CN114652983A - 水雾与泡沫耦合热防护*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消防安全技术领域，公开了一种水雾与泡沫耦合热防护***，该水雾与泡沫耦合热防护***用于对保护目标进行热防护保护，该水雾与泡沫耦合热防护***包括用于向所述保护目标喷射热防护泡沫的泡沫喷射单元和用于在所述保护目标外侧喷射热防护水雾以形成热防护水雾隔离屏障的水雾喷射单元，所述水雾与泡沫耦合热防护***具有较好热防护效果；水雾喷射单元用于在保护目标外侧喷射热防护水雾，以形成第一重热保护，热防护泡沫喷射附着于保护目标的表面以形成热防护泡沫保护层，阻断外界热辐射穿透到保护目标本体上，以形成第二重热保护；通过多重热保护能够更好地对热辐射隔离，更好地降低保护目标受到高温火焰伤害的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及消防安全技术领域，具体地涉及一种水雾与泡沫耦合热防护***。
背景技术
我国是石油消耗大国，有众多炼化厂和石油存储库；民用加油站约有10万座，加气站也众多，加氢站随着氢能行业快速发展，数量也与日增多。在这些石化装置区域，当局部地方发生火灾时，产生的高温火焰热辐射会对附近周围区域的设施造成高温损坏，如果对火焰扑救不够及时，很可能引起附近区域本来安全的装置或设备着火。因此，需要采取一定的热防护手段，使得当局部区域发生火灾时，能够迅速对周围其它需要保护的设施实施热防护，以降低甚至免除高温火焰热辐射对其造成损坏。
发明内容
本发明的目的提供一种具有较好热防护效果的水雾与泡沫耦合热防护***。
为了实现上述目的，本发明提供一种水雾与泡沫耦合热防护***，该水雾与泡沫耦合热防护***用于对保护目标进行热防护保护，该水雾与泡沫耦合热防护***包括用于向所述保护目标喷射热防护泡沫的泡沫喷射单元和用于在所述保护目标外侧喷射热防护水雾以形成热防护水雾隔离屏障的水雾喷射单元。
优选地，所述泡沫喷射单元的热防护泡沫喷射端用于设置于所述保护目标的顶部。
优选地，所述泡沫喷射单元包括热防护泡沫液罐、热防护泡沫液输送泵、热防护泡沫液流量计和热防护泡沫喷射器，所述热防护泡沫液罐的热防护泡沫液出口通过热防护泡沫液输送管路连接至所述热防护泡沫喷射器的输入端，所述热防护泡沫液输送泵和所述热防护泡沫液流量计布置在所述热防护泡沫液输送管路上。
优选地，所述水雾喷射单元包括用于设置于所述保护目标与潜在火焰区域之间的至少两组热防护水雾喷射端，所述至少两组热防护水雾喷射端能够设置为各组与所述保护目标的距离逐渐增大。
优选地，所述水雾喷射单元包括热防护水箱、高压水泵、热防护水流量计和热防护水雾喷头，所述热防护水箱的热防护水出口通过热防护水输送管路连接至所述热防护水雾喷头的输入端，所述高压水泵和所述热防护水流量计布置在所述热防护水输送管路上。
优选地，所述热防护水雾喷头为线型喷头、弧线型喷头或环形喷头，所述线型喷头能够喷射形成平面型水雾屏障，所述弧线型喷头能够形成弧面型水雾屏障，所述环形喷头能够喷射形成环型水雾屏障或者锥型水雾屏障。
优选地，所述水雾与泡沫耦合热防护***还包括检测和控制单元，所述检测和控制的单元包括控制主机和火焰监测报警装置，所述火焰监测报警装置的信号输出端电连接于所述控制主机的信号输入端，所述控制主机的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元和所述水雾喷射单元并控制所述泡沫喷射单元和所述水雾喷射单元的工作。
优选地，所述水雾喷射单元包括用于设置于所述保护目标与潜在火焰区域之间的热防护水雾喷射端；所述火焰监测报警装置包括第一热流密度计、第一温度传感器、第二热流密度计和第二温度传感器，所述第一热流密度计和所述第一温度传感器用于邻近所述保护目标布置，所述第二热流密度计和第二温度传感器用于设置于所述保护目标与所述热防护水雾喷射端之间并邻近所述热防护水雾喷射端，其中所述第一热流密度计、所述第一温度传感器、所述第二热流密度计和所述第二温度传感器的信号输出端电连接于所述控制主机的信号输入端。
