液化天然氣一旦發(fā)生泄漏，氣態(tài)天然氣體積會膨脹600倍并在地表面形成巨大的可燃蒸氣云，容易造成火災(zāi)、人員窒息、蒸氣云爆炸等一系列嚴重的事故，導(dǎo)致巨大的人員傷亡和經(jīng)濟損失，事故的嚴重后果影響巨大。高倍泡沫的產(chǎn)生在液化天然氣泄漏減災(zāi)領(lǐng)域起著重要作用。
日前，南京工業(yè)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院教授張彬指導(dǎo)、學(xué)生杜武豪負責(zé)的項目《高倍泡沫產(chǎn)生及其對液化天然氣危害防控研究裝置》在第七屆全國高校安全科學(xué)與工程大學(xué)生實踐與創(chuàng)新作品大賽中榮獲一等獎，團隊指導(dǎo)教師張彬教授獲得優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎。
“我們發(fā)現(xiàn)，高倍泡沫作用于低溫液體泄漏時有增溫效應(yīng)，可以防止在陸地表面氣體聚集從而形成可燃蒸氣云團。同時高倍泡沫還具有覆蓋效應(yīng)，隔絕空氣與低溫液體的熱交換。”張彬介紹道，“此外，高膨脹泡沫中的水能夠降低燃燒速率。高倍泡沫發(fā)生及其對液化天然氣危害防控裝置可以產(chǎn)生高倍泡沫并研究高倍泡沫的發(fā)生機理。高倍泡沫的發(fā)生機理對于LNG泄漏應(yīng)急處理具有重要意義。”
“市場上可商購的高倍泡沫發(fā)生器僅能產(chǎn)生單一泡沫并且操作相對繁瑣，泡沫發(fā)生器產(chǎn)泡時發(fā)泡條件更改過程比較復(fù)雜，不能滿足我們探究高倍泡沫發(fā)生機理的需求。”杜武豪介紹，因此，團隊通過調(diào)研國內(nèi)外高倍泡沫的研究現(xiàn)狀并收集高倍泡沫發(fā)生裝置的設(shè)計需求，基于NFPA11標準設(shè)計進行裝置的整體布局，進一步確定裝置的設(shè)計參數(shù)、搭建高倍泡沫發(fā)生裝置模型，最后進行高倍泡沫發(fā)生裝置實體搭建并進行裝置的調(diào)試與實驗，從而實現(xiàn)利用高倍泡沫減少液化天然氣災(zāi)害。
他表示，通過調(diào)節(jié)或更換部件實現(xiàn)發(fā)泡條件的改變，探究泡沫液流速、泡沫液質(zhì)量、風(fēng)扇風(fēng)速、噴嘴霧化程度、篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸等不同實驗條件，研究產(chǎn)出高倍泡沫的產(chǎn)生率、膨脹率、破碎率來驗證高倍泡沫的質(zhì)量。“我們發(fā)現(xiàn)區(qū)別于單一的高倍泡沫發(fā)生器，該裝置發(fā)泡參數(shù)調(diào)節(jié)方便迅捷、自動化程度高、泡沫質(zhì)量高度可控，能通過改變發(fā)泡參數(shù)產(chǎn)生不同發(fā)泡倍數(shù)的低、中、高倍三種泡沫。”
據(jù)介紹，該項目設(shè)計的裝置是目前國內(nèi)可實現(xiàn)功能最多、自動化程度最高的實驗用高倍泡沫發(fā)生及測試裝置，主要應(yīng)用用于對液化天然氣泄漏引起的氣體災(zāi)害減災(zāi)，同時可以對在油罐區(qū)、液化烴罐區(qū)、地下油庫、汽車庫、油輪、冷庫等場所撲救失控性大火起到?jīng)Q定性作用。隨著人們對高倍數(shù)泡沫滅火技術(shù)認識的不斷深入和高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)應(yīng)用的不斷推廣, 團隊的裝置將發(fā)揮更大的作用, 有著廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。(溫才妃 姜畔)
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