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?;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?;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?;鹪吹娜紵^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 為貫徹落實公安部“9.28”深入推進火災隱患排查整治堅決遏制重特大火災事故電視電話會議和公安部領導重要批示要求,深刻吸取“9.20”深圳龍崗舞王俱樂部特別重大火災事故教訓,進一步加強打擊消防安全違琺和增強消防器材銷售、維修、安裝企業產品質量意識,規范消防產品市場秩序,確保消防產品質量安全可靠,努力消除因消防產品質量問題而造成的火災隱患,確保全區人民群眾生命財產的安全。通州支隊“三箭齊發”凈化... 在消防安全日益受到重視的今天,選擇一家專業可靠的消防檢測機構至關重要。北京天一消防技術檢測公司作為北京地區知名的第三方消防檢測機構,以其專業資質、技術實力和服務品質贏得了市場的廣泛認可。以下是選擇該機構的五大核心理由。一、權威資質認證,合規性與公信力保障北京天一消防技術檢測有限公司具備國家壹級消防檢測資質,是經北京市消防局核準備案并在北京市質量技術監督局獲得CMA計量認證的專業機構。這一資質... 8月16日上午9時許,順義區長親自帶隊對物流中心消防安保工作運行情況進行實地調研檢查。北京物流部部長、物流部常務副部長等領導接待了檢查組并作了匯報。順義區副區長、區政服辦公室主任、應急委主任、安監局局長、交通局局長、體育局長、商務局局長、誠管監察大隊大隊長、公安分局局長、順義消防支隊政委以及順義區環境辦等相關單位的20余位主要領導參加了調研檢查。北京物流中心是奧運會重要的非競賽場館,為奧運會... | 安全源于專業,合規始于檢測。消電檢測報告(包括電氣防火檢測報告和消防設施檢測報告)已成為各類建筑安全運行的“通行證”。隨著電氣設備使用越來越普遍,電氣火災的發生頻率也逐漸增加,權威的消電檢測報告成為預防火災、保障生命財產安全的關鍵環節。本文將全面解析消電檢測報告的重要性、檢測內容及選擇專業檢測機構的考量因素,助力您為建筑安全保駕護航。01 消電檢測報告:建筑安全的雙重保障消電檢測報告包... 為穩步推進冬季防火工作,打好火災防控攻堅戰,石景山消防在區政服和區公安分局的堅強領導下,始終保持高昂的斗志、必勝的信心、堅強的決心,以高壓態勢不斷深化火災隱患排查整治工作,全面筑牢全區火災隱患防火墻,營造和諧、穩定的消防安全環境,實現了秋、冬季防火工作承前啟后?!袄壥健眻态m整治隱患在火災隱患排查整治行動中,支隊根據消防局《人員密集場所火災隱患排查整治專項行動方案》的具體要求,結合區防火安全... 滅火器加壓充裝規范解讀與北京天一消防的標準化操作實踐滅火器作為初起火災的關鍵應對工具,其有效性直接依賴于定期的專業維護和規范的再充裝操作。以下內容結合國家標準與北京天一消防的實踐,對滅火器加壓充裝規范進行專業解讀。?? 一、核心標準與基本規定滅火器維修和再充裝需嚴格遵循 《滅火器維修》 等技術規范?;疽幎òǎ壕S修單位資質:必須具備相應的場地、設備、人員和質量管理體系,確??勺匪菪?。報廢判... 為進一步確保石景山區社會面火災形勢穩定,深入貫徹公安部“六個必查”的工作要求,22日下午,石景山區對全區商市場的消防安全進行了抽查。公安分局、誠管、治安、工商等部門領導以及消防支隊進行了檢查。檢查組分別對物美超市、華普超市、大東北酒樓的消防疏散通道、安全出口是否暢通;各類消防器材設施和設備是否運行正常;內部裝飾材料是否符合消防安全要求;對單位內部員工的消防安全教育培訓是否到位;單位內部消防安... 