七氟丙烷灭火系统在移动损管训练舱的应用

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　　摘    要：主要对七氟丙烷灭火系统在移动损管舱的应用进行了研究。阐述了七氟丙烷灭火系统在海警部队移动式损管训练舱应用的可行性和灭火机理，并利用相关软件对控制室和七氟丙烷管网的布局进行了设计，对广大海警官兵提高损管训练效果具有重要的意义，同时为受训者在实舰损管过程中提高指挥作战能力具有借鉴意义。
　　关键词：七氟丙烷;移动损管舱;管路设计;应用
　　中图分类号：U664.88                               文献标识码：A
　　Abstract： This paper studies the application of FHC-227ea fire extinguishing system in mobile damage control training cabin， expounds the feasibility of application and fire extinguishing mechanism of the system， and designs the layout of the control room and FHC-227ea pipeline of the cabin by using relevant software， which is of great significance for the coastguard officers and soldiers to improve the effect of damage control training， and for the trainees to improve command and combat ability in the course of ship damage control.
　　Key words： FHC-227ea; Mobile damage control training cabin; Pipeline design; Application
　　1    前言
　　艦艇损害管制简称舰艇损管，是指舰艇人员采取各种措施来预防、限制和消除舰艇各种损害，保持和恢复舰艇生命力的行动。主要内容包括：防沉与抗沉;防火、防爆与灭火;抢救舰艇人员;保持和恢复武器、设备器材及系统的生命力等。为加强损管的质量与效果，日常需进行定期检查、保养和损管训练与操演。
　　目前损管训练对海警部队来讲是一大难题，绝大多数基层海警支队没有损管训练场所，基层舰艇无法进行真正的损管训练。设计建造移动式损管训练方舱，可以为基层部队提供不受场地限制的损管训练场所，从而提高基层官兵的损管训练水平、提高舰艇的在航率和生命力，确保出航任务顺利完成。
　　随着社会的不断发展，为了减少对环境的破坏，哈龙式灭火剂登上了历史的舞台。从上个世纪八十年代开始，我国的灭火系统中已经广泛使用了哈龙1211、1301灭火剂，其优势主要表现在灭火效率较高、电绝缘性好、灭火范围广、污染小等方面。但是在应用过程中也存在一定的问题，即其中含有的溴、氯成分会对臭氧层造成不利的影响。此问题引起了学术界的关注，很多学者进行了有关的研究，力求研制出新型的灭火剂以弥补哈龙灭火剂存在的不足。
　　经过十几年的发展与研究，各国在研发新的替代哈龙气体灭火剂方面取得了不少成效，出现了多种能够替代哈龙灭火剂的技术，并在实际应用中发挥了重要的作用。在固定灭火系统中，可以使用泡沫灭火等传统灭火系统，或者使用由高压细水雾灭火系统、七氟丙烷组合的灭火系统。国内外学者在七氟丙烷灭火系统应用领域进行了大量的研究和试验，验证了其在灭火应用中能够达到的效果。
　　在国内已经研究了许多关于七氟丙烷灭火系统的应用设想。例如倪照鹏等研究了七氟丙烷灭火系统的相关设计[4];王军祥等研究了七氟丙烷的基本性能，优化和改进七氟丙烷的制备技术[5];肖立军等根据变电站环境的特殊性，研究了七氟丙烷灭火系统应用的可行性[6];许宏力等为了确保自动化机房的安全，根据七氟丙烷安全、可靠、灭火效率高的特点，探讨了七氟丙烷灭火系统在自动化机房应用的可行性[7]等。
　　2    七氟丙烷灭火系统在海警舰艇的应用
　　目前在中小型舰艇消防系统中较多的采用了七氟丙烷灭火剂，其优势主要体现在效率高、污染小、灭火残留物少、成本低、使用便利等方面。
　　七氟丙烷灭火系统很适合舰艇的使用，七氟丙烷使用的浓度一般不超过百分之十，在百分之十的浓度以下对于人体的危害几乎为零。可以根据浓度的不同，在各个地方设置相应的防护区。例如：百分之十的浓度，一般应用在重要文书资料的防护区;百分之九的浓度，应用在配电室、发电机房等防护区。喷放的时间，需要根据舰艇的实际情况来设定，根据不同的火情、不同的舱室进行不一样的浓度设定和喷放时间。
　　3   七氟丙烷灭火系统在移动损管训练舱的应用
　　3.1  移动式损管训练舱
