实验人员控制高倍泡沫产生及其对液化天然气危害防控研究装置  南京工业大学供图

高倍泡沫产生及其对液化天然气危害防控研究装置  南京工业大学供图

液化天然气一旦发生泄漏，气态天然气体积会膨胀600倍并在地表面形成巨大的可燃蒸气云，容易造成火灾、人员窒息、蒸气云爆炸等一系列严重的事故，导致巨大的人员伤亡和经济损失，事故的严重后果影响巨大。高倍泡沫的产生在液化天然气泄漏减灾领域起着重要作用。

日前，南京工业大学安全科学与工程学院教授张彬指导、学生杜武豪负责的项目《高倍泡沫产生及其对液化天然气危害防控研究装置》在第七届全国高校安全科学与工程大学生实践与创新作品大赛中荣获一等奖，团队指导教师张彬教授获得优秀指导教师奖。

“我们发现，高倍泡沫作用于低温液体泄漏时有增温效应，可以防止在陆地表面气体聚集从而形成可燃蒸气云团。同时高倍泡沫还具有覆盖效应，隔绝空气与低温液体的热交换。”张彬介绍道，“此外，高膨胀泡沫中的水能够降低燃烧速率。高倍泡沫发生及其对液化天然气危害防控装置可以产生高倍泡沫并研究高倍泡沫的发生机理。高倍泡沫的发生机理对于LNG泄漏应急处理具有重要意义。”

“市场上可商购的高倍泡沫发生器仅能产生单一泡沫并且操作相对繁琐，泡沫发生器产泡时发泡条件更改过程比较复杂，不能满足我们探究高倍泡沫发生机理的需求。”杜武豪介绍，因此，团队通过调研国内外高倍泡沫的研究现状并收集高倍泡沫发生装置的设计需求，基于NFPA11标准设计进行装置的整体布局，进一步确定装置的设计参数、搭建高倍泡沫发生装置模型，最后进行高倍泡沫发生装置实体搭建并进行装置的调试与实验，从而实现利用高倍泡沫减少液化天然气灾害。

他表示，通过调节或更换部件实现发泡条件的改变，探究泡沫液流速、泡沫液质量、风扇风速、喷嘴雾化程度、筛网网孔尺寸等不同实验条件，研究产出高倍泡沫的产生率、膨胀率、破碎率来验证高倍泡沫的质量。“我们发现区别于单一的高倍泡沫发生器，该装置发泡参数调节方便迅捷、自动化程度高、泡沫质量高度可控，能通过改变发泡参数产生不同发泡倍数的低、中、高倍三种泡沫。”

据介绍，该项目设计的装置是目前国内可实现功能最多、自动化程度最高的实验用高倍泡沫发生及测试装置，主要应用用于对液化天然气泄漏引起的气体灾害减灾，同时可以对在油罐区、液化烃罐区、地下油库、汽车库、油轮、冷库等场所扑救失控性大火起到决定性作用。随着人们对高倍数泡沫灭火技术认识的不断深入和高倍数泡沫灭火系统应用的不断推广, 团队的装置将发挥更大的作用, 有着广阔的应用和发展前景。