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联系人:王秀秀
010 -66083178
www.qxwq.org.cn 
北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:工厂火灾阀门迅捷关闭器
学校名称:沈阳工学院
参赛队伍:ESU.
队伍编号:218814
参赛学生:王刚 刘凯祥 孟博 张思宇  
指导老师:王丽  
投票日期:2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

工厂火灾阀门迅捷关闭器:工业消防安全的 极速防线

在工业生产的复杂场景中,火灾隐患如影随形。化工园区的易燃介质管道、电厂的能源输送枢纽、危化品仓储的流转节点…… 一旦火灾发生,阀门的启闭效率直接决定着灾情的走向。工厂火灾阀门迅捷关闭器的出现,以 毫秒级响应、智能化控制的技术优势,为工业消防安全筑起一道 极速防线

一、诞生背景:工业火灾的 痛点催生技术革新

工业火灾具有蔓延快、危害大、扑救难的特点。据应急管理部统计,2023 年全国工业火灾事故中,因阀门关闭不及时导致火势蔓延、引发连环事故的案例占比超 35%。传统人工操作阀门存在三大短板:

效率低下:人工找到并操作阀门平均需 1-2 分钟,而火灾在 1 分钟内即可进入猛烈燃烧阶段;

安全风险高:操作人员在火灾现场易受高温、浓烟、爆炸威胁;

适配性差:不同规格、类型的阀门需不同工具,应急时易出现 工具错配

在此背景下,工厂火灾阀门迅捷关闭器聚焦 极速控阀、全域适配、安全可靠的核心需求,成为工业消防领域的创新解决方案。

二、技术解析:结构与原理的 精密协同

(一)核心结构:模块化设计的 三维保障

该设备采用 **“三抓卡手 + 动力传动 + 主体支撑”** 模块化架构,各模块既独立成系统,又协同实现 迅捷关闭的核心功能。

三抓卡手系统:设备的 执行终端,采用120° 均匀分布的自适应卡爪设计。卡爪内置防滑齿纹与弹性缓冲组件,可适配 DN50-DN200 范围内的绝大多数工业阀门手轮 / 阀杆。其 仿生夹持原理确保卡爪与阀门部件面接触贴合度≥98%,彻底解决传统工具 打滑、卡滞的痛点。

动力传动单元:提供 气动 / 电动双动力可选方案。气动版本依托工厂气源,响应时间≤0.5 秒;电动版本内置高容量锂电池,单次充电可支持≥50 次全行程操作。传动系统采用高精度齿轮组,扭矩输出精度控制在 ±2% 以内,既保证阀门 关得紧,又避免过扭矩损坏阀门。

主体支撑结构:选用304 不锈钢合金,具备耐高温(≤300℃短时耐受)、抗腐蚀特性。主体集成压力监测、状态反馈模块,可实时向中控系统传输阀门开闭状态、设备运行扭矩等关键参数,实现 控制 - 监测闭环。

(二)工作原理:感知 - 决策 - 执行的毫秒级联动

火灾发生时,设备通过两种方式触发:

自动联动:接入工厂火灾探测系统(如感烟、感温探测器),一旦探测到火灾信号,立即启动设备;

手动应急:现场人员通过防爆按钮或远程中控指令触发。

触发后,三抓卡手迅速对准阀门手轮,动力单元驱动卡手旋转,带动阀门阀芯动作,全程耗时≤3 —— 这意味着,在火灾初期即可切断可燃介质的传输路径,将灾情控制在 萌芽阶段

三、性能优势:从 能用好用的技术跨越

(一)迅捷性:与火灾竞速的 时间优势

相比人工操作的平均 1-2 分钟,该设备将阀门操作时间压缩至 3 秒内,效率提升超 20 倍。以某化工园区的易燃液体管道为例,若火灾发生后 3 秒内关闭阀门,可减少90% 以上的介质泄漏量,大幅降低爆炸、蔓延风险。

(二)适配性:一器多能的 普适价值

三抓卡手的自适应调节机构,可兼容市场上 90% 以上的工业阀门规格(包括闸阀、截止阀、球阀等主流类型)。企业无需为不同阀门单独采购设备,综合采购成本降低 40% 以上,同时简化了运维管理的复杂度。

(三)可靠性:极端环境下的 稳定输出

设备通过IP67 防尘防水认证与10 万次循环操作测试,在 - 20℃~+60℃的温度区间、95% 相对湿度的潮湿环境中均可稳定工作。内置的故障自诊断系统可实时监测部件磨损、动力衰减等隐患,提前发出维护预警,确保 应急时刻不掉链

(四)智能化:智慧消防的 终端节点

设备支持接入工厂智慧消防管理平台,实现 远程控制、状态可视化、数据追溯。管理人员可在中控室一键操作多区域阀门,也可通过历史数据复盘火灾应急过程,为消防安全管理优化提供数据支撑。

四、应用场景:多行业的 安全守护者

(一)石油化工领域

在炼油厂的原油输送管道、化工厂的反应釜进料口等关键节点部署该设备,可在火灾发生时迅速切断易燃介质(如汽油、甲醇)的供应,避免火势因介质持续泄漏而扩大。某沿海石化基地的应用案例显示,该设备使火灾引发的装置损毁率降低了 52%

(二)电力能源领域

在电厂的燃气轮机燃料管道、燃煤电厂的燃油点火系统中应用,火灾时快速关闭阀门可防止 - 连锁事故,保障电网稳定运行。以某大型火电厂为例,该设备的投用使火灾导致的停电时间缩短了 70%,减少经济损失超千万元。

(三)危化品仓储领域

在危化品仓库的进出料管道阀门处安装,一旦库区发生火灾,可快速隔离危险介质(如液氨、环氧乙烷),防止有毒有害气体大规模扩散,为人员疏散和火灾扑救创造安全环境。

五、社会价值:从 设备安全生态的延伸

工厂火灾阀门迅捷关闭器的意义,不仅在于一款设备的技术创新,更在于它推动了工业消防安全从 被动扑救主动防控的范式转变:

提升本质安全水平:通过技术手段弥补人为操作的短板,让 安全从依赖人的责任心,转变为 技术兜底的刚性保障;

助力行业标准化:其适配性与智能化设计,为工业阀门应急控制的标准化、规范化提供了参考,推动行业技术升级;

践行社会责任:在 安全生产成为企业核心竞争力的今天,该设备是企业落实主体责任、守护员工生命与财产安全的 有形载体,为构建更安全的工业生产生态贡献力量。

未来,随着人工智能、新材料技术的发展,该设备还可集成AI 火灾预判算法,实现 隐患预警 - 阀门控制的全流程智能化;在材料上探索耐高温记忆合金的应用,进一步拓展极端环境下的性能边界。可以预见,工厂火灾阀门迅捷关闭器将持续进化,成为工业消防安全领域的 核心力量,为现代工业的安全发展保驾护航。

 

 

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