本发明涉及一种泵组式泡沫喷雾灭火-水喷雾持续降温的集装箱结构，是一种适用于大型油浸式变压器的消防设施及方法，属于公共安全-消防技术。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，电网规模迅速扩大，变电设备的运行可靠性面临更加严峻的考验。油浸电力变压器是变电站的核心，一旦发生火灾，会造成整个区域电网瘫痪，严重危害供电可靠性和安全性，社会影响和危害极大。现有的适用于大型油浸式变压器的灭火设备主要有水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾灭火装置、排油充氮灭火装置、细水雾灭火装置四种。
(1)水喷雾灭火系统：灭火介质为水；主要由消防水池、供水泵组、雨淋阀、管网、水雾喷头等部件组成。该灭火装置通过产生的水喷雾以表面冷却、窒息和乳化的灭火机理灭火。由于水喷雾灭火方法的灭火效能低、用水量大、灭火时间长、消防水泵房和消防水池等设施占地面积大等原因，因此该方法不太适应室外变电站环境，存在管道和阀门锈蚀严重、维护成本高等问题，很难保持灭火设备处于完好的伺应状态。
(2)合成型泡沫喷雾灭火装置：灭火介质为泡沫预混液，主要由泡沫预混液储罐、氮气驱动瓶、氮气启动瓶、减压器、控制阀、管网和水雾喷头组成。该装置在使用时，需要先对泡沫和水进行预混合，然后储存在泡沫预混液储罐内，保质期短(2年需更换)且维护成本高，并且储存的泡沫预混液储量只能喷放10min；喷放完后，需要重新灌装泡沫预混液和重装氮气，无法做到无间断消防保护，不能进行连续的后续降温或灭火措施，容易导致复燃的问题。
(3)排油充氮灭火装置：灭火介质为氮气，主要由灭火柜、注氮管路、排油管路、探测器、压力控制器、断流阀组成。其中灭火柜包括氮气瓶、减压器、氮气释放阀、排气阀、单向阀、快速排油阀等。该装置的排油注氮装置与变压器本体是直连的，管道容易锈蚀、渗漏，容易造成装置误动及变压器故障，因此运行风险大，且失火后不能扑灭变压器外部火灾。
(4)细水雾灭火装置：灭火介质为水，主要由水箱、供水泵组、分区控制阀、管网及细水雾喷头等组成。由于细水雾的雾滴直径很小，很容易被气流吹走，抗风性能差，不适应户外油浸电力变压器，灭火时间较长。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种针对油浸式变压器的、能够持续保持伺应状态的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，该集装箱结构的机动性强，能够适应户外油浸电力变压器的灭火情况；且该集装箱结构综合了水喷雾灭火方法和合成型泡沫喷雾灭火方法的优势，能够同时避免单独实施的缺陷，提高水喷雾灭火方法的不间断消防能力和泡沫液的保质期，还能够降低水喷雾灭火方法的消防水池占地。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，包括集装箱，通过一个十字形检修通道将集装箱内部空间分为前后左右四个空间区域，其中左后空间区域内设置火灾警情控制柜和分区控制阀，左前侧空间区域内设置泵组控制柜，右后侧空间区域内设置集流管和泡沫混合管路，右前侧空间区域内设置布水管路和泵组管路；所述泡沫混合管路包括泡沫原液箱和环泵式比例混合器，所述泵组管路包括泵组；所述火灾警情控制柜用于提示火灾警情并控制左后空间区域和右后侧空间区域内的所有阀门，所述泵组控制柜用于控制左前侧空间区域和右前侧空间区域的所有阀门；
所述布水管路的进水口穿过左前侧空间区域伸出集装箱，用于连接水箱或水池；布水管路与泵组的进水口和环泵式比例混合器的出液口连通，泵组的出水口与集流管连通；所述泡沫原液箱的出料口与环泵式比例混合器的吸料口连通，环泵式比例混合器的进液口与集流管连通；所述集流管的一端通过安全阀与布水管路连通，集流管的另一端连接分区控制阀，所述分区控制阀的出液口伸出集装箱，用于与灭火管网连通，在灭火管网上布置泡沫-水喷雾喷头；连通集流管和安全阀管路中的一段直管跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域，连通环泵式比例混合器和集流管管路中的一段直管跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域。
