一种用于压裂车的消防装置的制作方法

本实用新型属于石油、页岩气、煤层气开发设备技术领域，涉及一种压裂车的消防装置。

背景技术：

压裂车是提高油气采收率以及页岩气开发生产的重要装备，我国目前已进入“工厂化压裂”时代，大排量、高压力的压裂工艺需要压裂井场少则10台，多则30余台压裂车同时进行泵注作业，在狭小紧凑井场环境下，伴随着压裂车这种大规模、长时间甚至24小时不间断连续作业，由发动机、传动箱、压裂泵等压裂设备引起的火灾事故时有发生，特别是夏季高温天气进行机组压裂时，火灾事故更为频发，且一旦某一辆压裂车着火后灭火不及时，就会引燃邻近的压裂车，此压裂车又引燃旁边压裂车，很快整个压裂井场的压裂车都会起火，如果此时井口未及时关闭，火势甚至能蔓延到正在开采的井口，引起更大的爆炸事故，因此压裂车急需要一套能有效防止火灾发生、能快速灭火的消防装置。

另一方面，压裂车顶部散热器内防冻液、底部油箱内柴油、润滑油箱内机油等在高温下均属易燃液体，压裂车台上发动机在正常作业下的转速为1900rpm，当火灾发生时如果发动机没有快速停机，散热管路内含有防冻液的冷却水、润滑管路内的机油、柴油机输油管路内的柴油就仍在发动机动力驱动下高速循环流动，当火灾发生后这些液体在内部管道一定压力下喷射而出，遇明火就会形成流动的火龙，在高速旋转的散热风扇驱动下，流动的火势更具扩散性，加剧了火情，因此压裂车急需要一套不仅能灭火，还能快速使台上发动机停机的消防装置以阻止单台车辆的火势扩散。

目前压裂车随车配备的消防装置多是手持式干粉灭火器，没有相应的自动检测火灾元件接入，无法实现火灾预防，且在灭火效率上较差，无法及时灭火，这主要是因为常用干粉灭火器所用组份中的固体颗粒直径大，弥散性差造成的；干粉灭火器在环保性能与防次生伤害上表现也不佳，主要是灭火后造成的沉降物量大，若不及时清除很容易永久性附着在设备表面，造成设备的二次污染，若干粉覆盖在电气元件上很容易导致电气系统从此再也无法正常工作，给压裂车带来二次伤害；维护性能也欠佳，每半年就要检查一次，每一年就要更换一次药剂，给使用者带来不便。

因此设计一种能高效防火灭火的装置是目前压裂车消防面临的一个现实难题，压裂车用的消防装置要能随时预防火情，及时扑灭火灾，发生火灾后第一时间内能使车台发动机熄火，且不影响后续正常作业，维护简便易行，最终也提高了压裂车的整体工作稳定性，为长时间不间断的“工厂化压裂”提供了有力的装备保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种压裂车的消防装置，解决了现有压裂车在使用过程中出现的火灾检测慢与灭火效率低的问题，不仅能有效预防火灾的发生，还能及时切断压裂动力源不扩大火情进而及时灭火，同时不对压裂车电气线路形成伤害，对环境无污染。

本实用新型的技术方案是，一种压裂车的消防装置，包括压裂车，所述压裂车上设置有dspa灭火器3，触发控制线束1，感温元件2，控制箱4；所述的dspa灭火器3内部存储有一定量的气溶胶灭火材料，灭火器3在受到电触发启动后气溶胶体积增大并释放出来，迅速覆盖火灾区域以达到灭火目的；所述的触发控制线束1负责向dspa灭火器3传输触发信号，由多根一定长度(比如3米)为一组的电缆组合而成；所述的感温元件2采用感温电缆，沿直线或曲线沿压裂车上装主要设备(车台发动机、传动箱与发动机)表面布置，在此电缆长度范围内检测设备表面温度是否达到所设火灾报警温度值；所述的控制箱4是整个消防装置的控制中心，箱内有嵌入式控制器、io接线板、拨码开关、电源，当检测到温度值达到设定报警值后，系统先发出声光报警信号提示人们有可能发生火灾，在延时一定时间后控制箱输出信号至dspa灭火器执行灭火。

本实用新型的用于压裂车的消防装置，其特征还在于：

所述的控制箱其面板布置有温度显示表5，报警温度设定键6，紧急灭火键7，蜂鸣器8，电源指示灯9，火警指示灯10，感温异常指示灯11，灭火剂释放指示灯12，灭火器故障指示灯13。

