气液两相式泡沫枪

在国家标准泡沫枪的基础上,自主设计研发了可控进气量和可调发泡网数量的泡沫枪。该气液两相式泡沫枪可以通过调节进气量和发泡网的数量将水成膜泡沫灭火剂的发泡倍数在5倍至18倍间调整,大大提高了水成膜泡沫灭火剂的灭火效率和适用性。     

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。     

水成膜泡沫阻热性能模型

 水成膜泡沫(AFFF)灭火剂是扑灭大型舰船甲板油面火灾最有效的灭火剂.阻热作用是水成膜泡沫灭火剂的主要灭火机制之一,当AFFF在火灾表面形成薄膜层后,一方面由于铺展作用,外部不断地补充AFFF;另一方面,由于火灾的热辐射作用,AFFF内部不断发生消融.消融的存在使AFFF厚度变薄,其阻热能力也不断降低,当AFFF下方的燃油达到闪点时,由于AFFF内部存在空气,下方的燃油可能发生复燃.定量分析AFFF的阻热性能,研究热态环境下AFFF内部温度场的分布情况是研究AFFF灭火效能的重要组成部分,对于防止火灾复燃和消防决策有重要意义.本文在建立固态消融模型的基础上,结合AFFF的消融特点和假设条件,建立AFFF消融的稳态模型,并补充AFFF密度、消融速率和组分速率计算模型,通过仿真求解AFFF内部温度场的分布,并和实验进行对比,得到实验值高于仿真值,误差在10%以内.通过该模型的研究可以定量指导和计算单位面积油火需要的AFFF流量.     

泡沫灭火剂热老化机理研究

水成膜泡沫灭火剂在长期储存过程中存在由于老化而导致性能下降的问题。为了研究泡沫灭火剂的老化降解机理,分别在60℃和90℃下对灭火剂进行加速热老化192 h,研究了灭火剂在老化前后的性能变化;采用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）,通过灭火剂在老化前后的离子流变化分析了碳氢表面活性剂的降解情况;采用核磁共振氢谱法（¹H NMR）定量分析了不同pH环境对碳氢表面活性剂稳定性的影响。结果表明：在60℃和90℃下加速热老化192 h后,泡沫灭火剂的发泡倍率明显下降,pH值显著升高,表面张力未发生明显变化;在90℃下热老化192 h后,烷基链长度在C₁₂以下的碳氢表面活性剂发生了明显降解,烷基链长度为C₁₄和C₁₆的碳氢表面活性剂相对稳定;在90℃下热老化192 h后,糖苷类表面活性剂在酸性和碱性环境下的降解率大于中性环境,甜菜碱类表面活性剂在碱性环境下的降解率大于酸性和中性环境,因此在实际应用时应避免添加导致体系pH大幅升高的组分。     

泡沫灭火剂热老化机理研究

水成膜泡沫灭火剂在长期储存过程中存在由于老化而导致性能下降的问题。为了研究泡沫灭火剂的老化降解机理，分别在60℃和90℃下对灭火剂进行加速热老化192 h，研究了灭火剂在老化前后的性能变化；采用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS），通过灭火剂在老化前后的离子流变化分析了碳氢表面活性剂的降解情况；采用核磁共振氢谱法（¹H NMR）定量分析了不同pH环境对碳氢表面活性剂稳定性的影响。结果表明：在60℃和90℃下加速热老化192 h后，泡沫灭火剂的发泡倍率明显下降，pH值显著升高，表面张力未发生明显变化；在90℃下热老化192 h后，烷基链长度在C₁₂以下的碳氢表面活性剂发生了明显降解，烷基链长度为C₁₄和C₁₆的碳氢表面活性剂相对稳定；在90℃下热老化192 h后，糖苷类表面活性剂在酸性和碱性环境下的降解率大于中性环境，甜菜碱类表面活性剂在碱性环境下的降解率大于酸性和中性环境，因此在实际应用时应避免添加导致体系pH大幅升高的组分。     