优选地，所述水雾喷射单元包括用于设置于所述保护目标与所述潜在火焰区域之间的至少两组热防护水雾喷射端，所述至少两组热防护水雾喷射端能够设置为各组与所述保护目标的距离逐渐增大；对应于各组所述热防护水雾喷射端均设置有所述第二热流密度计和所述第二温度传感器，所述第二热流密度计和所述第二温度传感器位于对应的所述热防护水雾喷射端与所述保护目标之间。
优选地，所述水雾喷射单元中使用热防护水喷射所述热防护水雾，所述热防护水的成分包括水和遮光剂。
优选地，所述遮光剂为从碳化硅纳米颗粒、二氧化硅纳米颗粒、空心玻璃微珠、纳米碳黑颗粒、纳米TiO2颗粒、纳米ZrO2颗粒中选择的一种或者多种。
优选地，所述热防护水的成分还包括无机盐，所述无机盐包括氯化钠和氯化钾中的一种或者两种。
优选地，所述热防护水的成分还包括表面活性剂，所述表面活性剂包括氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、蛋白表面活性剂中的一者或者多者，或者，所述表面活性剂为水成膜泡沫灭火剂、蛋白泡沫灭火剂或者抗溶泡沫灭火剂。
优选地，所述泡沫喷射单元中使用热防护泡沫液喷射所述热防护泡沫，所述热防护泡沫液的成分包括水和高分子聚合物，所述高分子聚合物包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和瓜尔胶。
优选地，所述泡沫喷射单元包括热防护泡沫喷射端，所述水雾喷射单元包括水雾喷射端，所述水雾与泡沫耦合热防护***设置为至少所述热防护泡沫喷射端和所述水雾喷射端为可移动的。
优选地，所述水雾与泡沫耦合热防护***还包括检测和控制单元，所述检测和控制的单元包括控制主机、热流密度计和温度传感器，所述热流密度计和所述温度传感器为可移动的；其中所述热流密度计和所述温度传感器的信号输出端电连接于所述控制主机的信号输入端，所述控制主机的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元和所述水雾喷射单元并控制所述泡沫喷射单元和所述水雾喷射单元的工作。
本发明中，使用水雾结合泡沫进行多重热防护，水雾喷射单元用于在保护目标外侧喷射热防护水雾，以形成第一重热保护，热防护水雾能够形成热防护水雾隔离屏障，阻挡热辐射穿透，同时热防护水雾中的水快速蒸发吸热，给保护区域降温；并且，泡沫喷射单元用于向所述保护目标喷射热防护泡沫，热防护泡沫喷射附着于保护目标的表面以形成热防护泡沫保护层，阻断外界热辐射穿透到保护目标本体上，以形成第二重热保护；通过多重热保护能够更好地对热辐射隔离，更好地降低保护目标受到高温火焰伤害的可能性，当局部区域发生火灾时，可以使用本发明的水雾与泡沫耦合热防护***对周围其它需要保护的设施实施热防护，以降低甚至免除高温火焰热辐射对其造成损坏。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1中根据本发明的水雾与泡沫耦合热防护***的一种实施方式的示意图。
附图标记说明
1燃气瓶；2气瓶截止阀；3汇流排；燃气截止阀；5第一燃气流量控制阀；6第二燃气流量控制阀；7燃气流量计；8阻火器；9燃烧喷射器；12第二热防护水雾喷射端；13第二热流密度计；14第二温度传感器；15第一热防护水雾喷射端；16第一热流密度计；17第一温度传感器；18保护目标；19热防护水流量计；20水雾喷射单元；21高压水泵；22控制柜；23热防护水箱；24控制主机；26补水口；30泡沫喷射单元；31热防护泡沫喷射器；32热防护泡沫液流量计；33热防护泡沫液输送泵；34热防护泡沫液出口；35排污口；36热防护泡沫液罐；37泡沫液补给口
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在本发明中，需要理解的是，术语“背离”、“朝向”等指示的方位或位置关系与实际使用的方位或位置关系相对应；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。这些都仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明的一种水雾与泡沫耦合热防护***，该水雾与泡沫耦合热防护***用于对保护目标18进行热防护保护，该水雾与泡沫耦合热防护***包括用于向所述保护目标18喷射热防护泡沫的泡沫喷射单元30和用于在所述保护目标18外侧喷射热防护水雾以形成热防护水雾隔离屏障的水雾喷射单元20。
