泡沫灭火综合教学实验平台的设计与实践

根据消防工程专业课程实践教学中的灭火实验需求,设计和搭建了泡沫灭火综合教学实验平台,该实验平台由发泡实验平台、析液实验平台、蔓延实验平台、灭火实验平台和抗烧实验平台构成,能够实现泡沫灭火剂的稳定性、蔓延性能、灭火效能和抗烧性能的测试,满足泡沫灭火实验教学要求。通过实验操作与结果分析将理论与实践紧密联系,有助于巩固学生理论知识和增强学生学习兴趣,为培养具有工程实践和科研创新能力的高素质和高质量消防人才发挥积极作用。

无氟泡沫灭火剂真火实验与分子动力学模拟

针对低碳醇调控碳氢和有机硅表面活性剂制备无氟泡沫灭火剂路线的广泛适用性以及小尺度灭火实验评价灭火效果的局限性,选取一种新型有机硅表面活性剂SILOK与两类碳氢表面活性剂CHX-3和SDS为关键组分,开展无氟泡沫灭火剂的复配方案设计、泡沫性能测试、真火灭火实验和分子动力学模拟。测试结果表明:CHX-3/SILOK/异丁醇和SDS/SILOK/异丁醇两类复配体系5种复配方案的无氟泡沫灭火剂均具有良好的泡沫基础性能,设计方案的表面张力为20.3~22.7 mN/m,稳泡系数为0.9617~0.9762,25%析液时间为203~238 s。相对来说,CHX-3/SILOK/异丁醇的质量分数为0.48%/0.1%/0.03%的Case5配方具有更加优良的泡沫基础性能,表面张力低,发泡性和稳泡性能良好。真火灭火实验证明:CHX-3/SILOK/异丁醇体系的Case5方案,90%控火时间仅为42 s;灭火时间最短,仅为49 s;平均灭火降温速率最大,达到了7.59℃/s。通过分子动力学模拟研究了复配体系的氢键和扩散系数,阐明了CHX-3和SDS对泡沫稳定性和表面张力的影响规律。研究成果能够为无氟泡沫灭火剂的开发、应用和推广提供数据支持和理论支撑。

无氟泡沫灭火剂入射角度对其铺展的影响分析

为研究无氟泡沫灭火剂入射角度对其油面铺展效果的影响,试验测试和数值模拟了不同工况下无氟泡沫灭火剂在油面上的铺展过程。结果表明:无氟泡沫灭火剂铺展过程中后期以表面张力为驱动力的铺展速度较小;无氟泡沫灭火剂覆盖油面所需的铺展时间与其入射角之间符合指数下降函数,其中77°时泡沫灭火剂铺展最高效;不同方向上泡沫流体的速度差值随其入射角度和湍流脉动长度增加而变小。无氟泡沫灭火剂铺展的最高效入射角度研究方法和结果为消防泡沫喷射角度的选择提供参考。

泡沫灭火器模拟实验最佳反应条件探究

利用数字化仪器定量表征泡沫灭火器模拟实验中压强与温度的变化情况,探究课堂教学中泡沫灭火器模拟实验的最佳反应条件,从而为“盐类水解”教学提供实验数据支持。对不同条件下体系温度变化趋势的不同情况进行相关热力学理论分析,为教学内容的结构化和“证据推理”素养的落实提供学科理论支持。

泡沫灭火剂剂量计算错了

油船固定式甲板泡沫灭火系统,是在(海)水与泡沫原液的混合液中混入空气而产生泡沫,泡沫层覆盖至燃烧物表面,起到冷却、窒息的作用以实现灭火,扑灭和隔绝油类火灾效果明显,是油船货油舱及甲板区域的重要消防设施,能最大程度保障船上人命财产安全。按泡沫比例混合方式的不同,国内油船常采用的固定式甲板泡沫灭火系统分为平衡式、压力式和管线式。以管线式为例,是将(海)水与泡沫浓缩液通过比例混合器混合,经管路输送至泡沫炮(枪)并与吸入的空气混合形成泡沫从喷射口喷出(见图1)。

