设备室的火灾控制系统和设备室的火灾控制方法

技术领域

本发明涉及消防领域，具体涉及设备室的火灾控制系统和设备室的火灾控制方法。

背景技术

在后处理厂中，建造有遇水发生临界的设备室，此类设备室内含有有机物、电缆等可燃物，有发生电气火灾、固体表面火灾、液体火灾的风险。此类设备室放射性水平高，人员无法进入，不能使用水、泡沫等灭火剂，需要维持负压环境。

在负压环境下，会延长灭火时间，使得设备室的火灾不能及时得到控制，从而导致火灾蔓延。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种设备室的火灾控制系统，以解决现有技术中设备室内发生火灾后灭火时间长，从而容易导致火灾蔓延的问题。

一方面，本发明提供了一种设备室的火灾控制系统，所述设备室具有四面墙壁，所述设备室的墙壁上设有进风口和排风口，所述进风口处设有进风阀组，所述排风口处设有排风阀组，所述设备室的火灾控制系统包括：多个流体喷头，沿所述四面墙壁环向设置，所述流体喷头适于喷射流体以降低室内的氧气浓度；火灾探测器，适于探测火灾并发送火灾信号；控制器，与所述火灾探测器、所述进风阀组、所述排风阀组和所述流体喷头分别通讯连接，所述控制器根据所述火灾探测器发送的所述火灾信号控制所述进风阀组关闭并打开所述流体喷头，且可选择地关闭所述排风阀组。

有益效果为，当设备室内发生火灾，火灾探测器就会检测到火灾，并将火灾信号发送至控制器，控制器关闭进风阀组，使得设备室内无法通过进风口进风，也就减少了进入设备室内的氧气浓度，另外，关闭进风口，也能够避免火焰朝向进风口蔓延。控制器在关闭进风阀组的同时，还会控制流体喷头打开，使得流体喷头可以向设备室内喷出流体，以降低设备室内的氧气浓度，从而可减少参与燃烧的氧气，以能够控制火灾的蔓延，且能够更快地控制火灾，及时熄灭火灾。流体喷头朝向四面墙壁围合出的腔体喷出流体而实现灭火，无需人工进入到设备室内。

在一种可选的实施方式中，所述设备室的火灾控制系统还包括流体管路，所述流体管路沿所述四面墙壁的内壁环形设置，多个所述流体喷头分别设于所述流体管路上。

有益效果为，通过向流体管路内输送流体，流体管路设置在设备室内，使得流体管路还具有一定的降温作用，从而有助于快速熄灭设备室内的火灾。另外，流体管路靠近四面墙壁的内壁或紧贴四面墙壁设置，温度较低的流体在流体管路内流动，也有助于避免火焰蔓延至设备室的四面墙壁上。

在一种可选的实施方式中，所述流体管路的高度和所述流体喷头的高度均位于所述排风口的下方。

有益效果为，可以避免排风阀在开启时，将更多的流体排出设备室，如此，可以将流体留在设备室内，从而可更多更快地降低设备室内的氧气浓度。

在一种可选的实施方式中，所述流体为二氧化碳。

在一种可选的实施方式中，所述设备室的火灾控制系统还包括氧气浓度检测装置，所述氧气浓度检测装置适于检测室内的氧气浓度。

另一方面，本发明还提供了一种设备室的火灾控制方法，包括：获取火灾信号；在获取火灾信号后，关闭设备室的进风口，并开启流体喷头以喷射可降低室内氧气浓度的流体；在火灾熄灭第一时间后关闭所述流体喷头。

由于上述的设备室的火灾控制方法采用上述的设备室的火灾控制系统，使得设备室的火灾控制方法具有设备室的火灾控制系统一切有益技术效果，在此不再赘述。

在一种可选的实施方式中，在火灾持续第二时间之后，关闭排风口；其中，所述第二时间小于所述第一时间。

在一种可选的实施方式中，所述设备室的火灾控制方法还包括：获取火灾功率；如果火灾持续所述第二时间，且所述火灾功率大于零，则关闭所述排风口。

在一种可选的实施方式中，如果火灾功率为零，则所述流体喷头喷射流体的时间持续第三时间后到达所述第一时间。

在一种可选的实施方式中，所述流体为二氧化碳，所述流体喷头的喷放速率为8100m

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种设备室的火灾控制系统的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例的一种设备室的火灾控制系统的控制逻辑图；

图3为本发明实施例的一种设备室的火灾控制方法的流程图。

附图标记说明：

100、设备室；

200、流体管路；

300、流体喷头；

400、控制器；

500、进风阀组；

600、排风阀组；

700、火灾探测器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

传统的灭火系统包括自动水喷淋系统、细水雾灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、气体灭火系统，但水系、泡沫、干粉灭火系统存在灭火后的二次清理，不适用核化工厂房设备室100。二氧化碳灭火系统、七氟丙烷灭火系统、IG541气体灭火系统等，按现行国家标准或行业标准，由于灭火时间短，灭火剂喷放量大，喷放时会造成防护区内负压环境的破坏，会造成放射性物质外泄风险，另外，由于设备室100需要通过静态密封和动态密封来控制污染物不外泄，不允许设置泄压装置。

