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 24日上午,房山區委等單位主要領導檢查全面檢查安保工作。消防支隊長陪同檢查。上午,書記一行首先來到團隊住宿點昊天假日酒店,實地察看了西餐廳、宴會廳、臥房環境以及消防器材設施運行情況,就一些安全保衛工作中的細節問題提出具體意見,聶玉藻要求酒店要從講政治的高度,抓住百年難遇的機會,認認真真做好各項工作,特別是安保工作要做到萬無一失。緊接著,書記一行察看了轉運沿線,就沿線環境改造、路口把守以及“五... 管莊、三間房、雙橋、常營地區滅火器年檢維修服務滅火器作為撲救初期火災的重要消防設備,其性能狀態直接關系到火災發生時的應急處置效果。在北京市朝陽區的管莊、三間房、雙橋、常營等區域,企事業單位和居民區密集,消防安全的保障尤為重要。本文將系統介紹滅火器年檢的專業要求、服務內容及標準流程,涵蓋滅火器檢測、維修、加壓等關鍵環節,幫助轄區單位和個人了解如何通過正規的年檢服務確保滅火器材始終保持**工作狀... 在亞歐首腦會議期間,東城區將在王府井大街、交道口南鑼鼓巷、安定門孔廟國子監等地區舉辦“亞歐文化之窗”系列國際宣傳活動。由市多單位聯合主辦的王府井“亞歐文化之窗”活動開幕式于23日上午在王府井步行街舉辦。外交部、市、區領導參加了開幕式活動。此次活動是為亞歐會議的舉辦創造良好的政治環境和文化氛圍、增進中外游客對亞歐各國文化的了解以及提升東城區和王府井的國際知名度?;顒釉谕醺叫薪止苍O立10余個... 公司簡介北京天一消防檢測維保公司(以下簡稱"北京天一消防")是經北京市消防局審核批準的第三方消防技術服務機構,成立于2012年(另有資料顯示其前身最早可追溯至2009年注冊成立)。公司注冊資本1000萬元,總部位于北京市朝陽區,具備消防設施維護保養檢測壹級資質,是北京市消防協會的會員單位。十余年來,北京天一消防已累計為北京數百家企事業單位提供過消防維保服務,包括重點防火單位、大型酒店、建筑、... 大興支隊與區綜治辦共商流動人口消防管理工作為加強外來務工人員的消防安全意識,提高社會面火災整體防控能力,13日上午,大興消防支隊支隊長、副支隊長來到區綜治辦,重點圍繞如何增強外來人口的消防安全意識、健全消防管理機制、規范、拓寬消防宣傳渠道等內容,與區綜治辦主任、流動人口管理辦公室主任進行了深入探討,雙方就今后在外來人口管理方面進行資源共享、信息互通方面初步達成一致意見。大興區目前共有外來流動... 朝陽區滅火器年檢加壓專業服務指南:北京天一消防的全面解決方案滅火器作為撲救初起火災的**道防線,其性能可靠性直接關系到生命財產安全。在朝陽區,企事業單位和居民對滅火器年檢、維修服務的需求日益增長,而選擇一家專業可靠的消防技術服務企業至關重要。北京天一消防技術檢測有限公司憑借其深厚的行業積淀、專業的技術團隊和完備的服務體系,成為朝陽區滅火器年檢、檢修、充裝加壓服務的領先提供商。本文將全面介紹北... 朝陽區王四營鄉召開會議部署秋冬季消防工作為進一步汲取火災事故教訓,9月17日,朝陽區王四營鄉召開了秋冬季消防工作會議。區消防支隊處長、王四營鄉書記、鄉長、各科室、各村(社區)、企事業單位負責人共200余人參加了會議。會上,區消防支隊防火處處長通報了日產4S店火災基本情況,并就抓好地區消防工作提出三點要求:一是要提高標準,要按照全市重點村的整治標準,推進火災隱患整治工作,各相關部門和單位要加強... 電氣防火檢測是保障建筑消防安全的重要環節。以下介紹北京市電氣檢測的專業機構、技術依據、檢測內容以及選擇專業服務的要點。