本发明中，使用水雾结合泡沫进行多重热防护，水雾喷射单元20用于在保护目标18外侧喷射热防护水雾，以形成第一重热保护，热防护水雾能够形成热防护水雾隔离屏障，阻挡热辐射穿透，同时热防护水雾中的水快速蒸发吸热，给保护区域降温；并且，泡沫喷射单元30用于向所述保护目标18喷射热防护泡沫，热防护泡沫喷射附着于保护目标18的表面以形成热防护泡沫保护层，阻断外界热辐射穿透到保护目标18本体上，以形成第二重热保护；通过多重热保护能够更好地对热辐射隔离，更好地降低保护目标18受到高温火焰伤害的可能性，当局部区域发生火灾时，可以使用本发明的水雾与泡沫耦合热防护***对周围其它需要保护的设施实施热防护，以降低甚至免除高温火焰热辐射对其造成损坏。而且热防护水雾与热防护泡沫都可作为灭火介质使用，既可以做热防护，同时可以参与灭火，从而构成优良的消防灭火***。
其中，可以理解的是，所述保护目标18可以是一台设备、一套***、罐体、仓储装置或者其它任何需要并适合通过本发明的水雾与泡沫耦合热防护***进行保护的物体或区域。
为了更好地使泡沫喷射单元30喷射出的热防护泡沫喷射附着于保护目标18表面上，优选地，所述泡沫喷射单元30的热防护泡沫喷射端用于设置于所述保护目标18的顶部，即从保护目标18的顶部向下喷射出热防护泡沫，使得热防护泡沫更均匀、更充分地覆盖保护目标18，设置为使得喷射出的热防护泡沫尽可能在保护目标18的整个表面形成密封型保护层，以更好地阻断外界热辐射穿透到保护目标18上。其中，所述热防护泡沫喷射端可以包括一个或者多个热防护泡沫喷头，各个喷头的位置和喷射角度可以实际需要进行优化布置。
作为一种选择，参见图1，所述泡沫喷射单元30可以配置为包括热防护泡沫液罐36、热防护泡沫液输送泵33、热防护泡沫液流量计32和热防护泡沫喷射器31，所述热防护泡沫液罐36的热防护泡沫液出口34通过热防护泡沫液输送管路连接至所述热防护泡沫喷射器31的输入端，所述热防护泡沫液输送泵33和所述热防护泡沫液流量计32布置在所述热防护泡沫液输送管路上。
其中，所述泡沫喷射单元30设置为正压泡沫喷射单元，通过热防护泡沫液输送泵33对热防护泡沫液增压泵送，使得其从热防护泡沫喷射器31喷射出。热防护泡沫液罐36的罐体上可以在上部设置有泡沫液补给口37，以通过该泡沫液补给口37能够向热防护泡沫液罐36内补充热防护泡沫液，热防护泡沫液罐36的罐体上可以在底部设置有排污口35，以能够通过所述排污口15定时排放清理热防护泡沫液罐36中的杂质污垢。热防护泡沫喷射器31可以为负压吸气式泡沫喷射枪，其工作入口压力可以为0.5MPa～0.7MPa，工作流量可以为4m3/h，得到热防护泡沫的发泡倍数可以为7左右。
为了更好地在保护目标18外侧形成热防护，以减少或者阻断热辐射接近保护目标，可以选择设置多层热防护水雾，优选地，所述水雾喷射单元20包括用于设置于所述保护目标18与潜在火焰区域之间的至少两组热防护水雾喷射端，所述至少两组热防护水雾喷射端能够设置为各组与所述保护目标18的距离逐渐增大。这种情况下，所述至少两组热防护水雾喷射端能够各自分别在保护目标18与潜在火焰区域之间形成一道热防护水雾保护屏障，当它们中的两者以上同时工作时，就可以在保护目标18与潜在火焰区域之间形成间隔开的至少两道热防护水雾保护屏障，从而提高对高温火焰热辐射的阻隔和降温作用。一旦潜在火焰区域出现高温火焰，可以选择开启其中一组或者多组热防护水雾喷射端进行热防护，以根据需要进行最经济并有效的热防护。其中，所述热防护水雾喷射端可以包括一个或者多个热防护水雾喷头，各个喷头的位置和喷射角度可以实际需要进行优化布置。
在本实施方式中，靠近潜在火焰区域设置有第一热防护水雾喷头12，其作为近火焰热防护水雾喷头，靠近火焰区域形成水雾屏障；靠近保护目标18设置有第二热防护水雾喷头15，其作为近保护目标细水雾喷头，在保护目标18附近形成第二道水雾屏障。
作为一种选择，参见图1，所述水雾喷射单元20可以包括热防护水箱23、高压水泵21、热防护水流量计19和热防护水雾喷头，所述热防护水箱23的热防护水出口通过热防护水输送管路连接至所述热防护水雾喷头的输入端，所述高压水泵21和所述热防护水流量计19布置在所述热防护水输送管路上。热防护水箱23内的热防护水经过高压水泵21加压后，从热防护水雾喷头雾化喷射，形成超细水雾隔离屏障。
