压缩空气泡沫系统用于油罐液上喷射的可行性研究

紧缩空气泡沫灭火技术是最近二十余年逐步在国际外失掉普遍使用的一种新型泡沫灭火技术,中心部件是紧缩空气泡沫零碎,则可降低泡沫灭火剂储藏量和储藏空间,进一步凸显了固定式紧缩德斯奈尔空气泡沫零碎用于油罐火灾防护的功能优势。因而,本研讨采用模仿油罐灭火的方式,评价紧缩空气泡沫零碎用于液上放射的技术可行性和无效性,从而为基金项目:国度科技支撑方案课题(2011BAK03B04)。

固定式紧缩空气泡零碎的工程使用提供有利的技术支撑。

1实验资料和实验办法1.1实验资料GB50151―2010〈泡灭火零碎设计标准中规则61,当采用液上放射零碎时,非水溶性甲、乙、丙类液体储罐低倍数泡液应选用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡液;中选用水成膜泡液时,其抗烧程度不应低于现行国度规范GB15308―20德斯奈尔节能空压机06泡表1灭火剂规则的C级。用一套零碎同时维护水溶性和非水溶性甲、乙、丙类液体的,必需选用抗溶泡液。综合上述规则要求,本项研讨中选用了经GB15308-2006〈泡灭火剂规范检测合格的3%蛋白泡灭火剂(P)、6%氟蛋白泡灭火剂(FP)、3%水成膜泡灭火剂(AFFF)和3%抗溶水成膜泡灭火剂(AFFF/AR)作为实验所用灭火资料71.按GB15308―2006〈泡灭火剂对上述几种泡灭火剂的灭火功能的测试后果如下表1所示。

实验用泡沫灭火剂的灭火功能称号混合比/%燃料灭火工夫25%抗烧工夫灭火功能级别橡胶工业用溶剂油工业丙酮橡胶工业用溶剂油液上放射灭火实验燃料为90车用汽油,车用汽油比规范火灾实验燃料橡胶工业用溶剂油馏程范围更大,并且车用汽油虽然无明白闪点(普通在一50~10C之间),但是按GB5⑴16―2006修建设计防火标准〉中的分类,应属于非水溶性甲类液体18,目前市售的无铅汽油中往往还会参加甲基叔丁基醚91,进一步添加了灭火难度。因而本文实验选择车用汽油作为实验燃料,相当于选择了一个绝对较为苛刻和不利的灭火条件。

1.2实验设备思索到目前尚没有专门的规范或小尺度模型可以无效评价泡灭火剂针对油罐火灾的实践灭火功能,而停止油罐实体火灾实验则需求消耗少量实验用燃料,普通的财力、物力很难保证停止屡次反复性、规律性探究实验,因而课题组设计了一个模仿油罐,以评价紧缩空气泡发生方式用于固定式泡灭火零碎的可行性(模仿油罐实验表示图如所示)。详细而言,模仿油罐为敞口设计,直径1.7m,罐壁高1.7m.实验中泡混合液流量固定为11.4L/min,而模仿油罐的截面积为2. 26m2,因而本研讨中泡溶液供应强度为5L/(min m2)。此夕卜,在紧缩空气泡出口处之后设置一泡旁路出口,便于实验时测定发泡倍数,罐底设置排液管,以便于垫水层的放空。

实验中运用的泡发生零碎为课题组自行研制并契合GB27897―2011A类泡灭火剂规范要求的规范紧缩空气泡零碎1101,泡出口处运用30m长的软管与模仿油罐的紧缩空气泡出口衔接。

油罐液上放射紧缩空气泡灭火的实验办法如下:向油罐中参加自来水,使水层高度为螺杆空压机1.2m.启动规范紧缩空气泡零碎,调理零碎压力,使泡溶液出口流量维持在实验要求的范围内。)进一步伐整规范紧缩空气泡零碎,使泡形态至实验要求的相应发泡倍数,记载相关压力参数。