疏水改性纳米二氧化硅对无氟泡沫灭火剂性能影响

采用三甲基氯硅烷(TMCS)对二氧化硅纳米颗粒(NPs)进行改性得到疏水NPs,并将改性后的NPs添加到无氟泡沫灭火剂中,研究不同改性程度的NPs对无氟泡沫灭火剂性能的影响。利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和水接触角等对不同TMCS浓度下表面疏水改性的NPs进行表征。TGA、EDX结果证实TMCS实现了对NPs的有效表面改性。水接触角测试结果表明,TMCS的质量分数为16.67%时,NPs的接触角可达150.9°。SEM分析表明NPs的分散性得到改善,改性后的NPs粒径主要分布在60~150nm之间。改性NPs对无氟泡沫溶液的发泡性、稳泡性和灭火有效性的性能影响的研究结果表明,TMCS的质量分数为13.04%时改性的NPs对泡沫的发泡性能、稳定性能和灭火有效性能有最大的提升。

当前我国泡沫灭火剂发展中的若干问题探讨

泡沫灭火剂是灭火剂产品中的重要组成部分,在消防实战中发挥着重要作用。分析我国当前泡沫灭火剂产品研发、泡沫灭火剂的配置使用以及泡沫灭火剂产品质量现场监督管理中存在的若干问题,并提出了相应建议,以期泡沫灭火剂在我国得到更好的发展和正确的使用。

不同温度下泡沫灭火剂对消防设备金属的腐蚀研究

为探究不同温度下泡沫灭火剂对消防设备金属的腐蚀行为,选用了水成膜泡沫灭火剂(AFFF)、合成型泡沫灭火剂(S)、氟蛋白泡沫灭火剂(FP)这3种消防工作中常用的泡沫灭火剂和2种消防设备金属材料(镀锌钢、铝合金),在40~80℃下开展了浸泡失重和电化学测试试验,并计算了腐蚀速率,测量了腐蚀电流密度等关键参数。结果表明:金属腐蚀速率随温度升高而增大,3种泡沫灭火剂对2种金属的腐蚀速率依次为:FP>S>AFFF,2种金属的耐蚀性为:铝合金>镀锌钢。随着温度的升高,2种金属的腐蚀程度有所加剧,镀锌钢表面产生腐蚀产物与点蚀坑,铝合金表面颜色变暗,在FP中,两种金属表面均产生点蚀坑,其数量和深度随温度升高而增加。电化学测试发现,在腐蚀初期,随着温度升高,腐蚀电流密度上升,电容弧径和电荷转移电阻减小,腐蚀加快。此外,在不同温度下,铝合金在3种泡沫液中以及镀锌钢在AFFF和FP中的腐蚀机制都处于电荷转移控制之下,但镀锌钢在S中表现为典型的扩散控制。

纳米氢氧化镁对无氟泡沫灭火剂性能的影响

以聚醚改性三硅氧烷、CTAB为表面活性剂,以纳米氢氧化镁、黄原胶为稳泡剂制备无氟泡沫灭火剂,采用L9(34)正交表分析泡沫溶液表面张力、发泡性能及稳泡性能,选用正交优化后的泡沫配方进行灭火和抗烧实验研究。研究结果表明:复配体系泡沫溶液黏度较低,在1.00~1.21mPa·s之间;由质量分数为0.8%的CTAB与12%的聚醚改性三硅氧烷组成的泡沫溶液表面张力最低,为19.73mN/m;聚醚改性三硅氧烷与CTAB协同作用,增强了溶液发泡性能与泡沫稳定性,当纳米氢氧化镁的质量分数为0.5%时,溶液的发泡高度最优,达到207mm,25%析液时间从205s增长到216s;用质量分数为1.2%CTAB、12%聚醚改性三硅氧烷、0.5%纳米氢氧化镁及0.05%黄原胶制备的泡沫灭火剂扑灭油盘面积为0.25m^(2)的正庚烷火,灭火时间为107s,抗烧时间达到372s。

