滅火劑阻惰化性能測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種滅火劑阻惰化性能測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法，屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油化學(xué)工業(yè)涉及大量的危險(xiǎn)化學(xué)品，因其本身固有的危險(xiǎn)特性，極易發(fā)生重特 大事故，屬于高危行業(yè)。石化工業(yè)危險(xiǎn)性主要表現(xiàn)在a.涉及到的介質(zhì)具有燃爆性、毒害性、 腐蝕性;b.反應(yīng)過(guò)程中放出大量熱量或含有危險(xiǎn)的副反應(yīng);c.化工工藝條件苛刻，需要高溫 高壓、低溫負(fù)壓;d.工業(yè)化量產(chǎn)要求反應(yīng)裝置大型化、連續(xù)化、復(fù)雜化。以上四點(diǎn)潛在危險(xiǎn)性 在一定的觸發(fā)條件下，便會(huì)導(dǎo)致泄漏、火災(zāi)或爆炸等災(zāi)害性事故的發(fā)生，造成重大人員傷 亡、巨大財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境生態(tài)災(zāi)難以及社會(huì)負(fù)面影響等。針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)爆炸事故，目 前的撲救方法是把危險(xiǎn)化學(xué)品火災(zāi)看作一般可燃液體或可燃固體處理，使用常規(guī)的滅火 劑，例如純水、泡沫滅火劑、干粉滅火劑進(jìn)行撲滅，但在適用性、毒害性、環(huán)保性等方面存在 著缺陷。新型的水基滅火劑通過(guò)在細(xì)水霧中添加不同添加劑，惰化烴類分子，可以阻斷燃燒 反應(yīng)，稀釋泄漏物濃度，降低?；沸孤┍ǖ娘L(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)階段，對(duì)于水基滅火劑的阻惰化性 能測(cè)試并沒(méi)有統(tǒng)一的測(cè)試系統(tǒng)以及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。已有的系統(tǒng)測(cè)試手段單一、集成度低、局限性 強(qiáng)，并不能全面地評(píng)價(jià)滅火劑的阻惰化性能。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)外用于滅火劑的阻惰化性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)因?qū)嶒?yàn)室而異。由于各個(gè) 實(shí)驗(yàn)室的研究背景、研究方向和研究手段不同的原因，已開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能比較單一，無(wú) 法對(duì)滅火劑的阻惰化性能進(jìn)行多角度、全方位的考察。已有的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要是以滅火測(cè)試 平臺(tái)為主，滅火測(cè)試平臺(tái)主要分為燃燒系統(tǒng)和滅火劑釋放系統(tǒng)，系統(tǒng)僅僅是記錄不同滅火 劑撲滅不同燃料火災(zāi)所需要的時(shí)間，并以此作為評(píng)價(jià)滅火劑性能的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)目前的測(cè)試系 統(tǒng)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)其中存在一定的缺陷。首先，此種測(cè)試僅僅考慮到滅火劑種類和燃料 種類兩個(gè)變量，忽略了測(cè)試過(guò)程中外界環(huán)境變化對(duì)滅火過(guò)程的影響，例如:外界風(fēng)的大小， 補(bǔ)氣量的多少;其次，測(cè)試表征手段單一，無(wú)法定量分析滅火過(guò)程中火焰溫度的變化;再者， 測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)法靈活組合更換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是針對(duì)上述不足之處提供一種的是一種滅火劑阻惰化性能測(cè)試系統(tǒng) 及其測(cè)試方法，其目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)含添加劑的水基滅火劑阻惰化效果的性能測(cè)試，旨在克服 現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，填補(bǔ)此研究領(lǐng)域的空白。
