CN112782346A - 泡沫灭火动态测试装置及方法 - Google Patents
泡沫灭火动态测试装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112782346A CN112782346A CN201911077963.0A CN201911077963A CN112782346A CN 112782346 A CN112782346 A CN 112782346A CN 201911077963 A CN201911077963 A CN 201911077963A CN 112782346 A CN112782346 A CN 112782346A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foam
- oil
- temperature
- flame
- fire extinguishing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 297
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 79
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 26
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 11
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 238000010288 cold spraying Methods 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 123
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 13
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 239000011493 spray foam Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004434 industrial solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
- G01N25/22—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on combustion or catalytic oxidation, e.g. of components of gas mixtures
- G01N25/28—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on combustion or catalytic oxidation, e.g. of components of gas mixtures the rise in temperature of the gases resulting from combustion being measured directly
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0003—Composite materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种泡沫灭火动态测试装置，包括：油盘，其用于承托位于底层的水和位于上层的油品燃料；泡沫供给单元，其用于喷射正压式泡沫，泡沫覆盖点燃的油品燃料直至灭火过程结束；测温单元，其用于测量并采集处理油品燃料的油内、油面温度、泡沫内的温度以及水面的温度；摄像单元，其用于拍摄泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程以及火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程。本发明还公开了一种泡沫灭火动态测试方法。本发明的测试装置及方法可有效测试和分析泡沫喷射扑灭油盘火的过程，用于研究测试泡沫喷射方式对灭火效率的影响。
Description
技术领域
本发明涉及消防安全技术领域，特别涉及一种泡沫灭火动态测试装置及方法。
背景技术
泡沫灭火系统中的泡沫按照发泡倍数可分为低倍数、中倍数和高倍数泡沫。低倍数泡沫是指泡沫混合液吸入空气后，体积膨胀小于20倍的泡沫。低倍数泡沫灭火系统主要用于扑救原油、汽油、煤油、柴油、甲醇、丙酮等B类火灾，适用于炼油厂、化工厂、油田、油库、为铁路油槽车装卸油的鹤管栈桥、码头、飞机库、机场等。低倍数泡沫液有普通蛋白泡沫液，氟蛋白泡沫液，水成膜泡沫液，成膜氟蛋白泡沫液及抗溶性泡沫液等几种类型。
水成膜泡沫是当前用于扑灭油类火灾的主要灭火剂，是正压式泡沫的重要组成部分。水成膜泡沫灭火剂，以碳氢表面活性剂与氟碳表面活性剂为基料并能够在某些烃类液体表面形成一层水膜的泡沫灭火剂。适用于扑灭非水溶性液体燃料引起的火灾。泡沫覆盖在油面上，通过阻断油面与外界的氧气和热流传输实现灭火。泡沫稳定性能、抗复燃性能以及泡沫喷射方式等，都影响到泡沫灭火效率。
