含油污水对泡沫灭火剂性能的影响研究

姚猛

（中国石化安全工程研究院，山东 青岛 266071）

含油污水对泡沫灭火剂性能的影响研究

姚猛

（中国石化安全工程研究院，山东 青岛 266071）

将原油乳化于水中，配制了不同浓度的乳化油污水，对乳化油污水对泡沫灭火剂性能的影响进行了试验研究。试验结果表明：石油类浓度为30～120 mg/L的乳化油污水对泡沫灭火剂的发泡倍数、灭火时间和25%抗烧时间无明显影响。泡沫灭火剂的25%析液时间随污水中石油类浓度的增加逐渐缩短。使用石油类浓度为120mg/L的污水配置的泡沫灭火剂可以满足灭火需求。

乳化油污水；泡沫灭火剂；发泡倍数；析液时间；灭火时间；抗烧时间

10.13358/j.issn.1008-813x.2016.04.20

伴随石油化工行业的发展以及原油战略储备的要求，原油储罐规模不断向大型化发展［1］。从近些年的现场检查和研究情况看，我国大型原油储罐区的安全状态和防护能力不尽完善，火灾风险较高［2］。一些原油罐区规模庞大，储罐密集，一旦发生火灾事故必然需要消耗大量消防水，这些消防水如果得不到有效封堵、处理，直接通过排水管网进入江河湖海，将会造成严重的环境污染［3］。在原油库区灭火过程中，消防水的大量使用可能会导致三方面的问题：一是消防水供水系统水源不足，二是消防污水处理能力不足，三是事故应急池容积不足。如果能够在事故现场将消防污水回用于灭火，就可以有效解决以上三个问题。迄今为止，消防污水回用方面的研究较少。本研究使用原油和石化企业广泛使用的水成膜泡沫灭火剂［4］配置出不同浓度的乳化油污水，考察含乳化油污水对泡沫灭火剂性能的影响。

1　试验部分

1.1试验材料

自来水、原油、3%型水成膜低倍数泡沫灭火剂（扬州江亚消防药剂股份有限公司）、四氯化碳、无水硫酸钠、橡胶工业用溶剂油（符合SH0004要求）。

1.2试验方法

在自来水中加入一定量的原油，将原油乳化；按照《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》（HJ 637-2012）测定乳化油污水中的石油类；分别配制浓度为0mg/L（空白水样）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的5组水样，标记为水样A、B、C、D、E；在水样中加入3%型低倍数水成膜泡沫灭火剂；按照国标《泡沫灭火剂》 （GB 15308—2006）中的方法进行泡沫灭火剂的发泡倍数、25%析液时间、灭火时间和25%抗烧时间测试试验。

1.3试验设备

试验室剪切乳化机采购自上海垒固仪器有限公司的AE500S-H/90G； AE03自动萃取器和OIL480红外分光测油仪采购自北京华夏科创仪器技术有限公司；按照国标《泡沫灭火剂》（GB 15308—2006）制备的低倍泡析测定器和低倍泡沫产生系统。

2　试验结果与分析

2.1发泡倍数试验结果与分析

对5组不同浓度的水样分别做6次发泡倍数测试试验，结果如表1所示。

表1　发泡倍数试验结果

由表1可见，A～E组的发泡倍数大多在7～8之间，各组平均值在7.86～7.90范围内。使用SPSS19.0，以水样石油类浓度为自变量，以发泡倍数为因变量对试验结果进行单因素方差分析。方差齐性检验p-值为0.726＞0.05，F检验p-值为0.976＞0.05［5］。由此可以认为，使用5组水样配置的消防水，组间发泡倍数无明显差异。

2.225%析液时间试验结果与分析

对5组不同浓度的水样分别做6次25%析液时间试验，结果如表2所示：

表2　25%析液时间试验结果

由表2中的试验数据可见，随乳化油污水中石油类浓度的升高，25%析液时间的平均值由A组的6分53秒缩短至E组的3分07秒，各组泡沫液的25%析液时间呈明显下降趋势。

2.3灭火时间试验结果与分析

对5组不同浓度的水样分别做6次灭火试验，记录灭火时间，结果如表3所示。

表3　灭火时间试验结果

由表3所示的试验数据可见，A～E组泡沫液的灭火时间平均值均在61.3～62.5 s的范围内。使用SPSS19.0，以水样石油类浓度为自变量，以灭火时间为因变量对试验结果进行单因素方差分析。方差齐性检验p-值为0.610＞0.05，F检验p-值为0.859＞0.05。由此可以认为，使用5组水样配置的消防水，组间灭火时间无明显差异。