[0005] 本發(fā)明滅火劑阻惰化性能測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 滅火劑阻惰化性能測(cè)試系統(tǒng)包括設(shè)備主體部分、數(shù)據(jù)采集部分和附件部分;設(shè)備主體 部分包括測(cè)試箱(燃燒箱)和排煙風(fēng)管，數(shù)據(jù)采集分析部分包括煙密度測(cè)試系統(tǒng)、熱電偶樹(shù)、 軸流風(fēng)機(jī)、干燥管、煙氣采樣探頭、變頻風(fēng)機(jī)、煙氣成份分析儀和計(jì)算機(jī)(電腦）； 附件部分包括持續(xù)點(diǎn)火槍、燃料容器、滅火劑釋放噴頭、噴頭壓力表、噴頭流量計(jì)和噴 頭控制閥。
[0006] 所述的測(cè)試箱具有長(zhǎng)方體測(cè)試箱體，測(cè)試箱體正面設(shè)有可完全開(kāi)啟箱門，在箱門 右側(cè)邊設(shè)有兩個(gè)箱門把手，箱門正中設(shè)有鋼化玻璃觀察窗，在測(cè)試箱體右側(cè)面中心線上，設(shè) 置有多個(gè)熱電偶的測(cè)試預(yù)留孔;在測(cè)試箱體內(nèi)下部設(shè)置有燃燒室。燃燒室一側(cè)的測(cè)試箱體 上裝有通風(fēng)閥，通風(fēng)閥設(shè)置多風(fēng)葉，每片葉片都可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺母調(diào)整開(kāi)放角度。
[0007] 測(cè)試箱體上部設(shè)置有煙密度測(cè)試儀的光路發(fā)射器安裝孔和光路接收器安裝孔;測(cè) 試箱體上面預(yù)留兩個(gè)設(shè)備安裝孔;與測(cè)試箱體開(kāi)口連接的設(shè)備通過(guò)螺紋緊固，絲堵密封，以 保證連接部分的穩(wěn)定性和密封性。
[0008] 煙密度測(cè)試系統(tǒng)包括光路發(fā)射器和光路接收器。光路發(fā)射器安裝在測(cè)試箱體左側(cè) 面設(shè)置的光路發(fā)射器安裝孔上，光路接收器安裝在測(cè)試箱體右側(cè)面設(shè)置的光路接收器安裝 孔上，光路發(fā)射器和光路接收器分別通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)（電腦)相連，組成煙密度測(cè)試系 統(tǒng)。
[0009] 在測(cè)試箱體右側(cè)多個(gè)熱電偶的測(cè)試預(yù)留孔中安裝有多根熱電偶，并將熱電偶固定 在熱電偶基座上，組成熱電偶樹(shù)。熱電偶通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)(電腦)相連。
[0010] 測(cè)試箱體上面預(yù)留一個(gè)設(shè)備安裝孔上安裝有排煙風(fēng)管，排煙風(fēng)管連接有干燥管以 及軸流風(fēng)機(jī);測(cè)試箱體上面另一個(gè)預(yù)留設(shè)備安裝孔上安裝有排煙風(fēng)管，排煙風(fēng)管②出口處 安裝有變頻風(fēng)機(jī)，變頻風(fēng)機(jī)出風(fēng)口通過(guò)管道與煙氣成份分析儀相連通，煙氣采樣探頭安裝 在測(cè)試箱體頂部排煙風(fēng)管進(jìn)風(fēng)口，煙氣成份分析儀通過(guò)數(shù)據(jù)線和計(jì)算機(jī)(電腦)相連接。
[0011] 所述的附件部分的持續(xù)點(diǎn)火槍、燃料容器、滅火劑釋放噴頭安裝在測(cè)試箱體下部 設(shè)置的燃燒室內(nèi)，滅火劑釋放噴頭通過(guò)管道與噴頭流量計(jì)、噴頭控制閥相連，管道上裝有噴 頭壓力表，可以控制滅火劑釋放流量和噴頭工作壓力。
