储罐液下泡沫喷射系统的应用研究

建立了压缩空气泡沫灭火试验装置和试验储罐,对储罐液下泡沫喷射灭火技术进行了试验研究,研究结果显示:发泡倍数和泡沫液流量对灭火效果影响明显,而储罐泡沫的注入位置对灭火效果影响较小;液下喷射的发泡倍数宜控制在5~7之间,发泡倍数超过8后,泡沫层含油量超过40%,无法控火;泡沫混合液供给强度宜取5.0 L/(min·m~2),供给强度加倍后,无法控火;在适宜的试验条件下,控火时间在40~45 s。     

重质油储罐固定式泡沫灭火系统设计优化研究

通过重质油储罐的实体火灭火试验,获得了氟蛋白泡沫液和水成膜泡沫液的供给强度与灭火时间对应关系数据,确定了每种泡沫液扑救重质油储罐火灾的最低泡沫供给强度;以10 000 m3固定顶重质油储罐为例进行了泡沫系统设计计算,将优化设计方案与原有设计方案进行了对比,主要变化是泡沫发生器数量从4只提高至6~8只,泡沫主管线管径从DN200提高至DN250,泡沫消防泵流量也相应提高。优化后的储罐泡沫灭火系统提高了泡沫灭火能力,提升了系统的可靠性,降低了储罐火灾风险。     

压缩气体泡沫灭火器的研发及性能测试

通过压缩气体泡沫(CAF)灭火器的优化设计,开展了不同气液比、泡沫输出管线长度和泡沫出口管径的试验研究,确定了压缩气体泡沫灭火器的最佳技术参数。将压缩气体泡沫灭火器进行了覆盖性能测试,同时与负压式、干粉灭火器进行了流淌火的对比试验。研究结果表明:该灭火器不仅具备覆盖功能,同时灭火速度快、用量少,无论物化性能、灭火性能,都超越现有的吸气式灭火器和干粉灭火器,是新一代高性能灭火器材。     

氮气泡沫与压缩空气泡沫在模拟油品储罐多工况下灭火能力对比分析

通过试验模拟油品储罐在不同液位下,由于爆炸导致储罐罐顶不同开口程度下的火灾情形,对比氮气泡沫与压缩空气泡沫对柴油、120#溶剂油火灾的灭火性能。试验证明：泡沫系统的气源、储罐罐顶开口程度、存储介质及液位高度对灭火难度均有影响,油品挥发性越强灭火难度越大,低液位较高液位更难灭火,罐顶开口程度越小挥发性强的油品灭火难度越大,挥发性差的油品灭火难度越小;在罐顶25%开口、低液位情况下,120#溶剂油灭火难度大幅度提升,由于液位低,且开口小,罐内热积聚严重,对泡沫的热稳定性要求更高,灭火强度要求更高,灭火时间更长,氮气泡沫灭火时间较压缩空气泡沫减少15.3%,证明氮气泡沫热稳定性更强,且破裂后释放氮气的局部窒息作用有所体现。建议针对挥发性强的轻质油品储罐,应增加泡沫供给强度,优选氮气泡沫系统。     

移动式压缩气体泡沫灭火装置性能研究

针对石化企业发生初期火灾进行快速灭火的需求,研发了移动式压缩气体泡沫灭火装置。通过考察出口管径、软管卷盘长度、气液比等参数对泡沫性能的影响,实现了该装置关键组件的最优化设计。测试了该灭火装置的泡沫混合液平均流量、干/湿泡沫发泡倍数、25%析液时间、灭火时间等性能参数。研究结果表明:该灭火装置泡沫混合液平均流量高达40 L/min,灭火时间为80 s,仅是负压式泡沫灭火装置灭火时间的44%。另外,该装置还具备一键启动、干湿可调、操作简便、行驶快捷的优势。因此,该装置在物化性能、泡沫性能及灭火性能方面都超越现有的同类型产品。     

罐区固定式泡沫灭火系统及应用

对罐区的固定式泡沫灭火系统的组成、工作原理及应用进行了分析,探讨了现有罐区泡沫灭火系统的优缺点和适用范围,指出了现有灭火系统的缺陷,介绍了一种机械泵入式压缩气体泡沫灭火系统在罐区的应用。     

