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。

水成膜泡沫灭火剂性能的测定

介绍了水成膜泡沫灭火剂的灭火机理,测定并分析了4种基于MT-C601型短链氟表面活性剂的水成膜泡沫灭火剂(AFFF)表面张力、界面张力、扩散系数、发泡倍数、25%析液时间、灭火时间、抗烧时间、腐蚀率等指标,测试结果表明这4种AFFF均达到并优于相关国家标准要求,意味着这种具有自主知识产权的高效环保型AFFF已具备应用能力。

水成膜泡沫灭火剂性能的实验室测定方法

The fire-extinguishing capability of aqueous film-forming foam(AFFF) is usually evaluated by actual fire-fighting test.It is not only costly,but also unfavorably to environment and safety.Therefore,it is of importance to find means to evaluate the performance of AFFF indoor.In this work a simple laboratory method for evaluating the performance of AFFF is proposed,based on the principle of AFFF and our researches on AFFF.It is found that the fire-extinguishing capability of AFFF could be evaluated by five parameters.1) spread ability of AFFF on the oil,2) the spread amount of AFFF on oil,3) foaming ability of AFFF,4) speed of liquid eduction from foam,5) stability of foam.These parameters can be measured easily in common laboratory,by which the fire-extinguishing capability of AFFF can be evaluated without actual fire-extinguishing test.

水成膜泡沫灭火剂标准GB17427—1998的研究

结合作者对水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的研究结果,讨论了AFFF国家标准GB17427—1998的一些值得商榷之处。对GB17427—1998中的AFFF定义、“扩散系数”和“扩散能力”、老化试验、pH值与泡沫水溶液的腐蚀性以及表面张力和界面张力的测定等进行了详细讨论,并提出了相应的修改建议。建议修改AFFF的定义、“扩散系数”和“扩散能力”等术语。将铺展系数的测定改为测定能迅速铺展的泡沫水溶液在油面的铺展量。建议修改老化试验及泡沫水溶液腐蚀性的判断标准,用更准确的方法测定泡沫液的表面张力和油水界面张力。希望本文的一些讨论能对我国AFFF标准的进一步完善有所帮助。

水成膜泡沫灭火剂生物降解研究

采用二氧化碳产生法测定了水成膜泡沫灭火剂的28d生物降解性能,考察抑菌剂甲醛及灭火剂浓度对水成膜泡沫灭火剂生物降解率的影响。试验结果表明,添加甲醛及在一定范围内改变灭火剂浓度均不会影响水成膜泡沫灭火剂的生物降解率。从灭火剂组成成分角度分析了尽管含有难降解的氟碳表面活性剂,但水成膜泡沫灭火剂整体表现出易于生物降解的原因。

非PFOA型水成膜泡沫灭火剂

介绍以RfCONHCH2CH2N(CH2CH2COONa)2氨基酸型氟碳表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,并加入辅助添加剂,配成非PFOA新型高浓度水成膜泡沫灭火剂原液,并对该原液的3%型泡沫溶液的各种性能(表面张力,铺展性,灭火性能等)进行测定。试验结果表明:该水成膜泡沫溶液的表面张力和界面张力很低,并且可以在10 s以内很快灭火。抗烧时间也可以达到10 min以上。

烷基糖苷在水成膜泡沫灭火剂中的应用研究

以烷基糖苷(APG1214和APG0810)与C6氟碳表面活性剂F1157为主要实验材料,逐步取代原水成膜泡沫灭火剂(AFFF)中的C8氟碳表面活性剂(AF4018)制成新的泡沫液配方,分别考察了其铺展性能、泡沫性能、密封性能和灭火性能,分析各新配方的灭火效果。结果表明:不含氟碳表面活性剂的AFFF达不到GB 15308—2006《泡沫灭火剂》规定的灭火要求;在未复配APG的情况下,以F1157替代C8氟碳表面活性剂可以满足灭火要求,但其抗烧时间下降且F1157用量加大;以APG1214或APG0810与较低浓度F1157复配后制成的AFFF不仅可以降低F1157的用量,而且可以明显提高泡沫液的灭火性能,其中APG0810与F1157复配后的灭火效果优于APG1214与F1157复配后的灭火效果。