本案采用了集装箱的结构，将泵组式泡沫-水喷雾灭火集装在了一起，机动性强，能够适应户外油浸电力变压器的灭火情况；同时本案对集装箱内部空间进行了划分，所有内置设备均设置在十字形检修通道的道路两侧，结构清晰，检修方便；这里，将集装箱的门设置在之字形检修通道的段部是非常合适的，至少在每个方向上设置一个门。
同时，本发明将水喷雾灭火方法和合成型泡沫喷雾灭火方法进行了有机结合，共用了布水管路内的水；在备用状态，泡沫原液是不需要与水混合起来的，极大地增加了泡沫原液的有效时间，一般来说，泡沫原液与水混合形成泡沫预混液后的储存时间为2年，而以泡沫原液的方式保持，能够储存8年；在灭火期间，现场自动混合泡沫预混液，泡沫原液箱内的泡沫原液存储量相对增加，并且可以后端持续供给，因此可以实现持续不断地进行泡沫喷雾灭火；灾区现场的明火熄灭后，直接关闭泡沫原液的供给，系统能够自动转换为水喷雾，对灾区进行降温防止复燃，中间无时间间隔，极大提高了灭火设备切换的安全性和高效性。泡沫-水喷雾喷头为能够喷洒泡沫灭火剂也能够喷洒水雾的喷头。
具体的，所述集流管设置在泡沫原液箱左侧，环泵式比例混合器设置在集流管的上方或下方。
具体的，所述泵组包括并联设置的工作泵和备用泵，工作泵和备用泵沿左右方向并排放置在右前侧空间区域内；正常使用时，我们使用工作泵；在工作泵发生故障时，使用备用泵工作。
具体的，所述集装箱内壁覆盖有保温层。
具体的，所述集装箱内还设置有空调；在集装箱右前侧空间区域的外侧壁面上设置有空调外机安装凹槽，空调的外机安装在空调外机安装凹槽内。
设计空调和保温层，是为了让液体维持在一个较低的温度范围内，提高灭火质量。
具体的，在布水管路连通泵组中每个泵的支路上均设置有检修阀和过滤器，在集流管连通泵组中每个泵的支路上均设置有球阀止回阀。即在连接泵的支路上，在泵的进水端连接了检修阀和过滤器，在泵的出水端连接了球阀止回阀；检修阀是为了便于维修泵和相关管路；过滤器是为了防止有杂质进入泵，对泵的使用寿命造成影响，维持系统稳定性；球阀止回阀是为了防止截流管内的液体通过安装泵的支路倒流至布水管路中，造成系统的不稳定。
具体的，在泡沫原液箱和环泵式比例混合器的连接管路上安装有泡沫原液控制阀；泡沫原液控制阀是一个简单的流量控制阀，同时也能够起到开关的作用；在工作需要时将泡沫原液箱与环泵式比例混合器连通起来，同时根据系统混合比的需要，调节泡沫原液的流量。
具体的，所述泡沫原液箱内安装有液位仪，通过液位仪提示泡沫原液箱内泡沫原液的液位高度；通过液位仪能够监测泡沫原液想内液体的高度，自动补给泡沫原液，或者提醒工作人员人工补充泡沫原液。
具体的，还配设有水箱集装箱，在水箱集装箱的长度方向设置有一个检修控制区和一个以上水箱，相邻水箱之间通过底部的输水管连通；在与检修控制区相邻的水箱的底部设置有排水口、顶部设置有进水口，所述排水口与布水管路的进水口相连通；检修控制区内设置有水箱进水控制管路和水箱排水控制管路，在检修控制区对水箱集装箱内的所有阀门进行控制。没有将水箱与其他组件集装在一起，是因为水箱相对来说体积和质量都比较大；而在单独设置一个小型水箱的成本还是比较低，这样整个系统的灵活性更佳。
所述环泵式比例混合器包括一级混合腔，一级混合腔通过旁路与环泵式比例混合器的进液口连通，一级混合腔同时与环泵式比例混合器的吸料口和出液口连通。
有益效果：本发明提供的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，相对于现有技术，具有如下优势：1、本发明将整个装置集成在集装箱内，不仅适用于我国各地域的环境，而且便于运输、安装、维护；2、提高了泡沫原液的保质期，降低了消防成本；3、既可喷射雾化泡沫混合液进行灭火，又可喷射水雾进行持续降温，灭火后不会复燃，增加消防可靠性；4、经过实体火灾灭火试验，灭火时间只有水喷雾灭火系统和细水雾灭火系统平均时间的1/2；5、能够实现无间断的消防保护，可在短时间内恢复系统使其处于完好的伺应状态；6、采用集装方式，抗风能力强，适合于室外变电站的油浸式变压器；7、相对于水喷雾灭火方法，对水的需求量变小，因此不需要消防水池，极大地减小了用地面积，降低了成本。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的工作原理示意图；
图3为一种灭火管网及泡沫-水喷雾喷头的布置示意图；
