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,通常將其作為定常火源對待。(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,產品均通過消防產品質檢認證,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、電氣檢測及消防設施檢測為一體的綜合性消防集團,是各企事業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常火源處理。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,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果與計算結果,歸納了熱釋放速率與煙氣運動參數之間的關系。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。
筆者結合沙發著火的情況,分析了沙發點燃后煙氣在實驗廳內的發展過程,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,在大廳東側設有標記燈,標記燈每隔2m一支,共有12支。實驗時所有的開口均關閉。
圖2是實驗時采用的沙發外觀和燃燒狀況。沙發為木制結構,其表面材料是棉布,木制框架與表面材料的內部填滿海綿,其重量約為15kg。沙發座墊尺寸為45cmX50cmX8cm,其表面材料同樣是棉布,內部填充海綿。
為了分析沙發燃燒時煙氣充填與油池火的區別,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定階段,在燃燒的穩定階段熱釋放速率基本是不變的。
從圖3可知,沙發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.在沙發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,沙發材料的燃燒,火源熱釋放速率迅速下降到300kW左右。由于沙發材料的影響,火源熱釋放速率不斷變化,出現了兩個峰值,且前一個峰值比后一個峰值大。隨著沙發燃燒的進行,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〕處理熱電偶測量數據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,不存在跳變現象。而沙發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折,這與沙發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>沙發火>池火3,其溫升相應有池火1>池火2>沙發火>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。由于沙發火在燃燒初期主要是汽油燃燒,產生的煙氣密度較小,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 結論
通過以上的實驗結果及分析可以看出:
(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。對于穩定的油池火,煙氣層下降曲線是光滑的;對于非穩定火源,煙氣層下降曲線存在跳變現象。
(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、電氣檢測及消防設施檢測壹級資質,是一家一站式綜合性消防企業,是各企事業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 滅火器報廢后該如何處理?一文說清關鍵要點你知道嗎?看似普通的報廢滅火器,若處置不當可能引發致命危險——消防部門試驗顯示,空曠環境中爆炸的滅火器,其周邊5米內的人員將面臨生命危險。現實中,因報廢滅火器爆炸致人死亡的案例屢見不鮮,但其回收處理的規范卻長期處于“真空”狀態。 一、先明確:滅火器何時必須報廢?滅火器的報廢年限需嚴格從出廠日期起算,不同類型各有規定:· 手提式:化學泡沫/酸堿滅火器5年... 通州消防維保第三方維保機構——守護安全,合規先行火災猛于虎,防患于未然。對于北京通州區的商場、寫字樓、工廠、醫院等場所來說,消防設施不是“擺設”,而是關鍵時刻的“生命線”。然而,許多單位因缺乏專業維護能力,常面臨“設施老化失修”“年檢不過關”“法規處罰風險”等問題。此時,一家靠譜的第三方消防維保機構,就是破解困局的鑰匙——它不僅能讓設施“活起來”,更能幫您守住法規底線,避免***損失。一、消... 北京專業消電檢第三方檢測機構為您保駕護航消防安全與電氣安全已成為社會公共安全的核心議題。尤其在北京這樣的超大型城市,高樓林立、業態多元,各類建筑密集,火災隱患與電氣風險更需科學防控。消防設施檢測與電氣防火檢測(簡稱“消檢與電檢”)作為預防火災事故的關鍵手段,其專業性與權威性直接關系到人民生命財產安全和企業合規運營。選擇一家具備資質的第三方消電檢機構,不僅是法律要求,更是對安全的鄭重承諾。一、... 1 前言火災造成傷亡的重要原因之一是煙氣,因此呼吸器在火災應急逃生中顯得越來越重要。評價呼吸器性能的技術指標主要有2個:一是防護的毒害氣體種類;二是防護時問的長短。