火系统。
背景技术
近年来，随着我国社会经济的高速发展以及输配电技术的更新换代，涌现出一批大型油浸变压器。然而，由于大型油浸变压器的电压等级高、能量大、储油量多、运行温度高，发生爆炸起火风险高、危害大、扑救困难，一旦发生火灾，会造成重大经济财产损失，严重影威胁电网的安稳运行。因此，大型油浸变压器应采取有效的消防安全防护措施。
固定灭火系统是及时扑灭初期火灾、最大限度降低火灾损失的最有效手段之一。目前，用于大型油浸变压器的固定灭火系统主要是水喷雾灭火系统、泡沫喷雾灭火系统等，实际工程应用时均贴近变压器设置，故此受变压器爆炸、火灾、高温等因素影响较大。当大型油浸变压器发生爆炸起火时，被炸飞的零部件以及爆炸冲击波会损毁临近的消防支管和喷头，进而导致整套固定灭火系统失效，具体来说：
（1）被炸毁的水喷雾喷头、泡沫喷雾喷头等将直接失效。由于水喷雾、泡沫喷雾等灭火系统均是依靠末端喷头形成有效喷雾进行灭火，当喷头被炸毁或炸飞后，将无法形成有效的喷雾，故而直接失效。并且，越是靠近爆炸位置的喷头越易被炸毁，从而导致爆炸点周围火灾区域最需要灭火的位置无法形成有效喷雾进行灭火。
（2）部分喷头损毁后将损耗浪费掉大量消防水或泡沫混合液，严重影响其它剩余喷头的喷雾效果。由于水雾喷头和泡沫喷雾喷头内部流通通径远小于入口内径，当部分喷头被损毁后，与其连接的支管将成为泄流口或泄压口，造成大量消防水或泡沫溶液从该处流出，整套固定灭火系统失压，其它剩余未被损毁的喷头也无法达到设计压力和形成有效的喷雾，故而导致整套固定灭火系统失效。
（3）火灾高温会导致消防支管变形，从而导致系统无法完全包络防护对象而失效，严重影响灭火效果。
由此可见，现有大型油浸变压器固定灭火系统易受爆炸、火灾高温影响，无法满足其火灾扑救需求，存在很大消防安全隐患，急需有效的固定灭火措施。
发明内容
鉴于现有灭火方案的不足，本发明提供一种可伸缩隐藏布置的抗爆型泡沫喷雾灭火系统，可有效扑灭油浸变压器火灾，具有灭火效能高、安全可靠的特点，解决了大型油浸变压器灭火难题。
本发明所采取的技术方案是：一种抗爆型泡沫喷雾灭火系统，其特征在于，包括消防泵组、储液罐、泡沫比例混合器、供液管网、水平管道、压力伸缩管、水雾喷头，所述消防泵组进口与消防水源连通，消防泵组出口通过泡沫比例混合器与供液管网进口连通，供液管网出口分别连通若干水平管道，每个水平管道上设有数个安装有水雾喷头的压力伸缩管；所述泡沫比例混合器与储液罐连通。
本发明所述压力伸缩管包括外管、内管，所述内管设于外管内部，所述外管进水端与水平管道的接口连通，外管出水端内部依次设有环形凹槽、第一密封圈、第二密封圈；所述内管一端为密封端，依次设有第三密封圈、进水孔、第四密封圈，内管另一端为出水端与水雾喷头连通。
本发明所述压力伸缩管在缩的状态下，内管的密封端、第三密封圈和进水孔完全插入外管内，由第三密封圈分隔为左右两部分，左侧部分与水平管道、供液管网连通，右侧部分与水雾喷头和外界连通；压力伸缩管在伸展状态下，所述内管的密封端、第三密封圈和进水孔右移至外管的环形凹槽内，外管出水端与内管之间通过第一密封圈、第二密封圈和第四密封圈完全密闭。
本发明所述水雾喷头采用多喷嘴组合式水雾喷头。
本发明所述泡沫比例混合器采用机械泵入式泡沫比例混合器或计量注入式泡沫比例混合器任意一种。
本发明所述储液罐为常压罐，采用耐腐蚀高分子材料或不锈钢制作。
本发明的工作原理：日常，灭火系统处于待机状态，压力伸缩管5处于缩的状态，水平管道3、压力伸缩管5和水雾喷头4一并隐藏在槽钢10，并由防护盖11遮盖，不受灰尘、烟气、高温、爆炸冲击等影响。当油浸变压器发生爆炸起火时，火灾报警系统探测到火灾或者值班人员发现火灾时，立即自动或手动启动灭火系统，按照预设的流量和压力经管道向各组合式水雾喷头供泡沫混合液，消防泵组6和泡沫比例混合器2开始向供液管网12、水平管道3及压力伸缩管5供液，压力伸缩管5的内管5-2受压后迅速向右移动，内管5-2连同水雾喷头4一并从槽钢10内伸出，防护盖11受水雾喷头4冲击后自由脱落，泡沫混合液经外管5-1环形凹槽5-1-1与内管5-2密封端之间的环隙进入进水孔5-2-2，再从内管5-2内部通道进入水雾喷头4进行释放，以雾化形态包络变压器进行冷却降温，同时迅速在油面上形成一层水膜和乳化层，使变压器油与空气隔绝而快速灭火，并防止火灾复燃。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用可伸缩隐藏布置的方式，将水雾喷头及消防支管保护起来，不受火灾高温、爆炸冲击、灰尘、烟气等影响，显著提升了灭火系统在特殊环境中的可靠性，比现有技术具有突出进步。
