不同類型火源煙氣的充填特性試驗不同類型火源下煙氣在大空間內(nèi)的充填特性研究文/張村峰,霍然,史聰靈,李囘元洲
1 引言
圍繞中庭的煙氣控制,國內(nèi)外學者已開展了大量的試驗研究。在這些試驗中,一般采用油池火作為火源。這種火源的初期增長階段很短,達到穩(wěn)定燃燒階段后,其熱釋放速率大體維持不變,通常將其作為定?;鹪磳Υ?。(北京華陽消防滅火器工廠直營店批零手提式、推車式滅火器材,產(chǎn)品均通過消防產(chǎn)品質(zhì)檢認證,通過3C消防認證,北京恒泰消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發(fā)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測為一體的綜合性消防集團,是各企事業(yè)單位良好的消防合作單位。)但在實際建筑火災中,絕大部分是固體可囘燃囘物燃燒,其熱釋放速率不能簡單的按定?;鹪刺幚?。然而,在全尺寸試驗中直接采用家具作為火源的情況不多。本研究小組曾在中國科學技術(shù)大學和香港理工大學合建的大空間火災實驗廳(USTC/PolyU火災實驗廳)內(nèi),使用油池火作為火源,進行了多次煙氣充填實驗。通過分析對比實驗結(jié)果與計算結(jié)果,歸納了熱釋放速率與煙氣運動參數(shù)之間的關(guān)系。近期又采用實體家具作為火源,開展了若干試驗,并著手分析兩種火源下煙氣充填的差別。
筆者結(jié)合沙發(fā)著火的情況,分析了沙發(fā)點燃后煙氣在實驗廳內(nèi)的發(fā)展過程,給出了煙氣層的下降曲線和煙氣層溫度分布曲線,并與油池火的結(jié)果做了對比。
2 實驗
如圖1所示,大空間的高度為27m,橫截面為11.9mX×22.4m的矩形。實驗時燃料置于稱重平臺上,整個稱重平臺置于大空間的中央位置,如圖2所示。西北和東南角的兩束K型熱電偶束用來測量煙氣溫度和下降的高度,熱電偶束到兩側(cè)墻的距離約為2.0m。每束熱電偶束上共有20支熱電偶,間距為1m,最上部的熱電偶距離頂部為1m。為了方便觀測煙氣高度的變化,在大廳東側(cè)設(shè)有標記燈,標記燈每隔2m一支,共有12支。實驗時所有的開口均關(guān)閉。
圖2是實驗時采用的沙發(fā)外觀和燃燒狀況。沙發(fā)為木制結(jié)構(gòu),其表面材料是棉布,木制框架與表面材料的內(nèi)部填滿海綿,其重量約為15kg。沙發(fā)座墊尺寸為45cmX50cmX8cm,其表面材料同樣是棉布,內(nèi)部填充海綿。
為了分析沙發(fā)燃燒時煙氣充填與油池火的區(qū)別,選用了不同尺寸的油盤進行了油池火燃燒對比實驗。
表1給出了實驗室采用的油盤數(shù)量和油盤界面尺寸。由于柴油燃燒時火源功率在燃燒過程中變化不大,在試驗中可視為定常火源的燃燒過程。
3 實驗結(jié)果分析
3.1不同燃燒情況下的火源功率
圖3給出了不同火源在初始階段和穩(wěn)定階段的熱釋放速率。從圖4可看出,對于采用柴油為燃料的油池火,熱釋放速率迅速增長到穩(wěn)定階段,在燃燒的穩(wěn)定階段熱釋放速率基本是不變的。
從圖3可知,沙發(fā)燃燒的熱釋放速率是不斷變化的。由于在實驗開始前倒人了少量汽油以引燃沙發(fā).在沙發(fā)開始燃燒時主要是汽油燃燒,火源熱釋放速率迅速增長到接近1000kW。隨著汽油的燃盡,沙發(fā)材料的燃燒,火源熱釋放速率迅速下降到300kW左右。由于沙發(fā)材料的影響,火源熱釋放速率不斷變化,出現(xiàn)了兩個峰值,且前一個峰值比后一個峰值大。隨著沙發(fā)燃燒的進行,火源熱釋放速率下降到200kW左右。
3.2不同燃燒情況煙氣層下降的分析
圖4給出了采用N一百分比法[7〕處理熱電偶測量數(shù)據(jù)得到的不同工況下煙氣層高度一時間曲線。從圖中可看出,由于煙氣上升需要一定的時間,煙氣在燃燒開始后的一段時間才開始下降。煙氣層厚度較小時,煙氣的下降速率很快;而隨著燃燒的不斷進行,煙氣層高度降低,煙氣下降速度變慢。燃燒初期熱釋放速率的大小是決定煙氣下降速度的重要因素。對比池火1、2、3可看出,火源熱釋放速率越大,煙氣羽流的上升速度越J決,煙氣開始下降的時間越早,煙氣下降的速度越快。
