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。     

细水雾对综合管廊火灾烟气影响研究

通过实体实验及FDS数值模拟研究细水雾对综合管廊火灾烟气的影响规律。实验采用支线综合管廊,尺寸为12.0m×2.5 m×2.9 m,两端开口,风速0 m/s。实验结果及模拟结果表明:细水雾能有效降低管廊顶棚温度,火源正上方降温效果最明显;但细水雾作用会增加管廊顶棚烟气浓度和管廊内空气流动速度,降低烟气扩散高度,并使管廊内出现空气回流现象。     

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。     

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...     

综合管廊内防火隔板对电缆火蔓延的影响

以苏州城北路综合管廊标准段为参考建立FDS全尺寸火灾数值仿真模型,模拟分析综合管廊电力电缆舱室发生火灾时的火势发展形势、温度分布。在管廊左、右两侧设置了4层电缆,分有、无防火隔板两个场景研究防火隔板对火势发展及温度分布的影响。结果表明：未设置防火隔板时,管廊内发生火灾时火势的发展方向首先以横向蔓延为主,顶部电缆随着火势的扩大及烟气聚集传热发生燃烧最后向管廊的其他区域蔓延。设置防火隔板后,竖向火的蔓延时间延缓了约40%,管廊内最高温度降低约18%。     

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。     

细水雾灭火系统在核电厂综合管廊中的应用

搭建了某核电厂综合管廊典型区域全尺寸试验模型,并在试验模型内设置了分区控制的高压细水雾灭火系统进行全尺寸灭火试验。设置长边区域、交叉区域的不同火灾工况,分析细水雾灭火系统在管廊不同区域灭火时的温度、热辐射以及烟气浓度的变化情况,研究高压细水雾灭火系统在该场所的灭火有效性。研究结果表明,高压细水雾灭火系统对于综合管廊不同区域内电缆火的抑制和扑灭效果良好。     

综合管廊电力舱电缆燃烧温度及烟气分布试验研究

介绍了综合管廊电力舱火灾的研究背景和试验条件,通过建立全尺寸综合管廊模型和进行电缆燃烧试验,分析总结了起火方式、环境风速、电缆敷设数量等因素对于温度场分布、CO产生量及产生速率等重要参数的影响规律。     

高压细水雾及超细干粉在综合管廊电缆火灾中的应用

以1∶1全尺度试验研究不同报警装置在综合管廊电缆火灾中的报警情况和火灾位置定位,模拟电缆短路起火过程,采用高压细水雾和超细干粉进行电缆火灾灭火试验。细水雾灭火分为开式喷头局部应用和开式喷头全淹没两种工况,超细干粉灭火分为分区应用和局部应用两种工况。结果表明:高压细水雾和超细干粉灭火系统均可在3 s内实现明火扑灭。高压细水雾具有更好的降温防复燃效果,后处理更容易。     

综合管廊内线型火源烟气温度场研究

为研究线型火源火灾温度场在综合管廊内的分布规律,在一全长11.5 m、内径1.5 m、外径1.8 m的管廊模型中开展了4种不同长宽比的油池火实验,运用Origin软件对温度数据进行分析。结果表明,随着火源当量直径减小,管廊内的最高温度逐渐降低;不同火源条件下,烟气温度均呈现幂函数衰减;火源长宽比越大,管廊内横向温度分布越平缓,横向温度分布存在界点,在界点两侧,温度大致呈线性分布。     

核电厂综合管廊内火灾探测器对比研究

搭建了某核电厂综合管廊中具有代表性电缆密集区的全尺寸模型,设定长边区域电缆火、长边区域油盘火、斜坡区域电缆火、交叉区域电缆火等不同的火灾工况,测试了点型感烟火灾探测器、线型感温电缆火灾探测器、分布式光纤火灾探测器和图像型火灾探测器对管廊内早期火灾的探测有效性。试验结果表明,感温电缆与分布式光纤对电缆桥架内的电缆火探测效果较好;图像型火灾探测器易受空间遮挡物的影响;点型感烟火灾探测器的可靠性好,但报警响应时间较长。     

低氧条件下综合管廊电缆舱火灾行为研究

为研究综合管廊电缆舱在低氧气浓度下的火灾行为,通过注入液氮的方式形成低氧环境,将电缆布置在距离中心0、30、60 cm 位置处,进行缩尺寸管廊实验,并与正常氧气浓度下的实验进行对比。研究发现,在低氧气浓度下,火焰面积减小,且在火源靠近侧壁的情况下,火焰的弯曲程度减小;对纵向温度作无量纲处理后进行拟合,得到两种氧气浓度下的纵向温度衰减经验公式;横向最高温度均出现在火焰垂直方向对应的顶棚位置附近,低氧气浓度下的最高温度低于正常氧气浓度下的最高温度,在火源靠近侧壁的情况下,受火焰温度影响,导致温度差增大。     

