燃油箱填充用防火抑爆网状泡沫材料

网状聚氨酯泡沫材料具有97%以上的孔隙、优良的机械性能和极强的抑制爆炸连锁反应扩大和缓和燃油冲击晃动等特性.本文就这类网状材料的结构、性能和防火抑爆机理进行分析和研究,并简要介绍了这类材料的使用情况.     

燃油箱系统静电实验研究

在飞机燃油箱内填充网状聚氨酯泡沫材料(以下简称“聚氨酯泡沫”)是一种十分有效的被动抑制损伤的防爆技术。但在飞机地面加油时,燃油与聚氨酯泡沫的高速冲刷与摩擦会产生静电并可能发生静电荷的积聚而使燃油带上高的静电电压,极有可能发生静电火花放电,威胁飞机安全。为了探寻填充聚氨酯泡沫燃油箱系统的静电电压积累规律,设计了简化的实验装置和测量系统,以几种较快的流速进行静电循环冲刷实验,并分类进行各项实验数据的整理和分析。通过Origin7.0软件采用非线性最小二乘法拟合(Levenbergmarquardt算法),编制了自定义参数初始化函数,完成了实验公式的参数求解。该参数估计不受人工干预,且拟合精度较高。通过实验和计算得到了填充聚氨酯泡沫燃油箱系统的静电电压积累数学表达式,基本符合静电电压经典物理公式。     

基于锥形量热仪的典型软垫座椅材料燃烧特性研究

采用锥形量热仪研究不同热辐射功率下典型软垫座椅材料(聚氨酯泡沫填料/包覆层组合件)的燃烧特性,为软垫座椅的火灾安全提供技术支持。结果表明:在点燃性能方面,聚氨酯泡沫/人造革组合件的耐热性相对最高,其点燃前包覆层开口临界辐射功率为40~45 k W/m~2,聚氨酯泡沫/尼龙组合件不易被点燃,其包覆层具有较高的阻燃性;分析材料的热释放速率(HRR)曲线得到,聚氨酯泡沫/人造革组合件充分燃烧过程中出现2个增长峰,且峰值相对较低,而聚氨酯泡沫/化纤与聚氨酯泡沫/尼龙组合件只有1个增长峰,且在50k W/m~2热辐射下峰值均达到600 k W/m~2以上;采用多种评价指标对各组合件进行评估,发现FGI分析与Petrella风险矩阵更适用于组合件材料的火灾危险性评估。     

石墨烯聚氨酯构筑煤矿临时密闭墙试验研究

为解决传统矿用通风构筑物材料质量沉重、构筑低效的难题,研发一种新型石墨烯聚氨酯泡沫,测试其各项通风构筑物的性能。首先使用一步法制备新型石墨烯聚氨酯泡沫,然后通过塑料薄膜和薄片气体透过性试验测试材料的密闭性,最后利用综合热分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、金相显微镜等分析材料的结构。结果表明:所制备的新型石墨烯聚氨酯泡沫材料密度仅40 kg/m3;红外光谱显示富含C=C、C=O、-OH、-CO、-NH等有机官能团;金相显微镜观察得到160μm尺寸泡沫分布均匀稳定。新型石墨烯聚氨酯泡沫材料在模拟试验30天内材料保持高效密闭性,在400℃以内有着优良的热稳定性,离火0. 13 s内自熄,作为矿井临时通风构筑物可以减少使用过程中火灾风险的发生。     

基于层层自组装技术制备的吸油型聚氨酯泡沫材料及其性能研究

利用高效吸油材料处理溢油事故是一种简单有效的方法。针对现有吸油材料吸油效率较低、制备方式复杂的问题,采用层层自组装技术,将钠基蒙脱土填充的涂层构筑于软质聚氨酯泡沫表面,经过后续疏水改性处理,制备了具有超疏水超亲油表面的聚氨酯泡沫材料。材料测试结果表明:组装4层涂层改性的聚氨酯泡沫水接触角达到135°,对不同种类油品的吸油重量能达到自身重量的30~60倍;油水混合物中的吸油效果也显示其能有效处理水面、水下油污。宏观燃烧实验测试结果表明制备的改性聚氨酯泡沫具有良好的阻燃性能。采用上述简单易行的制备技术制得的吸油材料,可成功应用于油水分离,具有良好的应用前景。     

阻燃聚氨酯泡沫材料的性能测试影响因素分析

聚氨酯泡沫材料具有优异的综合性能,广泛应用于工业以及人们生活的各个领域中,未经阻燃处理的聚氨酯易燃,发烟量大,各工业部门对其制品燃烧性能的要求越来越高,本文通过试验研究阻燃聚氨酯泡沫的相关性能影响因素,在平衡其物理机械性能的前提下,测定其水平燃烧性能、利用烟密度测定仪测试烟密度,确定其相对发烟性能.通过对测定中的影响因素进行分析,总结出几个影响测定聚氨酯泡沫相关性能的重要因素.     