向罐内参加90车用汽油,使水层上方的燃料层厚度维持在30mm.将罐内车用汽油扑灭,同时启动规范紧缩空气泡沫零碎。零碎波动后开启泡沫旁路出口阀门,试发泡倍数。预燃60s后,开启泡沫入罐阀门施放灭火泡沫,并记载90%控火工夫和灭火工夫。

2实验后果与讨论2.1不同供应强度的影响合比2/3条件下泡沫溶液供应强度对控、灭火效果的影响,实验后果如表2所示。实验后果标明,较高的泡沫供应强度可以取得更好的灭火效果。虽然未停止更为细致的供应强度实验,但可以初步判别,5LAmin m2)曾经接近临界供应强度。GB50151―2010〈泡沫灭火零碎设计标准〉中对非水溶性液体储表2罐液上放射零碎的泡沫混合液供应强度规则为:蛋白6L/(minm2),氟蛋白、水成膜和成膜氟蛋白5L/(minm2)。本研讨的实验后果虽然并未表现出紧缩空气泡沫发生方式在泡沫溶液供应强度方面的优势,但是实验条件为设计混合比的2/3,可以揣测在泡沫灭火剂用量方面,紧缩空气泡沫灭火技术具有一定优势。此外,对这一实验后果进一步引申可以以为在将来的固定式紧缩空气泡沫零碎用于油罐液上放射工程设计中,蛋白泡沫灭火剂设计供应强度异样应高于水成膜泡沫灭火剂。

不同泡沫液类型的影响不同供应强度的控。灭火功能实验后果样本编号混合比/%供应强度八1/!11一1 m一发泡倍数90%控火工夫灭火工夫10min未灭火实践上从表2中曾经可以初步表现出泡沫液类型对灭火功能的影响。抗溶水成膜泡沫灭火剂中含有氟外表活性剂,因而其灭火功能优于普通蛋白泡沫灭火剂,从表1的灭火功能级别上就可表现出这一点。详细到本实验中,在3L/(minm2)供应强度下,虽然3%AFFF/AR的灭火工夫善于3'55",但3%表3 p在此供应强度下已无法灭火。为进一步明白泡沫液类型对灭火功能的影响,本研讨还对3%AFFF和6%FP在供应强度相反条件下的控、灭火功能停止了比拟实验。本研讨中所用泡沫灭火剂的控、灭火功能数据如表3所示。

关于90%控火工夫,表3中数据表现出如下趋51/(min.m2)供应强度下的控。灭火功能实验后果样本称号混合比/%供应强度八!/!1―1发泡倍数90%控火工夫灭火工夫验后果还可以表述为:参加了氟外表活性剂的泡沫液,其控火功能优于不添加氟外表活性剂的种类,而添加了氟外表活性剂的种类中,“成膜型”泡沫灭火剂优于“非成膜型”泡沫灭火剂。根据当今的泡沫灭火剂配方技术程度,除蛋白泡沫灭火剂外,为进步其他用于B类火灾扑救的低倍数泡沫灭火剂的灭火泡沫在油面上的活动性,均会在配方中参加氟外表活性剂组分,而所参加氟外表活性剂降低泡沫溶液外表张力的才能不同,又使泡沫灭火剂分为“成膜型”和“非成膜型”两种。虽然能否“成膜”除取决于泡沫溶液自身外表张力以外,还取决于被维护液体的外表张力,但是泡沫溶液外表张力一直是决议灭火泡沫在油面活动性的关键要素,即针对同一种被维护液体而言,在相近发泡倍数条件下的泡沫溶液外表张力越低,灭火泡沫的在液面上德斯奈尔空压机的活动性越好。

