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 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... 北京消防檢測選第三方機構:資質齊全,報告權威,筑牢安全防線在建筑安全領域,“消防”始終是關乎生命與財產的核心命題。隨著北京城市化進程加速,商業綜合體、寫字樓、住宅小區等場所的消防系統復雜度不斷提升,對消防檢測的精準性、權威性提出了更高要求。在此背景下,天一北京消防檢測的專業化服務成為眾多單位的剛需——而選擇一家資質齊全、報告權威的第三方機構,更是確保檢測結果可靠的關鍵。為何需要專業的消防檢測... 北京滅火器加壓檢驗:守護安全底線,讓每一具滅火器時刻有效在消防安全領域,“隱患險于明火,防范勝于救災”絕非一句口號。作為火災初期撲救的核心工具,滅火器的有效性直接關系到生命財產安全。然而,據北京消防部門統計,滅火器掉壓、缺壓、壓力不足是滅火器失效最常見的問題,約60%的失效滅火器均因壓力異常導致無法正常噴射。如何破解這一痛點?選擇一家專業的北京滅火器年檢公司,通過規范的滅火器加壓檢驗讓設備重... 統計數據顯示,1990年至1997年間,我國因電氣問題引發的火災超9萬起,占同期火災總數的27.7%;直接財產損失近30億元,占火災總損失的36.7%。值得注意的是,近十年來我國最慘重的兩次火災均與電氣照明相關——新疆克拉瑪依市友誼館因舞臺燈光烘烤可燃幕布釀成325人死亡的悲劇;北京隆福商業大廈則因日光燈鎮流器線圈短路導致2000余萬元損失。由此可見,深入分析電氣照明的火災風險并制定針對性防... 文/李樹超 曹彥玲 圖/黃銳今年5月,天津市委市政府授予應急管理部天津消防研究所火災物證鑒定中心“天津市模范集體”榮譽稱號,這是該中心獲評首屆全國應急管理系統先進集體之后,再度榮獲省部級獎勵。該中心組建30余年來,一代代火調科研人員傳承“科學家精神”,深耕火調基礎理論和技術創新陣地,奮戰在事故調查與物證鑒定前線,堅持“公正、科學、及時、有效”的火調宗旨,在烈焰余燼中探尋火災真相,以過硬的技術... 北京滅火器年檢上門服務_專業團隊快速響應_合規檢測維保一體化滅火器性能完好性直接關乎生命財產安全。天一消防北京滅火器年檢上門服務憑借便捷高效的服務模式、嚴謹規范的技術標準,成為企事業單位、社區物業、商業綜合體等客戶的首選。我們深耕北京消防領域十余年,以“專業筑牢防線、服務貼近需求”為理念,打造一站式消防技術服務體系,讓客戶足不出戶即可完成合規年檢。公司簡介:深耕北京,資質齊全的消防服務標桿作... 北京滅火器維修專業維修機構——守護安全,我們更專業在消防安全日益受到重視的今天,滅火器的規范維修與定期檢測成為保障生命財產安全的重要環節。作為北京滅火器維修專業維修機構,天一消防深耕行業多年,憑借扎實的技術實力、完善的服務體系以及覆蓋全流程的一站式解決方案,為政府機關、企事業單位、商業綜合體、工業園區等提供值得信賴的滅火器維修及相關消防服務,助力客戶筑牢安全防線。一、關于我們:北京滅火器維修... 文/李永生藍焰,是物質最純凈的燃燒,是熱力最徹底的釋放。——題記2018年10月27日,星期六。華南省南州市消防支隊參謀長秦忠當天不輪值,難得有時間在家陪伴妻女。女兒秦勝寶12歲,因為患有腦癱,學習上比普通孩子要付出更多,是辛苦。晚上,女兒在做作業,秦忠守在旁邊。當晚8點21分,支隊指揮中心來電:京珠高速一輛運輸危險化學品的槽罐車遭后車追尾出現泄漏,已調轄區大隊和特勤大隊7輛車前往現場處置。... 文/旲禎禎審批從“多次跑”變成“當場辦”,檢查從“隨意查”轉向“預約制”,執法從“重處罰”走向“多指導”…·湖北省各級消防部門主動融入地方發展大局,將優化營商環境作為服務經濟社會高質量發展的關鍵抓手,大力開展“規范消防執法護航支點建設”專項行動,全面提升消防執法質效、切實減輕企業負擔,為湖北加快建成中部地區崛起重要戰略支點提供堅實的消防法治保障。北京消防維保服務公司轉載自中消防雜志審批做“減... 北京天一消防維保服務公司:專業第三方機構,以技術實力筑牢安全防線在消防安全日益受到全社會高度重視的今天,選擇一家技術過硬、服務可靠的消防維保服務公司,是各類建筑業主及管理單位保障生命財產安全、履行法定責任的關鍵決策。北京天一消防維保公司作為專業的消防第三方服務機構,我們致力于通過**的技術實力與全流程服務優勢,為您的建筑消防安全提供堅實可靠的守護。一、實力簡介:深耕行業,技術引領的消防第三方... 一套完好有效的消防設施,離不開標準化、專業化的維護保養。北京天一消防維保公司作為深耕北京消防領域多年的專業維保機構,始終以北京市地方標準《建筑消防設施維護保養技術規范》(DB11/T 3035—2023)為行動綱領,依法依規,正規維護保養,以“安全至上、合規為先、服務為本”為理念,為各類建筑提供全周期、一體化消防維保服務,用專業實力筑牢首都消防安全防線。深耕京城,資質鑄就硬實力。天一消防維保... 北京的消防負責人大家注意啦!今天收到消防部門的硬核科普,2025年滅火器管理規則有重大變化!手把手教大家避坑。 【年檢取消,檢查不能停】以前強制要求滅火器年檢(公消[2000]423號)正式退出歷史舞臺!現在北京滅火器年檢日常自查要做到七查七看:筒體查銹蝕變形(銹斑面積超1/3直接報廢)噴管查堵塞老化(噴射方向失控最危險)壓把查靈活度(卡住就成擺設)保險銷查完整性(破損必須更換)壓力表查顏色... |