二茂铁作用下油池火热释放速率特性的研究

现代火灾科学研究表明,材料的热释放速率是决定火灾发展的基本参数之一．它不仅对火灾的发展起着决定性作用,而且也显著地影响其它诸多火灾灾害因素的变化．本文在受限空间内,进行不同二茂铁体积分数作用下的油池火熄灭实验,研究二茂铁与油池火相互作用时其动态发展过程．采用基于O2消耗原理的热释放速率测试方法,研究了二茂铁作用下的油池火热释放速率特性曲线,同时分析了烟气中O2体积分数和CO体积分数变化．经过实验分析得出：二茂铁对油池火有很好的抑制作用,且随着二茂铁体积分数的增加,油池火的热释放速率而明显降低．     

典型建筑木材的燃烧特性分析

基于典型建筑木材的元素分析、工业分析和组分分析,利用锥形热量仪开展了燃烧特性试验,分析了四种木材的燃烧特性。在较低辐射温度下(564°C),水曲柳因较高的水分含量和较低的木质素含量使原料表面的实际温度低于辐射温度,促进了焦炭的形成,使着火时间延迟为770s;随着辐射温度增加至782°C,原料表面温度达到了纤维素的热裂解温度,水曲柳在260s后开始热解形成大量挥发分,并迅速燃烧释放热量,获得了最大的热释放速率(442.5k W/m~2)。松木、樟木和杉木的着火时间和热释放速率相近,但都明显小于水曲柳,小分子气体CO和CO_2的析出也比较平缓;随着辐射温度的增加着火时间缩短,热释放速率增加,燃烧进行得更充分,但燃烧强度仍弱于水曲柳。     

卷烟制丝车间可燃物燃烧特性实验与火灾模拟

为了研究大空间卷烟制丝车间可燃物的燃烧特性、火灾增长特点及对安全疏散和钢结构屋顶的影响．进行了着火温度实验、燃烧失重实验和燃烧蔓延实验，用性能化消防设计的方法、运用FDS火灾模拟软件对某大型标准制丝车间进行火灾模拟．结果表明：制丝车间典型可燃物烟叶、烟梗、成品烟丝和输送带的着火温度分别为310，230，240和370℃；燃烧失重速率为1．7～3．1g／（m^2·S；）火焰水平蔓延速率为1～2．3cm／min；制丝工艺的热释放速率为41．1～98．0kw／m^2；制丝工艺火灾模型为慢速发展的t^2火；可用的安全疏散时间为2000s，能够满足人员安全疏散要求；起火后2400s内不会危及钢结构屋顶的结构安全．     

锥形量热仪在阻燃棉织物燃烧性能评价中的应用

使用锥形量热仪对比了分别经过硼系、氮磷系、硅系阻燃系处理的棉织物的热释放性能、烟释放性能、一氧化碳释放性能。结果表明,与纯棉相比,含硼和含氮磷阻燃棉织物热释放速率峰值都有所下降,而烟释放速率峰值和每单位质量织物的CO产量都有所上升,含硅阻燃棉织物综合性能最好,热释放速率峰值从238. 1 k W/m2下降至114. 2 k W/m2,烟释放速率峰值从3. 156×10-2m2/s下降至1. 727×10-2m2/s,每单位质量织物的CO产量从5. 6×10-2g/g上升到9. 8×10-2g/g。     

非离子液细水雾灭火效能与减弱火焰强化现象研究

针对细水雾释放初期出现的火焰强化在一定程度上影响细水雾灭火技术的安全适用性问题,基于物理化学、火灾学理论,开展了弱化火焰强化的非离子液添加剂遴选和熄灭油池火的试验。结果表明:非离子液细水雾释放时具有较佳的雾化特征参数,其灭火时间和最高温度增加幅度均随非离子液质量分数的增大而降低;火灾烟气中CO体积分数最大值和维持高CO体积分数的时间均随非离子液质量分数的增大而降低;O_2体积分数降低到最小值和由最小值恢复至常值的恢复速率均随非离子液质量分数的增大而加快。非离子液细水雾具有弱化火焰强化的作用,且扑灭油池火的能力优于纯水细水雾,通过分析,获得了非离子液细水雾弱化火焰强化的机理。其主要灭火机理:一是非离子液细水雾喷出后形成的悬浮气泡和水泡沫具有阻隔热辐射、隔断O_2供应和隔离可燃物与O_2接触的作用;二是非离子液具有较低的HLB值,且细水雾因高温作用,与水分子以氢键链接的醚基断裂,增强了捕捉煤油分子和销毁链式反应中H·和OH·的能力。上述研究成果,对于细水雾灭火技术在油品火灾的高效、安全扑救方面具有重要意义。     

