倾斜角度对三元乙丙橡胶火焰特征的影响

三元乙丙橡胶耐火性较差,增加了建筑外立面的火灾风险。基于ISO 9705全尺寸热释放速率平台设计搭建了燃烧实验装置,开展了不同倾斜角度下三元乙丙橡胶防水卷材的火蔓延实验,测量了火蔓延过程中的火焰特征参数,分析了倾斜角度对火焰形态、火焰高度和火蔓延速率的影响。研究结果表明,火焰倾角和火蔓延速率均与样品倾斜角度呈线性关系,火焰高度随着倾斜角度的变化呈现出不同的变化规律。     

阻燃床垫的燃烧性能研究

采用《建筑材料及制品燃烧性能分级》附录A的床垫热释放速率试验方法对非阻燃普通床垫和阻燃床垫进行燃烧性能对比试验。普通床垫在燃烧试验中热释放速率最高达600kW,烟气温度最高达160℃,CO体积分数达0.04%,CO_2体积分数达1.5%,极易引发火灾蔓延或造成人员伤亡;而经过阻燃处理的床垫几乎无火灾危险性。在高层建筑公寓类场所中,有必要使用燃烧性能不低于B1级的阻燃床垫,以防止火灾发生和蔓延。     

小尺度PU火灾危险性影响因素分析

分析现代人造革(PU)使用的现状,建立实验装置,对常见PU的火灾危险性进行研究,通过实验对小尺度PU在燃烧过程中的质量损失速率、火焰温度、CO体积分数进行测量,对比不同厚度情况下PU燃烧过程中的差异。通过结果的分析与比较,对影响其燃烧和火蔓延过程的因素进行总结。     

氧浓度对典型吸音材料燃烧特性影响

用氧气可变的气体控制系统火焰蔓延仪对聚酯纤维吸音板、阻燃聚酯纤维吸音板、木质吸音板、防火木质吸音板等典型吸音板材在不同的氧气体积分数(16.00%,20.95%,30.00%,40.00%)条件下进行燃烧实验,测定引燃时间、热释放速率、质量损失速率、有效燃烧热等。对比分析贫氧、富氧及正常空气氛围下典型吸音材料燃烧特性,归纳氧浓度对该类材料热释放速率、产烟速率等参数的影响规律。结果表明:相同氧浓度下,阻燃处理试样比未处理试样的热释放速率均值有不同程度的降低;当气体环境从氧气体积分数为20.95%向富氧状态变化时产烟总量随着氧气体积分数的增大而减小。     

高高原环境下锂离子电池热失控烟气特性

为探究高高原机场低压低氧环境对锂离子电池热失控行为中喷射火焰温度、热释放速率及烟气组分等参数的影响，构建锂离子电池低压试验平台，以4节单体18650型锂离子电池构成电池组，分别模拟高高原机场（50 kPa）、平原机场环境（90 kPa）下锂离子电池热失控试验。结果表明：在50 kPa工况下，池体破损程度、热释放速率及喷射火焰温度均有所下降，喷射火焰峰值温度降低约241.3 ℃。50 kPa工况下产生的热解烟气中C_xH_y、CO等易燃气体浓度更高，最高体积分数分别可达3 134.50×10^-6和0.860%，并且随热释放速率的增加热增加；在90 kPa工况下呈现相反趋势，C_xH_y、CO气体浓度均有所下降，且随热释放速率的增加热降低。90 kPa工况下电池燃爆更为剧烈，作为物质完全燃烧的证明，CO₂气体浓度高于50 kPa工况下试验值，最高体积分数可达1.510 7%。     

燃烧条件对PVDF膜材产烟特性的影响

在不同热辐射强度、引燃火焰条件下对典型PVDF膜材进行小尺寸产烟特性研究,测试PVDF膜材的比光密度、质量损失率、烟气组分等参数。对试验数据分析发现,当热辐射强度达到50kW/m²时,无论是否有引燃火焰,PVDF膜材均发生燃烧现象;且在PVDF膜材在被引燃的情况下,各模式的比光密度变化不大,未被引燃情况下的比光密度最大。同时,在引燃火焰相同的情况下,热辐射强度越高的模式,PVDF膜材的质量损失率就越高;在热辐射强度相同的情况下,有引燃火焰比无引燃火焰的模式质量损失率更大。此外,PVDF膜材燃烧释放的主要有害烟气组分有CO、CO₂和不完全燃烧的碳氢化合物,以及少量HCN、SO₂等;且相同热辐射强度下,试样在有引燃火焰模式下比无引燃火焰模式下释放的CO₂和CO更多;在相同引燃火焰模式下,热辐射强度越大,释放的CO₂和CO就更多。     

