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。     

油罐液下喷射压缩空气氟蛋白泡沫的试验研究

液下喷射泡沫灭火方式比液上喷射方式更为安全可靠,具有优异灭火性能的压缩空气泡沫灭火技术具有液下喷射的潜在可行性。通过设计的模拟油罐试验装置,在5 L/(min·m2)的泡沫溶液供给强度下,对液下喷射氟蛋白泡沫穿过全汽油层灭火的效果进行了评估。结果表明,液下喷射压缩空气氟蛋白泡沫控制油罐火灾具有技术可行性和安全可靠性,控、灭火效果良好。为获得较低的泡沫含油率和较好的泡沫稳定覆盖层,液下喷射压缩空气氟蛋白泡沫的适宜发泡倍数为3~8。     

压缩空气泡沫抑制水溶性液体火的有效性研究

水溶性液体火灾具有较大的火灾危险性,使用抗溶泡沫灭火剂通过吸气式泡沫产生方式形成灭火泡沫是目前常用的灭火方式,而压缩空气泡沫抑制水溶性液体火的性能则有待评估.通过标准压缩空气泡沫系统的油盘火试验,对抗溶水成膜泡沫灭火剂和合成抗溶泡沫灭火剂的灭火性能进行评估.试验结果表明,抗溶泡沫灭火剂在压缩空气泡沫系统中使用时具有抑制水溶液性液体火的性能,当发泡倍数在20倍以上时,灭火时间和抗烧时间等灭火性能指标有一定提升,而泡沫稳定性的提升则是压缩空气泡沫产生方式具有优异灭火性能的重要原因.     

压缩空气泡沫系统(CAFS)产生泡沫屈服应力的试验研究

压缩空气泡沫系统(CAFS)是一种高效泡沫灭火手段.泡沫的流变学性能是森林火灾扑救中泡沫发挥直接和间接灭火能力的一个决定因素.本文用专门设计的钟摆式屈服应力测定装置测定了泡沫屈服应力,验证了泡沫屈服应力假设.泡沫屈服应力与泡沫气体百分比、析液时间和泡沫平均直径有关,试验得到了屈服应力与其影响因素的关系曲线和数学表达式模型.部分描述了泡沫这种特殊流体的流变学性质,对应用CAFS系统泡沫扑救森林火灾有重要指导意义,可用于预测外力作用下灭火泡沫的流动行为.     

常规泡沫抑制下氨水自然蒸发的模拟试验研究

为探究常规泡沫抑制氨水(NH₃·H₂O)自然蒸发的影响规律,通过小型泡沫抑制氨水蒸发试验,分析在泡沫液和覆盖高度不同条件下氨水的质量变化以及抑制效果,并极差量化分析得到不同阶段下氨水量、泡沫液种类和泡沫覆盖高度对氨水中NH₃逃逸影响规律和程度。结果表明：泡沫抑制氨水蒸发效率与泡沫膨胀比和覆盖高度呈正比;泡沫覆盖能显著影响NH₃逃逸过程;NH₃逃逸初期,氨水量影响最显著,逃逸中、末期泡沫液种类和覆盖高度的影响超过氨水量。针对其抑制规律提出了泡沫覆盖优化方案,即全过程使用泡沫膨胀比更高的泡沫液B,初始泡沫覆盖高度选择40 mm,二次添加泡沫时间选择30 min,将泡沫加至60 mm。研究结果可发现常规泡沫抑制氨水自然蒸发规律,并为实际泡沫应用提供数据支持和指导。     

机械泵入式泡沫比例混合装置的研制与典型应用

介绍了消防用泡沫比例混合装置的产品进化史与各代产品的优劣,给出了第五代产品（机械泵入式泡沫比例混合装置）的原理理论分析,参照叶片泵的内部结构和前人的研究,设计了泡沫比例混合装置的核心部件（一种特殊水轮机）。为使水轮机结构最优化,对核心部件的材质进行了合理选择,并使用运动模拟软件分析了水轮机内腔结构,根据分析结果进行了优化设计,设计后试制的泡沫比例混合装置性能完全满足工程需要。最后举例说明了这种泡沫比例混合装置的典型应用。     

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.     

