一種多級響應式自動滅火裝置及使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路隧道火災滅火技術領域，尤其涉及一種用于鐵路隧道設備洞室的多級響應式自動滅火裝置及使用方法。
【背景技術】
[0002]“十二五”期間我國鐵路事業發展迅速，據統計，我國目前已建成鐵路隧道近7600多座，總長度約4300km。隨著鐵路隧道越修越長，體量越來越大，其通風、電力、電力牽引、通信、信號等的設備洞室日趨增多。這些設備洞室是保障隧道正常運行的重要設施，同時具有很高的火災危險性，是鐵路隧道的火災高發區域。此外，設備洞室平時無人值守，一旦發生火災，將造成供電和通信信號等設備的損壞，造成停電和通信信號中斷，并可能引發列車事故。這不僅會損毀重要設備設施、造成人員傷亡，而且需要較長時間關閉隧道、中斷鐵路運輸，使得局部地區物資流動不暢，進而造成極大的社會影響。因此，必須對其進行火災自動防護。
[0003]火災的早期撲救是阻止火災擴大蔓延、降低火災損失的重要途徑。直接探火管滅火技術具有“定點探測、快速啟動、定點噴射、定向滅火”的特點，能夠針對電氣柜、電力和通訊設備等防護對象的關鍵起火源進行自動防護，將火災有效撲滅在初起階段，因此是一種真正意義上的早期火災撲救技術，適宜用于鐵路隧道設備洞室早期火災的快速撲救。但是，現有直接探火管滅火技術實際應用中尚存在以下問題:
(1)現有直接探火管滅火裝置一旦啟動后，不論保護對象實際工況如何、火災規模多大，內部滅火劑將全部噴射釋放，無法根據不同的火災規模進行自動分級滅火。這就會導致當設備洞室內的電氣設備中某一獨立分區起火或火勢較小時，一次性噴射完所有滅火劑將造成大量滅火劑的浪費和無效使用，而且采用這種一次性噴射的方式，當滅火劑噴射完以后，滅火裝置將失去效果，一旦火災發生復燃或者其它保護分區再次著火，將造成不巨大損失;
(2)對于鐵路隧道設備洞室而言，其電氣設備內部一般分為多個獨立的或局部相通的隔艙，起火部位既可能位于某個或多個密閉隔艙內，也可能位于暴露在電氣設備外部的電纜上，這就導致現有直接探火管滅火裝置的工程設計較困難。當采用單具現有直接探火管滅火裝置時，必然導致滅火劑的大量冗余設計和浪費，會對保護設施造成二次損害，而且無法兼顧同一時間內有多個起火點的復雜火災場景；當采用多具探火管式滅火裝置時，或者針對每個獨立隔艙采用一具探火管式滅火裝置時，又會導致工程設計復雜、安裝不便、成本較高，并且很難保證滅火效果；
(3)現有直接探火管滅火裝置主要是采用二氧化碳和七氟丙烷滅火劑，這兩種滅火劑均在滅火效能低等問題。其中，七氟丙烷主要用于全淹沒滅火，極少用于局部滅火，其在全淹沒滅火時的滅火設計濃度高達700g/m3，二氧化碳的滅火設計濃度則更大；
(4)超細干粉滅火劑的滅火效能遠高于七氟丙烷、二氧化碳等滅火劑，且兼具全淹沒和局部滅火性能，但由于其滅火后會有固體粉末殘留物，實際應用中受到諸多限制。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是為克服現有技術的不足，公開一種用于鐵路隧道設備洞室的多級響應式自動滅火裝置及使用方法，能夠針對鐵路隧道設備洞室實際火災工況和不同規模，自動定點探測和分級響應，噴射特定類型與數量的滅火劑，解決鐵路隧道設備洞室火災自動撲救技術難題；本發明將兩個滅火劑壓力罐都設置在滅火管的一端，另一端滅火管可在鐵路隧道設備洞室的電氣設施內自由穿插，且安裝方便。