其中，所述水雾喷射单元20还可以包括用于控制高压水泵21等的控制柜22，控制柜22可以采集热防护水流量计19得到的热防护水的水流量，从而能够基于用水量需求，结合供水管路控制阀，调整高压水泵21的供水量。热防护水箱23还可以设置有补水口26。本实施方式中，高压水泵21可以将常压热防护水加压到8MPa，供给到热防护水雾喷头，发生雾化，产生超细水雾。
另外，所述热防护水雾喷头可以为线型喷头、弧线型喷头或环形喷头，所述线型喷头能够喷射形成平面型水雾屏障，所述弧线型喷头能够形成弧面型水雾屏障，所述环形喷头能够喷射形成环型水雾屏障或者锥型水雾屏障。所述热防护水雾喷头优选喷射出超细水雾，以更好地更致密地形成热防护水雾隔离屏障，所述超细水雾的水雾雾化粒径为10-100微米，并且可以设置单个热防护水雾喷头喷射流量范围为0.5-2L/min，工作压力为10MPa，其中，热防护水雾喷头的具体流量可以基于保护目标18及热防护规模而定，热防护规模越大，喷头流量选型越大。热防护水雾喷头可以多个布置，每2-10个为一组，可以交叉喷射、平行喷射或者环绕喷射。
此外，优选地，为了实现水雾与泡沫耦合热防护***的自动监测和保护，所述水雾与泡沫耦合热防护***还包括检测和控制单元，所述检测和控制的单元包括控制主机24和火焰监测报警装置，所述火焰监测报警装置的信号输出端电连接于所述控制主机24的信号输入端，所述控制主机24的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20并控制所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20的工作，例如控制主机24的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20，发送指令以控制所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20的开启、关闭、喷射量、喷射范围等。
如上文所述，所述水雾喷射单元20包括用于设置于所述保护目标18与潜在火焰区域之间的热防护水雾喷射端；作为一种选择，参加图1，所述火焰监测报警装置可以包括第一热流密度计16、第一温度传感器17、第二热流密度计13和第二温度传感器14，所述第一热流密度计16和所述第一温度传感器17用于邻近所述保护目标18布置，所述第二热流密度计13和第二温度传感器14用于设置于所述保护目标18与所述热防护水雾喷射端之间并邻近所述热防护水雾喷射端，其中所述第一热流密度计16、所述第一温度传感器17、所述第二热流密度计13和所述第二温度传感器14的信号输出端电连接于所述控制主机24的信号输入端，所述控制主机24的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20并控制所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20的工作。
其中，第一热流密度计16和第一温度传感器17邻近保护目标18，对保护目标18邻近处温度和热辐射进行监测，所述第二热流密度计13和第二温度传感器14相比较更靠近潜在火焰地区，对此处温度和热辐射进行监测，从而通过更全面和科学的监测指导所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20做出更科学合理全面的控制，从而获得尽可能实现最经济、科学和合理的热防护。
进一步地，在本实施方式中，靠近潜在火焰区域设置有第一热防护水雾喷头12，靠近保护目标18设置有第二热防护水雾喷头15；那么相配合地，可以在第一热防护水雾喷头12与潜在火焰区域之间一组第二热流密度计13和第二温度传感器14，在第一热防护水雾喷头15与第二热防护水雾喷头15之间设置另一组第二热流密度计13和第二温度传感器14，从而更全面和科学的监测指导第一热防护水雾喷头12和第二热防护水雾喷头15做出更科学合理全面的热防护。可以理解的是，在图1的实施方式中，第一热防护水雾喷头12和第二热防护水雾喷头15以及热防护泡沫喷射器31可以设置为各自独立，并且可以分别单独打开。