研究泡沫热稳定性的系统较多，例如专利CN107478671A“三相泡沫发泡倍数和油面稳定性测试系统及其测试方法”，其中该测试系统包括供泡系统、实验系统和记录系统；供泡系统包括三相泡沫输送管，三相泡沫输送管前端连接三相泡沫发生装置，后端位于实验系统上部；实验系统包括带刻度无底量筒、分液漏斗、玻璃夹套、连接管、烧杯和三角支架；记录系统包括电子天平一、电子天平一和摄像机；电子天平一位于三角支架下方，电子天平二位于烧杯下方，摄像机与带刻度无底量筒位于同一高度；记录系统中电子天平一、电子天平一和摄像机通过信号数据传输线与计算机相连，实时记录数据。该现有技术主要通过带刻度无底量筒和分液漏斗等进行测试。而针对泡沫喷射灭火动力学过程进行测试分析的现有技术并未发现。
因此，亟需一种动态测试泡沫扑灭油火过程的方法和系统，可用于研究测试泡沫喷射方式对灭火效率的影响。该方法和系统将能够用于灭火泡沫研发、分析和测试，从而最终服务于石化罐区等领域的火灾救援。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种泡沫灭火动态测试装置及方法，可有效测试和分析泡沫喷射扑灭油盘火的过程，用于研究测试泡沫喷射方式对灭火效率的影响。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种泡沫灭火动态测试装置，包括：油盘，其用于承托位于底层的水和位于上层的油品燃料；泡沫供给单元，其用于喷射正压式泡沫，泡沫覆盖点燃的油品燃料直至灭火过程结束；测温单元，其用于测量并采集处理油品燃料的油内、油面温度、泡沫内的温度以及水面的温度；摄像单元，其用于拍摄泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程以及火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程。
进一步，上述技术方案中，泡沫供给单元具体包括：喷枪，其架设在喷枪支架上，用于喷射正压式泡沫；泡沫储罐，其用于储存并向喷枪供给正压式泡沫。
进一步，上述技术方案中，测温单元具体包括：温度传感器，其为热电偶，用于测量油品燃料的油内、油面温度、泡沫内的温度以及水面的温度；温度采集器，其用于采集处理来自热电偶的测量数据。
进一步，上述技术方案中，摄像单元具体包括：高速摄像机，其拍摄的泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程具体为：泡沫射流运动到火焰区域的分散状态、离散泡沫块体在高速运动及高温辐射下的形变、泡沫在油面上的推进速度和/或泡沫推进过程前界面的形变。红外摄像机，其拍摄的火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程具体为：泡沫喷射前火焰的高度及温度分布和/或泡沫喷射后火焰高度及温度分布随泡沫灭火时间的衰减过程。
进一步，上述技术方案中，油盘可以为圆形钢制。喷枪数量可以为四支，且沿油盘的圆周均匀布置。喷枪的高度和喷射角度为可调节设置，喷枪的初始高度可以为高于油面1±0.05m。泡沫灭火动态测试装置可以安装在撬装底盘上。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种泡沫灭火动态测试方法，除应用前述测试装置外，还包括如下步骤：在油盘底部铺设水层；在油盘上部铺设油品燃料层；点燃油品燃料并预燃第一设定时间；控制喷枪喷射正压式泡沫灭火；从预燃第一设定时间后到灭火结束，采集所述油品燃料的油内、油面温度、泡沫内的温度以及水面的温度；拍摄泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程以及火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程。
进一步，上述技术方案中，预燃第一设定时间可以为60±5s。
进一步，上述技术方案中，油盘的内径可以为2400±25mm，深度为200±15mm。水层的体积可以为90L，油品燃料层的体积可以为144±5L。
进一步，上述技术方案中，正压式泡沫被喷射到所述油盘内落点的径向位置可以在油盘的4/5半径处，且喷射的泡沫在油面沿逆时针方向铺展推进。
进一步，上述技术方案中，正压式泡沫的储存压力可以为0.7±0.03MPa；所述正压式泡沫的喷射流量为11.4±0.4L/min。
进一步，上述技术方案中，点燃油品燃料并预燃第一设定时间步骤前还可以包括：冷喷检验正压式泡沫喷射流量及状态，确保在冷喷状态下喷射流量为前述的11.4±0.4L/min。冷喷检验结束后刮除水面上的残留泡沫。
进一步，上述技术方案中，控制喷射的喷枪的数量可以为一至四支。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)采用撬装底盘承载整个泡沫灭火动态测试装置，可使测试的机动性更强；
2)多个热电偶在油盘的不同部位进行布置可以更精确地采集油面、油内、水层内、泡沫层内等位置的温度；
3)高速摄像机的使用可以对灭火过程中的多种类型的动态数据进行采集，从而为后续的分析提供强有力的支撑；
4)红外摄像机和温度采集器的配合使用，可以有效采集温度数据并观察动态变化过程，监测泡沫喷射前及喷射后的温度变化分布；
