不同類型火源煙氣的充填特性試驗(yàn)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(xué)者已開展了大量的試驗(yàn)研究。在這些試驗(yàn)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(dá)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(rèn)證，通過3C消防認(rèn)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(tuán)，是各企事業(yè)單位良好的消防合作單位。）但在實(shí)際建筑火災(zāi)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(yàn)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(xué)技術(shù)大學(xué)和香港理工大學(xué)合建的大空間火災(zāi)實(shí)驗(yàn)廳(USTC/PolyU火災(zāi)實(shí)驗(yàn)廳)內(nèi)，使用油池火作為火源，進(jìn)行了多次煙氣充填實(shí)驗(yàn)。通過分析對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果，歸納了熱釋放速率與煙氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系。近期又采用實(shí)體家具作為火源，開展了若干試驗(yàn)，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(diǎn)燃后煙氣在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)
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(shí)驗(yàn)時(shí)燃料置于稱重平臺(tái)上，整個(gè)稱重平臺(tái)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(biāo)記燈，標(biāo)記燈每隔2m一支，共有12支。實(shí)驗(yàn)時(shí)所有的開口均關(guān)閉。
圖2是實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)煙氣充填與油池火的區(qū)別，選用了不同尺寸的油盤進(jìn)行了油池火燃燒對比實(shí)驗(yàn)。
表1給出了實(shí)驗(yàn)室采用的油盤數(shù)量和油盤界面尺寸。由于柴油燃燒時(shí)火源功率在燃燒過程中變化不大，在試驗(yàn)中可視為定?；鹪吹娜紵^程。
3 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(gè)峰值，且前一個(gè)峰值比后一個(gè)峰值大。隨著沙發(fā)燃燒的進(jìn)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(shí)間曲線。從圖中可看出，由于煙氣上升需要一定的時(shí)間，煙氣在燃燒開始后的一段時(shí)間才開始下降。煙氣層厚度較小時(shí)，煙氣的下降速率很快;而隨著燃燒的不斷進(jìn)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(shí)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(gè)很明顯的轉(zhuǎn)折，這與沙發(fā)燃燒時(shí)熱釋放速率在90s時(shí)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(dòng)，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(jìn)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(yīng)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(dǎo)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(shí)驗(yàn)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(zāi)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(gè)燃燒過程中，中庭的煙氣溫升不大。因此，在中庭火災(zāi)中，煙氣的溫升不是影響火災(zāi)安全的主要因素，控制煙氣層的下降應(yīng)該成為中庭消防設(shè)計(jì)主要考慮的重點(diǎn)。（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(hào)手提式干粉、水基、二氧化碳滅火器材，全系均通過消防認(rèn)證，3C認(rèn)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(jí)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(jìn)行模擬，這一點(diǎn)對于性能化消防設(shè)計(jì)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(píng)估文章 出租屋安全事故呈高發(fā)發(fā)展趨勢，亡人火災(zāi)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(dòng)上貫徹落實(shí)安全消防對策，才可以真真正正保證避開火患，永保安全。 安全性隱患成“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?yàn)樗麄兪冀K把人民置于心中的最高位置，真正把群眾當(dāng)做自己的親人，用橙色行動(dòng)贏得了百姓的一片真情。