地下仓库火灾烟气危害性研究

假设货架单元为1.5 m×1.5 m×2 m,相隔距离平均为1.5 m、2 m、3 m.引燃木材的临界辐射热通量为25 kW/m.,以公式计算得出烟气温度小于272℃可避免木质货架被引燃.某大型地下仓库某防火分区尺寸为31 m×33 m×3.1 m,分三个防烟分区,以FDS模拟某货架发生火灾后烟气运动.结果:顶棚烟气温度达到720℃,距着火货架1.5 m、2 m、3 m的货架表面辐射热通量分别为36 kW/m2、20 kW/m2、14 kW/m2,距着火货架1.5 m远的货架会被引燃;火焰对周围物体的辐射热有很强的积累效应.     

全尺寸汽车燃烧试验火蔓延及火场温度研究

为探究汽车燃烧特性以及对相邻车辆的影响,通过点燃浸有汽油的海绵引燃发动机,对两辆平行反向放置的三厢式小汽车进行全尺寸燃烧实验。火灾实验室长40 m、宽12.87 m、高11.87 m,两车间距设为0.8 m。通过摄像机、热电偶等设备获取汽车火灾的发展过程,得到汽车内温度及烟气温度随时间的变化。结果显示:点燃发动机舱20 min后火蔓延至第二辆车,汽车燃烧29 min后火势达到最大;火焰在汽车内部蔓延的速度低于在车顶的蔓延速度;汽车内测得的最高温度为900℃,实验室空间各个测点测得的烟气最高温度为89~185℃。     

香烟头引燃不同密度的聚氨酯泡沫实验研究

香烟头是引燃各类火灾的重要原因之一,本文基于小型燃烧风洞,设计了相应的实验。即,将点燃的香烟水平放置于聚氨酯泡沫不同深度的凹槽内,针对密度为14kg/m3和47 kg/m3的聚氨酯泡沫材料,分别在0.8m/s、1.5 m/s和2.5 m/s的环境风速条件下,实验研究了香烟头引燃聚氨酯泡沫材料的机理。实验结果表明,当点燃的香烟水平放置于聚氨酯泡沫不同深度的凹槽内时,在各种工况下,均未能引燃,其原因主要为:在这些工况下的生热和蓄热综合条件无法使聚氨酯泡沫发生燃烧。     

不同排烟速率下走廊排烟效果数值模拟

为研究不同排烟速率对建筑走廊排烟效果的影响,以某高层办公楼标准层为研究对象,采用FDS建立火灾模型,模拟分析排烟速率0、1.5、2.0 m/s下火灾烟气CO浓度、温度、能见度的变化。模拟结果表明:火灾发生后,着火房间内CO浓度在250 s时达到危险值,其余各测点处均未达到危险值;在火灾发生50 s内,除着火房间外,其余部位能见度均未达到危险值;火灾发生100 s时,着火房间温度达到60℃,此后温度继续升高,在150℃上下波动,走廊内温度均低于危险临界值;机械排烟在一定排烟速率下可有效延缓烟气扩散速度,同时可降低烟气中CO浓度、温度,但不能有效提高能见度。     

聚氨酯软泡热解动力学与阴燃点燃特性研究

利用热重-红外联用技术研究了无阻燃聚氨酯软泡在空气气氛下的热解行为,采用遗传算法计算得到"4组分4阶段反应"全局表观动力学模型。在自制小尺寸火灾可燃物阴燃试验台上对无阻燃聚氨酯软泡进行点燃实验研究,分析加热至不同温度下可燃物表面温度变化。结果表明,点燃过程可燃物反应机理与表观热解动力学模型趋于一致,点燃过程分为自加热酝酿期(TC1>200℃)、热解吸热期(200℃265℃),聚氨酯软泡的临界阴燃点燃温度为328℃。     

高大空间建筑自然排烟可行性分析

某体育场馆第5防火分区面积9500m2,设热释放速率2.5MW、固定消防炮有效动作和热释放速率8.0MW、消防炮不能有效动作两个火灾场景分析判定自然排烟的可行性。分7种工况,计算顶棚附近温度在40～70℃之间时火羽流能达到的最大高度,结果均大于顶棚高度。两种场景下,火灾发生1200s后烟气沉降较少,烟气层下边界高于最高看台,不对人员逃生构成威胁;看台区温度、CO体积分数都未达到对人员有危害的临界值。     