5)每个泡沫喷枪的流量可单独控制，便于根据需要开通不同数量的喷枪进行实验。
上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
图1是本发明泡沫灭火动态测试装置的结构示意图。
图2是本发明泡沫灭火动态测试方法中单喷枪实施例泡沫喷射及流淌方向示意图。
图3是本发明泡沫灭火动态测试方法中双喷枪实施例泡沫喷射及流淌方向示意图。
图4是本发明泡沫灭火动态测试方法中三喷枪实施例泡沫喷射及流淌方向示意图。
图5是本发明泡沫灭火动态测试方法中四喷枪实施例泡沫喷射及流淌方向示意图。
主要附图标记说明：
1-撬装底盘，2-高速摄像机，3-红外摄像机，4-温度采集器，5-小型油盘，6-热电偶，7-泡沫喷枪，8-喷枪支架，9-泡沫输送管道，10-正压式泡沫储罐。
A-泡沫喷射方向，T-泡沫喷射落点，B-泡沫流淌方向。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。
在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。
如图1所示，本发明的泡沫灭火动态测试装置安装在撬装底盘1上，包括：小型油盘5、泡沫供给单元、测温单元以及摄像单元。油盘5用于承托位于底层的水和位于上层的油品燃料；泡沫供给单元用于喷射正压式泡沫，该正压式泡沫覆盖点燃的油品燃料直至灭火过程结束；测温单元用于测量并采集处理油品燃料的油内、油面温度、所述泡沫内的温度以及水面的温度；摄像单元用于拍摄泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程以及火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程。使用本发明的装置可以针对泡沫喷射灭火的动力学过程进行有效地测试分析。
实施例1
该实施例1为装置实施例。进一步如图1所示，油盘5采用圆形、锥底钢制油盘，内径2400±25mm，深度200±15mm，壁厚2.5mm，油盘面积约为4.52m2。油品燃料采用120橡胶工业用溶剂油，复合SH0004要求。泡沫供给单元具体包括：泡沫喷枪7和泡沫储罐10，泡沫喷枪7架设在喷枪支架8上，用于喷射正压式泡沫，泡沫喷枪7可以布置四支，且沿油盘5的圆周均匀布置。泡沫喷枪7的高度和喷射角度为可调节设置，喷枪的初始高度为高于所述油面1±0.05m。且泡沫喷枪7的流量可调。泡沫喷枪7通过泡沫输送管道9与泡沫储罐10连接。泡沫输送管道9上设置有流量控制阀门和流量计，泡沫储罐10用于储存并向喷枪供给正压式泡沫。泡沫储罐10为钢制抗烧罐，内径300±5mm，深度250±5mm，壁厚2.5mm。
进一步地，测温单元具体包括热电偶6和温度采集器4。热电偶6用于测量油品燃料的油内、油面温度、泡沫内的温度以及水面的温度，优选而非限制性地，热电偶可以布设五只，分别布置在如下位置：泡沫内一只、油面两只、油内一只、水面一只。温度采集器4与热电偶6连接，用于采集处理来自热电偶的测量数据。
进一步地，摄像单元具体包括高速摄像机2和红外摄像机3。高速摄像机2拍摄的泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程具体为：泡沫射流运动到火焰区域的分散状态、离散泡沫块体在高速运动及高温辐射下的形变泡沫在油面上的推进速度和/或泡沫推进过程前界面的形变。红外摄像机3拍摄的火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程具体为：泡沫喷射前火焰的高度及温度分布和/或泡沫喷射后火焰高度及温度分布随泡沫灭火时间的衰减过程。
如图2-5所示，本发明的泡沫灭火动态测试方法，除应用上述测试装置外，还包括如下步骤：首先，在油盘5底部铺设水层并在油盘5上部铺设油品燃料层，优选而非限制性地，油盘的内径可以为2400±25mm，深度为200±15mm，水层的体积可以为90L，油品燃料层的体积可以为144±5L；然后，在加入燃料后的5分钟之内点燃油品燃料并预燃第一设定时间，优选而非限制性地，该预燃第一设定时间可以设置为60±5s；再次，预燃后控制泡沫喷枪7喷射正压式泡沫灭火；最后，从预燃第一设定时间后到灭火结束(即灭火过程中)，采集油品燃料的油内、油面温度、所述泡沫内的温度以及水面的温度，同时拍摄泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程以及火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程。
为了使得喷射后泡沫的推进效率更高，优选而非限制性地，正压式泡沫被喷射到油盘5内落点的径向位置在油盘的4/5半径处，且喷射的泡沫在油面沿逆时针方向铺展推进。
下面以实施例2至5的使用一至四支喷枪对本发明的泡沫灭火动态测试方法进行说明。
实施例2
如图2所示，采用单喷枪喷射泡沫灭火。泡沫灭火时，只开通四支泡沫喷枪中的一支，泡沫射流从泡沫喷射方向(即图2中的A方向)射入油盘5，在油盘5内落点的径向位置在4/5半径处(即图2中的T位置处)，喷射的泡沫在油面沿逆时针铺展推进(即图2中的B方向)。高速摄像机2拍摄泡沫进入高温火焰区域的动态分布过程以及泡沫在油面流淌覆盖的动态过程。红外摄像机3拍摄分析泡沫喷射灭火过程的火焰高温区域的温度分布及变化。测试分析实验步骤如下：