不同气源压缩气体泡沫灭浮顶罐密封圈火灾性能比较

为评估不同气源压缩气体泡沫扑救浮顶罐密封圈火灾的有效性,通过足尺灭火试验,研究不同工况下压缩气体泡沫对浮顶罐密封圈火灾的灭火性能以及气源类型、挡雨板遮挡对灭火的影响。结果表明:在泡沫溶液供给强度为5 L/（min·m2）条件下,压缩氮气泡沫和压缩空气泡沫均可快速有效扑灭典型浮顶罐密封圈火灾,且灭火后不发生复燃;密封圈挡雨板对泡沫施加和灭火均有较大影响,不利于快速灭火;无论是否设置挡雨板,压缩氮气泡沫的灭火性能均比压缩空气泡沫略有提升,实际工程中有氮气源的场所建议直接采用已有供氮设备作为气源。研究结果对压缩气体泡沫系统工程设计以及在大型浮顶罐工程中的应用具有重要意义。     

泡沫铝填充结构救生舱多目标优化设计

为提高救生舱的安全性,设计了1种泡沫铝填充结构救生舱。利用Workbench对原型救生舱进行静力分析,以泡沫铝填充结构救生舱的内外板厚、泡沫铝厚、纵向和横向加强筋宽为设计变量,以原型救生舱的最大应力、最大位移以及模型质量为约束条件,以泡沫铝填充结构救生舱的静态最大应力、最大位移及质量为目标函数,分析各设计变量对目标函数的灵敏度并进行多目标优化设计;并利用数值仿真方法研究优化后的泡沫铝填充结构救生舱的抗爆炸冲击性能。结果表明:与传统救生舱相比,优化后的泡沫铝填充结构救生舱可以显著提高救生舱的静力及抗爆炸冲击能力,进而提高其安全性能。     

泡沫除尘技术的研究与应用

分析了泡沫除尘机理和泡沫除尘剂配方的要求，通过相似模型实验研究确定了泡沫发生器的结构和性能。研究表明，在给定发泡网材质形状和喷雾方式下，有一个最优的发泡网风速、供液量和泡沫液浓度。泡沫除尘技术在实际中其应用范围很广，对呼吸性粉尘除尘效率高     

三相泡沫灭火剂油面热稳定性试验

针对复配的三相泡沫灭火剂的黏度和粉体颗粒之间黏着力比较低的问题,构建了较为系统的三相泡沫油面热稳定性试验台架和三相泡沫发生器,着重研究含膨润土作为稳泡剂的三相泡沫灭火剂的热稳定性。膨润土自身对三相泡沫热稳定性的提升效果有限,且形成的粉体壳层并不致密均匀,容易被破坏,但膨润土具有较强的黏结补强作用,添加有膨润土的三相泡沫常温稳定性大大增强,可将其作为稳泡剂进行添加。同时,试验选取7种常见的稳泡剂,讨论了不同稳泡剂对空心玻璃微珠、石墨粉复配三相泡沫体系的发泡性能和油面热稳定性的影响。稳泡剂的加入并非均对泡沫稳定性产生积极影响,加入不合理的稳泡剂反而会影响泡沫的发泡性能和稳定性。     

脉冲射流-泡沫复合除尘系统

粉尘危害职工身体健康,威胁矿井安全生产,缩短设备、仪器使用寿命,是我国煤矿普遍存在的五大自然灾害之一.在研究负压吸尘技术和泡沫除尘技术的基础上,提出了脉冲射流-泡沫复合除尘方案及相应的除尘系统,并对其控制系统进行了设计.     

液氮泡沫发生器内流动特性研究

低温液氮与泡沫混合液直接接触产生氮气泡沫是一种新型的掺混形式,利用液氮高汽化比的特点,搭建液氮泡沫可视化实验装置,进行氮气-水两相流及液氮泡沫流动特性的研究。结果表明,液氮相变产生大量氮气,其与泡沫液混合产生泡沫,温度有所回升,最终趋于泡沫混合液温度;管路沿程压降较小;液氮射流破碎及流动过程可分为6个区域:低温液氮区、向上循环翻滚区、滞留区、泡沫与泡沫混合液混合区、致密泡沫区、泡沫混合液区。流体向下游流动过程中持续发泡;为防止管路结冰,需合理控制泡沫混合液与液氮流量。     

固定式CAFS装置灭火试验及其工程应用研究

以直径11 m油池为灭火对象,分别采用压缩气体泡沫灭火装置和负压式泡沫灭火装置进行了灭火测试,对比分析了2种泡沫灭火方法的灭火能力。试验结果表明,压缩气体泡沫灭火系统可在较低的泡沫供给强度下完成油池灭火;压缩气体泡沫灭火能力优于负压式泡沫灭火系统,在相同泡沫混合液流量下,压缩气体泡沫灭火系统的灭火时间仅为负压式泡沫灭火系统的57%。实现大流量高压供气后,压缩气体泡沫灭火技术可应用于储罐灭火。     

