一种大深度饱和潜水消防系统

技术领域

本发明涉及消防系统技术领域，尤其是一种大深度饱和潜水消防系统。

背景技术

饱和潜水是一种适用于大深度条件下，开展长时间作业的潜水方式。在几十米水深，人可以进行常规潜水，即空气潜水。但随着深度进一步增加，水下呼吸普通空气，其中的氮气在高压下易引发氮麻醉。这时只能呼吸氦等惰性气体和氧的混合气体来进行更深的潜水作业。

饱和潜水系统由居住舱和潜水钟等设备组成，饱和潜水作业的流程是：潜水员先在居住舱内生活，依据规定程序使用高压氦氧混合气给舱室加压，使得潜水员体内的惰性气体在预定作业压力下达到饱和。当需要进行潜水作业时再从居住舱进入到同等压力的潜水钟，然后将潜水钟吊放到指定深海作业地点，潜水员穿着潜水服游出潜水钟到深海作业，完成作业后返回潜水钟，再通过潜水钟吊放系统将潜水钟回收到母船上，潜水员返回居住舱内生活休息，等待下一次任务。完成所有作业任务后，潜水员在居住舱内，依据规定程序，将舱室压力缓慢降低至正常大气压。

以目前饱和潜水系统发展趋势，饱和潜水系统的居住舱的舱室压力最高可达5MPa～10MPa。即整个饱和潜水作业过程中，舱室压力将从0.1MPa加压到10Mpa再降压到0.1MPa。面对一个环境压力大幅变化且最大压力为10MPa的舱室，目前尚无相关消防灭火系统的设计、应用先例，其消防灭火系统的设计成为一个难题。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种大深度饱和潜水消防系统，从而可在高压及舱室压力变化的条件下，实现舱室的消防灭火功能。

本发明所采用的技术方案如下：

一种大深度饱和潜水消防系统，包括并列设置且互相连通的消防罐和备用消防罐，消防罐上安装有消防罐压力开关、消防罐安全阀、消防罐排气电动球阀、高水位液位传感器和低水位液位传感器，所述备用消防罐上安装有备用消防罐压力开关、备用消防罐安全阀、备用消防罐排气电动球阀、备用高水位液位传感器、备用低水位液位传感器，还包括淡水水源和高压混合气气源，淡水水源的输出端连接一号总管，所述一号总管上串联安装淡水泵和一号止回阀，一号总管分支成两路，一路通过淡水电动球阀连接至消防罐，另一路通过备用淡水电动球阀连接至备用消防罐；高压混合气气源的输出端连接二号总管，所述二号总管分支成两路，一路通过高压气电动球阀连接至消防罐，另一路通过备用高压气电动球阀连接至备用消防罐；

还包括居住舱，所述居住舱的顶部安装有消防喷头，

消防罐和备用消防罐之间的连通管中部通过管子连接消防喷头，管子上依次串联有吹通排水阀、手动球阀、二号止回阀和压力开关，所述居住舱的内部安装有消防喷头、感烟探头、声光报警器、就地释放按钮盒和火焰探头；

还包括提供电信号的主控箱。

其进一步技术方案在于：

所述消防罐和备用消防罐之间的连通管上分别安装有消防罐出水电动球阀和备用消防罐出水电动球阀。

所述淡水泵、淡水电动球阀、高压气电动球阀、消防罐压力开关、消防罐排气电动球阀、高水位液位传感器、低水位液位传感器、消防罐出水电动球阀、备用淡水电动球阀、备用高压气电动球阀、备用消防罐压力开关、备用消防罐排气电动球阀、备用高水位液位传感器、备用低水位液位传感器、备用消防罐出水电动球阀、压力开关、感烟探头、声光报警器、就地释放按钮盒和火焰探头的控制端口分别通过电气线路与主控箱连接。

所述淡水电动球阀、高压气电动球阀、消防罐排气电动球阀、消防罐出水电动球阀、备用淡水电动球阀、备用高压气电动球阀、备用消防罐排气电动球阀、备用消防罐出水电动球阀、吹通排水阀处于常开状态。