高效抗溶型泡沫灭火剂的研究

抗溶型泡沫灭火剂的灭火效率,主要取决于抗溶成膜组分和起泡组分。研究了5种水溶性高分子成膜物质(黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、非离子型聚丙烯酰胺和阳离子型聚丙烯酰胺)及其复配物的抗溶性能,以及3种起泡剂(烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、月桂丙基甜菜碱)的泡沫性能,并将实验室研制的泡沫液与市售抗溶型泡沫灭火剂进行了对比实验。研究结果表明,黄原胶形成凝胶膜的性能最好;它通过非离子型聚丙烯酰胺改性后,抗溶效果可得到进一步提升,黄原胶和非离子型聚丙烯酰胺最佳的质量分数分别为1.5%和0.5%;3种起泡剂中,烷基糖苷的起泡性能最好,其最佳使用质量分数为20%;具有1.5%黄原胶、0.5%非离子型聚丙烯酰胺和20%烷基糖苷组成的泡沫液具有良好的抗溶性、泡沫稳定性和泡沫寿命,优于市售产品,其在乙醇表面的最大泡沫体积为440mL,15min后残留泡沫体积为400mL。     

纳米改性变压器油电导率改进模型

为了了解添加纳米颗粒对变压器油电导率的影响,合成制备了ZnO纳米改性变压器油。在此基础上,研究了纳米改性变压器油电导率随温度和纳米颗粒体积分数的变化规律,并提出了基于经典Maxwell电导率公式和动态电泳现象的新型纳米油流体电导率分析模型。实验结果表明,添加ZnO纳米颗粒较明显地增大了纳米改性变压器油的电导率,且其电导率值与纳米颗粒体积分数呈线性关系,与温度呈指数型增长关系,同时对比实验数据和计算值发现,以Maxwell电导率和电泳电导率为基础的新模型可以较好地解释纳米改性变压器油的电导率变化规律。     

孔隙尺度对泡沫静态稳定性的影响

针对目前泡沫稳定性用常规空间代替多孔介质进行评价,不能准确反映泡沫在多孔介质中的稳定性问题。利用气相和液相电导率不同,提出了电导率法评价多孔介质中泡沫稳定性。采用电导率法研究了泡沫在不同孔隙半径的多孔介质中的静态稳定性;利用微孔模型模拟不同尺度的孔隙空间,运用显微放大技术,研究了泡沫在不同孔隙尺度空间中的泡沫结构、聚并过程及静态稳定性。实验结果表明:多孔介质会增强泡沫在其中的静态稳定性;孔隙尺度的大小影响进入孔隙中的泡沫存在形态从而影响泡沫的静态稳定性,随着孔隙尺度的减小,泡沫的静态稳定性增强。     

泡沫灭火剂应用及其发展现状

本文对蛋白型泡沫灭火剂、合成型泡沫灭火剂以及几种新型泡沫灭火剂的研究、生产及应用现状进行了分析,并对我国新型泡沫灭火剂未来的发展方向提出了见解,对泡沫灭火剂的研发和推广应用有一定的参考作用。     

细水雾抑制熄灭障碍物油池火的有效性研究

传统水喷淋灭火系统很难扑救有障碍物遮挡的火焰。针对障碍物油池火进行了全尺寸细水雾灭火有效性的实验研究，深入了解障碍物存在时细水雾对油池火的抑制熄灭作用，同时研究了障碍物与火焰的相对位置、细水雾的工作压力、雾通量、喷头距火焰垂直距离及水平距离等关键因素对灭火有效性的影响，分析了障碍物存在时细水雾的灭火特性，揭示了实验中某些工况下不能扑灭火焰的原因，为细水雾的实际工程应用提供了科学的参考依据。     

高吸油性能软质聚氨酯泡沫的合成研究

以聚醚多元醇(N220、N330)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,采用一步发泡法,合成一种泡沫质地柔软、泡孔结构较好且具有较高吸油性能的软质聚氨酯泡沫.研究了催化体系、TDI指数、物理发泡剂、聚醚多元醇、水、泡沫稳定剂等对泡孔结构和吸油性能的影响.得到了最佳工艺配方,即:聚醚多元醇100份,TDI指数103%, A33为4.8份,辛酸亚锡(T9)0.8份,泡沫稳定剂为4份,物理发泡剂(141b)20份,水10份.制得的泡沫结构较好时,对原油的吸油倍率为35 g/g.     