對于穩(wěn)定火源功率的油池火,其煙氣層下降曲線是光滑的,不存在跳變現(xiàn)象。而沙發(fā)燃燒的煙氣層下降曲線有很大的不同,其下降曲線在90s左右有一個很明顯的轉(zhuǎn)折,這與沙發(fā)燃燒時熱釋放速率在90s時從1000kW迅速下降到約300kW是相吻合的。
在燃燒的初始階段(0--100s),沙發(fā)火與池火1的熱釋放速率曲線幾乎是接近的,因而它們的煙氣層高度變化曲線也是彼此接近的;在350s之后,沙發(fā)火的火源功率在200kW上下波動,與池火3接近,其煙氣層高度變化曲線與池火3也是彼此接近的。另外,由于沙發(fā)的熱釋放速率與池火2交叉,其煙氣層高度變化曲線也是交叉的。
3.3煙氣層的溫升
圖5和圖6分別給出了距大空間頂部5m和l0m處的煙氣層溫升曲線。從圖中可看出,在燃燒過程中,煙氣層的溫升不超過210C。與煙氣層的下降速率相比,煙氣層的溫升速率要小很多,曲線相對平緩一些。隨著燃燒的不斷進行,煙氣層厚度不斷增加,煙氣層的溫升速率漸漸變小,曲線漸趨平緩。
比較四種工況下的溫升曲線可以看出,煙氣層的總溫升是由燃燒的平均熱釋放速率大小決定的。對燃燒的平均熱釋放速率而言,池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3,其溫升相應有池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3。
燃燒初期的熱釋放速率影響了煙氣層初期的溫升速率。由于沙發(fā)火在燃燒初期主要是汽油燃燒,產(chǎn)生的煙氣密度較小,而其火源熱釋放速率相對較大,從而導致了在燃燒初期,煙氣溫升比其余工況較大,煙氣的溫升速率也比較快。而在燃燒中后期的穩(wěn)定階段,煙氣層厚度大,四種工況下的溫升曲線是接近囘平行的。
4 結(jié)論
通過以上的實驗結(jié)果及分析可以看出:
(1)火源熱釋放速率的大小是決定中庭煙氣層溫度升高和煙氣層下降的主要因素。不同的火源條件下,煙氣的溫升曲線和煙氣層下降曲線是不同的。對于穩(wěn)定的油池火,煙氣層下降曲線是光滑的;對于非穩(wěn)定火源,煙氣層下降曲線存在跳變現(xiàn)象。
(2)在火災燃燒的初期,煙氣層厚度小,火源熱釋放速率的大小對煙氣層的溫升和煙氣層下降有決定性作用。隨著燃燒的不斷發(fā)展,煙氣層的厚度不斷增加,煙氣的溫升速率和下降速率逐漸變小。
(3)相比煙氣層的下降速率,煙氣層溫升速率受火源熱釋放速率的影響相對要小一些。在整個燃燒過程中,中庭的煙氣溫升不大。因此,在中庭火災中,煙氣的溫升不是影響火災安全的主要因素,控制煙氣層的下降應該成為中庭消防設(shè)計主要考慮的重點。(北京華陽消防器材公司滅火器工廠直營推車式二氧化碳、干粉、水基型推車及各種型號手提式干粉、水基、二氧化碳滅火器材,全系均通過消防認證,3C認證,恒泰消防取得滅火器檢測維修資質(zhì)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測壹級資質(zhì),是一家一站式綜合性消防企業(yè),是各企事業(yè)單位消防安全良好的合作伙伴。)
(4)對于變火源功率的情況,可以采用分段近似的方法來對煙氣層的下降速率進行模擬,這一點對于性能化消防設(shè)計有重要的意義。 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 出門旅游或公出,群眾在入住酒店餐廳、賓館時,切忌忽略安全消防。酒店餐廳、賓館通常集休閑娛樂、酒店住宿、餐館于一體,作用繁雜,易燃室內(nèi)裝修物多,工作人員較聚集、流動率大,一旦發(fā)生火災事故,易導致安全事故。入住酒店突發(fā)火災如何應對,對于此事,群眾要念好“安全性經(jīng)”,把握一些有關(guān)的預防基本常識,保證防患于未然。入住賓館 留意防火,1.不喝醉酒吸煙... 強化風險意識是關(guān)鍵。認真貫徹落實習囘近囘平總囘書囘記關(guān)于防范化解重大風險的重要指示精神,切實提升風險意識,提高消防安全精準治理水平。要深化風險評估,準確把握風險特征規(guī)律,加強潛在風險研究辨識,切實把重大消防風險隱患找出來、防控住。消防安全重在強化意識 ,強化法治意識是前提。一些地方和企業(yè)有... 