可以理解的是，本发明的水雾与泡沫耦合热防护***可以设置为固定的，另外，为了提供所述水雾与泡沫耦合热防护***的应用场景灵活性，所述泡沫喷射单元30包括热防护泡沫喷射端，所述水雾喷射单元20包括水雾喷射端，优选地，所述水雾与泡沫耦合热防护***设置为至少所述热防护泡沫喷射端和所述水雾喷射端为可移动的，以根据实际火情需要进行适应布置。
并且，所述水雾与泡沫耦合热防护***还包括检测和控制单元，所述检测和控制的单元包括控制主机24、热流密度计和温度传感器，配合于所述热防护泡沫喷射端和所述水雾喷射端为可移动的，所述热流密度计和所述温度传感器也优选为可移动的；其中所述热流密度计和所述温度传感器的信号输出端电连接于所述控制主机24的信号输入端，所述控制主机24的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20并控制所述泡沫喷射单元30和所述水雾喷射单元20的工作。
另外，图1所述的实施方式中，所述潜在火焰区域可以包括燃气瓶1、气瓶截止阀2、汇流排3、燃气截止阀4、第一燃气流量控制阀5、第二燃气流量控制阀6、燃气流量计7、阻火器8和燃烧喷射器9；其中部分设备也可以由控制主机24进行控制，例如，可以通过控制主机调整燃气流量。当然，可以理解的是，本实施方式中的所述潜在火焰区域仅用于示例表示，而实际情况下，潜在火焰区域可以设置为其它任何可能的形式，并且在一个保护目标18的周边可以由不止一个潜在火焰区域。
在本实施方式中，所述水雾喷射单元20中使用热防护水喷射所述热防护水雾，所述热防护水的成分包括水和遮光剂。
其中，所述遮光剂可以为从碳化硅纳米颗粒、二氧化硅纳米颗粒、空心玻璃微珠、纳米碳黑颗粒、纳米TiO2颗粒、纳米ZrO2颗粒中选择的一种或者多种。遮光剂能够有效吸收、反射和散射火焰的光谱，从而阻断火焰发出的热辐射传输，同时热防护水中的成分水在热辐射环境下，吸热蒸发，能够有效在水雾覆盖区域降温。优选地，所述热防护水中遮光剂的比重为0.2-2wt％，该比重下遮光剂已经能够起到较好的阻断热辐射作用且不会造成过度浪费而增加成本。
优选地，所述热防护水的成分还包括无机盐，所述无机盐包括氯化钠和氯化钾中的一种或者两种。无机盐颗粒可以吸收并反射火焰的光谱，因此，添加无机盐成分有利于进一步提高热防护水的遮光和热防护性能。优选地，所述热防护水中无机盐的比重为0.5-3wt％。
可选择地，所述热防护水的成分还包括表面活性剂，所述表面活性剂包括氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、蛋白表面活性剂中的一者或者多者。表面活性剂的添加能够降低气液界面张力，有利于获得更细雾化效果更好地热防护水雾，优选地，所述热防护水中表面活性剂的比重为0.05-0.2wt％。表面活性剂也可以直接选用消防泡沫灭火剂中的水成膜泡沫灭火剂(例如3％型)、蛋白泡沫灭火剂(例如3％型)、抗溶泡沫灭火剂(例如3％型)等，换言之，所述表面活性剂可以为水成膜泡沫灭火剂、蛋白泡沫灭火剂、抗溶泡沫灭火剂，优选地，所述热防护水中泡沫灭火剂(3％型)的比重为0.5-1.5wt％。
在本实施方式中，所述泡沫喷射单元30中使用热防护泡沫液喷射所述热防护泡沫，所述热防护泡沫液的成分包括水、表面活性剂和高分子聚合物，所述表面活性剂包括氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、蛋白表面活性剂中的一者或者多者，表面活性剂的添加能够降低气液界面张力。所述高分子聚合物包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和瓜尔胶，其中优选地，所述聚乙烯醇的配比为1.0-3.0wt％、所述羟乙基纤维素的配比为0.05-0.25wt％、所述瓜尔胶的配比为0.1-0.3wt％。
本发明的水雾与泡沫耦合热防护***，能够用于石化炼厂装置区、石化储存罐区、加油站、加气站、加氢站、消防车等场所，当发生局部火灾时，保护关键设施和现场人员不受高温热辐射损坏。
下面以实施例的方式进一步阐述本发明的水雾与泡沫耦合热防护***的实际应用方式。
实施例1：
加油站内可以使用本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。