消防用液氮泡沫长距离输送流动特性实验研究

针对石化企业火灾处置需求,开展了多组液氮泡沫长距离输送实验,分析了液氮泡沫在静置和输送状态的析液与再发泡过程,提出了液氮泡沫在消防管线内再发泡物理模型(P-S模型),指出消防管线内的逸散气体、液滴、相邻气泡间瞬态压力差、气泡间空间等是液氮泡沫再生成的必要条件,揭示了消防管线内液氮泡沫析液-发泡-再析液-再发泡的循环机制,提出了液氮泡沫输送动力强度概念。实验结果证明液氮泡沫在消防管线内能输送1 000 m距离,液氮泡沫在DN80的消防水带内输送400 m时出现“长管阻力效应”,输送更远距离需要的输送动力强度将增加2～3倍;输送液氮泡沫的动力强度是输送泡沫混合液液体的1.5～1.9倍;对相同的液氮泡沫输送流量,在消防管线流通面积增加1倍后,输送动力强度降低69%。为向火灾现场远距离输送大流量液氮泡沫,应采用大管径消防管线高压输送。     

泡沫发生装置对二氧化碳泡沫性能影响研究

泡沫发生装置是影响二氧化碳泡沫灭火系统性能的关键部件，现行泡沫发生装置主要由气液混合腔和扰流装置两种部件共同组成，且在使用过程中易因气流和液流流量或压力设计或控制不当造成管路中发生脉动现象，故结构设计和参数选取至关重要。基于二氧化碳泡沫灭火系统，开展同轴混合腔与扰流器对二氧化碳泡沫性能的试验研究，主要包括同轴混合腔放置方向(气液两相流流向与重力方向是否相同)和不同扰流器(螺杆扰流器、筛网扰流器、丝网扰流器)对二氧化碳泡沫性能的影响，分析了二氧化碳泡沫灭火系统产生脉动现象的原因，获得了同轴混合腔和扰流器对二氧化碳泡沫析液时间、泡沫发泡倍数、泡沫形态的影响规律，并对各工况下二氧化碳泡沫灭火系统的灭火性能和抗烧性能进行了测试。结果表明：同轴混合腔垂直向上且选择丝网扰流器的工况下，二氧化碳泡沫灭火系统产生的泡沫性能最优。     

多孔介质中泡沫的迁移特性和影响因素研究

通过设计一系列模拟柱实验探讨了泡沫在非饱和多孔介质中的运移特征以及泡沫质量、泡沫注入速率、介质渗透率对泡沫注入压力的影响.研究表明:泡沫气体锋面、泡沫液体锋面与泡沫锋面在多孔介质中是分离迁移的,且迁移速度大小关系为泡沫气体锋面>泡沫液体锋面>泡沫锋面;泡沫锋面相对于泡沫气体锋面的延迟系数为2.0.在泡沫运移过程中,模拟柱中压力的产生主要发生并均匀分布在泡沫覆盖区域中,固定点处压力随时间呈直线增加趋势;泡沫在1~1.2mm介质中的有效粘度为85.49mPa·s,是水在介质中运移有效粘度的84.64倍(水的有效粘度为1.01mPa·s).由此可知,泡沫注入模拟柱时需要较大的压力,主要是由于泡沫的有效粘性较大引起的.介质渗透率对泡沫注入压力的影响主要取决于泡沫注入速率;当单位面积泡沫注入速率相同时,泡沫注入压力随介质渗透率增大而降低. 当泡沫质量为91.4%时,当泡沫注入速率由2.1mL/min升高至3.2mL/min与4.4mL/min时,压力梯度由26.95psi/m升高至30.74与46.40psi/m,而当泡沫注入速率为3.2mL/min时,当泡沫质量由93.5%降低至91.4%与88.2%时,压力梯度由30.16psi/m升高至30.74与34.57psi/m,由此可知,泡沫质量与泡沫注入速率均对泡沫注入速率产生影响,然而泡沫注入速率的影响大于泡沫质量对注入压力的影响.     

采用大流量泡沫炮扑救大型储罐全面积火灾的探讨

简要分析了大型储罐全面积火灾着火面积大、热辐射强、易复燃、破坏力强等特点,指出了这类火灾的主要扑救难点是远距离作战、消防物资消耗大、战术要求高等。从泡沫液最低流量、泡沫液喷射方式和泡沫液选型3方面提出了用于扑救大型储罐全面积火灾的大流量泡沫炮的要求,指出泡沫炮的最小流量应不低于20000L/min,利用蛋白泡沫液采用集中喷射方式进行灭火。     

废旧泡沫塑料的回收再利用

以硫酸钡、聚异丁烯为线性混合成膜体系的填料和改性剂,经表面改性,制得具有较强防腐能力的复合型石英表面蚀刻保护涂料,通过正交实验设计确定了涂料组分配比和配制工艺.以载玻片为底材模拟蚀刻加工过程,进行了HF和NH4HF2混合酸(4∶1)的浸渍比检测,并考察了涂层的热稳定性.结果表明,线型混合体系中m(PS)(硬组分)和m(SBs)(软组分)质量比、w(改性剂)及w(填料)用量分别为1∶1,1.67%,2%,在60 ℃～80 ℃的浸渍温度下,浸渍比(W)为63.9,涂层可耐热到300℃,且对饱和氟化氢、氟化氢铵溶液等强腐蚀性介质有较好的化学稳定性.     