高压细水雾对城市地下管廊火灾的降温效果

为探究城市地下管廊火灾蔓延的有效控制方法,研究基于高压细水雾作用下的城市地下管廊火灾蔓延规律。建立尺寸为3.1 m×12.0 m×3.6 m的城市地下管廊模型,根据火源位置、喷头数量、平均粒径、喷头压力等的不同设置工况,研究高压细水雾的降温性能、粒径对降温效果的影响。研究结果表明,受地下管廊结构与壁面的影响,可燃物在燃烧时形成单侧燃烧并发生轰燃。高压细水雾喷头开启后轰燃次数减少,管廊内温度明显下降,燃烧时间缩短;雾滴粒径对高压细水雾的降温灭火性能起主要影响,粒径为100μm时降温效率最高。     

风速影响下综合管廊烟气运动规律探究

类比应用地铁隧道火灾的相关理论,分析在有风情况下,城市地下综合管廊火灾烟气的蔓延情况。通过对管廊火灾形式的调查发现,管廊火灾以电缆火灾为主。利用小尺寸模型和数值模拟两种手段对有风情况下的管廊火灾进行研究。结果表明:管廊火灾临界风速基本符合烟气逆流长度经验公式;管廊烟气蔓延过程可以分为三个过程,宏观上可以认为管廊烟气蔓延是一维蔓延过程;随着蔓延距离的增加,烟气的蔓延速度逐渐降低,并在距离火源30 m处出现拐点。     

综合管廊燃气管道泄漏火灾模拟分析

基于某综合管廊建立燃气舱物理模型,采用CFD方法对天然气泄漏后的湍流燃烧进行数值模拟,分析综合管廊内0、1、2 m/s三种不同风速对火灾的影响,得出温度分布及CO2浓度分布。选取风速为1 m/s的工况,分析火灾温度分布、气体浓度分布。结果表明:天然气泄漏并燃烧后,火焰温度在轴向和径向均是分层传递的,且径向剖面的温度值分布跨度较大,人员至少距离泄漏口10 m才能避免高温灼伤。     

环境风速及喷头角度对管廊高压细水雾灭火效果的影响

采用火灾实体试验的方法,研究高压细水雾系统在综合管廊灭火过程中的温度变化,并考察环境风速、喷头安装角度对灭火效能的影响。结果表明:实验标准试验工况下,火源上方两层电缆温度最高,可达到660℃以上。灭火系统启动194 s后,火源及上方桥架不同层的温度均能降到50℃以下。当有一定的环境风速时,试验管廊空间火源及其上方温度低,且灭火后降温速度也快。垂直安装的喷头更有利于火灾后温度的下降。     

110 kV高压电缆着火过程数值模拟研究

为了研究综合管廊局部空间内电缆接头内热源作用下的着火过程,通过运用数值模拟软件FDS三维传热和热解模型对110 kV高压电缆接头着火过程建模分析.研究了内外热源对电缆着火过程的不同影响,分析了不同运行状态下的温度分布情况,对比了不同缆芯材料的热传导作用对电缆着火过程的影响.结果表明,正常运行和短时过载状态下,电缆的火灾...     

基于FDS的T型电缆隧道火灾探究

为了获取T型电缆隧道火灾参数,研究隧道内空气温度及火灾烟雾浓度随时间、空间的分布情况,利用FDS软件建立T型电缆隧道模型,对电缆隧道火灾进行全尺寸模拟.通过对模拟实验数据处理和分析,给出了电缆隧道发生火灾时烟气和氧气体积分数以及纵向温度的变化规律,为现实灭火救援以及火灾中逃生提供理论依据.     

地下综合管廊火灾蔓延及探测实验研究

通过搭建1∶1模拟管廊实验平台,开展了管廊电力舱的火灾蔓延动力学模拟实验和探测方法验证实验。对比分析了感温电缆火灾探测器、点型感烟火灾探测器、分布式光纤感温火灾探测器、图像型火灾探测器的有效性、可靠性及适应性。实验研究认为,地下综合管廊电力舱上部空间受限,电缆燃烧多为不完全燃烧,热量和热烟气快速聚集,热烟气是火灾后期蔓延的重要因素。分布式光纤感温火灾探测器和图像型火灾探测器对电缆火灾有很好的探测效果。