为了保证此类设备室100发生火灾时火情快速控制不蔓延，可以采用一种适应于后处理厂设备室100的二氧化碳控火方法。

下面结合图1至图3，描述本发明的实施例。

如图1和图2所示，根据本发明的实施例，一方面，提供了一种设备室100的火灾控制系统，设备室100具有四面墙壁，设备室100的墙壁上设有进风口和排风口，进风口处设有进风阀组500，排风口处设有排风阀组600，设备室100的火灾控制系统包括多个流体喷头300、火灾探测器700和控制器400，多个流体喷头300沿四面墙壁环向设置，流体喷头300适于喷射流体以降低室内的氧气浓度；火灾探测器700适于探测火灾并发送火灾信号；控制器400与火灾探测器700、进风阀组500、排风阀组600和流体喷头300分别通讯连接，控制器400根据火灾探测器700发送的火灾信号控制进风阀组500关闭并打开流体喷头300，且可选择地关闭排风阀组600。

当设备室100内发生火灾，火灾探测器700就会检测到火灾，并将火灾信号发送至控制器400，控制器400关闭进风阀组500，使得设备室100内无法通过进风口进风，也就减少了进入设备室100内的氧气浓度，另外，关闭进风口，也能够避免火焰朝向进风口蔓延。

控制器400在关闭进风阀组500的同时，还会控制流体喷头300打开，使得流体喷头300可以向设备室100内喷出流体，以降低设备室100内的氧气浓度。流体喷头300朝向四面墙壁围合出的腔体喷出流体而实现灭火，无需人工进入到设备室100内。

可以理解为，流体通过流体喷头300喷射至设备室100后，能够降低设备室100内的氧气浓度，从而可减少参与燃烧的氧气，以能够控制火灾的蔓延，且能够更快地控制火灾，及时熄灭火灾。

其中，当设备室100内的火灾没有及时得到控制，可关闭排风阀组600，使得能够减少通过排风阀组600排出的气体，最终可有助于及时熄灭设备室100内的火灾。

具体地，上述的流体为二氧化碳。

采用二氧化碳作为灭火剂，通过建立数学模型模拟设备室100火灾场景，研究二氧化碳喷放速率、喷放时间、系统工作压力、二氧化碳排放喷头布置位置及高度的变化对设备室100内氧气浓度、火灾功率、火灾持续时间的影响，给出适用于后处理设备室100控火方法。

在另一个实施例中，设备室100的火灾控制系统还包括流体管路200，流体管路200沿四面墙壁的内壁环形设置，多个流体喷头300分别设于流体管路200上。

可以理解为，流体管路200设置在设备室100的四面墙壁的内壁上，流体管路200环绕四面墙壁围合出的腔体进行设置，而流体喷头300设置在流体管路200上。其中，多个流体喷头300可依次相互间隔设置，进一步地，多个流体喷头300也可均匀布设在流体管路200上。通过向流体管路200内输送流体，流体管路200设置在设备室100内，使得流体管路200还具有一定的降温作用，从而有助于快速熄灭设备室100内的火灾。另外，流体管路200靠近四面墙壁的内壁或紧贴四面墙壁设置，温度较低的流体在流体管路200内流动，也有助于避免火焰蔓延至设备室100的四面墙壁上。

在另外一个实施例中，流体管路200的高度和流体喷头300的高度均位于排风口的下方，可以避免排风阀在开启时，将更多的流体排出设备室100，如此，可以将流体留在设备室100内，从而可更多更快地降低设备室100内的氧气浓度。

在另外一个实施例中，设备室100的火灾控制系统还包括氧气浓度检测装置，氧气浓度检测装置适于检测室内的氧气浓度。

可以理解为，氧气浓度检测装置检测设备室100内的氧气浓度，且氧气浓度检测装置将检测到的氧气浓度信息发送至控制器400，控制器400根据氧气浓度可以大概判断出设备室100内的火灾熄灭情况，从而可辅助判断设备室100内的火灾是否被熄灭掉。

如图3所示，根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种设备室100的火灾控制方法，包括如下步骤：

步骤S101：获取火灾信号；

步骤S103：在获取火灾信号后，关闭设备室100的进风口，并开启流体喷头300以喷射可降低室内氧气浓度的流体；

步骤S105：在火灾熄灭持续第一时间后关闭流体喷头300。

当设备室100内发生火灾，火灾探测器700就会检测到火灾，并将火灾信号发送至控制器400，控制器400根据火灾信号关闭进风口，使得设备室100内无法通过进风口进风，也就减少了进入设备室100内的氧气浓度，另外，关闭进风口，也能够避免火焰朝向进风口蔓延。

