國網安徽省電力有限公司電力科學研究院安徽省新型電力系統火災安全與應急技術重點實驗室(國家電網公司輸變電設施火災防護實驗室)與中國地質大學(武漢)工程學院的譚甜甜、張佳慶、石楊錦、李博等學者,于《安全與環境工程》2025 年第 01 期發表了題為《壓縮空氣泡沫滅火系統長距離輸運及噴淋特性試驗研究》的論文。
該研究針對正壓發泡的壓縮空氣泡沫滅火系統在換流站變壓器油火災中的應用需求,通過全尺度試驗探究長距離管道中泡沫的輸運特性及不同區域的噴淋效果,為滅火系統的實際應用提供數據支撐。壓縮空氣泡沫因存留時間長、動量大等優勢,被視為高效滅火介質,但長距離輸運時的性能穩定性及噴淋覆蓋均勻性亟待驗證。
研究方法與核心結果:
試驗設計:以 406 m 和 699 m 管道為研究對象,測試泡沫在長距離輸運過程中的壓力衰減、流速變化及噴淋覆蓋特征。
輸運特性:
系統響應時間與穩定噴射時間隨輸運距離增加呈單調遞增。例如,699 m 管道的響應時間較 406 m 延長約 20%,反映長距離輸運下泡沫動力衰減規律。
管道內泡沫流動狀態受管徑、氣液比影響顯著,高輸運距離下需優化供氣壓力以維持泡沫穩定性。
噴淋特性:
不同覆蓋位置的泡沫性能差異小,發泡倍數均 > 5 倍,25% 析液時間 > 300 s,滿足滅火場景對泡沫持久性的要求。
泡沫供給強度在橫向分布上呈中間高、兩側低的特征:距離兩側防火墻 5.3 m 處供給強度最大,向兩側遞減,通過多項式擬合得到分布關系式:I(x)=ax2+bx+c
(其中x為橫向位置,a、b、c為擬合系數,具體數值需參考論文試驗數據)。
工程應用價值:研究結果可用于評估滅火系統的實際效果,判定泡沫覆蓋盲區,為換流站等場景的消防方案設計提供量化依據。
關鍵數據與結論:
泡沫輸運距離與系統響應時間呈線性正相關,長距離輸運時需預留足夠啟動時間。
噴淋區域的泡沫供給強度分布規律可指導噴頭布局優化,減少覆蓋盲區。
該系統在長距離輸運下仍能保持良好的泡沫性能,驗證了其在大型設施火災中的應用可行性。
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