步骤201，在油盘5内加入90L水，铺设水层；
步骤202，在正压式泡沫储罐10中加注泡沫液，压缩机注入空气加压，到合适压力0.7±0.03MPa；
步骤203，调整好设定的泡沫喷枪7的喷射角度，先进行冷喷检验，检验泡沫喷射流量和状态，以确保单喷枪流量为11.4±0.4L/min，以及泡沫射流落点在油盘液面合适位置。由于进行了泡沫冷喷检验，检验后需要刮掉水面的残留泡沫；
步骤204，调整好高速摄像机2和红外摄像机3的拍摄角度；
步骤205，在油盘5内加入144±5L燃料油，铺设油层；
步骤206，加入燃料油后5分钟内点燃，预燃60±5s；
步骤207，开启高速摄像机2和红外摄像机3进行拍摄；
步骤208，开启温度采集器4，采集来自热电偶6的油盘内油层、水层和泡沫层中的温度数据；
步骤209，开启连接正压式泡沫储罐10的泡沫喷枪7，进行泡沫喷射灭火；
步骤210，摄像单元的数据采集。考虑到高速摄像机2对数据存储要求高，可控制高速摄像机2采集最需要的区间，采集的数据包括但不限于：泡沫射流运动到火焰区域的分散状态、离散泡沫块体在高速运动及高温辐射下的形变泡沫在油面上的推进速度和/或泡沫推进过程前界面的形变等等，采集结束后尽快关闭高速摄像机2。红外摄像机3采集的数据包括但不限于：泡沫喷射前火焰的高度及温度分布和/或泡沫喷射后火焰高度及温度分布随泡沫灭火时间的衰减过程。
步骤211，泡沫灭火结束后，关闭泡沫喷枪7、红外摄像机3。过5分钟，待油火确定不再复燃后，关闭温度采集器4，停止数据采集。
实施例3
如图3所示，采用双喷枪喷射泡沫灭火。泡沫灭火时，只开通四支泡沫喷枪中的两支并对角布置，两路泡沫射流分别从泡沫喷射方向(即图3中的A方向)射入油盘5，在油盘5内落点的径向位置在4/5半径处(即图3中的T位置处)，喷射的泡沫在油面沿逆时针铺展推进(即图3中的B方向)。高速摄像机2拍摄泡沫进入高温火焰区域的动态分布过程以及泡沫在油面流淌覆盖的动态过程。红外摄像机3拍摄分析泡沫喷射灭火过程的火焰高温区域的温度分布及变化。测试分析实验步骤如下：
步骤301，在油盘5内加入90L水，铺设水层；
步骤302，在正压式泡沫储罐10中加注泡沫液，压缩机注入空气加压，到合适压力0.7±0.03MPa；
步骤303，调整好设定的泡沫喷枪7的喷射角度，先进行冷喷检验，检验泡沫喷射流量和状态，以确保每个喷枪流量为11.4±0.4L/min，以及泡沫射流落点在油盘液面合适位置。由于进行了泡沫冷喷检验，检验后需要刮掉水面的残留泡沫；
步骤304，调整好高速摄像机2和红外摄像机3的拍摄角度；
步骤305，在油盘5内加入144±5L燃料油，铺设油层；
步骤306，加入燃料油后5分钟内点燃，预燃60±5s；
步骤307，开启高速摄像机2和红外摄像机3进行拍摄；
步骤308，开启温度采集器4，采集来自热电偶6的油盘内油层、水层和泡沫层中的温度数据；
步骤309，开启连接正压式泡沫储罐10的泡沫喷枪7，进行泡沫喷射灭火；
步骤310，摄像单元的数据采集。考虑到高速摄像机2对数据存储要求高，可控制高速摄像机2采集最需要的区间，采集的数据包括但不限于：泡沫射流运动到火焰区域的分散状态、离散泡沫块体在高速运动及高温辐射下的形变泡沫在油面上的推进速度和/或泡沫推进过程前界面的形变等等，采集结束后尽快关闭高速摄像机2。红外摄像机3采集的数据包括但不限于：泡沫喷射前火焰的高度及温度分布和/或泡沫喷射后火焰高度及温度分布随泡沫灭火时间的衰减过程；
步骤311，泡沫灭火结束后，关闭泡沫喷枪7、红外摄像机3。过5分钟，待油火确定不再复燃后，关闭温度采集器4，停止数据采集。
实施例4
如图4所示，采用三喷枪喷射泡沫灭火。泡沫灭火时，只开通四支泡沫喷枪中的三支并油盘圆周均匀设置，三路泡沫射流分别从泡沫喷射方向(即图4中的A方向)射入油盘5，在油盘5内落点的径向位置在4/5半径处(即图4中的T位置处)，喷射的泡沫在油面沿逆时针铺展推进(即图4中的B方向)。高速摄像机2拍摄泡沫进入高温火焰区域的动态分布过程以及泡沫在油面流淌覆盖的动态过程。红外摄像机3拍摄分析泡沫喷射灭火过程的火焰高温区域的温度分布及变化。测试分析实验步骤如下：
步骤401，在油盘5内加入90L水，铺设水层；
步骤402，在正压式泡沫储罐10中加注泡沫液，压缩机注入空气加压，到合适压力0.7±0.03MPa；
步骤403，调整好设定的泡沫喷枪7的喷射角度，先进行冷喷检验，检验泡沫喷射流量和状态，以确保每个喷枪流量为11.4±0.4L/min，以及泡沫射流落点在油盘液面合适位置。由于进行了泡沫冷喷检验，检验后需要刮掉水面的残留泡沫；
步骤404，调整好高速摄像机2和红外摄像机3的拍摄角度；
步骤405，在油盘5内加入144±5L燃料油，铺设油层；
步骤406，加入燃料油后5分钟内点燃，预燃60±5s；
步骤407，开启高速摄像机2和红外摄像机3进行拍摄；
步骤408，开启温度采集器4，采集来自热电偶6的油盘内油层、水层和泡沫层中的温度数据；
步骤409，开启连接正压式泡沫储罐10的泡沫喷枪7，进行泡沫喷射灭火；
步骤410，摄像单元的数据采集。考虑到高速摄像机2对数据存储要求高，可控制高速摄像机2采集最需要的区间，采集的数据包括但不限于：泡沫射流运动到火焰区域的分散状态、离散泡沫块体在高速运动及高温辐射下的形变泡沫在油面上的推进速度和/或泡沫推进过程前界面的形变等等，采集结束后尽快关闭高速摄像机2。红外摄像机3采集的数据包括但不限于：泡沫喷射前火焰的高度及温度分布和/或泡沫喷射后火焰高度及温度分布随泡沫灭火时间的衰减过程；
