一种危化品洗消方舱的设计

殷杰 戚中勇 王丽

摘 要：危化品洗消方舱为扩展式，搭载在奔驰乌尼莫克U5000越野车底盘上，利用方舱内的洗消舱对人员进行舱内流动洗消，利用方舱内配备的水枪和水带对外部场地进行喷枪中和或洗消。方舱内配备基础的洗消和侦检等各类尖端装备，对常规化学污染快速处置。方舱内分设洗消舱、更衣舱、淋浴舱及动力舱。

关键词：扩展式；洗消；淋浴

中图分类号：E929.8 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）29-0107-03

Abstract： The perilous chemicals washing cabin is an extended type， which is mounted on the chassis of the Mercedes-Benz UNIMOG （Universal-Motor-Ger？t） U5000 off-road vehicle， and uses the washing cabin in the cabin to carry out in-cabin fluid cleaning for personnel. Use the water gun and water hose equipped in the cabin to neutralize or wash out the outside ground with the spray gun. The cabin is equipped with all kinds of advanced equipment， such as basic cleaning and detecting equipment， etc.， for the rapid disposal of conventional chemical pollution. The tank shall be divided into ablution tank， changing compartment， shower tank and power tank.

Keywords： extended type； ablution； shower

1 概述

本文主要研究內容为以Mercedes-Benz乌尼莫克U5000 4×4单排驾驶室二类底盘作为基础车，研发整体自装卸危化品洗消方舱，用于危化品灾区洗消处理。

2 危化品洗消方舱的整体设计

2.1 洗消方舱的主要参数

根据载重车底盘尺寸和公司需求，初定洗消方舱的主要参数如下：

方舱外形尺寸（长×宽×高）：3850mm×2300mm×1650mm

箱体内部尺寸（长×宽×高）：3545mm×2100mm×1450mm

方舱展开外形尺寸（长×宽×高）：3850mm×4480mm×2200mm

方舱总质量：6352.55kg（整备4552.55kg+水1800kg）

清洗淋浴作业能力：144人/h（按每小时12批，每批12人/3min（清洗）+2min（辅助）

洗消喷头数：6个

单人用水量：30L

淋浴喷头数：6个

洗消用水温：20℃～40℃

展开与撤收时间：≤15min

水箱总容量：1800L

洗浴用水水源：符合GB3838-2002规定的Ⅰ～Ⅲ类水域的水

发电机额定功率：5kW

洗消液温度可调范围：0℃～70℃

淋浴舱内的温度可调范围：16℃～40℃

CNG天然气容量（4×140L）：123.2

洗消持续作业时间：8.33h（Δt=25℃） 2.66h（Δt=50℃）

2.2 整体结构

2.2.1 结构组成

本洗消方舱为扩展式臂钩方舱，需要搭载在一辆整体自装卸运输车上。整车二维图布置见图1。

本方舱主要由燃气热水系统设备、CNG压缩天然气罐（140L/瓶），包括盛装气瓶框架、减压阀类、管路类、仪表控制、5KW（燃气）汽油发电机、加压泵、空气加热器、电气控制系统、洗消系统、淋浴系统、给排水系统、气路系统（电控阀）、照明及信号系统、污水处理装置等主要部件组成。同时，箱体内配置有侦检类、防护类、三防布帘、洗消剂、急救类等物品。方舱两侧为扩展式和布帘搭接结构。方舱两侧展开见图2。

2.2.2 洗消系统

洗消系统的作用是把洗消剂与水按照一定的比例通过自动比例泵混合。然后通过淋浴系统给装备进行洗消。系统管路全部由奥氏体304不锈钢管材质制作，焊接牢固、可靠，罐体及管路管确保10年不渗漏，不变形。阀门均采用奥氏体304不锈钢材料或铜钝化材料。接口均采用铝合金材料。