加油站易发生火灾的区域主要是在加油机周围、油气加油枪区域，当加油枪与加油车之间产生静电火花时，易造成加油枪出口着火，甚至牵连加油车的油箱口，如果发生了油品流淌，还会在加油岛周围的加油区域，发生流淌火。加油机作为加油岛上重要的设施，发生火灾后需要被热防护，故在加油机顶部可以设置热防护水雾喷射端，喷射的超细水雾能够覆盖加油岛周围3米以内区域。当加油机上或加油岛上的火焰探测器探测到火焰时，热防护水雾喷射器可以调整喷射方位，对准火焰位置，即可开启喷射，形成超细水雾屏障，阻挡火焰的热辐射流向加油机。同时，加油机顶部对应加油的每一侧，可以布置热防护泡沫喷射端，当加油机上或加油岛上的火焰探测器探测到火焰时，热防护泡沫喷射端即可喷射正压泡沫，热防护泡沫喷射到加油机机体上，将加油机机体覆盖住，形成泡沫热防护隔离层，有效保护加油机免受***火焰的高温损坏。
实施例2：
加气站内可以使用本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。
加气站需要保护的关键设备是储气罐或储气瓶组，较大的加气站一般用到储气罐，而加气子站一般用长管拖车。当燃气泄漏发生火灾时，需要保护储气单元免遭高温热辐射的损坏。故在加气站的储气单元附近的建筑物上，布置本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。当火灾报警探测器探测到火灾发生时，热防护水雾喷射端调整喷射方向，朝着火灾区域喷射超细水雾，形成水雾屏障；而热防护泡沫喷射端则朝向储气单元喷射，泡沫覆盖到储气单元上，形成泡沫隔离层，保护储气单元免遭火焰高温热辐射损坏。
实施例3：
加氢站内可以使用本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。
加氢站比加气站火灾防护要求高，因为加氢站属于高压储氢，储存压力为45MPa～70MPa，当加氢站内氢气存储单元或氢气储运管路发生氢气泄漏时，高压氢气泄漏流出时与流道壁面发生的摩擦产生静电，能点燃氢气。由于氢气的***极限范围宽，当加氢站发生氢气泄漏着火时，不能对氢气灭火，否则会导致氢气泄漏形成***气体混合物，后果更严重。故加氢站内需要多点布局热防护水雾喷射端和热防护泡沫喷射端，用于火焰高温热防护。
首先，储氢设施(或单元)的周围需要布置本发明的水雾与泡沫耦合热防护***，在不同的方位有热防护水雾喷射端和热防护泡沫喷射端。当火灾报警探测器探测到储氢设施(或单元)附近的其他地方有火灾发生时，相应方位的热防护水雾喷射端启动喷射，在火焰和储氢单元之间形成热防护水雾屏障。而热防护泡沫喷射端则朝向储氢单元，泡沫覆盖到储氢单元上，形成泡沫隔离层。当储氢***发生了氢气泄漏且产生了氢气泄漏火焰，由于不能直接对氢气火焰进行灭火，故需要开启热防护水雾喷射端对氢气泄漏火焰进行抑制，降低氢气泄漏火焰对附近其他设备的损坏。此时，开启储氢设施(或单元)配置的水雾喷射单元，一方面对氢气泄漏火焰进行抑制，另一方面在氢气泄漏火焰周围形成隔离层，防止氢气泄漏火焰的高温热辐射传输到外面，对其他设备造成高温热辐射损坏。泡沫喷射单元则朝向储氢单元，泡沫覆盖到储氢单元上，形成静止的泡沫隔离层。
其次，加氢机周围需要布置水雾喷射单元和泡沫喷射单元，在不同的方位有喷头。火灾报警探测器探测到火灾发生时，相应方位的水雾喷射单元启动喷射，在火焰和加氢机之间形成水雾屏障；而泡沫喷射单元则朝向加氢机，泡沫覆盖到加氢机上，形成泡沫隔离层。
实施例4：
油库或炼化装置区内可以使用本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。
在炼化装置区，需要根据现场可能发生介质泄漏或发生火灾的具体情况具体分析，在容易发生火灾的区域配置本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。现场设置全方位火灾报警探测器，当检测到火灾时，火灾周围区域的水雾喷射单元启动，喷射超细水雾形成隔离屏障，将火灾点包围起来，阻断火焰的高温热辐射向四周发射。与此同时，被保护重点设施周围区域配置的水雾喷射单元启动，喷射超细水雾形成隔离屏障，将被保护设施包围起来，阻断外界火焰的高温热辐射对被保护设施造成损坏。同时，被保护重点设施旁边的泡沫喷射单元启动，向被保护设施喷射泡沫，形成泡沫隔离层，将关键设施覆盖包裹，形成热防护层。泡沫层的寿命较持久，能够反射热辐射，且泡沫层内部的水蒸发吸热，起到降温作用。