气液比对水成膜泡沫灭火剂性能影响的实验研究

利用自主设计研发的气液两相泡沫枪按照国家标准对水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数和析液时间与气液比间的关系,以及发泡倍数对灭火性能的影响进行实验研究。研究结果表明,随气液比增大,水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数先快速增大后趋于稳定值;25%析液时间先增大后减小并最后趋于稳定值;同种水成膜泡沫灭火剂,发泡倍数对其灭火性能有显著影响。

温度对水成膜泡沫灭火剂性能影响的实验研究

开展实验来探索温度对水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数、析液时间及表面张力的影响,研究水成膜泡沫灭火剂性能受温度影响的规律。结果表明,在一定温度范围内,水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数、析液时间随温度正相关变化,而表面张力却呈现负相关,但均趋于稳定;温度不会对水成膜泡沫灭火剂的性能造成严重影响。实验结论为我国受温度影响较大地区的水成膜泡沫灭火剂使用提供科学参考。

海拔高度对水成膜泡沫灭火剂性能的影响

以航空煤油、航空汽油、97#车用汽油为原料,采用市场上常见的水成膜泡沫灭火剂6%型及新型生物可降解水成膜泡沫灭火剂6%型,分别在四川广汉(海拔520m)、康定县城(海拔2 560m)和康定机场(海拔4 290m)开展试验,研究20℃时高高原环境对AFFF物化性能的影响,并分析其原因,对比两种AFFF受海拔高度影响的程度。研究发现两种泡沫灭火剂的表面张力、灭火剂与三种油品之间的界面张力、铺展量及发泡力均随海拔高度的上升而下降,铺展系数与析液时间则随海拔高度的升高而增大。

水成膜泡沫灭火剂在柴油池火中的灭火效能试验

为提高水成膜泡沫灭火剂(AFFF)扑灭柴油池火的灭火性能,利用自组泡沫灭火系统装置对不同气液体积流量比(气液比)、系统压力和泡沫混合液体积流量下水成膜泡沫灭火剂在柴油池火中的灭火效能进行了研究。结果表明:当气液比为16时,AFFF灭火时间最短为42 s、灭火剂用量最少为210 g,表现出最佳的灭火效能;随系统压力增加,灭火时间和灭火剂用量逐渐减少,其中系统压力0. 5 MPa时AFFF的灭火时间和灭火剂用量相较于0. 3 MPa时分别下降了40. 7%和21. 1%;此外,泡沫灭火剂的灭火效能还随泡沫混合液体积流量增大而提高,其中泡沫体积流量60 L/h时灭火时间和灭火剂用量相比于20 L/h时分别下降了35. 7%和5. 4%。红外热成像分析表明,AFFF在灭火过程中主要通过其优异的冷却和覆盖隔离作用使火焰无法维持正常燃烧而熄灭,达到较好的降温和灭火效果。

发泡倍数对水成膜泡沫灭火剂性能的影响

搭建实验平台,针对3%和6%的水成膜泡沫灭火剂,研究其发泡倍数在5~17范围内变化对扑救油池火的灭火时间及抗烧性能的影响。实验结果表明,两种灭火剂均可有效灭火;发泡倍数越大,灭火时间越短,17倍时比5倍时的灭火时间缩短近50 s;发泡倍数越大,90%抗烧时间越长。

低压低氧对水成膜泡沫灭火剂性能影响研究

按照国家标准规定的实验设备和方法,在常压常氧和低压低氧环境下测试一种经检测合格的3%水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数、25%析液时间、灭火时间和抗烧时间,分析低压低氧对水成膜泡沫灭火剂性能的影响。结果表明,低压低氧环境下水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数变小,单个泡沫体积减小,壁厚增加,抗破碎能力变强,25%析液时间增加。

钠离子改性蛭石对水成膜泡沫灭火剂性能的影响

制备平均粒径为5μm的Na离子改性蛭石浆液,将改性蛭石与水成膜泡沫液按1∶5、2∶4、3∶3、4∶2、5∶1(质量比)进行复配,得到6%型Na离子改性蛭石-水成膜三相泡沫灭火剂,并对其泡沫性能、铺展性能和灭火性能随蛭石含量的变化规律进行研究。结果表明,随着蛭石含量的增加,水成膜泡沫液的发泡倍数和铺展性能逐渐降低,25%析液时间呈现先上升后下降的趋势,灭火速度有所降低但抗烧时间显著提升。当改性蛭石质量分数为1%时,其抗烧时间相比6%型水成膜泡沫液提高了约53.8%。添加少量的改性蛭石不仅能够有效增加泡沫的骨架强度、提高泡沫稳定性,而且还可降低灭火剂中PFOS类物质的含量。