步骤411，泡沫灭火结束后，关闭泡沫喷枪7、红外摄像机3。过5分钟，待油火确定不再复燃后，关闭温度采集器4，停止数据采集。
实施例5
如图5所示，采用四喷枪喷射泡沫灭火。泡沫灭火时，开通全部四支泡沫喷枪并油盘圆周均匀设置，四路泡沫射流分别从泡沫喷射方向(即图5中的A方向)射入油盘5，在油盘5内落点的径向位置在4/5半径处(即图5中的T位置处)，喷射的泡沫在油面沿逆时针铺展推进(即图5中的B方向)。高速摄像机2拍摄泡沫进入高温火焰区域的动态分布过程以及泡沫在油面流淌覆盖的动态过程。红外摄像机3拍摄分析泡沫喷射灭火过程的火焰高温区域的温度分布及变化。测试分析实验步骤如下：
步骤501，在油盘5内加入90L水，铺设水层；
步骤502，在正压式泡沫储罐10中加注泡沫液，压缩机注入空气加压，到合适压力0.7±0.03MPa；
步骤503，调整好设定的泡沫喷枪7的喷射角度，先进行冷喷检验，检验泡沫喷射流量和状态，以确保每个喷枪流量为11.4±0.4L/min，以及泡沫射流落点在油盘液面合适位置。由于进行了泡沫冷喷检验，检验后需要刮掉水面的残留泡沫；
步骤504，调整好高速摄像机2和红外摄像机3的拍摄角度；
步骤505，在油盘5内加入144±5L燃料油，铺设油层；
步骤506，加入燃料油后5分钟内点燃，预燃60±5s；
步骤507，开启高速摄像机2和红外摄像机3进行拍摄；
步骤508，开启温度采集器4，采集来自热电偶6的油盘内油层、水层和泡沫层中的温度数据；
步骤509，开启连接正压式泡沫储罐10的泡沫喷枪7，进行泡沫喷射灭火；
步骤510，摄像单元的数据采集。考虑到高速摄像机2对数据存储要求高，可控制高速摄像机2采集最需要的区间，采集的数据包括但不限于：泡沫射流运动到火焰区域的分散状态、离散泡沫块体在高速运动及高温辐射下的形变泡沫在油面上的推进速度和/或泡沫推进过程前界面的形变等等，采集结束后尽快关闭高速摄像机2。红外摄像机3采集的数据包括但不限于：泡沫喷射前火焰的高度及温度分布和/或泡沫喷射后火焰高度及温度分布随泡沫灭火时间的衰减过程；
步骤511，泡沫灭火结束后，关闭泡沫喷枪7、红外摄像机3。过5分钟，待油火确定不再复燃后，关闭温度采集器4，停止数据采集。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。
Claims (17)
1.一种泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，包括：
油盘，其用于承托位于底层的水和位于上层的油品燃料；
泡沫供给单元，其用于喷射正压式泡沫，所述泡沫覆盖点燃的所述油品燃料直至灭火过程结束；
测温单元，其用于测量并采集处理所述油品燃料的油内、油面温度、所述泡沫内的温度以及水面的温度；
摄像单元，其用于拍摄所述泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程以及所述火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程。
2.根据权利要求1所述的泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，所述泡沫供给单元具体包括：
喷枪，其架设在喷枪支架上，用于喷射所述正压式泡沫；
泡沫储罐，其用于储存并向所述喷枪供给所述正压式泡沫。
3.根据权利要求1所述的泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，所述测温单元具体包括：
温度传感器，其为热电偶，用于测量所述油品燃料的油内、油面温度、所述泡沫内的温度以及水面的温度；
温度采集器，其用于采集处理来自所述热电偶的测量数据。
4.根据权利要求1所述的泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，所述摄像单元具体包括：
高速摄像机，其拍摄的所述泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程具体为：泡沫射流运动到火焰区域的分散状态、离散泡沫块体在高速运动及高温辐射下的形变、所述泡沫在油面上的推进速度和/或所述泡沫推进过程前界面的形变。
红外摄像机，其拍摄的所述火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程具体为：所述泡沫喷射前火焰的高度及温度分布和/或所述泡沫喷射后火焰高度及温度分布随所述泡沫灭火时间的衰减过程。
5.根据权利要求1所述的泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，所述油盘为圆形钢制。
6.根据权利要求5所述的泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，所述喷枪数量为四支，且沿所述油盘的圆周均匀布置。
7.根据权利要求6所述的泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，所述喷枪的高度和喷射角度为可调节设置，喷枪的初始高度为高于所述油面1±0.05m。