实施例5：
消防车上可以使用本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。
在消防车上，配置本发明的水雾与泡沫耦合热防护***。当消防车在火场进行灭火救援时，如果长时间作业，或消防车靠近火场距离过近，或者火场火势过大，都会对消防车和车里及旁边的消防员造成热辐射伤害。这时，开启消防车水雾喷射单元，可以对消防车体及周围区域热防护和降温。消防车体的热防护水雾喷射端方向可调，既可以对着车体喷，也可以在车体周围形成细水雾幕。当在车体周围形成细水雾幕的时候，可以启动热防护泡沫喷射，在消防车体上形成保护层，这时细水雾幕和泡沫层可以起到双层保护作用，强化对消防车的热防护能力，适用于较大火场高温危险区域的消防车应急作业热防护。
在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一些实施方式”、“例如”或“示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为避免不必要的重复，对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，属于本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种水雾与泡沫耦合热防护***，该水雾与泡沫耦合热防护***用于对保护目标(18)进行热防护保护，其特征在于，该水雾与泡沫耦合热防护***包括用于向所述保护目标(18)喷射热防护泡沫的泡沫喷射单元(30)和用于在所述保护目标(18)外侧喷射热防护水雾以形成热防护水雾隔离屏障的水雾喷射单元(20)。
2.根据权利要求1所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述泡沫喷射单元(30)的热防护泡沫喷射端用于设置于所述保护目标(18)的顶部。
3.根据权利要求1所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述泡沫喷射单元(30)包括热防护泡沫液罐(36)、热防护泡沫液输送泵(33)、热防护泡沫液流量计(32)和热防护泡沫喷射器(31)，所述热防护泡沫液罐(36)的热防护泡沫液出口(34)通过热防护泡沫液输送管路连接至所述热防护泡沫喷射器(31)的输入端，所述热防护泡沫液输送泵(33)和所述热防护泡沫液流量计(32)布置在所述热防护泡沫液输送管路上。
4.根据权利要求1所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述水雾喷射单元(20)包括用于设置于所述保护目标(18)与潜在火焰区域之间的至少两组热防护水雾喷射端，所述至少两组热防护水雾喷射端能够设置为各组与所述保护目标(18)的距离逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述水雾喷射单元(20)包括热防护水箱(23)、高压水泵(21)、热防护水流量计(19)和热防护水雾喷头，所述热防护水箱(23)的热防护水出口通过热防护水输送管路连接至所述热防护水雾喷头的输入端，所述高压水泵(21)和所述热防护水流量计(19)布置在所述热防护水输送管路上。
6.根据权利要求5所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述热防护水雾喷头为线型喷头、弧线型喷头或环形喷头，所述线型喷头能够喷射形成平面型水雾屏障，所述弧线型喷头能够形成弧面型水雾屏障，所述环形喷头能够喷射形成环型水雾屏障或者锥型水雾屏障。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述水雾与泡沫耦合热防护***还包括检测和控制单元，所述检测和控制的单元包括控制主机(24)和火焰监测报警装置，所述火焰监测报警装置的信号输出端电连接于所述控制主机(24)的信号输入端，所述控制主机(24)的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元(30)和所述水雾喷射单元(20)并控制所述泡沫喷射单元(30)和所述水雾喷射单元(20)的工作。