多孔陶瓷板催化燃烧炉窑特性研究

基于催化堇青石蜂窝陶瓷板研制完全预混循环水冷燃烧器,应用于天然气催化燃烧炉窑系统。在炉门开启工况下,研究炉窑的一次点火升温曲线、陶瓷板表面温度分布及过剩空气系数对炉窑污染物排放的影响。在炉门关闭工况下,研究输入功率对炉窑污染物排放、辐射热流量、辐射效率的影响。燃烧器的一次点火升温经历气相燃烧—火焰吸附—缓慢升温—稳定燃烧4个阶段,通过选用适当热导率的多孔介质可以缩短燃烧器的点火升温时间。炉门开启阶段,随过剩空气系数增加,燃烧器壁面垂直温度梯度逐渐减小,催化陶瓷板表面平均温度先增后减,当过剩空气系数为2.0时,垂直温度梯度为0.3 K/cm,表面平均温度达到最大值973 K。炉门开启阶段,CO、NO_x体积分数随过剩空气系数增加而增大,当过剩空气系数为2.1时,CO、NO_x的最大体积分数分别为10×10^-6和14×10^-6,CH₄体积分数始终为0。炉门关闭阶段,随着炉窑输入功率增加,CO、NO_x、CH₄体积分数逐渐降低,最大体积分数分别为...     

阻燃交联聚乙烯绝缘电缆耐火性与燃烧特性的实验研究

利用高温管式炉和锥形量热计对常用阻燃与非阻燃电缆的耐火性能和燃烧性能进行实验研究。高温管式炉实验结果表明：阻燃交联聚乙烯绝缘电缆（ZR-YJV）其耐火性能有一定程度的提高,并且也明显优于阻燃聚氯乙烯绝缘电缆（ZR-VV）。锥形量热计实验结果表明,ZR-YJV电缆热释放速率和有效燃烧热的平均值及其峰值都有明显下降,发烟量有一定程度降低,CO的产率并未增大。ZR-YJV电缆的火灾危险性降低。     

铺层方式对碳纤维/环氧材料性能的影响

采用氧指数测试仪、垂直/水平燃烧测试仪、锥形量热仪,对不同铺层方式(厚度和角度)碳纤维/环氧复合材料的火灾蔓延特性及烟气特性进行研究。结果表明,铺层厚度增加,材料的氧指数增大,垂直/水平燃烧速率降低,CO/CO_2达到产生速率峰值的时间均缩短,材料产烟速率峰值减小,且达到峰值所需时间延后,总烟释放量增加,且烟气释放过程持续时间更长。铺层角度对材料的氧指数、产烟速率及CO/CO_2相关参数影响作用不明显。铺层方向[0°/90°]与火灾蔓延方向相同时,垂直/水平燃烧速度更大。铺层方向[±45°]与火焰蔓延方向不同时,可导致结构完整性、力学性能丧失,利于底层烟气的释放,使总烟释放量增加。     

自然通风下教室CO2体积分数的实测与模拟

将某高校教室作为研究对象，实测过渡期室内CO₂体积分数随时间的变化。采用Airpak软件，模拟过渡期自然通风条件下（课间门窗开启）室内空气温度、CO₂体积分数的分布。由实测结果可知：室内CO₂体积分数大多数时间均超过1 000×10^-6,CO₂体积分数上升速率与人员密度成正相关。由模拟结果可知：1.1 m高度截面的温度，随门窗开启时间的延长而下降。教室前后部室内温度的下降速率明显高于人员密集区域。1.1 m高度截面的CO₂体积分数，随门窗开启时间的延长而下降。门窗开启10 min时，教室平均CO₂体积分数为1 073×10^-6。自然通风可有效降低室内CO₂体积分数。     

两种常见壁纸燃烧性能的实验研究

壁纸的燃烧性能对室内火灾的发展蔓延及火灾危害都有重要的影响,本文使用小比例火灾实验设备——锥形量热仪,对市场上两种常见壁纸(普通PVC壁纸BZA和高级阻燃壁纸BZB)的燃烧性能进行实验研究。实验结果表明,两种壁纸在一定的热辐射强度下都可发生有焰燃烧,普通PVC壁纸与高级阻燃壁纸相比,其点燃时间短、热释放速率峰值大、发烟量高,具有更大的火灾危险性。     

沥青在贫氧气氛下的热解动力学实验研究

隧道内沥青热解燃烧通常在贫氧环境下进行。为研究沥青在真实火灾情况下，环境氧体积分数对其热解过程和动力学的影响，利用热重分析仪，对10#铺地基质沥青，在氧体积分数分别为0、7%、15%和21%的氧氮混合气氛下进行热解实验，研究沥青的热解过程，并进行动力学分析。结果表明：沥青在氧体积分数为0(纯N2)的气氛下热解过程只有一个主失重阶段，最终剩余量高；在有氧气氛下热解过程均呈现出3 个失重阶段，最终剩余量低于10%；随着氧体积分数的增加，沥青的起始分解温度升高、热解速度增加、高温段失重加剧，低温段活化能小幅降低，反应过程均属于扩散模型；高温段活化能在氧体积分数为21%时最高，反应模型由贫氧时的扩散模型转变为三级简单模型。     

利用CONE研究阻燃胶合板的动态燃烧行为

利用锥形量热仪CONE调查了磷氮硼系阻燃剂FRW处理胶合板在不同热辐射通量条件下的动态燃烧行为.结果显示:随热辐射通量提高,未阻燃胶合板的热释放速率峰值、烟气释放量和火势增长指数上升明显,火灾危险性高;阻燃胶合板的成炭率较高、热释放和烟释放较低;在燃烧过程中CO产率受热辐射通量增大的影响较小;FRW能显著抑制胶合板的可燃性,从而降低胶合板在使用过程中的火灾安全风险.     