水成膜泡沫灭火剂对土壤环境的影响

为分析水成膜泡沫灭火剂对土壤环境造成的影响,将水成膜泡沫灭火剂中的主要化学成分(烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、二乙二醇单丁醚)按占比喷洒到土壤上,测定土壤的理化性质随时间的变化。利用平板计数法测定土壤样品的微生物数量随时间的变化。以荧光素二乙酸酯为反应底物,用荧光光度法测定土壤样品的微生物活性。结果表明,试验前期土壤样品中微生物数量和微生物活性值会有明显变化;6 d以后,土壤样品中微生物值均在空白对照组的周围波动。水成膜泡沫灭火剂的主要成分对土壤微生物的影响逐渐减小,总体上不会对土壤环境造成风险。

发泡网层数对水成膜泡沫灭火剂性能影响实验研究

基于自主研发的气液两相式泡沫枪,测试发泡网层数对水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数和25%析液时间的影响,分析泡沫析液过程、发泡倍数对泡沫携液能力的影响,同时通过调节发泡网层数变动发泡倍数扑救航空燃油池火。结果表明,随发泡网层数的增加,发泡倍数和25%析液时间先增大后趋于稳定;泡沫携液能力随发泡倍数的增加而减小;发泡倍数越高,灭火效果越好,17倍时比5倍时的灭火时间缩短近70s。

应用弹性力学理论计算水成膜泡沫灭火剂水膜厚度

应用弹性力学理论计算了水成膜泡沫灭火剂在油表面铺展水膜的厚度。假设油表面是一层不服从胡克定律的弹性膜,水膜在油表面的铺展厚度问题数学近似为半平面体在边界上受分布力问题,简化了应力公式,从而推导出了水膜厚度的计算公式。最后实验验证了计算公式的正确性。油表面铺展水膜的厚度在微米量级,且与水成膜泡沫灭火剂无关。

高原环境对水成膜泡沫灭火剂灭火性能影响

使用水成膜泡沫灭火剂(AFFF)分别在都江堰(海拔700 m)和康定机场(海拔4 290 m)进行灭航空煤油池火实验,研究高原低压低氧环境对水成膜泡沫灭火剂灭火性能影响。实验研究发现高原环境下航空煤油池火火功率减小,燃烧速率降低,水成膜泡沫灭火剂的灭火性能增强。

泡沫稳定性影响水成膜泡沫灭火剂灭火效率的研究

近年来,多起变压器火灾事故对供电区域的工农业生产造成了巨大损失,严重影响了正常社会秩序。高效抑制熄灭变压器油火的水成膜泡沫灭火剂引起了学者的广泛关注。然而,目前水成膜泡沫灭火剂种类繁多,缺乏用于评估泡沫稳定性的方法。为了探究泡沫稳定性影响水成膜泡沫灭火剂熄灭变压器油池火的有效性,本文基于电导率模型和热稳定体积法提出了泡沫稳定性指数的测试方法,讨论了17种泡沫灭火剂所形成泡沫的稳定性指数,探究了泡沫稳定性在熄灭中尺度变压器油火的有效性。结果表明,泡沫的稳定性在泡沫灭火剂熄灭变压器油池火过程中起着关键作用。电导率法与热稳定体积法均可以用于评估泡沫的稳定性。热稳定性体积法是一种可操作性强、结果准确的方法。

关于控制使用水成膜泡沫灭火剂的思考

水成膜泡沫灭火剂(AFFF)在扑救B类火灾中发挥重要作用,但其含有的C8类氟碳表面活性剂具有环境难降解性和生物累积性,对生态系统和人体健康具有危害作用。为此,关注消防行业带来的环境污染问题、开展AFFF环境安全管理研究具有重要的理论和现实意义。介绍了传统水成膜泡沫灭火剂的组成、应用,阐述了传统水成膜泡沫灭火剂引起的环境污染和人体健康问题,提出了新型绿色水成膜泡沫灭火剂的开发思路,以及水成膜泡沫灭火剂的环境安全管理对策。