[0005]本發明為實現上述目的，采取以下技術方案:一種多級響應式自動滅火裝置，包括第一壓力罐、第一瓶頭閥、連接球閥、第一充氣接口、第一壓力傳感器、虹吸管、第二壓力罐、第二瓶頭閥、第二充氣接口、第二壓力傳感器，所述虹吸管置于第一壓力罐內與安裝在第一壓力罐罐口的第一瓶頭閥連接，在第一瓶頭閥上安裝有連接球閥、第一充氣接口、第一壓力傳感器；所述第二壓力罐罐口安裝第二瓶頭閥，在第二瓶頭閥上安裝有第二充氣接口、第二壓力傳感器，其特征在于:還包括軟管、超細干粉滅火劑、雙頭直通接頭、普通接頭、潔凈型滅火劑、滅火管、末端堵頭、單向閥、壓力表、報警控制器，所述滅火管包括內管、外管，內管的直徑小于外管的直徑；
在所述第二充氣接口和第二壓力傳感器上方的第二瓶頭閥的一側，安裝雙頭直通接頭，在第二瓶頭閥的另一側，安裝普通接頭，雙頭直通接頭和普通接頭相對稱，雙頭直通接頭的內徑小于普通接頭的內徑；所述內管的一端通過末端堵頭密閉，內管的密閉端通過外管一端插入到外管內部，內管的另一端穿過普通接頭內部與雙頭直通接頭的一端連接，夕卜管的一端連接單向閥，單向閥上安裝壓力表，外管的另一端與普通接頭連接，所述軟管的一端與第一壓力罐的連接球閥連接，軟管的另一端與第二壓力罐的雙頭直通接頭另一端連接;
在第一壓力罐內充裝超細干粉滅火劑，并采用氮氣或氬氣惰性氣體加壓；
在第二壓力罐內充裝潔凈型滅火劑，并采用氮氣或氬氣惰性氣體加壓。
[0006]—種多級響應式自動滅火裝置的使用方法，其特征在于:步驟如下，
第一步，滅火管連接安裝:首先，根據保護對象鐵路隧道設備洞室的空間大小和實際需要，分別截取兩個長度相同但不同直徑的聚合物軟管作為內管和外管，將外管一端與裝有壓力表的單向閥連接，將內管一端通過末端堵頭密閉堵塞，并從外管另一端插入外管的內部，然后將內管另一端依次從普通接頭、第二瓶頭閥穿過與雙頭直通接頭的一端密閉連接，再將外管的另一端密閉連接到普通接頭一端上，最后將普通接頭另一端安裝到第二瓶頭閥的一側，將雙頭直通接頭的一端安裝到第二瓶頭閥的另一側，雙頭直通接頭與普通接頭相對稱；
第二步，滅火裝置罐裝:首先，將軟管的一端與第一壓力罐的連接球閥密封連接，軟管的另一端與第二壓力罐的雙頭直通接頭另一端密封連接，通過第一壓力罐瓶口向第一壓力罐內充裝超細干粉滅火劑，通過第二充氣接口向第二壓力罐內充裝潔凈型滅火劑；
第三步，滅火裝置安裝使用:將第一壓力罐和第二壓力罐安裝在電氣設備設施上，然后采用穿插回轉的現場安裝方式，將由內管和外管組成的滅火管布置于電氣設備內部及設備底部電纜束周圍，外管的一端連接單向閥，單向閥上安裝壓力表，最后將第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別與報警控制器連接； 當電氣設備內部及設備底部電纜束周圍任意位置發生火災時，臨近的滅火管的外管首先受熱，當外管受熱達到爆破溫度時則爆破，使外管內及第二壓力罐內的潔凈型滅火劑正對起火點噴射滅火，如果火未滅掉，則內管又進一步受熱，當受熱達到爆破溫度時則爆破，使內管及第一壓力罐內的超細干粉滅火劑正對起火點噴射滅火，達到滅火目的；
當內管或外管爆破后，第一壓力罐或第二壓力罐內的壓力下降，第一壓力傳感器或第二壓力傳感器向報警控制器發出報警信號，報警控制器報警，同時通過鐵路隧道內的通訊設施向控制中心發送報警信號，提醒工作人員及時處置和維護。
[0007]本發明的有益效果及優點是:
(I)本發明采用兩個不同直徑的聚合物軟管組成滅火管，其中細管的內管密封端插入到粗管的外管內，并采用瓶頭閥和普通接頭進行密閉連接。由于單個聚合物軟管的制造工藝(螺桿擠出成形)較成熟，可以連續生產制造出長度不受限制的滅火管，因此解決了滅火管的制作和內外管的密閉連接難題。
[0008](2)本發明將兩個滅火劑壓力罐都設置在滅火管的一端，另一端滅火管可在鐵路隧道設備洞室的電氣設施內自由穿插，再加上滅火管長度不受制作限制，可以較長，因此解決了在鐵路隧道設備洞室電氣設備中的安裝使用問題，可操作性強，安裝方便，容易使用。
[0009](3)本發明能夠針對鐵路隧道設備洞室實際火災工況和規模大小，自動探測和分級響應，噴射特定類型與數量的滅火劑。具體來說:對于某個起火點或小規模火災，自動通過滅火管外管施放少量潔凈型滅火劑將其撲滅；對于另一個起火點或復燃火災，自動通過滅火管內管施放大量滅火效能高的超細干粉滅火劑將其撲滅；對于規模較大的火災或者發展較迅速的火災，滅火管外管和內管先后爆破，同時采用潔凈型滅火劑和超細干粉滅火劑將其撲滅。這樣既可以在火災較小時節約滅火劑用量，降低二次損害，又可以提高裝置滅火可靠性，確保將不同工況和規模的鐵路隧道設備洞室火災完全撲滅。
[0010](4)本發明無需龐大、繁雜的管網系統和電氣控制系統，具有結構簡單、使用安全可靠、自動分級和高效滅火的特點，可將二次損害降至最低程度。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為圖1A的放大圖；
圖3為本發明滅火管的末端示意圖；
圖4為本發明雙頭直通接頭的示意圖；
圖5為本發明外管爆破滅火的示意圖；
圖6為本發明內管爆破滅火的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了更清楚的理解本發明，結合附圖和實施例詳細描述本發明。
[0013]如圖1至圖4所示，一種多級響應式自動滅火裝置，包括第一壓力罐1、第一瓶頭閥
2、連接球閥3、第一充氣接口 5、第一壓力傳感器6、虹吸管7、第二壓力罐9、第二瓶頭閥10、第二充氣接口 11、第二壓力傳感器14，還包括軟管4、ABC型超細干粉滅火劑8、雙頭直通接頭12、普通接頭13、七氟丙烷或二氧化碳滅火劑15、滅火管16、末端堵頭17、單向閥18、壓力表19、報警控制器20。
[0014]虹吸管7置于第一壓力罐I內，虹吸管7上端與安裝在第一壓力罐I罐口的第一瓶頭閥2連接，虹吸管7的下端距離第一壓力罐I罐體底部l_3mm，在第一瓶頭閥2上安裝有連接球閥3、第一充氣接口 5、第一壓力傳感器6。
[0015]第二壓力罐9罐口安裝第二瓶頭閥10，在第二瓶頭閥10上安裝有第二充氣接口
11、第二壓力傳感器14。
[0016]滅火管16包括內管16_1、夕卜管16_2，內管16_1的直徑小于外管16_2的直徑。
[0017]內管16-1和外管16-2均采用高分子聚合物材料制作，在1.0- 1.6Mpa充壓狀態下的受熱爆破溫度均為100-180°C，或內管16-1和外管16-2均采用高分子聚合物材料制作，內管16-1在1.0- 1.6Mpa充壓狀態下的受熱爆破溫度為100-140°C;外管16_2在1.Ο-Ι.6Mpa充壓狀態下的受熱爆破溫度為140-190°C。
[0018]在第二充氣接口 11和第二壓力傳感器14上方的第二瓶頭閥10兩側分別設有一個出口，在其中一個出口上通過