2.2.3 方舱箱体

箱体的外形尺寸和结构形式统一为平板直角方舱。方舱采用上升扩展式大板厢式车结构。箱体宽度方向两侧设置铰链座，上下可旋转折翻后固定，旋转固定动力由液压缸提供。伸出部分挂三防布帘，供人员进入箱内洗消和淋浴。因为箱体外部不会接触到内部的洗消剂，同时为了保证箱体的强度和刚度，所以主体的外骨架选用优质碳钢骨架，而内骨架可能会接触到洗消剂，所以内骨架采用高强度防腐蚀全铝合金型材框架式搭接结构，一方面减少箱体重量，另一方面也保证了箱体的刚度和强度。方舱两侧为淋浴舱和洗消舱，中间是器材室，器材室里有很多电路跟电子元器件，处于安全角度考虑，需要将器材室跟淋浴室分开，避免淋浴车和洗消舱的热水和洗消夜进入器材室，因此在器材室跟淋浴室之间设置帘子门。

3 方舱特点及设计计算

3.1 采用方舱上下翻转及扩展技术

改进目前市场洗消和淋浴功能不能同时工作的状态，实现洗消和淋浴集成在一个方舱内，并且具备升降、车厢宽度两侧方向均可扩展和调平等功能，实现人员的洗消和淋浴工作。在方舱的左右侧设置扩展上下翻板，构成人员通道。上部向上翻转后，中间将形成一个较大的扩展空间，四周以帐篷布帘形式快速搭建一个帐篷式工作间，为该方舱提供一个较大的安装空间及较舒适的工作环境。

3.2 以天然气为热水器材料

天然气作为一种干净、环保的新型优良能源，燃烧产生的物质几乎不含微粒粉末、硫元素和其他有害物质。不仅可以削减煤和石油的用量，而且与使用煤和石油时比较，二氧化硫和粉尘排放量几乎为0，还能够大幅度的削减二氧化碳排放量和氮氧化合物排放量，有助于舒缓地球温室效应，防止酸雨形成，从根本上改善地球的环境质量。

3.3 采用即热式热水系统技术

将节能、智能、恒流特点于一体的即热式系统引用在该装备上，该热水系统无需派人看守，只要将所需要的温度输入系统，系统会自行加热，使出水口的温度符合要求，只要系统内提供热量的天然气含量充足，系统可以稳定的提供符合要求的恒温热水，绝对不会产生断流、水冷等现象。据查新资料显示，国内外目前危化品洗消车还没有采用该技术。

3.4 洗消用途多样化

该洗消方舱将舱内洗消、器材洗消、区域洗消结合为一，不仅能对人员装备进行洗消，还能够对场地、车辆等进行远程洗消。

3.4.1 人员实施洗消（舱内）

方舱内部设有洗消舱、淋浴舱。洗消舱内设有一套多体位脉冲的喷淋装置，提高洗消作业的效率和质量。共6个喷淋头，可在一定位置实现多方位旋转，对人员实施洗消，一个批次可供六人同时洗消。淋浴舱设有喷洗装置、更衣舱、6个淋浴喷头，2个暖气片，可供六人同时淋浴。经多体位喷淋装置冲洗，利用“人员洗消剂”通过高压脉冲喷淋的洗消方式对防化服用洗消液水洗消处理。

3.4.2 车辆与设备实施洗消（舱外）

利用水带将水枪连接到洗消方舱的自动比例泵上，然后通过水枪对被危险化学品污染的车辆器材按照自上而下、由里到外、从前到后的顺序进行洗消。包括参战人员使用的防毒设施、检测仪器、设备等车辆等。

3.4.3 危险源和污染区实施洗消

当危险化学品或者其他有毒物质发生大面积泄漏事故时，消防官兵需要尽快清理出一片安全区域，将洗消方舱通过整体自装卸运输车放置在安全区域，当消防官兵对泄漏气体或者气体的源头控制完成后，将水枪和水带连接至洗消方舱的洗消室，对污染的器材及区域进行洗消。

3.4.4 方舱质心计算

由于方舱整体呈对称布置，且装置较多，在这里忽略一些小质量装置（未计算的质量为6352.55-6130=222.55kg），只计算大质量装置对方舱质心的影响。如图3，其中A为天然气分布的中心，B为方舱骨架的中心，C为热水器的中心，以方舱中心B为原点建立中心坐标系，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴。

經过三维建模分析可知，可将各装置的中心作为他们