防火线缆在工程中的应用

正随着科学技术的深入发展,人们对事物客观规律的认识不断完善,对材料燃烧特性内涵的理解和定义也从仅指火焰蔓延、火焰传播扩展到燃烧过程的热释放速率、热释放量、烟浓度和燃烧生成物的毒性等。因此人们在线缆的阻燃技术开发研究中,除了考虑降低线缆的火焰传播速度外,还同时考虑如何降低燃烧中烟的浓度以及烟气产生的毒性。日前常见的阻燃线缆有普     

隔离型阻燃电缆燃烧性能检测

介绍隔离型阻燃电缆的结构及性能:采用创新型的阻燃材料填充及隔离,使得电缆线芯绝缘受到完整保护而难以参与燃烧反应,不仅可满足GB/T 18380.33-2008/IEC 60332-3-22:2000《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第33部分:垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验A类》中成束阻燃A类每米试样非金属材料体积7 L的要求,也能顺利通过国家标准GB 31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》B1级试验。     

二甲醚掺氢低压层流预混火焰

利用同步辐射真空紫外光电离结合分子束取样质谱技术,研究了当量比为1.5,燃料掺氢体积分数为0%、40%和80%的二甲醚/氢气/氧气/氩气低压层流预混火焰。测量了火焰温度曲线和火焰物种的摩尔分数分布曲线,分析了掺氢对火焰温度、燃烧主要产物CO和CO2以及主要燃烧中间物CH2O、CH3、C2H2和C2H4的影响。研究结果表明:在低压预混二甲醚/氢气/氧气/氩气火焰中,随着掺氢比的增大,火焰温度逐渐降低,火焰中CO、CO2、CH2O、CH3、C2H2和C2H4的摩尔分数逐渐减小;在后火焰区,CO与CO2的摩尔分数比随着掺氢比的增大而减小,说明掺氢有利于CO氧化成CO2,促进二甲醚完全燃烧。     

高速气体燃烧器富氧燃烧的试验研究

介绍了高速气体燃烧器的结构,进行了常规燃烧、富氧燃烧试验。常规燃烧工况,空气中氧气体积分数为20.9%;富氧燃烧工况,富氧空气中氧气体积分数为22%～28%。随着氧气体积分数的增大,火焰长度缩短,中心线上火焰温度峰值逐渐升高,出现位置向混合管出口偏移,烟气中氮氧化物质量浓度随之增大。     

热辐射强度对棉花燃烧特性的影响

利用锥形量热仪对两组质量为10、20g的棉花进行了热辐射点燃实验,热辐射强度分别选取35、30、25、20、15、10、5、4、3、2kW/m²,对其热释放速率曲线、总热释放量曲线、燃烧残留物形貌和残余质量进行了对比分析。研究结果表明：棉花明火燃烧时总是同时存在阴燃,明火燃烧的热释放速率峰值高于同条件下阴燃的热释放速率的最大值,随其规模程度的增大而增大。阴燃的热释放速率曲线没有峰值,热释放持续的时间较长。尺寸100mm×100mm×24mm、质量10g棉花样品的临界点燃热辐射强度为2~3kW/m²;尺寸100mm×100mm×24mm、质量20g棉花样品的临界点燃热辐射强度为4~5kW/m²。随着堆积密度、相对湿度增加,临界点燃热辐射强度提高。     

富氧燃烧火焰特性试验研究

利用自行设计的鼓风式燃烧器、火焰测量装置及富氧供气装置组成燃烧试验台,研究燃烧器以液化石油气为燃料,空气中氧体积分数在21％～30％时,富氧燃烧火焰的温度场、长度和锥角等火焰特性的变化情况。随着空气中氧体积分数的增加,火焰长度逐渐变短,火焰出口锥角逐渐增大,火焰温度梯度逐渐变大,燃烧强度逐渐增强。应用燃烧学理论证明了试验结果的正确性。     

低辐射强度下古建筑木构件材料的燃烧特性

为研究古建筑木构件材料在火灾下的燃烧特性,使用锥型量热仪对古木材试样的点燃时间、临界辐射强度、热释放速率、燃烧气体中CO2体积分数等燃烧特性进行试验研究。试验发现3种不同厚度试样的临界辐射强度分别为8.81,9.40,10.55 kW/m2。试样厚度增加会使古木材点燃时间延长,临界辐射强度增大,材料的热释放速率所形成的双峰值曲线的峰值降低。燃烧气体中CO2体积分数曲线与热释放速率所绘制出的曲线的形态一致,同一厚度的试样在不同辐射强度下其燃烧特性呈现出显著区别。与新木材相关燃烧特性参数对比,劣化后的古木材临界热辐射强度降低、点燃时间减小,5 min内平均热释放速率较高。研究表明,古建筑木构件材料燃烧特性有显著变化,可为古建筑火灾研究提供参考。