2.4抗烧试验结果与分析

对5组不同浓度的水样分别做6次泡沫抗烧试验，记录泡沫液25%抗烧时间，结果如表4所示。

表4　抗烧时间试验结果

由表3中的试验数据可见，A～E组泡沫液的灭火时间平均值均在2 061～2 080 s的范围内。使用SPSS19.0，以水样石油类浓度为自变量，以25%抗烧时间为因变量对试验结果进行单因素方差分析。方差齐性检验p-值为0.818＞0.05，F检验p-值为0.652＞0.05。由此可以认为，使用5组水样配置的消防水，组间25%抗烧时间无明显差异。

3　结果与讨论

（1）使用石油类浓度分别为0 mg/L（空白水样）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水样进行发泡倍数试验，不同石油类浓度水样的发泡倍数无明显差异，水中乳化油对泡沫灭火剂的发泡倍数无明显影响。

（2）使用石油类浓度分别为0 mg/L（空白水样）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水样进行25%析液时间试验，随乳化油污水中石油类浓度增加，泡沫液析出速率增大，25%析液时间缩短。

（3）使用石油类浓度分别为0mg/L（空白水样）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水样进行灭火试验，不同石油类浓度水样的灭火时间无明显差异，水中乳化油对泡沫灭火剂的灭火时间无明显影响。

（4）使用石油类浓度分别为0 mg/L（空白水样）、30 mg/L、60 mg/L、90 mg/L和120 mg/L的水样进行泡沫抗烧试验，不同石油类浓度水样的25%抗烧时间无明显差异，水中乳化油对泡沫灭火剂泡沫的25%抗烧时间无明显影响。

原油罐区消防污水中的主要污染物是原油，消防污水中的原油主要以水面浮油、水中悬浮油滴和水中乳化油的形式存在。从某原油罐区消防演练时取到的消防污水水样的检测结果可知，消防污水中石油类浓度在25～30mg/L之间。本试验结果表明，使用石油类浓度为30～120 mg/L的乳化油污水配制消防泡沫液，对泡沫液的发泡倍数、灭火时间和25%抗烧时间均无明显影响。泡沫液的灭火时间均小于3 min，抗烧时间均大于10 min，满足国家标准［6］，乳化油污水对泡沫灭火剂的灭火性能无明显影响。据此，原油罐区在发生火灾事故时，可以考虑先将灭火过程中产生的消防污水封存于防火堤内或收集于事故池内，然后从防火堤底部或事故池抽取消防污水，对消防污水进行快速除油、过滤处理后现场回用于灭火。

［1］李庆功，宋文华，吕铃钥，等.大型原油储罐池火灾事故下消防能力的评估［J］.南开大学学报：自然科学版，2012，45（1）：83-89.

［2］郎需庆，陶彬，张玉平.大型原油储罐的火灾爆炸风险浅析［J］.安全、健康和环境，2014，14（9）：43-45.

［3］颜鹏飞，张勇，杨国栋.石化企业消防控灾过程中的环境保护［J］.安全、健康和环境，2012，12（7）：30-31.

［4］谈龙妹，俞雪兴，肖安山，等.泡沫灭火剂在我国石化行业中的应用［J］.安全、健康和环境，2008，8（1）：4-6.

［5］阮桂海．数据统计与分析——SPSS应用教程［M］．北京：北京大学出版社，2005：128-130.

［6］中华人民共和国公安部.GB 15308-2006沫灭火剂［S］．北京：中国标准出版社，2007.

（编辑：程俊）

A Study on Effect of Oily W astewater on The Performance of Foam Fire Extinguishing Agent

Yao Meng
（SINOPEC Safety Engineering Institute，Qingdao Shandong 266071，China）

Emulsified crude oil water with different concentration was prepared.The effect of emulsified oil on the performance of foam fire extinguishing agentwas studied.Test results showed that：The emulsified oil water with oil concentration of 30～120 mg/L had no significant effect on foaming multiple，fire extinguishing time and 25%burn back time.The 25%liquid precipitation time of the foam extinguishing agentwas gradually shortened with the increase of the concentration of oil in sewage water.The foam fire extinguishing agentwith the oil concentration of 120mg/L can meet the requirement of fire extinguishing.

emulsified oil wastewater，foam fire extinguishing agent，foaming multiple，liquid precipitation time，fie extinguishing time，burn back time

X937

A

1008-813X（2016）04-0077-03

2016-07-04

姚猛（1982-），男，山东淄博人，毕业于苏州科技大学环境工程专业，硕士，工程师，主要从事环境保护技术、环境风险领域的研究工作。