石油库固定泡沫灭火系统常见问题分析

依据《GB 55036-2022消防设施通用规范》、《GB 50974-2014消防给水及消防栓系统技术规范》以及《GB 50151-2021泡沫灭火系统技术标准》等国家标准,指出了石油库固定泡沫灭火系统存在的设计安装不合理、泡沫液用量计算不准确、维护保养不合规的问题,提出了相应改进措施,为提高石油库固定泡沫灭火系统的可靠性提出了建议。

无机盐与多糖复配对泡沫灭火剂理化性能影响

为进一步提升环保型泡沫灭火剂灭火效能,以α-烯烃磺酸钠(AOS)和磷酸酯两性有机硅(PBSS)为表面活性剂,无机盐和多糖为稳泡剂,制备环保型泡沫灭火剂。基于无机盐与多糖复配对泡沫灭火剂表面张力、起泡性和稳定性的影响,提出稳泡剂复配体系的泡沫稳定机制。结果表明:无机盐和多糖复配能进一步提升泡沫灭火剂的理化性能,以0.025%黄原胶/0.125%明胶/0.1%氯化镁为稳泡剂所制备泡沫灭火剂的综合性能最佳,表面张力为24.34 mN/m,初始泡沫高度118.81 mm,25%析液时间为132.1 s。稳泡剂体系的稳泡机制归因于黄原胶和明胶在泡沫溶液中形成氢键,极大地增强泡沫液膜的表面强度,从而有效减缓泡沫的析液和气泡的粗化;Mg^(2+)与AOS/PBSS头基产生静电作用而吸附于头基周围,削弱头基间的静电排斥作用,使得单位面积上表面活性剂浓度增加,进一步增强泡沫稳定性。

乙醇沸腾状态对抗醇泡沫灭火剂铺展特性的影响研究

乙醇沸点低、易挥发的特点使其在燃烧时易沸腾、状态易突变,会对抗醇泡沫灭火剂的灭火性能造成极大的影响。本文设计并构建温控操作平台和燃烧试验平台,对抗醇泡沫灭火剂的铺展特性进行试验,从灭火机理出发探究温度上升导致的沸腾状态变化对抗醇泡沫灭火剂铺展窒息效果的影响,进而探究乙醇沸腾状态对抗醇泡沫灭火剂灭火性能的影响规律,为消防救援队伍处置乙醇火灾提供相关数据和理论支持。

氟蛋白泡沫灭火剂中核心组分对铝合金的腐蚀影响研究

为了探究氟蛋白泡沫(Fluoroprotein Foam,FP)灭火剂中核心组分对铝合金腐蚀行为的影响,利用浸泡失重、动电位极化(Potentiodynamic Polarization,PDP)和电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)等方法开展了试验研究。结果表明,FP组分中水解蛋白、稳定剂、助溶剂和抗冻剂起到促进铝合金腐蚀的作用,而两种表面活性剂产生缓蚀作用,其中,作为稳定剂的FeSO_(4)腐蚀作用最强,氟碳表面活性剂的缓蚀效果最明显,通过PDP和EIS得到7%FeSO_(4)的腐蚀率分别为29.19%和32.14%,7%氟碳表面活性剂的缓蚀率分别为25.22%和18.21%。此外,铝合金的Nyquist图均呈现出扁平半圆弧特征,通过拟合后得到的电化学参数进一步证实了浸泡失重试验的结论,FP各组分的腐蚀性由强到弱依次为FeSO_(4)、醋酸钴、水解蛋白、乙二醇、尿素、SDS、OBS。