废旧聚氨酯硬泡热解特性

采用热重分析仪对废旧聚氨酯硬泡在氮气中的热失重行为进行了研究,并对升温速率、热解终温对热解的影响进行了分析. 结果表明:在氮气气氛条件下,废旧聚氨酯硬泡热解主要发生在200～492 ℃;随着升温速率的提高,废旧聚氨酯硬泡热失重时挥发分初析温度向高温方向偏移,失重速率峰值(DTG_max)显著增大.利用热重-红外(TG-FTIR)联用方法对氮气气氛中10 ℃/min升温速率下的样品热解气体产物进行了检测. 结果表明:废旧聚氨酯硬泡热解产物有H₂O,CO₂,CO,CFC-11,以及含氯化合物、烯烃类、烷烃类和带有苯环等官能团的化合物,且主要气体产物有相似的析出规律.      

聚氨酯泡沫材料的粘接性能研究

介绍了常规聚氨酯泡沫材料的原料及合成;探讨了主要原料的选择,发泡剂、交联剂、催化剂等助剂的选择及化学改性聚氨酯泡沫三方面因素对聚氨酯泡沫粘接性能的变化规律的影响,并介绍了常用的几种提高聚氨酯泡沫粘接强度的方法;提出了改善聚氨酯泡沫粘接过程中存在的问题和未来的研究方向。     

在超临界水中聚苯乙烯泡沫的降解

本文研究了聚苯乙烯泡沫在超临界水中的降解反应。考查了反应时间、温度和添加剂对降解反应的影响．实验结果显示，超临界水能将聚苯乙烯泡沫降解为油状产物。在反应的前30分钟内，分子量降低了约98％；提高温度对反应时间短的或无添加剂的配方有明显的促降解作用；添加剂用量在5％左右时，能得到更大的效率成本比。     

三相泡沫灭火剂性能及应用研究进展

本文介绍了近年来国内外三相泡沫灭火剂的研究现状,阐述了三相泡沫灭火剂的组成及制备方法,分析了现有三相泡沫灭火剂在配制和研究中存在的问题,对三相泡沫灭火剂的发展方向做了展望。     

一种吸油泡沫材料的吸油性及吸油机理探讨

吸油泡沫作为一种新型吸油材料,其吸油性能在应用于溢油应急处置领域有待系统开发研究。文章通过对该吸油泡沫材料在动静态条件下、不同温度条件下对油类的吸附性能测试,以及对不同形状泡沫吸附油类性能的测试,主要分析了该吸油泡沫吸油性能的宏观影响因素,并进一步结合材料自身的扫描电镜结构、官能团组成等,对该吸油泡沫材料的吸油机理进行初步探讨,以期为其吸油性试验方法提供参考,也为该吸油泡沫材料下一步在溢油应急实践中的应用提供一定的理论依据。     

压缩空气泡沫系统的特点及应用

介绍了压缩空气泡沫系统的工作原理,所产生泡沫的特点和灭火原理,该类泡沫的分类及其应用前景。     

氮气泡沫灭火技术发展现状

介绍了氮气泡沫研究进展和现状,分析了氮气泡沫的灭火原理、稳定性以及应用实例。氮气是惰性气体,不溶于水,在水中扩散速率较小,其与泡沫液混合发泡产生的氮气泡沫与空气、二氧化碳等相比,具有持久惰化、稳定性好,灭火效果显著等优势。     

改性聚氨酯海绵的合成及其油水分离性能

以膨胀石墨与氧化锌为原料,采用复合改性法改性聚氨酯海绵,在硅烷偶联剂的作用下,用月桂酸的醇溶液表面修饰后制备出改性聚氨酯海绵. 通过扫描电子显微镜(SEM)与接触角测定仪进行表征,对改性聚氨酯海绵的吸油、吸水及循环使用性能进行了测定,并试验获得了最佳的油水分离条件. 结果表明:改性聚氨酯海绵具有良好的疏水超亲油性,在膨胀石墨分散液与氧化锌胶体溶液体积比为1∶1时,对于质量浓度为20 g/L的机油水溶液,饱和单位吸油量最高可达17.7 g/g,对机油的选择性吸附系数为10.41,油水分离效果最佳;在选择吸附过程中,15 min以内油水分离效率就能达到78.41%;改性聚氨酯海绵每次循环利用后,单位吸油量的减幅均低于7.3%,循环使用性能良好. 研究显示,该种改性聚氨酯海绵对油水体系中的油类具有很好的选择性,吸附完成后,经过简单的挤压将油回收后即可循环利用,具有便捷、高效、循环、无二次污染的特性.