不同添加剂对聚氨酯泡沫材料阻燃性能的影响

为研究不同添加剂对聚氨酯泡沫材料阻燃性能的影响,对磷酸、硼酸、杨梅单宁阻燃剂3种添加剂处理后的聚氨酯泡沫材料与标准样分别测定氧指数、热值、烟密度等级和热稳定性,并以层次分析法评价阻燃性能优劣。结果表明:4种材料PUF STD、PUF PA、PUF BA、PUF FR的OI、CV依次分别为34.71%、38.59%、35.88%、37.86%,17.4023、16.7037、15.3197、15.0397kJ/g,燃烧时均少烟,热稳定性排序为:TS PA>TS STD>TS FR>TS BA;采用层次分析法分析3种添加剂对聚氨酯泡沫材料阻燃性能的影响顺序由优到劣为:PUF PA>PUF FR>PUF BA>PUF STD。该结论可为聚氨酯材料阻燃添加剂的选择提供参考方向。     

基于氧化石墨烯和碳纳米管的二元杂化物的阻燃性能研究

探讨了氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)组成的二元杂化物在聚氨酯泡沫上的阻燃协效作用。利用层层自组装方法,将氧化石墨烯和碳纳米管构成的涂层构筑于软质聚氨酯泡沫的表面,然后通过宏观燃烧测试、锥形量热仪分析等手段对涂层改性的泡沫材料的阻燃性能进行分析。研究结果表明,相较于单一组分(CNT或GO),二元杂化物(CNT/GO)改性的聚氨酯泡沫材料显示出更低的热释放速率峰值和总的热释放量,并且其燃烧后残留的炭渣结构最为完整。因此,由GO与CNT组成的二元杂化物涂层具有更高的阻燃效果。     

可膨胀石墨阻燃聚氨酯硬质泡沫燃烧安全性能研究

本文在明确聚氨酯硬质泡沫(RPUF)市场应用地位的基础上,采用水性发泡的方法,制备了可膨胀石墨阻燃(15wt%)的聚氨酯硬质泡沫(EG/RPUF),通过对其燃烧后炭层表面的扫描,明确了其防火机理。采用锥形量热仪模拟典型的保温泡沫材料在真实火灾中的燃烧行为,得出了EG/RPUF较RPUF有更好阻燃性能的结论。     

用DMA研究聚氨酯泡沫材料的压缩耗能性能

本文提出一种分析泡沫材料抗周期性脉动冲击防护性能的试验方法。运用DMA"低频—高频—低频"周期循环的动态压缩模式,模拟外部冲击脉动压力"弱—强—弱"周期性变化的作用特点。使用该方法对异氰酸酯指数不同的几种低密度聚氨酯泡沫材料进行了试验分析。结果表明,异氰酸酯指数R为1.8的低密度聚氨酯泡沫材料对周期性脉动冲击压力具有较高的损耗因子和耗能模量,与分子结构理论分析一致,该试验方法具有参考价值。     

PFC-APG-SA水成膜泡沫防治油液储运火灾实验研究*

为有效防治油液在储运过程中易发生火灾问题,针对油液储运火灾特点,研发1种PFC-APG-SA水成膜泡沫材料。基于发泡性能、表面张力、pH值和抗烧性能,对复配的8种水成膜泡沫液开展性能测试实验,优选出最佳配方。结合分子动力学模拟,探究复配表面活性剂在模拟体系界面中分子排布作用的微观机理。研究结果表明:新型水成膜泡沫液发泡倍数为9.5,泡沫形态稳固,表面张力为17.521 mN/m,抗烧时间约为784 s,用量小且可以有效抑制油液燃烧;在分子动力学模拟中,复配的表面活性剂分子在油表面排列更为紧密,与油之间的相互作用能绝对值为8 210.238 kJ/mol,相互作用强且结构稳定。研究结果可为水成膜泡沫在油液储运火灾防治中的应用提供一定参考。     

环氧丙烷储罐空气泡沫灭火试验研究

环氧丙烷为低沸点水溶性可燃液体,由于其饱和蒸汽压大,灭火困难,此前,国内外未对环氧丙烷进行过大型工程应用灭火试验研究。为研究空气泡沫对环氧丙烷储罐的灭火性能,分别对环氧丙烷进行了0．25m^2油盘探索性试验、1．73m^2油盘泡沫灭火剂选型试验和直径3．5m储罐工程应用灭火试验。试验结果表明,空气泡沫难以扑灭环氧丙烷储罐火灾,在直径3．5m储罐上,虽然采用了灭火性能较好的泡沫液,且使用了较大的供给强度和较长的供给时问,但仍难灭火。在试验基础上,对环氧丙烷储罐的消防要求提出了建议。     

压缩空气泡沫扑救大型油类火灾全尺寸实验研究*

为验证压缩空气泡沫扑救大型火灾的有效性,分别开展225 m2甲醇和450 m2重油油池火灭火实验,采用压缩空气泡沫系统搭配消防机器人远距离喷射压缩空气泡沫的灭火方法,分析该方法的灭火效能。研究结果表明:压缩空气泡沫系统可以实现远距离灭火,压缩空气泡沫的施加可以有效降低油池内燃料温度、火场温度以及油池附近热辐射强度。在压缩空气泡沫系统混合液流量为3 900 L/min时,距离油池边缘29 m条件下扑救450 m2全尺寸重油火灾的灭火时间为130 s,灭火阶段水和3%泡沫液的消耗量分别为8 233 L和273 L;在压缩空气泡沫系统混合液流量为3 600 L/min时,距离油池边缘不小于35 m条件下扑救225 m2全尺寸甲醇火灾的灭火时间为231 s,灭火阶段水和6%泡沫液的消耗量分别为12 962 L和808 L。研究结果对提升扑救大型油池火灾的作战能力具有重要意义。     