泡沫灭火剂的发展与应用现状

对泡沫灭火剂的分类、灭火机理、各种灭火剂的优缺点和适用范围进行了归纳,介绍了泡沫灭火剂的研究进展和应用现状,并预测了发展方向。对于蛋白型泡沫灭火剂,由于它的环境友好性,应重新认识其重要性并进行深入的基础研究。对于水成膜泡沫灭火剂,介绍了《斯德哥尔摩公约》对全氟辛烷磺酸（PFOS）采取限制后可供选择的解决方案,例如着重发...     

微米级空心玻璃微珠三相泡沫稳定性研究

基于水成膜泡沫灭火剂(AFFF),用微米级空心微珠颗粒作为泡沫稳定剂,制成三相泡沫,并研究了泡沫组成因素对发泡能力和泡沫稳定性的影响。采用控制变量法,研究了颗粒浓度、颗粒粒径、AFFF原液浓度对发泡倍数和析液时间的影响。颗粒加入对发泡能力有抑制作用;因为颗粒存在影响,三相泡沫的发泡能力随AFFF原液浓度增大而减小;40μm粒径颗粒的抑制作用相对20μm和60μm颗粒最小。颗粒浓度和AFFF原液浓度增加,能够提升三相泡沫稳定性,且泡沫析液时间随颗粒浓度增加呈指数规律变化。当AFFF原液浓度为3.0%、颗粒浓度为9%左右时,三相泡沫稳定时间约为两相泡沫的3倍,该配方三相泡沫有较好的稳定性。     

高倍泡沫加速泄漏LNG扩散的有效性模拟试验

泡沫灭火剂在扑灭液体火灾中起到重要作用,关于低温液体蒸气云扩散控制的研究也逐渐得到应用。通过小尺寸模拟试验验证高倍泡沫加速泄漏LNG扩散的有效性,设计并进行了低温液体自然蒸发和高倍泡沫覆盖低温液体两个对照试验,测量了竖直方向上10个高度处的温度及装置整体质量,从而获取了低温液体蒸气到达泡沫层顶端时温度及蒸发速率的变化情况。结果表明,与未添加泡沫的情况对比,高倍泡沫的覆盖使泄漏低温液体在1 800 s内的蒸发量减少了6.4%,如果时间更长则减少的比例更多,且蒸发出的低温液体穿过泡沫层后蒸气温度可达0℃左右,而未添加泡沫时同等高度处蒸气温度为-75℃左右。0℃时,LNG蒸气密度已明显小于空气密度,此温度下LNG蒸气会迅速向上扩散,而不至在地表积聚,由此证明高倍泡沫能够加速泄漏低温液体蒸气向上扩散,减小了低温液体蒸气在地面积聚并引发火灾爆炸事故的可能性,从而证实了高倍泡沫加速泄漏LNG扩散的有效性。     

增粘型水成膜泡沫灭火剂制备及性能表征

针对变电站场景火灾特点,使用多种表面活性剂复配,形成1种增粘型水成膜泡沫灭火剂.对产品的表面张力、泡沫性能、体系粘度、流变性能和灭火性能进行了表征,结果表明:增粘型水成膜泡沫灭火剂经3％比例稀释后,泡沫溶液粘度增加且呈现剪切变稀的流变行为;增粘型水成膜泡沫灭火剂具有发泡倍率高、泡沫稳定性好的特点,能够快速熄灭B类火灾.     

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。     

压缩空气泡沫系统在换流站消防提升工程中的应用

针对传统变压器设计的固定灭火系统,如水喷雾灭火系统、泡沫喷雾灭火系统在实际应用中均难以高效扑灭变压器火灾。而以变压器消防灭火措施提升为主要内容的变电站/换流站消防提升工程中,新型灭火系统如压缩空气泡沫系统(Compressed Air Foam System,简称CAFS)已进入到应用阶段。介绍压缩空气泡沫灭火剂在变压器火灾中的应用优势,并以某在运换流站消防提升工程为例,介绍压缩空气泡沫在换流站消防提升工程中的应用措施,主要内容为:在不改变原站内消防系统的同时,加装压缩空气泡沫消防炮灭火系统,并增设移动举高消防机器人。