长大隧道沥青混凝土路面的防火安全性能

通过热重分析得到SBS沥青和阻燃沥青,以及相应胶浆的着火点为417~433℃,燃烧速率为3.3×10-5~9.482×10-5kg/(m2.s).进行风速为0~3 m/s通风条件下隧道沥青路面1/20比尺模型燃烧试验和沥青试件的直接燃烧试验,测得在通常火灾规模下沥青路面燃烧深度不超过4 cm.采用考虑湍流效应和辐射传热的扩散燃烧模型对不同规模火源和通风条件下的长大隧道火灾过程进行数值模拟,计算表明,低于10 MW的隧道火灾基本不会引起沥青路面燃烧;对于205、0 MW规模的隧道火灾,只要分别保持高于2和4 m/s的通风,沥青路面基本不被引燃;沥青路面燃烧对隧道火灾的影响有限,其热释放率一般不超过火灾规模的2.3%.在以上研究的基础上,提出了隧道沥青路面防火结构层组合技术建议和防火对策.     

大空间卷烟制丝车间烟气控制性能化设计

为分析某大空间卷烟制丝车间(长203.9 m,宽72 m,高16.7 m)防排烟设计效果,对其典型可燃物进行实体火灾实验,得到其热释放速率为41.1~98.0 kW/m2,确定其火灾模型为慢速发展的t2火.然后用性能化消防设计的方法、运用FDS火灾模拟软件对其进行数值模拟,结果显示在不同火灾场景下火灾发展到2 400 s时车间2 m高度以下烟气温度、CO浓度均能满足人员生命安全的性能指标,而能见度指标在2 000 s之后低于10 m.多台风机同时排烟是导致烟气较快弥漫的主要因素,高大空间工业建筑设计机械排烟系统时宜划分防烟分区,并考虑分时段分区域启动,划分防烟分区的挡烟垂壁高度不宜小于0.7 m.     

地铁站厅中商铺火灾试验研究

在考虑人为恐怖袭击行为情况下,采用地铁站厅中的商铺模型实体火灾试验研究了地铁站厅商铺的火灾场景,得出了模拟站厅商铺在火灾中的热释放速率、烟气浓度、温度及烟密度的变化规律：站厅商铺发生轰燃的时间为3 min 10 s,其最大热释放量为2.58 MW;随着燃烧的进行,CO2与CO浓度都快速升高;在轰燃后即出现CO的最高浓度,实测峰值结果是CO容许暴露最大浓度的2倍;烟气中存在大量的HCN,在3 min 29 s时出现HCN浓度是允许浓度的63倍;在商铺中整个发生火灾的过程中冷空气层高度始终低于0.97 m,热烟气层最高温度为451.9℃。     

引入新数据源的D-S融合检测方法

针对火灾检测时延过长的问题,该文引入新的火灾探测数据源,将模糊逻辑和D-S证据理论融合,提出一种信号火灾探测方法。该方法使用CO浓度、烟雾浓度、温度、O₂浓度以及热释放速率等作为火灾探测数据源,建立火灾判别概率函数,计算各个数据源的无火、阴燃火和明火的判别概率,结合Jousselme距离为数据源分配权重,最终通过D-S证据理论对多源判别信息进行融合。仿真结果表明,该方法相比于未引入O₂浓度和热释放速率的火灾探测方法,能提早3~5 s探测出火灾,提升了火灾探测及时性。     

燃油含水对燃烧特性的影响

燃油加入适量水燃烧特性会发生一定的变化,加入水量不同,燃烧特性改变程度有很大区别。加入水量越多,影响越大,影响时间也越长;不同种类燃油燃烧时受到水量影响程度也不同,通常含有相同水量时,柴油受到的影响较汽油要大。水温较低时,含水燃油燃烧的热释放速率、温度和烟气中CO2含量都较无水燃烧时有所降低,且柴油下降的幅度较汽油大。在低温燃烧时,含水汽油燃烧产物中CO含量较无水燃烧时低,高温燃烧时较无水时高;而含水柴油在低温和高温燃烧时,燃烧产物中CO都比无水燃烧时高。含水柴油的燃烧热释放速率和燃烧温度上升幅度较汽油大。