控制器400在关闭进风阀组500的同时，还会开启流体喷头300，使得流体喷头300可以向设备室100内喷出流体，以降低设备室100内的氧气浓度，从而可减少参与燃烧的氧气，以能够控制火灾的蔓延，且能够更快地控制火灾，及时熄灭火灾。流体喷头300朝向四面墙壁围合出的腔体喷出流体而实现灭火，无需人工进入到设备室100内。

其中，当设备室100内的火灾没有及时得到控制，可关闭排风阀组600，使得能够减少通过排风阀组600排出的气体，最终可有助于及时熄灭设备室100内的火灾。

还可以理解为，在火灾熄灭后并没有立即关闭流体喷头300，使得在火灾熄灭后，还继续向设备室100内喷射流体以持续降低设备室100内的氧气，从而可以避免设备室100复燃，再次发生火灾。因此，在获知设备室100内的火灾已经熄灭，再控制流体喷头300持续第一时间向设备室100内喷射流体，然后当时间到了，再关闭流体管路200上的闭流体喷头300。例如，在得知火灾熄灭后的414秒内，流体喷头300仍然在喷出流体。

在另外一个实施例中，在火灾持续第二时间之后，关闭排风口；其中，第二时间小于第一时间。

可以理解为，如果火灾持续了一段时间，例如，在或者设备室100内发生火灾后的第二时间内，火灾仍然没有被熄灭，那么，就可以启动关闭排风口。

在另外一个实施例中，设备室100的火灾控制方法还包括：

步骤S201：获取火灾功率；

步骤S203：如果火灾持续所述第二时间，且所述火灾功率大于零，则关闭排风口。

可以理解为，当火灾功率为零，在表征火灾已经熄灭。因此，通过获取火灾功率，可以更直观地获知设备室100内的火灾情况。因此，如果火灾功率大于零，则表示火灾没有熄灭。为了便于计算，从火灾发生开始计时，当火灾发生持续到第二时间，且火灾功率大于零，就关闭排风口，能够更精确地控制设备室100的火灾情况。

在另外一个实施例中，如果火灾功率为零，则流体喷头300喷射流体的时间持续第三时间后到达第一时间。

流体为二氧化碳，流体喷头的喷放速率为8100m

设备室100的火灾控制方法是适用于后处理厂设备室100的二氧化碳控火方法，能够在遇水发生临界的设备室100发生火灾时喷放二氧化碳，使设备室100内氧气浓度迅速降低，火灾缩短火灾持续时间，控制火情蔓延。

为实现此目的，本发明可通过建立数学模型模拟设备室100火灾场景。

首先模拟搭建设备室100模型，之后沿设备室100模型中的四面墙布置二氧化碳喷头及流体管道，二氧化碳喷头及流体管道布置高度位于设备室100的排风口下方。

模拟场景1：在模拟开始时，采用温度为1000℃的点火源进行点火，点火源在燃烧反应开始之后自动移除。点火后10s模拟起火，点火24s后由火灾探测器700联动关闭设备室100的进风口，同时启动喷放二氧化碳。点火后210s时，火灾熄灭，点火624s后结束喷放二氧化碳，点火1200s时无火灾复燃。

二氧化碳喷放速率为8100m3/h、喷放压力2.1MPa。

随着火灾发展和二氧化碳气体的喷放，导致设备室100的氧气含量迅速下降。设备室100底部氧气最小浓度为6.5％mol/mol，顶部氧气最小浓度为15.1％mol/mol。设备室100内最大火灾功率约8MW，在火灾持续210s时火灾功率降为0MW，即火灾熄灭，且在火灾熄灭后未出现复燃的情况。

根据模拟结果，二氧化碳喷头及流体管道沿着设备室100的四面墙布置，二氧化碳喷头及流体管道的布置高度低于设备室100的排风口，火灾后24s关闭设备室100的进风口，同时喷放10min二氧化碳，二氧化碳喷放速率为8100m3/h、喷放压力2.1MPa，为适用于后处理厂设备室100的二氧化碳控火方法。

模拟场景2：在模拟开始时首先对设备室100进行10min的二氧化碳充填，在10min后引入1000℃点火源，进行点火模拟。点火1200s后，1000℃的点火源未能将设备室100内的有机物引燃，火灾功率始终为0MW，设备室100内未发生火灾。

本发明有益效果在于，采用本发明提供的二氧化碳控火方法，可实现后处理厂设备室100分级灭火，确认设备室100发生火灾后关闭设备室100进排风口，喷放二氧化碳，开启排风口，如仍未灭火，关闭排风口，继续喷放二氧化碳，最终可在起火后210s内实现火灾熄灭。

考虑到，本发明中的设备室100的火灾控制方法还依赖于程序来实现，因此，本发明还提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本公开任意实施例提供的方法。

上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例记载的方法步骤。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上。

可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。

这样，本公开不限制于任何特定的硬件和软件结合。

可知，控制器400至少包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，处理器在执行存储器上的计算机程序时实现本公开任意实施例提供的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。