2、本发明压力伸缩管通过采取多级密封结构，解决了易漏液、误动、不动、适用压力范围小等诸多问题，极大提高了使用可靠性高和适用范围，具有显著技术进步。
3、本发明采用两节或多节压力伸缩管，可在火灾情况下将水雾喷头尽可能的贴近着火对象喷放，解决了现有水雾喷头射程近、贯穿力不足、易受环境风和火羽流影响的问题，显著提高了系统灭火能力。
4、本发明采用泡沫比例混合器现混的方式，即使泡沫液用完后，还可以通过消防泵站继续供相同流量的消防水，持续喷射水雾进行冷却降温，解决了现有常规泡沫喷雾灭火系统泡沫混合液储存期短、储存量有限，无法满足大型油浸变压器长时间持续供泡的灭火需求。
5、本发明具有抗爆、防尘、耐高温功能，安全可靠，灭火效能高，喷雾时间长，安装使用方便，对保护对象影响小，适用于扑救带电油浸变压器火灾，有效解决了大型油浸变压器火灾扑救技术难题，既可用于在运油浸变压器，也可以用于新建油浸变压器。
附图说明
图1是本发明系统示意图；
图2是本发明系统平面布置图；
图3是本发明系统正常状态下剖面图；
图4是本发明系统启动后剖面图；
图5是本发明压力伸缩管正常状态下剖面图；
图6是本发明压力伸缩管启动后剖面图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示，抗爆型泡沫喷雾灭火系统包括消防泵组6、储液罐1、泡沫比例混合器2、供液管网12、水平管道3、压力伸缩管5、水雾喷头4，消防泵组6进口与消防水源连通，消防泵组6通过泡沫比例混合器2与供液管网12进口连通，供液管网12出口分别连通若干水平管道3，每个水平管道3上设有数个安装有水雾喷头4的压力伸缩管5；泡沫比例混合器2与储液罐1连通。
压力伸缩管5一端通过螺纹或焊接方式与水平管道3连通，另一端通过螺纹或焊接方式与水雾喷头4连通，本实施例针对某大型油浸变压器，在两侧防火墙9各设置五个水雾喷头4，将油浸变压器完全包络，水雾喷头4水平安装，依次与压力伸缩管5、水平管道3连通，水平管道3、压力伸缩管5和水雾喷头4一并水平放置在槽钢10内，并由防护盖11完全遮盖，槽钢10紧贴防火墙水平设置或由钢制支撑架架起后水平设置，泡沫比例混合器2按照一定比例将储液罐1内的泡沫液经注入到消防泵组6提供的消防水中，形成泡沫混合液后，再经供液管网12、水平管道3输送至压力伸缩管5，压力伸缩管5内充压后自动伸展开，并将水雾喷头4自槽钢10内伸出，防护盖11受水雾喷头4冲击后自由脱落，泡沫混合液再由压力伸缩管5输送至水雾喷头4进行喷放，喷雾范围边界7以雾化形态包络油浸变压器8进行冷却降温，同时迅速在油面上形成一层水膜和乳化层，使油浸变压器油与空气隔绝而灭火。
本实施例的泡沫比例混合器2采用PHP45J/3型机械泵入式泡沫比例混合器。采用FN50/1.6多喷嘴组合式水雾喷头，工作压力为0.5MPa ~ 3.5MPa，射程为3m~15m，距喷头3m处的喷雾覆盖直径为2m~8m。
防护盖11采用塑料、木质或金属耐火材料制作，火灾情况下受水雾喷头4冲击后自由脱落。储液罐1为常压罐，采用耐腐蚀高分子材料或不锈钢制作。
如图5、图6所示，压力伸缩管5包括外管5-1、内管5-2，内管5-2设于外管5-1内部，外管5-1进水端与水平管道3的接口3-1连通，外管5-1出水端内部依次设有环形凹槽5-1-1、第一密封圈5-1-2、第二密封圈5-1-3；内管5-2一端为密封端5-2-1，依次设有第三密封圈5-2-3、进水孔5-2-2、第四密封圈5-2-4，内管5-2另一端为出水端5-2-5与水雾喷头4连通。
压力伸缩管5在缩的状态下，内管5-2的密封端5-2-1、第三密封圈5-2-3和进水孔5-2-2完全插入外管5-1内，由第三密封圈5-2-3分隔为左右两部分，左侧部分与水平管道3、供液管网12连通，右侧部分与水雾喷头4和外界连通；压力伸缩管5在伸展状态下，内管5-2的密封端5-2-1、第三密封圈5-2-3和进水孔5-2-2右移至外管5-1的环形凹槽5-1-1内，外管5-1出水端与内管5-2之间通过第一密封圈5-1-2、第二密封圈5-1-3和第四密封圈5-2-4完全密闭。
正常情况下，灭火系统处于待机状态，压力伸缩管5处于缩的状态，水平管道3、压力伸缩管5和水雾喷头4一并隐藏在槽钢10，并由防护盖11遮盖，不受灰尘、烟气、高温、爆炸冲击等影响，如图5所示。灭火系统启动后，消防泵组6和泡沫比例混合器2开始向供液管网12和水平管道3供液，内管5-2因左侧压力升高而迅速向右移动，移动至右端后，如图6所示。第三密封圈5-2-3因直径小于外管5-1环形凹槽5-1-1的内径，不再起到密闭作用，泡沫混合液经外管5-1的环形凹槽5-1-1与内管5-2密封端之间的环隙进入进水孔5-2-2，再从内管5-2内部通道进入水雾喷头4。