8.根据权利要求1所述的泡沫灭火动态测试装置，其特征在于，所述泡沫灭火动态测试装置安装在撬装底盘上。
9.一种泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，应用权利要求1至8中任意一项所述的测试装置，包括如下步骤：
在油盘底部铺设水层；
在油盘上部铺设油品燃料层；
点燃所述油品燃料并预燃第一设定时间；
控制喷枪喷射正压式泡沫灭火；
从所述预燃第一设定时间后到灭火结束，采集所述油品燃料的油内、油面温度、所述泡沫内的温度以及水面的温度；
拍摄所述泡沫进入火焰区域的动态分布、流淌覆盖过程以及所述火焰的温度变化过程、火焰高度变化过程。
10.根据权利要求9所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，所述预燃第一设定时间为60±5s。
11.根据权利要求9或10所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，所述油盘的内径为2400±25mm，深度为200±15mm。
12.根据权利要求11所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，所述水层的体积为90L，所述油品燃料层的体积为144±5L。
13.根据权利要求9所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，所述正压式泡沫被喷射到所述油盘内落点的径向位置在油盘的4/5半径处，且所述喷射的泡沫在油面沿逆时针方向铺展推进。
14.根据权利要求9所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，所述正压式泡沫的储存压力为0.7±0.03MPa；所述正压式泡沫的喷射流量为11.4±0.4L/min。
15.根据权利要求14所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，所述点燃油品燃料并预燃第一设定时间步骤前还包括：冷喷检验所述正压式泡沫喷射流量及状态，确保在冷喷状态下喷射流量为所述11.4±0.4L/min。
16.根据权利要求15所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，所述冷喷检验结束后刮除所述水面上的残留泡沫。
17.根据权利要求9所述的泡沫灭火动态测试方法，其特征在于，控制喷射的所述喷枪的数量为一至四支。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911077963.0A CN112782346A (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 泡沫灭火动态测试装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911077963.0A CN112782346A (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 泡沫灭火动态测试装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112782346A true CN112782346A (zh) | 2021-05-11 |
Family
ID=75748881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911077963.0A Pending CN112782346A (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 泡沫灭火动态测试装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112782346A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115060627A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-16 | 国网安徽省电力有限公司超高压分公司 | 一种泡沫灭火剂铺展性和稳定性的测试装置及测试方法 |
| CN115792084A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-14 | 中国矿业大学(北京) | 模拟不同液位高度储罐灭火及复燃的装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104880532A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 国家电网公司 | 一种水系灭火剂灭火性能对比试验系统及使用方法 |
| CN105467076A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-04-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种泡沫灭火剂性能检测装置及使用方法 |