冷态缓释放条件下水成膜泡沫在方形浅油面上的蔓延模型研究

水成膜泡沫（AFFF）的发展和应用是消防泡沫的重大变革,水成膜泡沫内含有氟表面活性剂,具有很强的流动性和成膜性。在灭火过程中。灭火时间是消防员最关心的问题。它是验证系统灭火效能的唯一指标,也是决定消防损害管制成败的重要指标。影响AFFF灭火时间的最重要因素是泡沫的蔓延过程,泡沫蔓延速度快、覆盖面积广、抗烧能力强,则灭火时间短。冷态缓释放条件下,AFFF在方形浅油面上的蔓延模型研究可以定量分析泡沫蔓延距离与时间及其他影响因素的联系,对大面积油火消防设计有重要的理论指导意义。由于AFFF蔓延的过程中伴随泡沫沉降,所以假设泡沫在油面蔓延过程是准静态过程。在较短的时间范围内,不考虑泡沫沉降对泡沫流量的影响。泡沫蔓延的主要作用力是泡沫的静压力和泡沫、油面界面间的黏性阻力。忽略惯性力。通过假设建立连续方程和动量守恒方程,得到冷态缓释放条件下AFFF在圆形油面上蔓延距离和泡沫高度函数。研究发现。冷态下泡沫的芎延距离与流量和时间呈指数关系．与泡沫燃油界面间的黏性阻力呈负指数关系．     

纳米颗粒提高二氧化碳泡沫稳定性的研究进展

利用表面活性剂溶液产生的二氧化碳泡沫能够在一定程度上控制二氧化碳气体流度,发挥二氧化碳的驱油优势,但表面活性剂在地层中吸附量大,在高温高盐环境中稳定性较差。纳米颗粒可用作稳泡剂提高二氧化碳泡沫稳定性。分析了纳米颗粒用于稳定二氧化碳泡沫的优势;从纳米颗粒与界面的相互作用及颗粒与颗粒之间的相互作用两个方面综述了纳米颗粒对于二氧化碳泡沫的稳定机理,主要包括脱附能理论、最大毛细压理论以及颗粒间相互作用形成的网络结构理论;总结了纳米颗粒疏水性、粒径、颗粒浓度、矿化度、温度以及压力对二氧化碳泡沫的产生及稳定性的影响;分析了利用纳米颗粒稳定的二氧化碳泡沫对二氧化碳气体的流度控制效果以及驱油效果,提出了目前存在的问题及下一步的研究方向。     

F-405聚合物泡沫灭火剂的研究

F—405聚合物泡沫灭火剂,用于扑灭汽油、煤油和苯类等极易燃烧物质所引起的巨大火灾。因而适用于油田开发、石油化工企业、油轮以及储油(缶又)等处的灭火。F—405聚合物泡沫灭火剂对着火物的冷却能力较高。当灭火剂喷洒到油类物质的表面时,发泡剂的每个泡沫     

复合型添加剂增强细水雾灭火性能研究

采用实验模拟研究了自制复合型添加剂对细水雾灭火性能的影响．重点考察了细水雾灭火有效性随添加剂浓度的变化规律．结果表明：复合型添加剂显著增强了细水雾的灭火性能，最大可缩短灭火时间5～8倍。并且随着细水雾中添加剂含量的不断增加，油池火的灭火时间呈现出先快速下降，尔后略微增长的趋势；而木垛火的灭火时间则表现为平缓下降，并趋于饱和．对应最短灭火时间，油池火的最佳添加剂灭火浓度约为临界胶束浓度（CMC）的2～3倍，木垛火的最佳添加剂灭火浓度为临界胶束浓度的（CMC）8～10倍．含添加剂细水雾扑灭火焰是物理化学复合作用机制，但主导灭火机理是燃料表面的冷却与隔离作用．并且对于油池火，添加剂灭火关键是表面活性剂在油面快速成膜．而对于木垛火，添加剂灭火关键是在表面覆盖较厚泡沫层．     