在北京這座超大型城市,高層建筑鱗次櫛比,人員密集場所遍布各處,消防安全的重要性不言而喻。一棟建筑的消防系統如同人體的"免疫系統",需要定期檢查、維護,確保在火災發生時能夠及時響應,有效控制火勢,為人員疏散和財產保護爭取寶貴時間。而專業的消防維保團隊,正是這一系統正常運行的"守護神"。北京天一消防:您的專業消防維保合作伙伴北京天一消防技術檢測有限公司作為北京消防維保領域的專業機構,擁有消防設施... 為全面做好第十八屆“119”消防宣傳周各項工作,切實提高全民消防安全素質和密云縣整體火災防控能力,30日下午,密云召開 “119”消防宣傳周活動部署會,密云公安副局長,消防隊長等領導及相關單位主要領導參加了會議。會上,副局長宣讀了密云“119”消防宣傳周活動方案,并進行了動員部署,副局長在動員部署中指出,今年是北京運動會成功舉辦之年,為做好今年的“119”消防宣傳活動,市委領導高度重視,多次... 在首都的高樓大廈、醫院學校、商業綜合體背后,電氣火災占火災總數近30%,在重特大火災中所占比例更高。每一處安全隱患都可能釀成無法挽回的損失,而這就是北京天一消防檢測公司存在的意義。作為一家成立于2010年的第三方消防檢測機構,天一北京消防檢測始終秉持“以質量求生存,以技術求進步,以信譽求發展”的經營理念,為城市建筑安全保駕護航。專業團隊:懂規范、會實操的“安全專家”天一消防的核心競爭力源于其... 8日下午,門頭溝公安分局局長、政委帶領分局黨委班子成員,來到消防支隊慰問全體官乒并與支隊領導進行座談。 慰問儀式上,局長代表分局黨委充分肯定了支隊消防保衛工作,他指出,為做好傳遞的消防保衛工作,消防支隊及早動手,精心安排,周密組織,合理制定方案,在加強執勤備戰工作的同時,加大消防監督檢查力度,特別是針對傳遞沿線周邊200米單位和文化活動廣場,從5月份以來開展了三遍拉網式檢查,并開展了各項專... 在當下電氣化程度日益提高的社會環境中,電氣火災已成為威脅城市安全的主要因素之一。據統計,電氣火災在全國火災總數中占比近30%,在重特大火災中比例更高。作為首都的北京,城市安全運行的重要性不言而喻。在這一背景下,專業第三方消電檢機構應運而生,成為保障企業安全生產的重要力量。北京天一消電檢公司作為這一領域的佼佼者,憑借其專業實力和技術優勢,為各行各業筑起了一道堅實的安全防線。專業團隊:消電檢工作... 7月24日上午,開發區工委書記、管委會主任在開發區政法工作部、工委辦、管委辦等職能部門領導陪同下來到了開發區消防支隊,視察了消防安全保衛工作,慰問了堅守在防滅火一線的消防官乒。書記代表開發區工委、管委會和全區人民,向消防支隊的全體官乒致以節日的親切問候和崇高敬意??吹焦倨箓兪繗飧甙?、精神抖擻,書記、主任動情地說:每年的消防保衛任務都很重,今年的任務特別重,當前,我們所面臨的形勢非常復雜、任務... | 在墻邊角落里的滅火器,靜默無聲,但它的可靠性直接關系到火災發生時的應對效率與人員安全。滅火器作為撲救初起火災的重要消防設備,其有效性至關重要。根據《消防設施通用規范》GB 55036-2022,滅火器必須定期進行檢測和維護,以確保其性能可靠。本文介紹滅火器維修的全過程,并融入北京天一消防在這方面的專業實踐。01 外觀檢查與初步評估滅火器維修的**步是全面外觀檢查。技術人員需要確認滅火器... **章滅火器年檢制度的現狀與法規依據1.1 中國滅火器年檢的法規演變(GB50444到GB55036)中國滅火器年檢制度的法規框架經歷了從GB50444-2008到GB55036-2022的顯著變革。原《建筑滅火器配置驗收及檢查規范》(GB50444-2008)作為強制性國家標準,明確規定了干粉滅火器出廠期滿五年需進行首次維修,后續每滿2年維修一次的周期要求。該標準第5.3.2條對滅火器年度... |