液氮及排烟共同作用扑灭电缆火灾有效性研究

城市地下综合管廊电缆火灾危险性极大。运用FDS软件模拟液氮和机械排烟共同作用、仅有机械排烟以及无液氮和机械排烟3 种工况下,综合管廊内部电缆火灾蔓延情况。分析火灾发生后综合管廊内部烟气蔓延及温度分布,发现液氮和机械排烟的共同作用能迅速扑灭火灾从而减小由于发生火灾造成严重后果的危险程度。分析不同的注氮速度和机械排烟速度对扑灭综合 管廊电缆火灾的影响,发现适当增加注氮速度和排烟速度有利于扑灭电缆火灾。     

城市综合管廊电力舱火灾行为试验研究

为了研究综合管廊电力舱火灾发展规律,本文分析了电力电缆火灾危险性和起火原因,建造了100 m×3 m×3 m综合管廊模拟火灾试验平台,基于真实电力电缆剖面结构,设计了模拟电缆火源模型并开展了燃烧对比试验和火灾燃烧相似性分析,开展了电力舱在非通风和1 m/s风速下的火灾模拟试验,分析了模拟电缆完成多层立体燃烧的全过程,研究了火焰和烟气蔓延规律以及氧含量变化规律,提出了电力舱火灾发展的4个阶段,试验认为火灾发生后,及时关闭通风系统和防火门等开口有利于抑制火灾发展,电缆层间设置防火隔板可以延缓多层电缆形成大规模燃烧的时间,舱内起火应立即切断所有电力回路,避免引发连环火灾爆炸。     

防火分隔及排烟措施对综合管廊电缆火灾烟气蔓延的影响

以某综合管廊为研究背景,利用PyroSim 模拟软件建立的仿真计算模型,研究了设立挡烟垂壁、改变防火门开启程度、增设排烟设施等情况下的烟气蔓延规律。研究发现：在烟气未充满管廊时,挡烟垂壁会使烟气蔓延速度降低,烟气蔓延速度与挡烟垂壁高度成反比;防火门打开会使火灾烟气蔓延至相邻防火分区,烟气蔓延速率与防火门开启程度成正相关;机械排烟设施会使烟气蔓延速度显著降低,最高降低约50%,当烟气完全充满整个管廊时,会显著降低综合管廊内烟气浓度,烟气层温度最高降幅32 ℃,能见度最高增加了66%。通过对综合管廊内烟气蔓延的研究,探寻防治综合管廊烟气蔓延的最佳措施,为综合管廊烟气防治的实际工程应用提供参考。     

电缆隧道L型防火隔板的隔热效果分析与侧板高度设计

为兼顾电缆隧道中L型防火隔板的隔热效果和施工安装的便捷性,需确定不同工况下L型防火隔板所需最低高度。为此,利用FDS模拟软件,设置不同侧板高度,针对不同火源功率条件下L型防火隔板对不同电压等级电缆的保护效果进行模拟,分析安装隔板区域的温度变化和烟气扩散。结果表明：火源功率为400,600 kW时,电缆充分燃烧阶段至衰减末期,烟气蔓延速度分别比火源功率为200 kW时约快50%和66%;当110 kV电缆层间距为0.5 m,火源功率为200,400,600 kW时,L型防火隔板侧边最优高度分别为0.20,0.25,0.25 m;当10 kV电缆层间距为0.25 m时,三种火源功率下L型防火隔板侧边最优高度分别为0.100,0.125,0.125 m,隔板上方被保护电缆护套层温度均低于热解温度。研究成果可为不同工况下防火隔板侧板高度设计提供参考。     

综合管廊电缆舱灭火系统效果研究

针对某综合管廊的电缆舱室,采取全尺寸实验和数值模拟结合的方法,探究综合管廊内电缆舱的火灾特性,对比分析干粉灭火系统和高压细水雾灭火两种灭火系统的灭火效果。将火源功率为0.7 MW 的乙醇火设置于电缆架底部,观察火灾发展和烟气蔓延情况,分析电缆舱火灾特性;对比两种灭火系统开启后管廊内的温度和烟气变化规律,分析灭火效果。在实验基础上利用FDS 软件进行数值模拟以补充验证多工况火灾灭火结果。结果表明,电缆舱关闭防火门后,火灾不会持续发展,舱内温度稳定在600～700 ℃之间;干粉灭火系统有效灭火时间较短,且降温效果有限,火源上方温度降至440 ℃后发生了复燃现象;高压细水雾系统有效灭火时间较长,可以持续进行灭火,降温效果较为明显,且对于烟气蔓延有较明显的抑制作用,能为后续消防队员进入创造有利条件。     