泡沫灭火剂在化工泄漏事故中的安全管理与应急响应策略

泡沫灭火剂作为处理化工泄漏事故中火灾的首选物质,因其独特的性质和灭火机理受到专业火灾救援团队的青睐。在化学性质上,泡沫灭火剂含有表面活性剂、稳定剂、抗冻剂及蒸馏水,这些成分共同作用形成灭火泡沫。该泡沫的核心灭火机制在于隔离、冷却、窒息和抑制作用,能迅速压制火势的蔓延。实践应用中,泡沫根据特定需求分为不同类型,包括蛋白泡沫、氟蛋白泡沫及水成膜泡沫等,各有特点适用于不同场景。通过案例研究与效果评估,证实了泡沫灭火剂在化学事故中的实际效用,并探讨了其应用时的局限性、安全性及对环境的影响。火灾事故中,运用泡沫灭火剂需要精细的安全管理和应急响应策略。

深度学习辅助水成膜泡沫灭火剂低温预警

为了避免水成膜灭火剂落入过低的储存温度,需要对其在未来一日内可达到的最低温度做出预报。通过假设下一日最低储存温度与当日相同,在此基础上再输入两个罐体温度传感器和当地天气预报数据,引入一个高度简化的三层BP神经网络处理数据以预测下一日最低罐温。实验表明,以经典的二阶回归算法评判,引入神经网络显著改善了预测精度;以python3代码实现模型,在多种自主可控平台CPU上单线程运行可在10 min内得到预测结果,表明其具有较高的可移植性和执行效率。

关于寒冷地区油气场站固定式泡沫灭火系统的思考

本文分析了寒冷地区油气场站固定式泡沫灭火系统的性能。以北极星油气处理中心为例,识别了低温环境下的系统问题,并提出了改进措施。实验结果表明,系统在低温下表现良好,但需进一步优化以提升可靠性和环境适应性。重点应放在系统设计、泡沫灭火剂研发、维护检查、操作人员培训、环境适应性优化及标准化流程上,以提高系统性能和可靠性,确保油气场站安全运营。

国内外泡沫灭火剂腐蚀性标准的对比分析

本文简单阐述了四种典型金属材料的腐蚀机制,分析、对比了国内外泡沫灭火剂标准在腐蚀率及腐蚀试验内容上的差异,明确了具体技术要求,并根据我国泡沫灭火系统实际应用情况,为我国标准后续修订提出了重点研究内容及建议。

高倍泡沫灭火系统在船舶机舱中的应用分析

结合高倍泡沫灭火系统的灭火机理,分析在船舶机舱内设置高倍泡沫灭火系统的可行性和必要性,给出高倍泡沫灭火系统的工作原理及较为可行的系统设计方法,认为高倍泡沫灭火系统在船舶行业的应用具有广阔的前景。

泡沫灭火剂对车用柴油火的灭火性能研究

选用常用典型泡沫灭火剂产品,包括水成膜泡沫灭火剂(AFFF)、抗溶水成膜泡沫灭火剂(AFFF/AR)、氟蛋白泡沫灭火剂(FP),对柴油火的灭火性能进行试验研究,对石化企业和消防部门选用适宜的泡沫灭火剂产品提供指导。结果表明,对于0#车用柴油火灾,选用水成膜泡沫灭火剂的灭火效果较好。柴油火较标准溶剂油火更易扑灭,泡沫灭火剂在柴油火中的抗烧性能也表现更稳定。

水成膜泡沫灭火剂与道路隧道消防

一、水成膜泡沫灭火剂简述水成膜泡沫灭火剂又称“轻水”泡沫灭火剂或氟化学泡沫灭火剂,简称AFFF,是国际上六十年代初发展起来的一种新型高效泡沫灭火剂。我国是从1977年才开始研制,于1979年完成了第一代水成膜泡沫灭火剂的研究工作,已研制出数种可以用于制造水成膜泡沫灭火剂的氟碳表面活性剂和几种规格的水成膜泡沫灭火剂,并通过了技术鉴定,现已批量生产。水成膜泡沫火火剂是由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂、泡沫稳定剂和溶剂组成。