根據公安部消防局(1996)009號文件精神,應急逃生呼吸器除了具有防一氧化碳(c0)和氫氰酸(HCN)的能力外,其有效的防護時問不應低于15min通過改變裝填的吸附劑種類.可以實現防護不同毒害氣體的目的,通過改變吸附劑的裝填量... 文/堯勇,李刻銘1引言近年來,隨著各類人防工程建設力度的加大,大量不同類型不同級別的人防工程不斷開工建設。有一類人防工程建筑面積不大,大多數在3500㎡以內,由于人防功能的需要空間均被細化,完全為人防功能服務,平時沒有商業或娛樂的用途,其防排煙設計仍按《人民防空工程設計防火規范》(GB50098-98)執行,但這類人防工程本身的特點及建筑布局與普通大跨度、大空間的人防工程有較大的區別,完全照... 海淀區作為科技創新與文化教育高地,匯聚了眾多寫字樓、科研院所、高校與商業綜合體。建筑密集、用電負荷高、人員流動大,消防安全與電氣安全尤為重要。為了落實國家法律法規要求,保障公共安全,消防設施檢測與電氣防火檢測(簡稱“消電檢”)成為各單位必須重視的合規工作。北京天一消電檢公司深耕海淀多年,以專業、權威、正規的服務,為區域內各類場所提供符合國家標準、具有法律效力的檢測報告,助力海淀區客戶實現安全... 火海保糧的“平凡英雄”6月1日中午,烈日當空。山東省菏澤市村民孫志東照常駕駛收割機去鄰村收割小麥。走到曹縣韓集鎮朱胡同村時,他看到一處麥田突然起火。火勢迅速蔓延,滾滾濃煙瞬間籠罩了大片麥田。他毅然駕駛收割機,一頭沖進火場。熱浪撲面而來,濃煙嗆得人睜不開眼,但孫志東緊緊握住方向盤,憑借著過人的勇氣和精湛的駕駛技術,在著火點周邊奮力開辟出一條隔離帶。他幾乎是貼著火焰開車,每前進一米都面臨著巨大的... 北京消防設施維護保養檢測/ 消防安全評估機構 | 規模化團隊·權威報告·守護城市安全在企業安全生產與城市公共安全體系中,消防設施維護保養檢測與消防安全評估是保障生命財產的**道防線。天一消防作為深耕北京多年的專業機構,我們以規模化運營、資深技術團隊、領先檢測設備及國家認可資質,為各類建筑、園區、商業綜合體、工業企業提供科學、嚴謹、高效的消防維保/檢測/評估服務,助力客戶實現合規運營、風險可控... 北京消防氣瓶檢測單位北京專業消防鋼瓶檢測機構- 合規檢測+快速充裝一站式服務天一消防作為北京本地資深消防氣瓶檢測單位,我們深耕消防鋼瓶檢測領域多年,擁有國家市場監管總局頒發的《特種設備檢驗檢測機構核準證》,具備七氟丙烷、二氧化碳、IG541 等各類消防鋼瓶全項檢測資質,嚴格遵循 TSG-R0006-2014《氣瓶安全技術監察規程》、GB25201-2010《建筑消防設施的維護管理》等國家標準... 公司簡介——源頭直供,資質齊全,深耕北京消防領域我公司是一家集干粉滅火器生產、銷售、檢測、維保于一體的綜合性消防器材企業,專注服務北京地區,是正規消防滅火器廠家直營專營店,具備完整的消防產品生產資質、3C認證、消防設施維護保養檢測資質,所有產品均通過國家消防產品質量監督檢驗中心檢測,符合國家相關標準,可提供完整的產品檢驗報告和資質證明。多年來,公司立足北京,輻射周邊區域,服務對象涵蓋寫字樓、... 記全國“**志愿服務組織”延安市張思德消防服務隊文/張航通在黃土高原的千溝萬壑間,穿梭著一面“張思德消防服務隊”鮮艷的紅旗。這面紅旗獵獵作響、高高飄揚,不僅是陜西省延安市消防救援支隊志愿服務隊伍的標識,更像是一盞明燈,照亮了圣地的大街小巷與千家萬戶。近日,這支隊伍被授予全國“**志愿服務組織”稱號。十余年來,從寶塔山下的社區幫扶到各縣區街巷的穿梭服務,他們用實際行動在延安的沃土上書寫下“為人... 北京東城區的商業樓宇、寫字樓、酒店、商場及各類公共建筑中,消防安全與電氣安全是運營的生命線。選擇一家正規的東城消電檢機構,不僅是合規經營的必要,更是保障人員與財產安全的核心舉措。本文將帶您北京天一消防東城消電檢——服務范圍、區域覆蓋、技術實力、團隊優勢及品質承諾,助東城企業單位在消電檢時,能找到值得信賴的專業力量。一、公司簡介:天一消防專注東城消電檢的正規機構天一消防作為北京東城區深耕多年的... 孫湛(武漢市消防救援支隊文保大隊,湖北武漢430040) 摘要:地鐵設備區蓄電池是重要的備用電源,可在公共電力中斷時保障地鐵運營安全和應急處置。然而,受質量問題、散熱不佳、設備老化、管理弱化、違規作業等因素影響,蓄電池火災隱患對地鐵運營構成安全威脅。本文通過分析地鐵設備區蓄電池火災的風險性、危害性及成因,從全鏈條火災防控角度提出系統性改進措施,以期降低火災發生概率、減輕火災危害,為相關單位提... 消防安全是企業合規經營、樓宇安全運維、群眾安居樂業的核心底線,消防設施檢測更是防范火災隱患、筑牢安全防線的關鍵環節。作為北京專業第三方消防設施檢測機構,我們深耕行業多年,專注消防設施檢測與電氣防火檢測服務,出具權威、公正、合規的第三方消電檢報告,全程踐行“科學檢測、精準排查、誠信服務、守護平安”的理念,助力北京各類單位落實消防安全責任,規避火災風險,是值得信賴的北京消防設施檢測合作伙伴。公司... 消防安全評估報告是對建筑物、場所或企業的消防安全狀況進行全面、系統分析和評價的專業文件。其核心目標是識別潛在火災風險,提出整改建議,提升整體消防安全水平。隨著社會對消防安全重視程度的提高,消防安全評估報告在企業管理、政府監管、保險評估等多個領域發揮著不可替代的作用。本文將從企業自查、行政審批、保險風控、政府監管等角度,深入探討其具體作用與意義。一、企業消防安全自查的核心工具1、系統化識別火災... |