蛋白泡沫灭火剂贮存寿命的探讨

本文介绍了影响蛋白泡沫灭火剂贮存寿命的各种因素，探讨了延长蛋白泡沫灭火剂贮存寿命的方法。     

罐壁式泡沫系统扑救密封圈火灾试验研究

针对大型浮顶罐罐壁式泡沫灭火系统的特点及不足,依据相关规范要求设计了30m长的密封圈火灾模拟试验油槽,开展了3％型水成膜泡沫液和6％型氟蛋白泡沫液灭火试验。现场测定了泡沫的发泡倍数和析液时间,符合规范要求但略低于检测值。试验过程测定了泡沫在泡沫堰板内的流动速度和燃烧油面的蔓延速度,观察了不同的泡沫液和泡沫混合液供给强度下的油槽火灭火状况,对比分析了油槽火周邻的温度和热流分布。在此基础上,评估分析了罐壁式泡沫系统扑救密封圈火灾的有效性。试验结果表明：有效的泡沫混合液供给强度下,3％型水成膜泡沫和6％型氟蛋白泡沫可控密封圈火灾,甚至灭火;泡沫类型和泡沫混合液供给强度对油槽火全淹没时间的影响较大。该试验对大型浮顶罐低液位密封圈火灾扑救具有积极的指导意义和工程应用价值。     

水成膜泡沫对变压器油池火的窒息特性研究

水成膜泡沫在油类表面的窒息作用是扑灭油类火灾的重要机理之一,针对自行开发的快速型泡沫灭火剂开展了其对油池火的窒息灭火特性研究。首先通过老化试验测试了泡沫液的热稳定性,然后对比了不同成分泡沫液在25＃变压器油表面的铺展特性,之后研究了不同发泡倍率和成分的泡沫液对油池火的窒息灭火效果及影响规律。研究发现,铺展性能不佳的泡沫液会逐渐丧失窒息能力,而铺展性能优异的泡沫液能持续发挥窒息作用。提升泡沫液热稳定性有利于在油面形成稳定的液膜,隔绝氧气并降低可燃分子挥发速率。此外,发泡倍率较低的泡沫液的流动性更强,在相同液体流量条件下低倍数泡沫的窒息灭火效果更优。自研的快速型泡沫灭火剂在热稳定性和铺展性能两方面均具备优良的性能,因此其窒息灭火效率和抗复燃能力优于现有的大部分同类泡沫灭火剂。     

攀钢二期工程除尘器评价

通过对攀钢(集团)公司二期工程上马的5种类型除尘器性能进行监测评价，重点对除尘器除尘效率和处理风量的实测值与设计值相比较，调查监测结果表明：电除尘器、水膜除尘器、大型布袋除尘器和旋风多管除尘器性能良好；小型布袋除尘器运行情况良莠不齐，泡沫除尘器运行情况差。针对其使用现状提出相应的建议。     

The effect of changing the fuel of the LASTFIRE test

The LASTFIRE test is intended for the evaluation of foams used in extinguishing fires of flammable and combustible liquids in storage tanks in refinery and oil related facilities. The purpose of this study is to find, experimentally, an alternative fuel to be used in the LASTFIRE test, as a replacement for the heptane fuel, which is normally used in this test. Beside heptane, three other fuels are tested in the current study: diesel, jet A1 and kerosene. The study involved performing the LASTFIRE test, using each of the fuels and then comparing the results. The same foam is used as an extinguishing agent for all the tests and for each fuel, tests are conducted three times with separate foam discharging nozzles: semi-aspirated, aspirated and system. Using a commonly used scoring system, the results of the four fuels are evaluated. Any replaceable fuel should obtain the similar score as that is obtained by heptane. The study shows that none of the three alternatives has been judged to be suitable to replace heptane, in the LASTFIRE test.     

压缩空气蛋白泡沫抑制液体火的有效性研究

压缩空气泡沫灭火技术是一项新型灭火技术,为验证压缩空气泡沫系统与蛋白泡沫灭火剂结合使用时是否可以成为含PFOS泡沫灭火剂的替代技术,开展了压缩空气蛋白泡沫抑制液体火有效性试验.在对压缩空气蛋白泡沫的泡沫性能进行分析的基础上,进一步采用标准油盘火试验模型对压缩空气蛋白泡沫的灭火性能进行评估,并与吸气式泡沫产生系统进行了对比.试验结果表明压缩空气蛋白泡沫具有优异的泡沫性能,同时具备抑制非水溶性液体火的有效性,可以作为含PFOS泡沫灭火剂的替代技术.