所述的嵌入式控制器在检测分析到温度异常需要灭火后，在发出灭火触发控制信号同时，也发出使压裂车发动机紧急熄火的信号，且控制器设有两种灭火控制模式：自动灭火控制模式与手动灭火控制模式，自动控制灭火模式是在感温元件检测温度达到报警设定值后，控制器经延时后触发灭火，手动灭火控制模式是在按下面板紧急灭火或远处手动触发按键下立即灭火，无需延时。

所述的触发控制线束1包括deutshch电气插接件14，每组单元电缆终端均预制有deutshch电气插接件14，线束可由多组电缆经电气插接件组合而成。

所述的感温元件2既可采用线性连续型热电偶类感温电缆，采集电缆长度内连续区域的模拟量信号-实时温度值，也可采用普通热电偶类感温电缆只发出达到设定报警温度值后的开关量信号。

所述的dspa灭火器3采用对人体无伤害对环境无污染的气溶胶，气溶胶中所含固体颗粒直径小于1μm，具有气体流动性，对设备无腐蚀，沉降少，不伤害压裂车电气元件。

本实用新型的有益效果是，包括以下几个方面：

1)有效预防火灾，在压裂车上布置感温元件可实时监测发动机、传动箱、压裂泵等重要敏感设备的表面温度，实时在线温度达到报警值下限时只报警而不灭火，以提醒操作人员进行检查维护从而避免设备继续恶化为火灾。

2)高效灭火，根据监测范围大小，在压裂车上敏感区域布置多个dspa灭火器，四边对角状覆盖保护区后，灭火器喷射出的气溶胶流动性好，可绕过障碍物很快全淹没保护区，迅速扑灭火势。

3)阻止压裂车火情蔓延，在检测到火灾发生后，第一时间内切断压裂车动力源即发动机，使散热风扇不再转动，油管不再供油，从而阻止单台压裂车的火势蔓延至邻近压裂车上。

4)安装与维护便捷，灭火器与感温元件均采用总线型电气连接，一根线束中通过插接件快速互连和插拨，安装快；所用dspa灭火器15年才更换一次灭火材料，且常温常压下安装存储，维护便利。

5)环保且不伤害压裂车电气系统，所用灭火剂为对人体无危害的气溶胶，对臭氧层不产生破坏，对压裂车设备无腐蚀，沉降物少，不影响电气元件正常工作。

附图说明

图1是本实用新型的压裂车消防装置安装示意图；

图2是本实用新型的压裂车消防装置控制箱面板布局图。

图3是本实用新型的压裂车消防装置控制原理图。

图4是本实用新型的压裂车消防装置dspa灭火器连接图。

图中，1.触发控制线束，2.感温元件，3.dspa灭火器，4.控制箱，5.报警温度显示器，6.报警温度设定键，7.紧急灭火键，8.蜂鸣器，9.电源指示灯，10.火警指示灯，11.感温异常指示灯，12.灭火剂释放指示灯，13.灭火器故障指示灯，14.deutshch电气插接件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1，本实用新型的消防装置安装在压裂车上装设备上，首先将dspa灭火器3依火灾易发生程度布置在其周围，可布置多个灭火器以覆盖发动机、传动箱、压裂泵等重点防火区域，dspa灭火器3布置的最大数量以总触发电流不大于控制器驱动电流为限，通常是4个dspa灭火器呈对角布置，这样灭火剂喷射覆盖范围最佳也最经济；将触发控制线束1从控制箱4中引出接至dspa灭火器3上；将感温元件2从控制箱4引出后布置在被保护对象或重点监测设备，如发动机、传动箱、压裂泵表面，感温元件2采用感温电缆，既可选连续型热电偶类感温电缆，以测量长度范围内的连续区域下的最高温度，将温度模拟量信号传至控制箱4，也可选用普通感温电缆，只在达到报警温度比如138℃时发出一开关量信号至控制箱4。

参照图2，本实用新型的消防装置控制箱面板布局，操作人员将整套消防装置安好观察电源指示灯9为绿色表正常后，按面板上的报警温度设定键6，相应的报警温度设定值会显示在报警温度显示器5上，控制箱内控制器自动执行设定程序，当感温元件检测到温度达到报警设定值时，火警指示灯10亮，蜂鸣器8响，延时一定时间后触发dspa灭火、熄灭发动机、仪表车内声光报警装置动作，dspa灭火器喷射完后，灭火剂释放指示灯12亮；当遇到紧急情况下需要立即触发灭火时，按下紧急灭火键7，不需要延时就立刻触发dspa灭火器灭火与发动机熄火；系统还有自我检测功能，当检测到感温元件断路或短路等不正常工作时，感温异常指示灯11亮，检测到dspa灭火器断路或短路异常时，灭火器故障指示灯13亮。