T型地下综合管廊电缆火灾数值模拟

针对特殊结构的T 型地下综合管廊,运用FDS 软件模拟不同火源位置及风速条件下管廊内电缆火灾的蔓延情况,分析火灾发生后管廊温度场以及烟气蔓延情况。对T 型管廊内不同位置处起火的火灾危险性进行排序,得到管廊内部风速为1.5m/s 且电缆处于稳定燃烧期时,交叉口处的烟气层高度最低,发现T 型交叉口处的烟气特性,为T 型地下综合管廊消防设计提供参考。     

综合管廊电力舱火灾特性试验研究

建造100 m×3 m×3 m的综合管廊模拟火灾试验平台,针对因电缆接头发生故障而局部起火燃烧的工况,设计交联聚乙烯作为燃料的模拟电缆火源模型和引燃方式,通过火灾试验研究电力电缆在综合管廊内的火灾特性规律。分析管廊内不同位置的温度变化、氧气体积分数变化,总结电力舱起火燃烧的4个阶段的火焰蔓延规律、温度变化规律以及氧气对燃烧状态的影响规律,为消防技术在综合管廊内的工程应用提供指导。     

综合管廊电缆燃烧烟气温度实验研究

为研究综合管廊内电缆燃烧烟气温度特征,建立了1∶3.6小尺寸综合管廊模型,进行电缆火灾燃烧实验,对温度数据进行分析。结果表明:火灾烟气温度存在纵向衰减,且距火源越近处衰减速度越快;电缆水平燃烧蔓延速度约为0.023 5 m/min;与火源同一横截面、距火源0.3 m处垂直方向上烟气温度呈现出明显的跳跃现象;与水平方向夹角45°处是弧度方向上烟气温度由低温向高温的过渡位置。应加强综合管廊内上部结构的抗火性能以及与水平方向夹角45°及以上区域的防火设计。     

综合管廊燃气舱气体灭火模拟分析

为了有效降低综合管廊燃气舱发生火灾时造成的危害,文章对城市地下综合管廊燃气舱内天然气的燃烧进行理论建模,分析了燃气舱发生火灾后火焰的传播形式和二氧化碳浓度对火势的影响.首先通过对综合管廊建立模型并应用FLUENT软件对其进行天然气火灾实验模拟,然后将不同浓度的CO2通入着火的燃气舱.结果表明:火灾发生时,整个燃气舱温度...     

历史街区火灾蔓延规律分析——以道口古镇为例

为研究影响历史街区内传统砖木建筑之间火灾蔓延的因素,文章以河南省安阳市滑县道口古镇内传统院落为研究对象,通过实地调研及数据统计,确定该区域典型传统院落相关尺寸,运用火灾动力学仿真软件Pyrosim对砖木建筑之间的火灾蔓延进行三维数值模拟,根据在上风向设置燃烧源,设置多组不同室外环境风速进行模拟,并通过HRR和火势蔓延特征来探索火灾增长及蔓延规律。根据模拟结果分析得出：当风速小于3m/s时,风速风场及起火源位置对火势的发展影响较小;当风速大于3m/s时,风速风场对火势的发展影响较显著。     

贴壁线性火源在综合管廊电缆舱中的火灾行为研究

在缩尺寸管廊模型中进行电缆火灾试验,在距离管廊底部15,45,75,105 cm处贴壁放置线性火源,研究贴壁线性火源在不同高度处的火灾行为.通过试验分析发现,与点火源不同,线性火源的热释放速率随着高度的增加而减小;对有效火焰高度进行修正,通过拟合得到有效火焰高度的预测式;对羽流区和射流区的横向温度分别进行分析,得到横向...     