所述手动球阀处于常闭状态。

所述高压混合气气源是与舱室气体相同比例的氦氧混合气，高压混合气气源压力为饱和潜水系统最大工作压力的2～3倍。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过实时监测舱室及灭火罐压力，灭火时，控制高压气源的输入速度，保证灭火罐压力始终比舱室压力高0.1MPa～0.5MPa，满足居住舱压力大范围变化时的消防灭火需求。

本发明设计两个消防罐为舱室灭火提供稳定水源，在一个消防罐故障时可作为备份。

本发明设置与舱室气体相同比例的氦氧混合气作为驱动气，即使低液位传感器或电磁阀失效，消防罐气体进入舱室，也不会大幅改变舱室气体比例，避免对潜水员身体造成伤害。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部视图(一)。

图3为本发明的局部视图(二)。

其中：1、淡水水源；2、高压混合气气源；3、淡水泵；4、一号止回阀；5、淡水电动球阀；6、高压气电动球阀；7、消防罐压力开关；8、消防罐安全阀；9、消防罐排气电动球阀；10、高水位液位传感器；11、消防罐；12、低水位液位传感器；13、主控箱；14、消防罐出水电动球阀；15、备用淡水电动球阀；16、备用高压气电动球阀；17、备用消防罐压力开关；18、备用消防罐安全阀；19、备用消防罐排气电动球阀；20、备用高水位液位传感器；21、备用消防罐；22、备用低水位液位传感器；23、备用消防罐出水电动球阀；24、吹通排水阀；25、手动球阀；26、二号止回阀；27、压力开关；28、消防喷头；29、感烟探头；30、声光报警器；31、就地释放按钮盒；32、火焰探头；33、居住舱。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图3所示，本实施例的大深度饱和潜水消防系统，包括并列设置且互相连通的消防罐11和备用消防罐21，消防罐11上安装有消防罐压力开关7、消防罐安全阀8、消防罐排气电动球阀9、高水位液位传感器10和低水位液位传感器12，备用消防罐21上安装有备用消防罐压力开关17、备用消防罐安全阀18、备用消防罐排气电动球阀19、备用高水位液位传感器20、备用低水位液位传感器22，还包括淡水水源1和高压混合气气源2，淡水水源1的输出端连接一号总管，一号总管上串联安装淡水泵3和一号止回阀4，一号总管分支成两路，一路通过淡水电动球阀5连接至消防罐11，另一路通过备用淡水电动球阀15连接至备用消防罐21；高压混合气气源2的输出端连接二号总管，二号总管分支成两路，一路通过高压气电动球阀6连接至消防罐11，另一路通过备用高压气电动球阀16连接至备用消防罐21；

还包括居住舱33，居住舱33的顶部安装有消防喷头28，

消防罐11和备用消防罐21之间的连通管中部通过管子连接消防喷头28，管子上依次串联有吹通排水阀24、手动球阀25、二号止回阀26和压力开关27，居住舱33的内部安装有消防喷头28、感烟探头29、声光报警器30、就地释放按钮盒31和火焰探头32；

还包括提供电信号的主控箱13。

消防罐11和备用消防罐21之间的连通管上分别安装有消防罐出水电动球阀14和备用消防罐出水电动球阀23。

淡水泵3、淡水电动球阀5、高压气电动球阀6、消防罐压力开关7、消防罐排气电动球阀9、高水位液位传感器10、低水位液位传感器12、消防罐出水电动球阀14、备用淡水电动球阀15、备用高压气电动球阀16、备用消防罐压力开关17、备用消防罐排气电动球阀19、备用高水位液位传感器20、备用低水位液位传感器22、备用消防罐出水电动球阀23、压力开关27、感烟探头29、声光报警器30、就地释放按钮盒31和火焰探头32的控制端口分别通过电气线路与主控箱13连接。

淡水电动球阀5、高压气电动球阀6、消防罐排气电动球阀9、消防罐出水电动球阀14、备用淡水电动球阀15、备用高压气电动球阀16、备用消防罐排气电动球阀19、备用消防罐出水电动球阀23、吹通排水阀24处于常开状态。