图中包括：1-泵组；2-分区控制阀；3-集流管；4-泡沫原液控制阀；5-泡沫原液箱；6-环泵式比例混合器；7-灭火管网；8-泡沫-水喷雾喷头；9-水箱；10-液位仪；11-手动供水阀；12-集装箱；13-保温层；14-空调；15-球阀止回阀；16-安全阀；17-过滤器；18-检修阀；19-水自动供给阀；20-1-管网接口a；20-2-管网接口b；管网接口a和管网接口b相适配；21-火灾警情控制柜；22-泵组控制柜；23-连通环泵式比例混合器和集流管管路中的一段直管；24-连通集流管和安全阀管路中的一段直管；25-水箱集装箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1一种泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，配套设置有水箱集装箱25。
所述泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构包括集装箱12，集装箱12内壁覆盖有保温层13，在集装箱12内设置有空调14；通过一个十字形检修通道将集装箱12内部空间分为前后左右四个空间区域，其中左后空间区域内设置火灾警情控制柜21和分区控制阀2，左前侧空间区域内设置泵组控制柜22，右后侧空间区域内设置集流管3和泡沫混合管路，右前侧空间区域内设置布水管路和泵组管路；所述泡沫混合管路包括泡沫原液箱5和环泵式比例混合器6(集流管3设置在泡沫原液箱5左侧，环泵式比例混合器6设置在集流管3的上方或下方)，所述泵组管路包括泵组1；所述火灾警情控制柜21用于提示火灾警情并控制左后空间区域和右后侧空间区域内的所有阀门，所述泵组控制柜22用于控制左前侧空间区域和右前侧空间区域的所有阀门。
所述布水管路的进水口穿过左前侧空间区域伸出集装箱12，用于连接水箱9；如图2所示，布水管路与泵组1的进水口和环泵式比例混合器6的出液口连通，泵组1的出水口与集流管3连通；所述泡沫原液箱5的出料口与环泵式比例混合器6的吸料口连通，环泵式比例混合器6的进液口与集流管3连通；所述集流管3的一端通过安全阀16与布水管路连通，集流管3的另一端连接分区控制阀2，所述分区控制阀2的出液口伸出集装箱12，用于与灭火管网7连通，在灭火管网7上布置泡沫-水喷雾喷头8；连通集流管3和安全阀16管路中的一段直管24跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域，连通环泵式比例混合器6和集流管3管路中的一段直管23跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域。
所述水箱集装箱25沿长度方向设置有一个检修控制区和一个以上水箱9，相邻水箱9之间通过底部的输水管连通；在与检修控制区相邻的水箱9的底部设置有排水口、顶部设置有进水口，所述排水口与布水管路的进水口相连通；检修控制区内设置有水箱进水控制管路和水箱排水控制管路，在检修控制区对水箱集装箱25内的所有阀门进行控制。
所述在布水管路连通泵组1中每个泵的支路上设置有安装有检修阀18和过滤器17，在集流管3连通泵组1中每个泵的支路上设置球阀止回阀15；在泡沫原液箱5和环泵式比例混合器6的连接管路上安装有泡沫原液控制阀4；所述水箱9和泡沫原液箱5内均安装有液位仪10，通过液位仪10提示水箱9内水的液位高度和泡沫原液箱5内泡沫原液的液位高度。
基于本案的一种灭火方法，可设置有自动启动、手动启动和应急启动三种方式；不管以哪种方式启动，均包括如下步骤：
(1)接到灭火信号后，开启相应的分区控制阀2和泵组1，将水箱9内储存的水注入集流管3，由于泵组1的作用，集流管3内的液体压力高于布水管内的液体压力；集流管3内的液体一部分经由环泵式比例混合器6的进液口和出液口回流至布水管路，另一部分经由灭火管网7从泡沫-水喷雾喷头8；
(2)同时开启泡沫原液控制阀4，由于环泵式比例混合器6的进液口和出液口的压力差，集流管3内的液体在流经环泵式比例混合器6时，会通过环泵式比例混合器6的吸料口吸入泡沫原液箱5内的泡沫原液；从集流管3流入的液体和从泡沫原液箱5流入的泡沫原液在环泵式比例混合器6内进行一级混合，然后一级混合产生的液体流入布水管路内与水箱9流入布水管路内的水一起被送入到泵组1进行二级混合；
