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事故， 导致巨大的人员伤亡和经济损失，事故的后果影响巨大。 高倍泡沫在液化天然气泄漏减灾领域起着重要作用，日前，安全科学与工程学院张彬教授指导、杜武豪同学负责的项目 《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，高倍泡沫有两大作用，一方面可以防止低温液体泄漏后，在增温效应作用下聚集于地表形成可燃蒸气云团；另一方面通过覆盖效应，隔绝空气与低温液体的热交换。 ”团队指导老师张彬介绍道，“高膨胀泡沫中的水还能够降低燃烧速率，因此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复杂，泡沫发生器产泡时发泡条件的更改过程也比较复杂，不能满足我们探究高倍泡沫发生机理的需求。 ”团队负责人杜武豪同学介绍道。 因此，团队通过调研国内外高倍泡沫的研究现状， 基于 NFPA11 标准设计进行装置的整体布局，搭建了利用高倍泡沫减少液化天然气灾害的装置。
杜武豪同学表示，他们通过调节、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，主要应用于液化天然气泄漏引起的气体灾害减灾，同时可以对油罐区、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。
据悉， 全国高校安全科学与工程大学生实践与创新作品大赛是安全科学与工程相关专业的全国性赛事， 本次大赛共有 32 项作品获评一等奖。
姜畔