　　移动式损管训练舱是一种新式损管训练系统，可以帮助海警官兵实现不同压力下堵漏训练和多种类火灾下的灭火训练。它不仅能在单一海警支队进行演示训练，还能，克服地理、气候等自然因素进行跨地区演示训练，有利于解决海警官兵因场地限制而不能进行相应训练的难题。该训练舱是通过运载工具运到所需要的海警部队舰艇上，所以舱的尺寸必须恰当，尺寸过大不仅会造成制作材料的浪费，而且所选用的运输车型也会相应加大，并增加运输过程中的难度及危险系数;而尺寸过小虽然能方便运输，安全系数也相对较高，但会严重影响演示训练系统的各项功能，从而影响演示训练能力。其具体尺寸为：长12.00 m、宽2.50 m、高2.38 m，如图1所示。 　　从图1可以看出，该训练舱同时具备灭火与堵漏的训练功能，其中七氟丙烷系统应用于灭火训练室。
　　3.2   七氟丙烷灭火系统在移动式损管训练舱的应用
　　根据移动式损管训练舱的总体布局和七氟丙烷灭火系统的结构特点，演示训练舱设置了2个舱段防护区，分别为训练室1和训练室2。因七氟丙烷灭火系统分为均衡室和非均衡室，将训练室1设置为非均衡室、训练室2设置为均衡室，如图2所示。
　　该灭火演示训练舱具有以下功能：
　　（1）能够同时进行两次七氟丙烷灭火系统的训练;
　　（2）能够在舱外通过耐火窗观察到七氟丙烷灭火的效果;
　　（3）在灭火训练中，能够控制七氟丙烷的喷射浓度，从而实现不同火灾情况下的灭火训练;
　　（4）能够提高官兵对七氟丙烷灭火系统的认识，为以后在实舰中应用七氟丙烷灭火系统进行灭火提供支持;
　　（5）能够检验灭火训练是否完成。
　　3.3  控制室的整体布局设计
　　控制室是损管训练舱的核心，它是保证训练安全有效进行的关键，所以对于控制室的设置以及舱壁的耐热材料有着较高要求。本设计的控制室为了提高损管训练的质量和次数，牺牲了部分控制室的空间，但不会影响训练的安全性。图3是控制室的整体布置效果图。该控制室由控制板、配电箱组、电气线路及元件等组成;控制分为3个模块，从左至右分别为非均衡区、监控区、均衡区。
　　该控制室具有以下特点：
　　（1）控制的信息种类齐全、数量多，能够及时对灭火浓度进行调整;
　　（2）控制系统具有良好的抗干扰能力，能够保证灭火系统的正常运作;
　　（3）控制系统的响应速率迅速，保证了信号的流畅以及系统的工作效率;
　　（4）控制系统的设备和线路安全系数高、可靠性高，能及时预防各种不利情况的发生。
　　4    七氟丙烷灭火系统的管网设计
　　七氟丙烷灭火系统不仅要实现基本的灭火功能，还要及时探测到火情，因此其功能包括火灾的检测、报警以及灭火功能。
　　整个系统包括自动报警、管网与自动控制三个系统，各个系统都需实现独立的功能：
　　（1）自动报警系统
　　主要包括电子控制系统与传感器部分。传感器主要包括温度传感器和烟雾传感器。传感器能够将采集到的信息传输到自动控制系统中，并根据采集的数据来分析是否要报警;
　　（2）自动控制系统
　　主要接收来自自动报警系统的信息，并把接收到的信息传输到启动管路，打开启动瓶组经分流阀分流后，灭火系统开始运转;
　　（3）管网系统
　　主要由启动瓶组、高压软管、选择阀、集流管、气流单向阀、报警器、安全阀、压力信号器、喷头、管道及其附件组成。当获取到控制系统的信号，即可开启瓶头阀释放存储瓶内的灭火剂到管网系统中，最后通过喷嘴将其输送到火灾现场，完成灭火的过程。
　　在七氟丙烷灭火系统中，管网系统是一个核心部分，主要用于对灭火剂的传输和喷放过程控制，因此要综合考虑各个因素进行合理设计。在设计管网系统时，要结合流体力学原理，并根据系统的初始设计要素进行分析，以确定最佳的设计参数。
　　管网系统总体划分为：管网、储存设备与防护区三部分。
　　（1）其中，管网的布置来源于防护区的结构特点;防护区灭火剂用量，决定存储区灭火剂的存放量;
　　（2）七氟丙烷灭火系统有两个防护区。其中，防护区一的喷嘴非对称分布，为非均衡系统;防护区二的喷嘴对称分布，为均衡系统。每个防护区中管网根据喷嘴个数设有多条管路，如图4、图5所示。
　　5    结论
　　移动式损管训练舱是新型损管设备，具有机动性强、操作方便、成本低、维护保养费用少等优点。从实战化的角度出发，将七氟丙烷灭火系统应用于移动式损管训练舱，扩充训练舱的灭火功能，不仅对广大海警舰艇提高损管训练效果具有重要意义，同时为受训者提高在实舰损管过程中的指挥作战能力具有借鉴意义。
　　参考文献
　　[1]哈龙技术方案委员会报告.公安部天津消防科学研究所译 [C].  （1994.12）.1995.
　　[2]Lawrence J. Hag. Fire extinguishing agent and method of preparation and use thereof [P].1999.
　　[3]Benjamin D. Smith.On demand， non-halon， fire extinguishing systems [P].1993.
　　[4]倪照鵬，姜明理，潘复兴. 哈龙气体替代应用技术-七氟丙烷灭火剂与系统 [J]. 给水排水， 2002，28（6）; 54-59.
　　[5]王军祥，刘建鹏，汤明慧等. 七氟丙烷的制备方法及应用研究进展 [J]. 浙江化工， 2011，42（3）; 20-22.
　　[6]肖立军，裴星宇，莫玲. 七氟丙烷灭火系统在变电站的应用研究 [J]. 新技术新工艺 试验与研究， 2017（01）; 43-45.
　　[7]许宏力，常大鹏，滕建港. 七氟丙烷灭火系统在自动化机房中的设计 [J]. 中国科技信息， 2018（13）; 46-48.
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