(3)调节泡沫原液控制阀4开度，使得二级混合产生的液体满足配比要求形成泡沫预混液，泡沫预混液经灭火管网7从泡沫-水喷雾喷头8喷出进行泡沫喷雾灭火；
(4)泡沫喷雾灭火完成后，关闭泡沫原液控制阀4，切换成水喷雾持续喷射降温，直至灾区现场温度降低至不会复燃，复位泡沫喷雾灭火-水喷雾持续降温的灭火系统于伺应状态。
所述水箱9和泡沫原液箱5内的液位仪10持续对水箱9和泡沫原液箱5内的液位高度进行检测；当液位高度低于警戒低位时，水自动供给阀或泡沫原液自动供给阀打开，系统自动向水箱9或泡沫原液箱5内供给水或泡沫原液；当液位高度高于警戒高位时，水自动供给阀或泡沫原液自动供给阀关闭，系统停止向自动向水箱9或泡沫原液箱5内供给水或泡沫原液。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：包括集装箱(12)，通过一个十字形检修通道将集装箱(12)内部空间分为前后左右四个空间区域，其中左后空间区域内设置火灾警情控制柜(21)和分区控制阀(2)，左前侧空间区域内设置泵组控制柜(22)，右后侧空间区域内设置集流管(3)和泡沫混合管路，右前侧空间区域内设置布水管路和泵组管路；所述泡沫混合管路包括泡沫原液箱(5)和环泵式比例混合器(6)，所述泵组管路包括泵组(1)；
所述布水管路与泵组(1)的进水口和环泵式比例混合器(6)的出液口连通，泵组(1)的出水口与集流管(3)连通；所述泡沫原液箱(5)的出料口与环泵式比例混合器(6)的吸料口连通，环泵式比例混合器(6)的进液口与集流管(3)连通；所述集流管(3)的一端通过安全阀(16)与布水管路连通，集流管(3)的另一端连接分区控制阀(2)；连通集流管(3)和安全阀(16)管路中的一段直管(24)跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域，连通环泵式比例混合器(6)和集流管(3)管路中的一段直管(23)跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域。
2.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：所述集流管(3)设置在泡沫原液箱(5)左侧，环泵式比例混合器(6)设置在集流管(3)的上方或下方。
3.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：所述泵组(1)包括并联设置的工作泵和备用泵，工作泵和备用泵沿左右方向并排放置在右前侧空间区域内。
4.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：所述集装箱(12)内壁覆盖有保温层(13)。
5.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：所述集装箱(12)内还设置有空调(14)；在集装箱(12)右前侧空间区域的外侧壁面上设置有空调外机安装凹槽，空调(14)的外机安装在空调外机安装凹槽内。
6.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：在布水管路连通泵组(1)中每个泵的支路上均设置有检修阀(18)和过滤器(17)，在集流管(3)连通泵组(1)中每个泵的支路上均设置有球阀止回阀(15)。
7.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：在泡沫原液箱(5)和环泵式比例混合器(6)的连接管路上安装有泡沫原液控制阀(4)。
8.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：所述泡沫原液箱(5)内安装有液位仪(10)，通过液位仪(10)提示泡沫原液箱(5)内泡沫原液的液位高度。
9.根据权利要求1所述的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，其特征在于：还配设有水箱集装箱(25)，在水箱集装箱(25)的长度方向设置有一个检修控制区和一个以上水箱(9)，相邻水箱(9)之间通过底部的输水管连通；在与检修控制区相邻的水箱(9)的底部设置有排水口、顶部设置有进水口，所述排水口与布水管路的进水口相连通。
技术总结