| CN205157362U (zh) * | 2015-10-28 | 2016-04-13 | 公安部天津消防研究所 | 一种压缩空气泡沫灭火性能评估试验系统 |
| CN107478671A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-15 | 南京工业大学 | 三相泡沫发泡倍数和油面稳定性测试系统及其测试方法 |
| CN206837310U (zh) * | 2017-05-10 | 2018-01-05 | 南京工业大学 | 干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置 |
| CN109900456A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 罐区喷淋装置的喷头参数的测试系统及其测试方法 |
| CN110208263A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-06 | 北京工业大学 | 一种锂离子电池失火-灭火实验装置 |
-
2019
- 2019-11-06 CN CN201911077963.0A patent/CN112782346A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104880532A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 国家电网公司 | 一种水系灭火剂灭火性能对比试验系统及使用方法 |
| CN205157362U (zh) * | 2015-10-28 | 2016-04-13 | 公安部天津消防研究所 | 一种压缩空气泡沫灭火性能评估试验系统 |
| CN105467076A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-04-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种泡沫灭火剂性能检测装置及使用方法 |
| CN206837310U (zh) * | 2017-05-10 | 2018-01-05 | 南京工业大学 | 干粉灭火剂灭火效能测试的小尺寸实验装置 |
| CN107478671A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-15 | 南京工业大学 | 三相泡沫发泡倍数和油面稳定性测试系统及其测试方法 |
| CN109900456A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 罐区喷淋装置的喷头参数的测试系统及其测试方法 |
| CN110208263A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-06 | 北京工业大学 | 一种锂离子电池失火-灭火实验装置 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 周榕等: "细水雾与高倍泡沫联用灭油池火效能试验分析研究", 船海工程, vol. 42, no. 4, pages 156 - 159 * |
| 张瑞航: "喷射方式对气泡雾化细水雾灭火效率的影响分析", 《安防科技》 * |
| 张瑞航: "喷射方式对气泡雾化细水雾灭火效率的影响分析", 《安防科技》, no. 03, 31 March 2010 (2010-03-31), pages 35 - 38 * |
| 杜明辉: "泡沫灭火剂在燃烧油面的铺展情况分析", 《消防科学与技术》 * |
| 杜明辉: "泡沫灭火剂在燃烧油面的铺展情况分析", 《消防科学与技术》, vol. 35, no. 04, 30 April 2016 (2016-04-30), pages 562 - 565 * |
| 王谋刚: "泡沫灭火剂灭火效能测试试验分析", 《消防科学与技术》 * |
| 王谋刚: "泡沫灭火剂灭火效能测试试验分析", 《消防科学与技术》, no. 10, 31 October 2016 (2016-10-31), pages 1449 - 1453 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115060627A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-16 | 国网安徽省电力有限公司超高压分公司 | 一种泡沫灭火剂铺展性和稳定性的测试装置及测试方法 |
| CN115792084A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-14 | 中国矿业大学(北京) | 模拟不同液位高度储罐灭火及复燃的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112782346A (zh) | 泡沫灭火动态测试装置及方法 | |
| CN108168896B (zh) | 一种飞机发动机舱火灾实验设备 | |