他們是全國消防部隊(duì)涌現(xiàn)出來的一批創(chuàng)先爭優(yōu)、崗位建功的先進(jìn)典型，是黨員隊(duì)伍的杰出代表，是全國消防部隊(duì)的光榮與自豪.... 靜電狀況習(xí)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?！ §o電的造成緣故 1.摩擦:在日常日常生活，一切2個(gè)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(qiáng)度越好，越非常容易摩擦生電。此外，一切二種不一樣化學(xué)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(yīng)：對于導(dǎo)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(jiān)信，這支經(jīng)歷血與火和生與死嚴(yán)峻考驗(yàn)、無限忠于黨和人民的英雄隊(duì)伍，在習(xí)囘近囘平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想指引下，一定能深入貫徹落實(shí)黨中央、國囘務(wù)囘院的決策部署，積極回應(yīng)深化黨和國家機(jī)構(gòu)改革的時(shí)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(tái)上；夏天，在陽臺(tái)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(tái)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(shí)代囘開啟新征程，新使命呼喚新作為。沐浴著全國兩囘會(huì)的春風(fēng)，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(xiàn)擁抱新時(shí)代，用奮斗開創(chuàng)新局面。 新國標(biāo)規(guī)定提升插座的阻燃工作能力，增加了針焰測試報(bào)告，新國標(biāo)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(dòng)滅掉，才算達(dá)標(biāo)。 書寫新時(shí)代的新篇章，堅(jiān)持正確的辦會(huì)方向，積極適應(yīng)社團(tuán)改革新形勢，自覺擔(dān)負(fù)起新時(shí)代賦予的新使命，扎實(shí)推進(jìn)各項(xiàng)工作和自身建設(shè)，為服務(wù)和促進(jìn)新時(shí)代消防事業(yè)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。 電動(dòng)車火災(zāi)的預(yù)防措施：買車要看品牌查裝置。消費(fèi)者在購囘買電動(dòng)囘車時(shí)，要注意選擇具有生產(chǎn)許可證，市場知名度較高、知名品牌的電動(dòng)囘車，預(yù)防電動(dòng)車火災(zāi)同時(shí)注意查看電動(dòng)囘車是否具備欠壓、過流功能和短路保護(hù)功能。 熱得快”易變成火災(zāi)安全隱患，熱得快”為何非常容易變成火災(zāi)安全隱患？熱得快使用事項(xiàng)要牢記 引發(fā)火災(zāi)悔晚已。一是產(chǎn)品品質(zhì)的拙劣。很多家電產(chǎn)品，尤其是小電器，品質(zhì)參差不齊。再售的“熱得快”關(guān)鍵分三類：插電后僅有加溫作用的、水開后可警笛警報(bào)的、遇干燒全自動(dòng)關(guān)閉電源的。 制訂頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是消防宣傳的又一關(guān)鍵創(chuàng)新。消防宣傳，為民造福；宣傳創(chuàng)新，永無止盡。它不但彌補(bǔ)了這些方面的空缺，也對推動(dòng)消防宣傳標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高消防宣傳目的性、實(shí)效性實(shí)際意義重特大。為消防宣傳創(chuàng)新點(diǎn)贊 家庭防火注意安全用火用氣。使用液化氣、煤爐等有明火的灶要保持良好的通風(fēng)條件，企業(yè)防火：冬季是用電高峰期，單位要定期檢查電氣設(shè)備安全情況，防止短路、超負(fù)荷用電引起火災(zāi)。校園防火：不在宿舍內(nèi)堆積雜物，及時(shí)清理宿舍的垃囘圾。宿舍的雜物過多會(huì)阻塞逃生通道，如果火災(zāi)發(fā)生將是很危險(xiǎn)的。 忘不了的，是那出生入死的晝夜奮戰(zhàn)。公囘安消防部隊(duì)雖然并不承擔(dān)森林防火滅火工作，但他們在緊要關(guān)頭主動(dòng)請纓。大興安嶺-忘不了的記憶，忘不了的，是那心系人民的運(yùn)籌帷幄。大火發(fā)生后，黨中央、國囘務(wù)囘院高度重視，急災(zāi)區(qū)之所急、想災(zāi)區(qū)之所想、解災(zāi)區(qū)之所難 百舸爭流，破浪者領(lǐng)航；千舤共進(jìn)，奮勇者當(dāng)先。藍(lán)圖已經(jīng)繪就，航道已經(jīng)開通。肩負(fù)重任與使命，直面機(jī)遇與挑戰(zhàn)——“不畏浮云遮望眼”，擼起袖子加油干。這一刻，消防正站在新的歷史起點(diǎn)上，向著春天出發(fā)，砥礪前行，迎接一個(gè)更加輝煌的明天。中國消防——向著春天出發(fā) 踏著輕快的腳步，新一年的春天，正向我們走來，這是不同凡響的季節(jié)，又是一個(gè)播撒希望的季節(jié)。 回首處，諸多輝煌。一年的辛勤耕耘... 又屆喜慶歡樂季，年味漸濃，不禁想起兒時(shí)背誦的王安石的詩句：“暴竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇。千門萬戶曈曈日，總把新桃換舊符”。歡慶時(shí)節(jié)勿忘消防安全，大人們備年貨、掛燈籠、貼春聯(lián)，孩子們穿新衣、放鞭炮、收壓歲錢，好一派歡樂祥和的過年景象。 |