冬季天氣寒冷干燥,歷來是火災高發(fā)期,而在火災總數(shù)中,住宅火災占據(jù)四成比例。消防微課堂—家用電氣防火其中,電暖氣、電動自行車、電熱毯和飲水機等家用電器是引起住宅火災的首要原因。臨近年關(guān),一定要注意自查自糾家庭火患,確保平安。 作為應急救援主力軍和國家隊,消防救援隊伍使命光榮、任務艱巨、責任重大。消防救援事業(yè)神圣而又崇高,既是實現(xiàn)人生追求的大舞臺,也是體現(xiàn)人生價值的大熔爐,選擇擔負這一使命,必須有許黨報國的堅定信念和履職盡責的過硬本領(lǐng)。我們祝福你,在不平凡的“大家庭”,成就不平凡的自己。成就不平凡的自己 夏季蚊蟲增加,很多家中很有可能應用花露水防止蚊蟲咬后,或是點蚊香、噴驅(qū)蚊劑、掛蚊帳來驅(qū)逐蚊蟲??墒牵蠹彝ǔ:鲆暳嘶端?、蚊香、驅(qū)蚊劑及蚊帳的恰當操作方法,一旦錯誤操作,非常容易造成火災事故產(chǎn)生。因而,驅(qū)蚊的與此同時,切勿忽略防火安全。 聚焦“育新人”使命任務,把握正確工作指向。堅持立德樹人、以文化人,培養(yǎng)能夠擔當民囘族復興大任的時代新人,是宣傳思想工作的重要任務。消防安全關(guān)乎民囘族復興偉業(yè),取決于公眾消防安全意識和素質(zhì)。消防宣傳部門必須提高思想認識,切實找準工作立足點和切入點 提早搞好火災事故應急預案1.大腦里要有一張明細,搞清楚自身租房子住的屋子一切很有可能逃生的出入口。比如門、窗、全景天窗、生活陽臺等。應當想起每個臥房最少有兩個出入口,出租屋防火知識20條,1.火災事故襲來的時候,要快速逃生,千萬別迷戀錢財; 出租屋安全事故呈高發(fā)發(fā)展趨勢,亡人火災事故不斷產(chǎn)生,給大家的性命和資金安全產(chǎn)生極大威協(xié)。悲劇產(chǎn)生的背后,是不可小覷的出租屋安全消防。只有從思想觀念提高安全消防觀念,從行動上貫徹落實安全消防對策,才可以真真正正保證避開火患,永保安全?! “踩噪[患成“兇手” 隱患一、擅自更改建筑結(jié)構(gòu) 一般,小區(qū)業(yè)主受權(quán)益迫使,亂搭亂建并隨便更改房子內(nèi)部構(gòu)造,追求完美使用的面積利潤**化... 向他們致敬,因為他們始終把人民置于心中的最高位置,真正把群眾當做自己的親人,用橙色行動贏得了百姓的一片真情。他們是全國消防部隊涌現(xiàn)出來的一批創(chuàng)先爭優(yōu)、崗位建功的先進典型,是黨員隊伍的杰出代表,是全國消防部隊的光榮與自豪.... 靜電狀況習以為常,但大家對靜電的了解匱乏,稍不留神,很有可能引起事故。 靜電的造成緣故 1.摩擦:在日常日常生活,一切2個不一樣材料的物件觸碰后再分離出來,就可以造成靜電,而造成靜電的最一般方式,便是摩擦生電。原材料的介電強度越好,越非常容易摩擦生電。此外,一切二種不一樣化學物質(zhì)的物件觸碰后再分離出來,也可以造成靜電; 2.磁感應:對于導電性原材料來講,因電子器件能在它... 英雄消防兵—將生命高高舉過頭頂,我們堅信,這支經(jīng)歷血與火和生與死嚴峻考驗、無限忠于黨和人民的英雄隊伍,在習囘近囘平新時代中國特色社會主義思想指引下,一定能深入貫徹落實黨中央、國囘務囘院的決策部署,積極回應深化黨和國家機構(gòu)改革的時代要求... 因而,家庭生活中的火患不可忽視,易燃性臟物不必置放在陽臺上;夏天,在陽臺上引燃蚊香片后,要立即將其滅掉;驅(qū)蚊花露水、啫哩、浴囘室鏡子等物件;4月11日,南京玄武區(qū)一幢高層住宅4層住戶在陽臺晾干的褥子被樓上住戶丟下的煙蒂引燃 從春天再出發(fā),新時代囘開啟新征程,新使命呼喚新作為。沐浴著全國兩囘會的春風,全體消防人從春天再出發(fā),在消防改革與發(fā)展的道路上砥礪前行,用奉獻擁抱新時代,用奮斗開創(chuàng)新局面。 新國標規(guī)定提升插座的阻燃工作能力,增加了針焰測試報告,新國標插座的變化和特別之處規(guī)定針焰用火與插座觸碰三十秒鐘后不起燃,或是起燃后三十秒后全自動滅掉,才算達標。 書寫新時代的新篇章,堅持正確的辦會方向,積極適應社團改革新形勢,自覺擔負起新時代賦予的新使命,扎實推進各項工作和自身建設(shè),為服務和促進新時代消防事業(yè)發(fā)展作出積極貢獻。 |