强化泡沫驱油体系性能研究

利用Waring搅拌器测定了不同泡沫体系的泡沫性能 ,利用岩心驱替试验测定了泡沫在岩心中的阻力压差及驱油效果 ,研究了不同浓度的聚合物对泡沫体系起泡性能和稳定性的影响 ,确定了聚合物在强化泡沫驱油体系中的最佳使用量。对单一聚合物体系、单一泡沫体系与强化泡沫体系在水驱后的稳定性及驱油效果进行了对比分析 ,结果表明 ,强化泡沫体系比单一泡沫体系具有更强的稳定性 ;比聚合物及单一泡沫体系的驱油效果更好 ,是一种较为实用的驱油体系。室内试验表明 ,该体系能够较大幅度地提高采收率。     

强化泡沫驱油体系性能研究

利用Waring搅拌器测定了不同泡沫体系的泡沫性能,利用岩心驱替试验测定了泡沫在岩心中的阻力压差及驱油效果,研究了不同浓度的聚合物对泡沫体系起泡性能和稳定性的影响,确定了聚合物在强化泡沫驱油体系中的最佳使用量。对单一聚合物体系、单一泡沫体系与强化泡沫体系在水驱后的稳定性及驱油效果进行了对比分析,结果表明,强化泡沫体系比单一泡沫体系具有更强的稳定性;比聚合物及单一泡沫体系的驱油效果更好,是一种较为实用的驱油体系。室内试验表明,该体系能够较大幅度地提高采收率。     

水成膜泡沫灭火剂性能的影响因素分析

根据水成膜泡沫灭火剂的灭火原理,从氟碳表面活性剂的碳链长度以及试验温度等角度,分析了氟碳表面活性剂表面张力以及铺展系数的变化;其次采用主动供气泡沫枪,研究了气液混合比对发泡倍数的影响;最后利用传统自吸式泡沫枪,从接收距离和喷嘴直径大小等维度分析发泡倍数的变化。试验结果表明,发现其碳链长度越长,表面张力越低,铺展系数随温度的升高先增加后趋于稳定;发泡倍数随气液混合比的增加先增大后趋于稳定;增大泡沫枪喷嘴直径和延长泡沫接收距离,发泡倍数均呈现先增大后趋于稳定;但增加的幅度并不是太明显。     

氟蛋白泡沫灭火剂发泡倍数测定的影响因素分析

氟蛋白泡沫灭火剂是扑救石油化工火灾的主要灭火剂之一,发泡倍数是氟蛋白泡沫灭火剂的一项重要性能参数。根据GB15308-2006《泡沫灭火剂》中有关泡沫灭火剂发泡倍数的测量方法,从实验的环境温度、风速、泡沫溶液流量以及泡沫接收位置方面,对氟蛋白泡沫灭火剂发泡倍数测定结果的影响进行了分析,提出实验测定过程中应注意的问题及相应的解决办法。     

变压器油加速热老化过程中的多参量相关-回归分析

研究了变压器油在不同注氧量、120℃加速热老化条件下,其流动带电度与介质损耗、体积电阻率、酸值以及界面张力等4种性能参数随老化时间的变化规律,并利用相关-回归分析方法研究了变压器油的流动带电度与这4种参数之间的相关性及拟合关系.研究结果表明:油中氧气会加剧变压器油的热老化;油的流动带电度与介质损耗及酸值呈显著正相关,与体积电阻率及界面张力呈显著负相关,并与这4种参数均满足指数回归模型.此外,还利用多元回归分析确定了油的流动带电度与介质损耗、体积电阻率、酸值及界面张力等参数的共同依存关系.以上研究结果为今后进一步探讨变压器油在热老化条件下性能参数的变化及预测提供了参考和分析依据.