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 為深入推進構筑消防安全“防火墻”工程、“五大”活動和“消防平安1號行動”,進一步加強轄區防火工作,保持懷柔區社會面火災形勢平穩,18日上午,懷柔區檢查轄區單位消防安全工作,懷柔區分局、消防支隊、安監局、工商局、商務局、文委等單位主管領導陪同檢查。 每到一處,都對各單位的消防設施安裝使用情況、消防通道、消防器材的配備、火災全自動報警系統和滅火系統、消防管理狀況、單位用火、用電、用氣防火安全制度... 專業保障,安全無憂:朝陽高碑店滅火器年檢專職服務守護您的消防安全消防安全,從滅火器年檢開始許多用戶經常忽略滅火器需要定期年檢維護的要求,根據消防部門規定,滅火器的安全周期為12個月,超過此期限必須進行專業維修年檢。北京天一消防位于北京朝陽區高碑店,是一家專職滅火器年檢服務機構,憑借其專業資質和豐富經驗,為企事業單位提供全方位的高碑店滅火器年檢、充裝和檢測服務,確保消防設備始終處于良好備戰狀態... “您好,值此佳節即將到來之際,海淀區消防支隊謹祝您合家歡樂、美滿幸福!伴隨著二十一世紀和煦陽光,一個充滿蓬勃生機、蘊藏無限希望正向我們走來。作為以科技和文化而聞名的新海淀……我們提醒廣大村民,增強防火意識,學習消防常識,掌握逃生技能。‘珍愛生命,讓家庭遠離火災’……”這是海淀消防支隊在佳節即將來臨之際致全區居(村)民的一封信中的部分內容。據悉,海淀消防支隊從宣傳經費中拿出專款專門印制了《消... 今年是我國修改放假法定節日后的**個佳節,正值北京運動會獲得成功精彩舉辦之際,為進一步做好佳節期間的消防安全保衛工作,避免火災事故的發生,11日豐臺消防組織警力成立10支督查組開展了消防夜查行動。晚7時,全體檢查人員從支隊統一出發,對全區賓館、飯店、俱樂部、洗浴中心等人員密集場所的消防安全進行了突擊檢查。行動中,檢查人員首先向單位說明了此次檢查的目的和意義,隨后在相關人員的陪同下深入單位各樓... 北京朝陽滅火器年檢上門取送服務,為您的安全保駕護航!| 滅火器靜靜地立在墻角,卻是火災發生時**道防線。在北京市朝陽區,一家擁有消防局認證資質的專業滅火器年檢公司,天一消防,為企事業單位提供著高質量的滅火器年檢上門取送服務。作為消防安全的守護者,我們深知滅火器年檢的重要性,并致力于將此項服務做得專業、高效、便捷。朝陽滅火器年檢:安全周期不可忽視的法定義務按照國家消防管理規定:滅火器的安全周... 懷柔消電檢報告官方認證精準檢測,筑牢消防安全防線| 專業技術團隊,先進檢測設備,權威認證報告,為懷柔區域企事業單位提供全方位的消防保障。消防安全是企事業單位正常運轉的生命線。北京天壹消防作為北京地區權威的消防檢測機構,我們憑借專業的技術團隊、先進的檢測設備和嚴謹的工作態度,為懷柔區各類建筑提供全方位的消防設施檢測和電氣防火檢測服務(簡稱“懷柔消電檢”)。我們在懷柔電消檢服務已覆蓋懷柔區所... 根據市統一部署,在閉幕式最后全市18個區縣將同時燃放煙花。為了讓全體市民和來自世界的佳賓共享“火樹銀花不夜天”的和平、幸福之夜,確保焰火燃放工作安全有序開展,14日下午,房山區召開閉幕式焰火燃放部署會。會上,區辦主任宣讀了《閉幕式房山區焰火燃放實施方案》?!斗桨浮分赋?,為確保此次焰火燃放順利有序進行,區成立了以副區長為組長,政辦主任、分局副局長為副主任,安監局、消防支隊支隊等13個職能部門及... 在消防安全至關重要的今天,確保消防氣體氣瓶滅火系統的可靠性與有效性,是守護生命財產安全的關鍵防線。