北京天一電氣檢測公司:專業服務機構北京天一消防檢測有限公司是一家經北京消防協會評審認可的專業電氣防火檢測機構,具備消防設施維護保養檢測臨時壹級資質。該公司持有北京市質量技術監督局頒發的CMA計量認證證書和北京消防協會審核頒發的資信證書。在技術團隊方面,天一電氣檢測公司組建了專... 臨時活動消電檢:為何做?法律依據是什么?報告如何準備?鎂光燈下的舞臺、人頭攢動的展會,臨時活動背后隱藏著不容忽視的電氣安全隱患。在臨時展覽活動開始前,檢測人員正對剛剛搭建完成的電氣設施進行全面“體檢”。這是活動獲批前的必要環節,也是保障現場安全的**道防線。臨時活動由于其特殊性,電氣安全風險往往高于常規場所,一次全面的消電檢能夠有效預防火災等安全事故的發生。01 臨時活動消電檢的必要性臨時活... 為了進一步營造出“關注消防、珍愛生命、共享平安”的消防宣傳氛圍,繼11月3日在回龍觀舉行了北京市第十八屆“119宣傳周”啟動儀式暨來京務工人員大型消防宣傳活動后,11月5日下午,昌平區119宣傳活動又走進亞洲樶大社區天通苑,掀起了昌平區“119宣傳周”的又一高潮。在歡快的鑼鼓聲中,在天通苑街道健身隊激請的舞蹈中,“消防宣傳進社區”活動拉開了序幕。副局長首先充分肯定了昌平支隊消防官乒對昌平經濟... 滅火器檢驗周期新規詳解:2025年最新標準與北京天一滅火器年檢服務指南消防安全無小事,定期檢驗是關鍵。滅火器作為撲救初起火災的重要消防設備,其有效性直接關系到生命財產安全。近年來,我國滅火器檢驗標準經歷了重要調整,許多用戶對“滅火器幾年檢驗一次”存在疑問。本文根據最新官方規范,結合北京天一滅火器年檢公司的專業實踐,為您提供權威解答。一、滅火器檢驗周期的國家標準演變1.1 新舊標準交替過去,我... 北京密云區專業消電檢機構——北京天一消防檢測公司全面解析在北京密云區,密云消電檢和密云消防檢測是保障建筑消防安全的重要環節。無論是商業綜合體、住宅小區,還是工業廠房,定期進行消防設施檢測和電氣防火檢測,都是預防火災、確保人員財產安全的關鍵措施。本文將詳細介紹北京密云區消電檢機構——北京天一消防檢測公司,包括其資質、檢測團隊、服務內容及檢測標準,幫助您了解如何選擇合規的密云消防檢測服務商。一、... 東城消電檢-北京東城區正規電消檢機構首選北京天一消防在首都北京的核心區域——東城區,消防安全是企事業單位、商業綜合體及各類公共場所運營的基礎保障。作為北京市消防協會認證的定點第三方技術服務機構,北京天一消防檢測公司憑借壹級消防技術資質、專業檢測團隊和科學嚴謹的服務流程,成為東城區企事業單位開展消電檢服務的可靠合作伙伴。本文將全面介紹東城區消電檢的規范要求、服務內容以及如何選擇正規電消檢機構,... 消電檢是北京市消防安全管理體系中的重要環節,專業消防檢測機構為各類建筑提供全面消防安全保障。北京天一消防檢測公司作為北京市消防協會認可的消防/電氣檢測壹級資質企業,在東城消電檢及整個北京地區提供專業的電消檢服務。北京天一消電檢公司介紹北京天一消防檢測公司是經北京市消防協會嚴格評審并獲得資質認證的專業技術服務機構,具備消防設施檢測一級資質和電氣防火檢測資質。公司技術力量雄厚,擁有12名一級注冊... 西城滅火器年檢專業服務-北京天一滅火器檢測充裝一站式解決方案在現代社會消防安全管理中,滅火器作為初期火災的**道防線,其正常有效性直接關系到人民生命財產的安全。以下介紹北京天一消防提供的西城滅火器年檢服務,包括公司介紹、年檢內容、服務優勢、資質認證和專業團隊,為西城區企事業單位提供可靠的滅火器維護保障。公司簡介北京天一消防檢測公司是一家獲得北京市消防技術服務機構資質認證的專業消防服務企業,長... |