手动球阀25处于常闭状态。

高压混合气气源2是与舱室气体相同比例的氦氧混合气，高压混合气气源2压力为饱和潜水系统最大工作压力的2～3倍。

如图1-图3所示，本发明具体的结构和功能如下：

主要包含淡水水源1、高压混合气气源2、消防罐11、备用消防罐21、主控箱13和居住舱33等。

其中，淡水水源1通过淡水泵3、一号止回阀4、淡水电动球阀5与消防罐11连接。

其中，高压混合气气源2通过高压气电动球阀6与消防罐11连接。

消防罐11上安装有消防罐压力开关7、消防罐安全阀8、消防罐排气电动球阀9、高水位液位传感器10、低水位液位传感器12。

消防罐11通过消防罐出水电动球阀14、手动球阀25、二号止回阀26与居住舱33内消防喷头28连接，在这条管道上还安装有吹通排水阀24和压力开关27。

居住舱33内安装有消防喷头28、感烟探头29、声光报警器30、就地释放按钮盒31、火焰探头32。

备用消防罐21及与之连通的零部件(备用淡水电动球阀15、备用高压气电动球阀16、备用消防罐压力开关17、备用消防罐安全阀18、备用消防罐排气电动球阀19、备用高水位液位传感器20、备用低水位液位传感器22、备用消防罐出水电动球阀23)与消防罐11原理一致。

淡水泵3、淡水电动球阀5、高压气电动球阀6、消防罐压力开关7、消防罐排气电动球阀9、高水位液位传感器10、低水位液位传感器12、消防罐出水电动球阀14、备用淡水电动球阀15、备用高压气电动球阀16、备用消防罐压力开关17、备用消防罐排气电动球阀19、备用高水位液位传感器20、备用低水位液位传感器22、备用消防罐出水电动球阀23、压力开关27、感烟探头29、声光报警器30、就地释放按钮盒31、火焰探头32的控制端口分别通过电气线路与主控箱13连接。

淡水电动球阀5、高压气电动球阀6、消防罐排气电动球阀9、消防罐出水电动球阀14、备用淡水电动球阀15、备用高压气电动球阀16、备用消防罐排气电动球阀19、备用消防罐出水电动球阀23、吹通排水阀24处于常开状态；手动球阀25处于常闭状态。

消防罐安全阀8、备用消防罐安全阀18的设计，可保证消防罐安全；吹通排水阀24及手动球阀25的设计，可检验前端消防部件的功能。

高压混合气气源2是与舱室气体相同比例的氦氧混合气，其压力为饱和潜水系统最大工作压力的2～3倍，若饱和潜水系统最大工作压力为10MPa，则高压混合气气源2的压力为20～30MPa。

实际工作过程中：

实时监测舱室火情，当发生火情时，感烟探头29及火焰探头32将接收火灾信息，反馈至主控箱13，由主控箱13控制声光报警器30发出声光报警。若感烟探头29及火焰探头32未及时报警，舱内人员可通过就地释放按钮盒31手动报警，将报警信息传至主控箱13。

主控箱13接收到报警信息后，打开高压气电动球阀6，使得高压混合气气源2中的气体进入消防罐11，配合消防罐压力开关7、压力开关27的压力信息，实时控制高压气电动球阀6的启停，使得消防罐11内部压力从常压提升至比居住舱33的压力高0.1MPa～0.5MPa。再开启消防罐出水电动球阀14，将水从消防喷头28喷出，实现灭火。灭火过程中，为消防罐11实时补充高压气体，保证压力满足要求。

无论居住舱33的压力处于什么范围，都能控制消防罐11内的压力比居住舱33的压力高0.1MPa～0.5MPa，满足压力大范围变化时的消防灭火需求。

火情扑灭后，或者低水位液位传感器12感应到消防罐水位已到低点，主控箱13控制高压气电动球阀6、消防罐出水电动球阀14关闭，打开消防罐排气电动球阀9，排出消防罐11中的高压气体，使得消防罐的压力恢复常压，再打开淡水电动球阀5、启动淡水泵3，为消防罐补水。高水位液位传感器10感应到水位到达高点后，关闭消防罐排气电动球阀9、淡水电动球阀5、启动淡水泵3。

备用消防罐21及其管路阀件的使用方法与消防罐11一致，当消防罐11故障或其淡水全部使用完毕时，备用消防罐21可使消防系统继续工作。

本发明设置与舱室气体相同比例的氦氧混合气作为驱动气，即使低液位传感器或电磁阀失效，消防罐气体进入舱室，也不会大幅改变舱室气体比例，避免对潜水员身体造成伤害。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。