环氧丙烷泡沫灭火试验与工程设计研究范文

本站小编为你精心准备了环氧丙烷泡沫灭火试验与工程设计研究参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

1材料与方法

1．1试验装置

根据GB50151—2010附录A水溶性液体泡沫混合液供给强度试验方法和GB15308—2006《泡沫灭火剂》的要求，采用水夹套式钢制燃烧盘，面积分别约为4．52m2和1．73m2，深度分别为200mm和150mm，壁厚均为2．5mm，分别用于强施放试验和缓施放试验。采用钢制挡板高1m，宽1m，厚2．5mm，挡板能使发泡后的空气泡沫缓慢均匀地落在燃烧物表面，避免冲击燃烧液体和破坏泡沫。冷却水进水口与出水口布置在试验盘中心轴线两边，进水口安装在燃烧盘下沿口，出水口安装在燃烧盘上沿口。通过水在燃烧盘夹套中的流动与燃烧盘外壁形成热交换作用，使得测试的液体燃料温度得到控制，从而使灭火试验在不同的环境条件下，达到相对标准的试验状态，保证测试所得试验数据的准确性，并配备温度计、记录时间的秒表、安全防护用品和消防应急措施等。采用规范要求的标准泡沫枪和泡沫产生系统，喷射动力来自于储罐中压缩空气，压缩空气来自空气压缩机。

1．2试验材料

（1）试验液体及参比液体为了研究新型环氧丙烷专用空气泡沫对环氧丙烷可燃液体的灭火性能，选择了规范中要求的参比液体丙酮，以及扑灭难度较大的正庚烷，共3种具有代表性可燃液体进行空气泡沫灭火对比试验。其中丙酮、环氧丙烷为水溶性，正庚烷为非水溶性液体。

（2）泡沫液试验选用目前国内灭火性能最好的普通6％抗溶性水成膜泡沫和新开发的6％环氧丙烷专用型泡沫进行对比试验。所采用泡沫液均符合GB15308—2006规定的出厂合格检验标准。

1．3试验方法

按照GB15308—2006及GB50151—2010附录A的规定，先采取缓施放的间接测试泡沫混合液供给强度的试验方法测试2种泡沫对水溶性环氧丙烷和丙酮的适用性及灭火数据，再用强施放的直接测试方法验证2种泡沫对非水溶性正庚烷的适用性及灭火数据。开始试验时，将燃烧盘放在地面上并保持水平，使燃烧盘处在泡沫枪的下风向，连接好水夹套进、出冷却水接口，打开进水阀，将燃料盘的出水温度控制在10～20℃；插上泡沫挡板，安装泡沫管枪支架，并将泡沫管枪保持水平放置，使得泡沫枪出口高出燃料面1m，泡沫射流的中心打到挡板中心轴线上并高出燃料面0．5m。向试验盘中加入125L可燃液体，在加入燃料5min内点燃，当火焰布满整个燃烧盘时为预燃开始，充分预燃60s后，打开泡沫供应，火焰熄灭或达到灭火成功条件时，记录灭火时间。施加泡沫300s，停止供应泡沫等待300s后，将装有2L燃料的抗烧罐置于燃烧盘中央并点燃，观察抗烧情况，当有1／4燃烧面积着火时即为25％抗烧时间并记录该时间［2］。

2结果与讨论

（1）从环氧丙烷与丙酮的灭火对比试验结果可知：6％环氧丙烷专用型泡沫适用于扑灭环氧丙烷等水溶性可燃液体的火灾，性能参数符合试验合格标准。

（2）从6％环氧丙烷专用型泡沫与普通6％抗溶性水成膜泡沫对比试验结果可知：普通6％抗溶性水成膜泡沫适用于扑灭丙酮火灾，却较难扑灭环氧丙烷液体火灾，不仅需要更长时间的泡沫覆盖，且抗烧时间不合格。

（3）从正庚烷的灭火试验结果可知：6％环氧丙烷专用型泡沫与6％抗溶性水成膜泡沫都适用于扑灭正庚烷等非水溶性可燃液体火灾。

（4）根据GB50151—2010中的A．0．2公式，计算得泡沫灭火供给强度应为15．93L／（min•m2）。

3环氧丙烷罐区泡沫消防工程设计

3．1工程概况

中石化双氧水法制环氧丙烷工业试验装置项目罐区新建3个环氧丙烷储罐，成一字排列在罐区内。罐体型式采用固定顶，常温常压罐，单罐直径为15．78m，高度为11．37m，容量为2000m3。

3．2泡沫消防系统设计

规定，本项目环氧丙烷储罐采用固定式泡沫灭火系统，选用液上喷射灭火系统。经计算配置泡沫枪1只，流量不小于240L／min，持续供给时间为20min［3］。设置的泡沫产生器数量不应少于2只。环氧丙烷为水溶性液体，需设置泡沫缓冲装置，本项目选用泡沫垂直降落槽。根据上述灭火试验结果，如采用普通6％抗溶性水成膜泡沫，是无法灭火的，必须采用6％环氧丙烷专用型泡沫且供给强度不小于16L／(min•m2）。由此可知泡沫混合液用量应不小于52L／s，需采用3只PC24型泡沫产生器，此时即可满足规范中有关的控火和灭火的要求。泡沫灭火系统见图1。泡沫混合液设计流量为最大储罐所用3只PC24泡沫产生器和1支240L／min辅助泡沫枪流量之和，经计算泡沫混合液流量应不小于76L／s。泡沫液罐容积为扑救一次火灾所用到的最大罐的罐内用量、泡沫辅助枪、管道剩余量三者之和［1］，参考试验中参比液体丙酮的最小连续供给时间为30min，经计算泡沫混合液用量为150m3，可知需要6％环氧丙烷专用型泡沫灭火剂9m3。据此数据选择相应的计量注入式比例混合装置和泡沫灭火剂储罐的型号。除此之外，本项目罐区内还设有水炮、消火栓等移动水冷却设施，结合储罐上采用的固定式泡沫灭火系统设施及泡沫枪等，能有效地预防及扑灭罐区发生的火灾。

4结语

针对环氧丙烷液体灭火方式，使用普通6％抗溶性水成膜空气泡沫控火及灭火，需要高强度和长时间的覆盖，然而随着时间的延长，此类泡沫不抗烧，因此无法彻底灭火甚至会造成火灾失控；相比普通抗溶性水成膜空气泡沫，新型的环氧丙烷专用型泡沫不仅可有效扑灭环氧丙烷等水溶性可燃液体火灾，亦可兼顾非水溶性液体的火灾扑救。在实际工程应用中，环氧丙烷专用型泡沫灭火剂有待实践和时间的检验，以积累更多的工程应用数据和经验。在现阶段，规范中未明确规定泡沫供给强度和连续供给时间等设计参数，在项目的设计和消防审批过程中，需由设计人员、业主和消防审批三方人员依据试验结果，共同确定泡沫灭火系统的设计参数，做到有据可依。

随着经济的不断发展，国内对环氧丙烷等可燃液体的生产量和需求量也越来越大，这类液体储罐将更加广泛存在于石油化工企业和更多地应用在现实生产活动中，储罐数量也会越来越多。目前GB50151—2010中对环氧丙烷等低沸点可燃液体储罐无明确的设计参数，这在实际的工程应用中给设计及消防审批人员带来困惑，建议规范编制主管部门尽快将这类液体的泡沫灭火方案及设计参数在规范中明确，以便工程设计和消防从业人员参考。

作者：刘庭单位：中石化上海工程有限公司