北京天一消防,作為消防檢測領域的專業力量,憑借深厚的技術積累、先進的檢測設備以及嚴謹的服務體系,專注于七氟丙烷檢測及消防氣體氣瓶滅火系統檢測服務,為各行業客戶提供精準、高效、全面的安全保障。一、公司簡介北京天一消防成立于[成立年份],歷經多年發展,已成為消防檢測行業的佼佼者。公司擁有一支由資深消... 119宣傳周的宣傳工作正在如火如荼的開展著,為使本屆宣傳活動的主題“關注消防、關注生命、共享平安”更加深入家家戶戶,深入人心,進一步營造濃厚的消防安全氛圍,東城支隊精心籌劃,積極組織,10日在中青旅大廈組織開展了東城區消防安全知識競賽,東城公安分局副局長、東城消防支隊長等領導參加了此次知識競賽活動。20日,東城支隊以防火安全委員會的名義在全區范圍內下發通知,要求轄區10個街道辦事處、王府井建... 機房消電檢首選天一消防:專業檢測配電室,快速出具正規消電檢報告| 科學精準排查隱患,讓機房火災風險無處遁形。在信息化時代,機房作為數據存儲和運算的核心區域,其消防安全至關重要。北京天一消防檢測公司作為北京市消防局認證的壹級資質檢測機構,專注機房消電檢服務十余年,為各類數據中心、服務器機房、配電室提供專業的消防設施檢測和電氣防火檢測服務。01 機房消防安全,不可忽視的生命線機房內密集的電子設備... 18日下午五點多鐘,大興區舊宮鎮工業園區內的2000多名外地來京的打工妹、打工仔們剛剛走出廠房和車間,就被家門口擺放的一輛輛消防云梯車、地震體驗車、防災指導車吸引住了眼球,這不期而遇的景象先是把他們驚呆了,而后便是連成一片的興奮,操著各種口音大人孩子們興致勃勃地參觀著數十塊消防宣傳展板、登上高高的云梯車、驚叫著體驗地震的感受、認真地向消防員學習現場防滅火知識……熱鬧的景象一直持續到華燈初上,... 臨時舞臺是大型活動的核心區域,也是消防安全的重中之重。本文系統介紹臨時舞臺消防電氣防火檢測的各個方面,為活動組織者提供清晰指引。關鍵詞:臨時活動,臨時舞臺,消電檢,電氣防火檢測,電氣檢測,電檢,報告一、大型活動、臨時舞臺等臨時建筑為何必須進行消防電氣檢測大型活動和臨時舞臺人員高度密集,電氣設備使用集中,火災風險顯著高于常規場所。臨時舞臺通常需要大功率音響、燈光和特效設備,這些設備在短時間內集... 電氣防火檢測全面解析:從內容流程到服務選擇電氣火災是現代社會中最常見的火災類型之一,給人民生命財產安全帶來嚴重威脅。電氣防火檢測作為一種有效的預防手段,正發揮著越來越重要的作用。本文將全面介紹電氣防火檢測的相關知識,幫助您更好地理解和應用這一技術。一、什么是電氣防火檢測電氣防火檢測是指使用現代高科技儀器設備,如紅外測溫儀、紅外熱像儀、超聲探測儀等,對運行中的電氣設施的各項運行參數進行測量,并... 為全面做好年底社會面火災防控工作,15日上午,朝陽公安分局召開今年第9次局長辦公會,并專題部署消防工作,支隊高永路支隊長參會。會上,支隊長對年底消防安全監管工作和消防宣傳工作進行匯報,就工作中的薄弱環節進行了分析,并針對應對措施以及下步工作進行了部署。一是以冬防為抓手加大隱患排查整治,要針對當前季節特點,尤其是在河南新鄉發生KTV火災致11人死亡后,對即將到來的圣誕、元旦兩個節日,要加大對K... 店鋪裝修后為何必須做消電檢?| 專業檢測,守護您店鋪的消防安全在北京開設店鋪或裝修辦公場所的經營者們常常會聽到"消電檢"這個詞,但您是否真正了解它的重要性?北京天一消防檢測公司作為北京市消防協會會員單位,擁有消防設施檢測壹級資質,以下為大家簡單解讀店鋪商鋪消電檢的相關知識。一、什么是消電檢?為什么店鋪裝修后必須進行消防檢測?消電檢是消防設施檢測和電氣防火檢測的統稱,是針對建筑消防設施和電氣系... |