國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院安徽省新型電力系統(tǒng)火災(zāi)安全與應(yīng)急技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電設(shè)施火災(zāi)防護(hù)實(shí)驗(yàn)室)與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院的譚甜甜、張佳慶、石楊錦、李博等學(xué)者,于《安全與環(huán)境工程》2025 年第 01 期發(fā)表了題為《壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)長(zhǎng)距離輸運(yùn)及噴淋特性試驗(yàn)研究》的論文。
該研究針對(duì)正壓發(fā)泡的壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)在換流站變壓器油火災(zāi)中的應(yīng)用需求,通過(guò)全尺度試驗(yàn)探究長(zhǎng)距離管道中泡沫的輸運(yùn)特性及不同區(qū)域的噴淋效果,為滅火系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。壓縮空氣泡沫因存留時(shí)間長(zhǎng)、動(dòng)量大等優(yōu)勢(shì),被視為高效滅火介質(zhì),但長(zhǎng)距離輸運(yùn)時(shí)的性能穩(wěn)定性及噴淋覆蓋均勻性亟待驗(yàn)證。
研究方法與核心結(jié)果:
試驗(yàn)設(shè)計(jì):以 406 m 和 699 m 管道為研究對(duì)象,測(cè)試泡沫在長(zhǎng)距離輸運(yùn)過(guò)程中的壓力衰減、流速變化及噴淋覆蓋特征。
輸運(yùn)特性:
系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間與穩(wěn)定噴射時(shí)間隨輸運(yùn)距離增加呈單調(diào)遞增。例如,699 m 管道的響應(yīng)時(shí)間較 406 m 延長(zhǎng)約 20%,反映長(zhǎng)距離輸運(yùn)下泡沫動(dòng)力衰減規(guī)律。
管道內(nèi)泡沫流動(dòng)狀態(tài)受管徑、氣液比影響顯著,高輸運(yùn)距離下需優(yōu)化供氣壓力以維持泡沫穩(wěn)定性。
噴淋特性:
不同覆蓋位置的泡沫性能差異小,發(fā)泡倍數(shù)均 > 5 倍,25% 析液時(shí)間 > 300 s,滿足滅火場(chǎng)景對(duì)泡沫持久性的要求。
泡沫供給強(qiáng)度在橫向分布上呈中間高、兩側(cè)低的特征:距離兩側(cè)防火墻 5.3 m 處供給強(qiáng)度最大,向兩側(cè)遞減,通過(guò)多項(xiàng)式擬合得到分布關(guān)系式:I(x)=ax2+bx+c
(其中x為橫向位置,a、b、c為擬合系數(shù),具體數(shù)值需參考論文試驗(yàn)數(shù)據(jù))。
工程應(yīng)用價(jià)值:研究結(jié)果可用于評(píng)估滅火系統(tǒng)的實(shí)際效果,判定泡沫覆蓋盲區(qū),為換流站等場(chǎng)景的消防方案設(shè)計(jì)提供量化依據(jù)。
關(guān)鍵數(shù)據(jù)與結(jié)論:
泡沫輸運(yùn)距離與系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間呈線性正相關(guān),長(zhǎng)距離輸運(yùn)時(shí)需預(yù)留足夠啟動(dòng)時(shí)間。
噴淋區(qū)域的泡沫供給強(qiáng)度分布規(guī)律可指導(dǎo)噴頭布局優(yōu)化,減少覆蓋盲區(qū)。
該系統(tǒng)在長(zhǎng)距離輸運(yùn)下仍能保持良好的泡沫性能,驗(yàn)證了其在大型設(shè)施火災(zāi)中的應(yīng)用可行性。
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