空气幕-顶部排烟系统控烟排烟有效性的研究

在火源两侧设置两道空气幕能有效阻隔火灾蔓延和烟气扩散。为了探明低射流风速下空气幕在点式集中排烟隧道内对火灾特征参数的影响,通过FDS研究了不同排烟量、射流速度和射流角度下隧道内烟气蔓延、温度分布和排烟效率的变化。结果表明:当HRR为30 MW时,射流速度至少应不小于2.5 m/s才能保证空气幕的隔烟作用;当射流速度在2.5 m/s以下时,射流角度越大空气幕的隔烟效果越差,这明显不同于射流速度较大的情形;空气幕能很容易地将空气幕外的温度控制在40 ℃以下,射流角度对逃生区域的温度分布影响不大,主要影响火羽流的分布;相同射流角度下排烟量越大排烟效率先升高后减小,而相同排烟量下随着射流角度的增大排烟效率逐渐减小;对于30 MW的火灾规模,推荐的控烟方案为:射流速度为2.5 m/s,排烟量为120 m³/s。     

防火隔离带对外墙保温系统火灾蔓延的影响

分析了国内外防火隔离带的设置要求,开展实体火灾试验,对比设置防火隔离带和未设置防火隔离带的外墙薄抹灰保温系统火灾蔓延情况,记录了不同位置的温度。结果表明,设置防火隔离带的试验中燃烧室上方5m处保温系统表面最高温度仅为300℃,防火隔离带能明显抑制初期火焰传播。     

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。     

诱导通风系统用于地下车库排烟的数值模拟

利用FDS模拟地下车库火灾时诱导通风系统的排烟效果,与自然排烟和风管式机械排烟进行对比。结果表明:火灾发生初期,诱导通风系统排烟车库内能见度在30m以上,温度在30℃以下;火灾发展蔓延阶段,诱导通风系统在火灾发生600s时能保证车库内大面积区域的能见度在20m以上,900s时西侧仍有部分区域的能见度在10m以上,800s时大部分区域2m高度处温度在30℃以下。     

野外组合式软体油囊油料火灾发展规律数值模拟

针对油料火灾燃烧特性,基于油料燃烧实验结论,选用湍流燃烧模型、热辐射模型以及烟气模型,利用FLACS 模拟直径0.5 m 的小尺度油池火燃烧和大尺度野外组合式软体油囊油料泄漏起火。结果表明：油池火燃烧最大热辐射通量分布并不以油池中轴线严格对称;野外组合式油囊发生油料泄漏后的流淌火灾燃烧过程中整体自装卸托盘处受到的最大辐射强度高达35 kW/m2,油囊处受到的最大辐射强度约18 kW/m2;火灾发生20 s 后油囊受到的热辐射强度即可达到使油囊熔化的最低能量。     

厦门东渡路下穿隧道排烟系统有效性测试

采用FDS模拟和现场热烟试验研究厦门东渡路下穿隧道发生汽车火灾时,隧道内的烟气蔓延、能见度、危险高度处温度情况。模拟结果和热烟试验效果基本一致,表明隧道中部设置的敞开排烟口可将隧道划分为南北两个防烟区段,整个模拟过程烟气未蔓延至隧道南封闭段,北封闭段内疏散路径能见度、危险高度处温度均满足人员安全疏散条件。     

低气压环境下飞机货舱轰燃规律的实验研究

为研究低气压环境下飞机货舱火灾发展至轰燃的内在规律,利用1/4体积标准飞机货舱在海拔4 260 m、气压60 kPa的环境下开展了一系列火灾轰燃实验。选择航空煤油作为主燃料,以单壁瓦楞纸箱被引燃作为轰燃发生的判据,研究低气压环境下不同火源尺寸对轰燃的影响。通过对飞机货舱内热烟气层平均温度、地板所受辐射热通量、燃料热释放速率和烟气体积分数的测量和分析,探讨低气压环境下轰燃发生的临界条件和表现形式。结果表明,火源尺寸的增大提高了轰燃发生的可能性和轰燃的剧烈程度,在达到引发轰燃所需的临界火源尺寸后,继续增大火源尺寸会使轰燃发生的时间提前;60 kPa压力环境下飞机货舱轰燃所需的临界条件为：上部热烟气层平均温度达到553.5 ℃,地板所受辐射热通量达到19.85 kW/m2。     

岩后隧道火灾内部特征温度影响范围研究

为量化隧道内部发生火灾后的特征温度影响范围,以人眼高度的特征温度（70 ℃）和顶棚高度处的特征温度（334 ℃）作为影响范围界定参数。采用FDS数值模型方法研究了岩后隧道事故中单火源、多火源情况下的温度分布规律。研究结果表明：隧道中心线位置,无论是单火源还是多火源,人眼特征高度处的温度影响范围皆小于顶棚处温度影响范围。多火源时,在相邻火源区域间,人眼特征高度处温度出现明显叠加效应,而顶棚高度处则未出现该现象,但其区域内温度远高于人眼特征高度处,且衰减所需时间更长。以464 m长的岩后隧道为研究对象,30 s后距离第一火源50 m范围内的汽车已经达到可燃温度,360 s后距离第一火源184 m的煤车尚未达到可燃温度。人眼特征高度处烟流叠加区域温度呈现出极不稳定的动态升高,但最高温度较顶棚处低。叠加区域以外,顶棚处温度衰减比人眼特征高度处更为缓慢,但影响范围会持续扩大,受时间效应影响明显。     