参照图3，本实用新型的消防装置控制原理是：

控制箱4内设置的嵌入式控制器内有开发程序，是整个消防装置的大脑，起核心运算作用，报警温度设定输入信号与温度显示直接与控制器相连，报警温度分为报警下限与报警上限两种数值，当达到报警下限值时，嵌入式控制器只输出报警信号不输出dspa灭火触发信号，当达到报警上限值时，嵌入式控制器不仅输出报警信号且延时后输出dspa灭火触发信号；io接线板是控制器与外界检测与执行的输入输出接口，感温元件检测信号经io接线板传至嵌入式控制器，经嵌入式控制器分析运算，达到所设火警报警温度设定值后，控制器经io接线板输出触发控制信号至dspa灭火器喷射灭火剂；同时控制器输出紧急熄火信号至发动机ecu，使压裂车第一时间停熄发动机，切断动力源防止火势扩大；同时控制器输出信号至仪表车内的声光报警动作，提醒人们此时发生火灾；感温元件采用线性连续型热电偶类感温电缆时，控制器会检测分析感温电缆长度范围内的模拟量信号一最高温度，并将此温度值显示在面板温度显示器上，根据此温度可判断感温元件布置区域内是否发生了温度异常但还没达到火灾程度，也即达到报警下限值时，发出报警但不触发dspa灭火器，只提醒人们进行监测区域内发动机、传动箱、压裂泵等设备的维护，从而达到预防火灾目的；感温元件采用普通热电偶类感温电缆时，只在达到报警温度时感温电缆发出一开关量信号，温度显示只有设定的报警温度而没有区域内的实时最高温度，此后控制器执行与使用线性感温电缆一样的灭火与相应保护程序；控制器还有自我诊断功能，当dspa灭火器与感温元件与正常阻值相差较大时，控制器会输出故障信号至面板，提醒更换灭火器或感温元件；各个过程中控制器输出相应的状态指示信号至控制箱面板，提醒人们注意；按拨码开关可设定控制器的两种工作模式：自动灭火与手动灭火。

1)自动灭火模式。

感温元件的温度信号经io接线板传至嵌入式控制器分析运算达到报警值后，先输出信号至仪表车内的声光报警装置，或控制面板上的火灾报警指示灯与蜂鸣器，提示有可能发生火灾，经设定的延时时间之后再发出dspa灭火信号与发动机熄火信号，设定延时是为了防止感温元件本身出故障或偶尔高温但仍属正常下出现误报警，延时时间的设定仍是用拨码开关设定，每按一次按1秒单位增加或减少。

2)手动灭火模式。

感温元件的温度信号达到设定报警值后，嵌入式控制器不需要延时就直接输出dspa灭火信号与发动机熄火信号，适用于紧急情况下，操作人员发现压裂车在控制器未发出火灾报警信号时仍有着火迹象时，按下压裂车消防装置控制箱面板上的紧急灭火键，或仪表车内手动触发键，远程紧急触发dspa灭火器执行灭火。

参照图4，当需要布置多个dspa灭火器以增大灭火覆盖范围时，多个dspa灭火器可采用总线型结构，使用触发控制线束1中的deutshch电气插接件将多组单元电缆连成一条总线即可。

本实用新型所用的dspa灭火器基主要成份为气溶胶，喷射出的气溶胶中所含固体颗粒直径小于1μm，远小于通常干粉灭火器所用固体颗粒直径，具有气体流动性，可迅绕过障碍物全淹没保护区，且持久性强，有效阻止复燃。

本实用新型所用的灭火剂对臭氧层不产生破坏，对压裂车设备无腐蚀，沉降物少，不影响电气元件正常工作。

本实用新型基于嵌入式控制技术结合温度检测元件与最新dspa气溶胶灭火材料，解决了压裂车在使用过程中出现的火灾检测慢与灭火效率低的问题，不仅有效预防了压裂车单车火灾的发生，还能及时切断压裂动力源不扩大火情进而及时灭火不复燃，同时不伤害压裂车电气系统，灭火后不影响压裂车的二次使用，灭火材料对环境无污染，提高了压裂车的安全性能，是目前压裂车实用可靠的消防解决方案。

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