[0012] 所述的附件部分的持續(xù)點(diǎn)火槍，預(yù)噴灑滅火劑的可燃物需要持續(xù)的火源才能引 燃，固考慮使用外接燃?xì)獾某掷m(xù)點(diǎn)火槍;燃料容器用于裝載燃料或者可用于固體燃料的引 燃裝置;滅火劑釋放噴頭與噴頭壓力表、噴頭流量計(jì)、噴頭閥門相連接，通過(guò)噴頭壓力表(型 號(hào):Y-100B，標(biāo)度:0-0.1 Mpa)、噴頭流量計(jì)（型號(hào)：SBL-AY-25AZ)、噴頭控制閥（型號(hào)：Z15T-01DG25)聯(lián)合控制預(yù)先噴灑定量的滅火劑;通風(fēng)閥設(shè)置在測(cè)試箱體左側(cè)，通風(fēng)閥設(shè)置多片風(fēng) 葉，每片葉片都可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺母調(diào)整開(kāi)放角度。
[0013] 數(shù)據(jù)采集分析部分進(jìn)行煙氣密度測(cè)量、火焰溫度檢測(cè)、水蒸發(fā)量測(cè)量、煙氣成份分 析。
[0014] 滅火劑阻惰化性能測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法步驟如下： 測(cè)試前，先開(kāi)啟變頻風(fēng)機(jī)和通風(fēng)閥，對(duì)測(cè)試箱體內(nèi)的氣體進(jìn)行2~3次置換。換氣完畢 后，關(guān)閉變頻風(fēng)機(jī)，在箱體右側(cè)預(yù)留孔中安裝多根熱電偶，并將熱電偶固定在熱電偶基座 上，組成熱電偶樹(shù);打開(kāi)光路發(fā)射器和光路接收器；向燃料容器內(nèi)裝入定量的液體燃料;調(diào) 節(jié)通風(fēng)閥至實(shí)驗(yàn)方案大小;檢查數(shù)據(jù)線路連接正確，關(guān)閉箱門；打開(kāi)噴頭閥門，通過(guò)噴頭流 量計(jì)釋放定量的滅火劑進(jìn)入燃料容器內(nèi)，然后關(guān)閉噴頭閥門；打開(kāi)持續(xù)點(diǎn)火槍點(diǎn)燃燃料，直 到燃料可以持續(xù)穩(wěn)定的獨(dú)自燃燒，才能關(guān)閉點(diǎn)火槍，同時(shí)打開(kāi)軸流風(fēng)機(jī)、變頻風(fēng)機(jī)、煙氣成 份分析儀;測(cè)試完畢后開(kāi)啟滅火劑釋放噴頭撲滅火焰，測(cè)試完畢。
[0015] 實(shí)驗(yàn)后，煙氣密度、煙氣成份分析儀數(shù)據(jù)、熱電偶測(cè)得的火焰溫度數(shù)據(jù)記錄在計(jì)算 機(jī)(電腦）中；將干燥管取下稱量其重量，測(cè)試前后質(zhì)量之差即為煙氣中水分含量。綜合分析 煙氣密度、煙氣成份、火焰溫度、汽化水含量、通風(fēng)量等因素來(lái)評(píng)價(jià)滅火劑阻惰化性能。
[0016]本發(fā)明滅火劑阻惰化性能測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法的有益效果是:滅火劑阻惰化性 能測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試方法設(shè)計(jì)合理，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，功能強(qiáng)大，操作方便。在滅火劑阻 惰化性能測(cè)試中，考慮到外界環(huán)境對(duì)燃料燃燒狀態(tài)的影響，設(shè)置半封閉式的燃燒室，通過(guò)可 調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口控制進(jìn)氣流量。對(duì)汽化水量進(jìn)行測(cè)量，可以反映出燃燒過(guò)程中燃燒作用和滅火 劑阻惰化效應(yīng)的相互作用，特別是含添加劑細(xì)水霧對(duì)火焰增強(qiáng)作用的機(jī)理分析。通過(guò)使用 測(cè)溫?zé)犭娕紭?shù)配合數(shù)據(jù)采集儀及數(shù)據(jù)處理軟件可以對(duì)整個(gè)燃燒過(guò)程中不同位置的火焰溫 度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。煙密度測(cè)試組件基于煙氣對(duì)光的吸收散射效應(yīng)，測(cè)試燃燒過(guò)程中的發(fā)煙 量。通過(guò)對(duì)燃燒溫度、發(fā)煙量、煙氣成份、汽化水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為綜合考察含添加劑的水基滅 火劑的阻惰化效能提供數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步分析。系統(tǒng)可廣泛用于新型滅火劑的材料開(kāi)發(fā)、測(cè) 試分析、配制研