海上平台原油发电机火灾对邻近设施影响分析

海上平台原油发电机火灾事故产生的高温、热辐射会对邻近设备设施产生不利影响。以某海上平台原油发电机火灾事故为例,运用KFX软件对该火灾过程进行数值模拟,研究了邻近钢支撑、进油软管等关键构件处的温度、热辐射等参数的变化特征。基于温度准则和热辐射准则,研究了温度、热辐射通量临界点变化处时间点与持续时间参数。研究发现,邻近钢支撑2和3表面温度高达1 600 ℃以上,热辐射通量超过25 kW/m2,持续时间长,到达其发生变形与破坏的条件,泡沫释放时间过长造成极大影响。进油软管C处的热辐射强度超过15 kW/m2,到达了其熔化破坏条件,感烟探测器响应时间过长是其主要影响因素。以上研究结果,可为灾后支撑构件强度校核、火气系统响应时间设置等提供参考。     

室内典型装饰材料的热解特性研究

在火灾发生发展过程中,可燃装饰材料的热解失重行为极大地影响着室内火灾的发生和蔓延。本文利用TGA851e型热重分析仪对4种装饰材料在不同升温速率(10,15,20℃/min)、空气流速(10,30,50 m L/min)条件下的热解特性进行研究,并找出一般性规律。     

地铁区间隧道火灾烟气流动规律的热烟试验

在北京地铁某区间隧道内,利用热烟试验模拟列车火灾,通过在距车头20 m处设置700 k W乙醇池火源,点火5min 30 s后启动排烟风机,观察烟气蔓延特性并测量隧道断面风速、沿程温度等参数。试验发现,在2.10 m/s的断面平均风速下,烟气可以被完全控制在下游至中间风井区段而无逆流存在,并证明该值大于理论计算临界风速。以距火源250 m处为例,烟气抵达初期其分层界面距地约2 m,随着逐渐冷却,8 min左右完全沉降至地面。试验中隧道升温不明显,距离地面越远,温度上升越显著。     

有机高分子绝热材料保温工程的火灾和预防

1 有机高分子绝热材料的火灾危险性 1987年7月,大连某2000t硬质聚氨酯泡沫塑料喷涂冰库发生重大火灾。起火原因是,在保温施工结束后安装制冷排管,用气焊烤管缩口,由于未采取防火措施,高温引燃硬质聚氨酯泡沫塑料保温层。作业点位于距地面9m高的吊顶管排处,附近未备灭火器材,无法扑救,施工人员只好撤离。10min后首批消防车赶赴现场,大火已从四层楼各     

喷涂油漆在薄金属表面燃烧特性研究

摘 要：通过锥形量热仪研究了喷涂油漆在薄金属表面的燃烧特性。选用35,50,65,80 kW/m2共4种热辐射强度,得到点燃时间、热释放速率、CO释放速率等参数。结果发现：薄金属表面油漆为典型的热薄型固体,点燃时间的倒数与热辐射强度呈线性关系。喷涂层数越多,引燃所需的热辐射强度越小,火灾危险性也越高,试验得到1层喷涂、2层喷涂和3层喷涂的临界热流强度分别约为30.8,10.0,5.0 kW/m2。热释放速率呈现出双峰特性,第一峰值和第二峰值随热辐射强度呈线性增长关系,且峰值随喷涂层数的增加而增加。CO释放速率则呈现出3个峰值。随着热辐射强度增加,各样品的火灾性能指数不断降低,火灾蔓延指数不断升高,火灾危险性增加。     

典型变压器油燃烧特性及烟气危害性研究

利用锥形量热仪及傅里叶变换红外光谱仪,测试了典型变压器油在3种不同外加热辐射通量下的燃烧特性和烟气危害性。重点对比了凝固点不同的KI25X和KI50X变压器油的燃烧过程和火灾危险性。结果表明,外加热辐射通量和变压器油的类型均会对燃烧特性和火灾危险性产生影响。随着外加热辐射通量的增加,两种变压器油的点燃时间均缩短,HRR、生烟率及CO的浓度峰值随之增加。当外加热辐射通量提高至35 kW/m²时,KI50X变压器油火灾的蔓延速度更快,释放出的毒性气体浓度更大,此时其火灾热危险性和烟气危害性相较更大。