电缆隧道火灾分析及计算机模拟

对电缆隧道火灾进行了分析,应用火灾动力学模拟软件FDS对电缆隧道火灾过程进行了计算机模拟,并对其火灾发展过程和防火保护措施进行了初步讨论。结果表明,电缆隧道为高火灾危险场所,在火灾情况下,隧道内维持较高温度,电缆将持续燃烧,火灾具有发展迅速、结构可能严重损伤、烟气量大、有害气体浓度高、扑救困难等特点,对其火灾危害性应引起足够重视。     

卷积神经网络在建筑消防信息化的应用——以城市综合管廊火灾监控为例

随着科学技术的进步,越来越多的行业和领域在朝着信息化方向发展。综合管廊已成为城市能源输送的重要保障,但是在大型市政基础设施集中化发展背景下,其火灾隐患问题逐渐凸显。利用YOLO V5建立的卷积神经网络能够对火焰进行高精度识别,进而实现从识别结果中提取实时火焰蔓延位置、蔓延速度和火焰宽度等重要火灾发展关键参数。通过设计12组发展速度不同的综合管廊电缆火灾试验,对卷积神经网络进行训练并验证其信息提取的准确性。结果表明：卷积神经网络提取的火焰前锋蔓延位置平均相对误差为5%～15%、火焰蔓延速度平均相对误差为6%～20%、火焰宽度平均相对误差为10%～27%,进而证实该方法能够保证良好的提取精度。对建筑消防信息化监控来说,该方法能为火灾现场制定灭火救援战术提供关键依据,并让实时研判火灾发展趋势、评估事故严重性和估计事故损失成为可能。     

基于综合管廊火灾特性的细水雾灭火系统应用研究

综合管廊电力电缆舱室具有较高的火灾危险性,一旦发生火情,极易酿成重大火灾事故。笔者研建了综合管廊实体火灾试验平台,开展了不同工况条件下的细水雾灭火系统局部应用与全淹没应用灭火试验研究。研究表明,对于综合管廊电力舱,细水雾灭火系统宜采用全淹没灭火方式;若需采用局部应用灭火方式,应对着火分区与相邻分区同时喷射细水雾,并保证一定的灭火区间长度和喷雾强度。灭火过程中,通风排烟系统与门窗洞口严重影响细水雾灭火性能,火灾时应及时联动关闭;全淹没应用时,适当增大系统喷雾强度,是保障细水雾高效能灭火的关键。     

Temperature and structural responses of a single-section utility tunnel throughout fire exposure

In this study, fire tests of four single-section scaled-down utility tunnels were conducted. By analyzing temperature and structural responses of the utility tunnel throughout the fire exposure, the effects on the fire behavior of two different construction methods, cast-in-situ and prefabricated, and of two different materials, ordinary concrete and full lightweight concrete, were explored. The results of the study showed that the shear failure of the cast-in-situ utility tunnel occurred at the end of the top or bottom plate, and the failure of the prefabricated utility tunnel occurred at the junction of the prefabricated member and post-cast concrete. As the temperature increased, the temperature gradient along the thickness direction of the tunnel became apparent. The maximum temperature difference between the inner and outer wall surfaces was 531.7 °C. The highest temperature occurred in the cooling stage after stopping the heating, which provided a reference for the fire protection design and rescue of the utility tunnel. The displacement of the top plate of the prefabricated utility tunnel was 16.8 mm, which was 41.8% larger than that of the cast-in-situ utility tunnel. The bearing capacities of the ordinary concrete utility tunnel and full lightweight concrete utility tunnel after the fire loss were 27% and 16.8%, respectively. The full lightweight concrete utility tunnel exhibited good ductility and fire resistance and high collapse resistance.     

变电站电缆沟火灾探测试验与数值仿真研究

摘 要：为探讨火灾探测器灵敏度对电缆沟火灾响应的影响程度,验证火灾监控系统的准确性,应用点式温度探测器、点式烟雾探测器、电缆式感温探测器和吸入式烟雾探测器4种火灾探测器,在标准变电站电缆沟防火分区内进行了全尺寸电缆火灾试验,测试不同灵敏度火灾探测器的火灾报警序列。根据电缆沟的实际尺寸,利用FDS搭建模拟明火和阴燃两种不同火灾场景,对不同灵敏度火灾探测器的温度场、有毒气体质量浓度和火灾报警顺序进行了分析和讨论。试验结果表明,在变电站电缆沟火探测中,电缆式感温探测器、吸入式烟雾探测器、点式感烟探测器火灾平均响应时间分别为41.2,111.4,331.8 s;吸入式感烟探测器的灵敏度对探测结果影响较大,其火灾报警响应时间比电缆型线性温度探测器约延迟50%。