8.根据权利要求7所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述水雾喷射单元(20)包括用于设置于所述保护目标(18)与潜在火焰区域之间的热防护水雾喷射端；所述火焰监测报警装置包括第一热流密度计(16)、第一温度传感器(17)、第二热流密度计(13)和第二温度传感器(14)，所述第一热流密度计(16)和所述第一温度传感器(17)用于邻近所述保护目标(18)布置，所述第二热流密度计(13)和第二温度传感器(14)用于设置于所述保护目标(18)与所述热防护水雾喷射端之间并邻近所述热防护水雾喷射端，其中所述第一热流密度计(16)、所述第一温度传感器(17)、所述第二热流密度计(13)和所述第二温度传感器(14)的信号输出端电连接于所述控制主机(24)的信号输入端。
9.根据权利要求8所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述水雾喷射单元(20)包括用于设置于所述保护目标(18)与所述潜在火焰区域之间的至少两组热防护水雾喷射端，所述至少两组热防护水雾喷射端能够设置为各组与所述保护目标(18)的距离逐渐增大；对应于各组所述热防护水雾喷射端均设置有所述第二热流密度计(13)和所述第二温度传感器(14)，所述第二热流密度计(13)和所述第二温度传感器(14)位于对应的所述热防护水雾喷射端与所述保护目标(18)之间。
10.根据权利要求1-6中任意一项所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述水雾喷射单元(20)中使用热防护水喷射所述热防护水雾，所述热防护水的成分包括水和遮光剂。
11.根据权利要求10所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述遮光剂为从碳化硅纳米颗粒、二氧化硅纳米颗粒、空心玻璃微珠、纳米碳黑颗粒、纳米TiO2颗粒、纳米ZrO2颗粒中选择的一种或者多种。
12.根据权利要求10所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述热防护水的成分还包括无机盐，所述无机盐包括氯化钠和氯化钾中的一种或者两种。
13.根据权利要求10所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述热防护水的成分还包括表面活性剂，所述表面活性剂包括氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、蛋白表面活性剂中的一者或者多者，或者，所述表面活性剂为水成膜泡沫灭火剂、蛋白泡沫灭火剂或者抗溶泡沫灭火剂。
14.根据权利要求1-6中任意一项所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述泡沫喷射单元(30)中使用热防护泡沫液喷射所述热防护泡沫，所述热防护泡沫液的成分包括水和高分子聚合物，所述高分子聚合物包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和瓜尔胶。
15.根据权利要求1-6中任意一项所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述泡沫喷射单元(30)包括热防护泡沫喷射端，所述水雾喷射单元(20)包括水雾喷射端，所述水雾与泡沫耦合热防护***设置为至少所述热防护泡沫喷射端和所述水雾喷射端为可移动的。
16.根据权利要求15所述的水雾与泡沫耦合热防护***，其特征在于，所述水雾与泡沫耦合热防护***还包括检测和控制单元，所述检测和控制的单元包括控制主机(24)、热流密度计和温度传感器，所述热流密度计和所述温度传感器为可移动的；其中所述热流密度计和所述温度传感器的信号输出端电连接于所述控制主机(24)的信号输入端，所述控制主机(24)的信号输出端电连接于所述泡沫喷射单元(30)和所述水雾喷射单元(20)并控制所述泡沫喷射单元(30)和所述水雾喷射单元(20)的工作。
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