| Tamura et al. | The spread of fire from adjoining vehicles to a hydrogen fuel cell vehicle | |
| Jiang et al. | Impact of gasoline direct injection fuel injector hole geometry on spray characteristics under flash boiling and ambient conditions | |
| Xishi et al. | Experimental study on the effectiveness of the extinction of a pool fire with water mist | |
| Mogi et al. | Experimental study on the hazards of the jet diffusion flame of liquefied dimethyl ether | |
| Liu et al. | Experimental study on gas jet suppressed by water mist: A clean control technique in natural gas leakage incidents | |
| Zhu et al. | Pressure-decay and thermodynamic characteristics of subcooled liquid in the tank and their interaction with flashing jets | |
| CN114858392B (zh) | 用于公路隧道内关键结构抗爆耐高温性测试系统及方法 | |
| CN105067039B (zh) | 喷雾参数测试装置 | |
| Jiang et al. | The transport and diffusion characteristics of superheated fire extinguish agent released via different nozzles in a confined space | |
| Zhou et al. | An experimental study of jet fires in pits | |
| Guo et al. | Flame propagation in gasoline vapor–air mixtures with concentration gradient in a closed duct | |
| Jia et al. | Correlation between concentration, droplet size, turbulent intensity and explosion parameters of gas-liquid two-phase mixture | |
| CN105080015A (zh) | 多功能智能消防车及灭火方法 | |
| US11754537B2 (en) | Device for testing control of polymorphic foam on flowing fire | |
| CN112516489A (zh) | 船用闭式高压水雾喷淋系统实验装置 | |
| CN108398154A (zh) | 可实现振动与变动压力耦合的航空运输锂电池实验平台 | |
| Yang et al. | Quantitative analysis of hydrogen leakage and diffusion processes based on real-time concentration measurement at different spatial positions in a customized chamber | |
| CN108820266B (zh) | 一种月面起飞初始姿态模拟装置 | |
| Dyadkin et al. | Flow structure in the base region of re-entry vehicle with supersonic braking plumes impinging with landing surface | |
| CN115114779A (zh) | 气体灭火剂喷射流动特性的分析方法及其终端、存储介质 | |
| Toman et al. | Explosive properties of selected aerosols determined in a spherical 5-L test chamber | |
| El–Zahlanieh et al. | Mist can explode, but still no standard! Proposal of a combustible sprays test method | |
| CN209356376U (zh) | 一种大型储罐腐蚀在线机器人检测设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210511 |