虽未停止实践测试,但实验中不同类型的泡沫灭火剂,其外表张力由低到高的顺序应为:FFFAFFF/AR<F<P,因此其控火能力也应基本遵循此规律。

关于本研讨中AFFF/AR的控火工夫善于AFFF这一状况,揣测次要缘由在于AFFF/AR中含有的高分子多糖类“抗醇”成分,招致在紧缩空气泡沫发生方式下其泡沫粘度绝对较德斯奈尔空压机高,在一定水平上弱化了AFFF/AR的“成膜”效果。而关于本研讨中FP与P的控火工夫较为接近这一状况,揣测其次要缘由在于紧缩空气泡沫空压机发生方式使蛋白型泡沫具有了极高波动性这一特点,弱化了氟蛋白泡沫活动性优于蛋白泡沫这一特性,从而招致蛋白泡沫灭火剂和氟蛋白泡沫灭火剂在紧缩空气液上放射方式下的控火工夫差别不大。

关于灭火工夫,异样服从“成膜型”泡沫灭火剂优于“非成膜型”泡沫灭火剂这一规律。而关于AFFF/AR的控火工夫善于AFFF,灭火工夫却短于AFFF这一状况,揣测其次要缘由在于AFFF/AR的泡沫波动性优于AFFF,从而较AFFF更易控制边缘火,延长了灭火工夫。

2.3固定式紧缩空气泡沫零碎的无效性剖析受经费和工夫等要素限制,以及单个实验样本不具有全体代表性等缘由,本文中在此实验状况下尚未对更广范围下发泡倍数的影响和更多实验样本停止深化研讨,须在后续研讨中采用绝对小尺度的少量根底节能空压机实验对此成绩停止深化探究和证明。

本研讨的实验后果仍具有较强的实际和理想意义,初步证明了固定式紧缩空气泡沫零碎采用液上放射方式具有技术可行性。运用现行泡沫灭火零碎设计标准〉中规则的蛋白泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂和德斯奈尔空压机抗溶水成膜泡沫灭火剂在5L/(min m2)这一不大于现有标准设计要求的泡沫溶液供应强度下,均获得灭火实验成功,阐明固定式紧缩空气泡沫零碎采用液上放射方式具有比拟牢靠的技术可行性。虽然实验中所选取泡沫灭火剂的灭火工夫遭到每次实验时风速、风力、温度等外界要素的影响,并且存在只要很小的边缘火未扑灭而招致全体灭火工夫延伸的状况,从而使每次实验的灭火工夫不具有完全可比性,但这并不影响最终的技术可行性结论。

本研讨还进一步证明了紧缩空气泡沫灭火方式具有比吸气式泡沫发生方式更好的灭火功能。在一切的实验中,低倍数泡沫灭火剂所运用的混合比,均低于其设计混合比,如3%水成膜灭火剂,依照2%混合比运用即获得了灭火成功,进一步证明了紧缩空气泡沫灭火方式具有比吸气式泡沫发生方式更好的灭火功能,具有使用于油罐火灾防护的潜力和使用价值。将来固定式紧缩空气泡沫灭火技术研讨的方向应是固定式紧缩空气泡沫零碎工程使用成绩,包括供气、供液方式设计、气液混合方式和气液均衡方式的优化设计、经过泡沫保送管路长度对泡沫形态停止控制以及如何依据现有泡沫灭火零碎设置方式停止适当兼容性改造设计等。

3结论固定式紧缩空气泡沫零碎采用液上放射方式具有技术可行性,特别是在泡沫灭火剂储藏量方面可低于现有吸气式泡沫零碎。

较高的泡沫供应强度可以取得更好的灭火效果,5L/(min如2)已接近液上放射紧缩空气泡沫的临界供应强度。

参加了氟外表活性剂的泡沫液,其控火功能优于不添加氟外表活性剂的种类,而添加了氟外表活性剂的种类中,“成膜型”泡沫灭火剂优于“非成膜型”泡沫灭火剂。关于灭火工夫,异样服从“成膜型”

泡沫灭火剂优于“非成膜型”泡沫灭火剂这一规律。