高大空间建筑自动喷水灭火技术试验研究

为研究自动喷水灭火技术对高大空间建筑火灾控火性能的影响,按照高大空间公共建筑和厂房的实际火灾场景,开展自动喷水灭火技术全尺寸火灾试验和数值模拟计算。选定的喷头流量系数为K-161,安装高度为18 m,喷水强度分别为20和25 L/(min·m2)。试验结果显示,在该火灾场景中,第1只喷头在点火后3~4 min动作,喷头开放数为3~4只即能成功控制火势的增长和蔓延,顶板下的最高温度为120℃,距火灾试验模型2.4 m处的最高温度为20℃。数值模拟计算与实体火试验结论基本一致,说明高大空间建筑采用自动喷水灭火系统,能达到很好的控火甚至是灭火效果。     

自动喷水灭火系统可靠性评价

自动喷水灭火系统的可靠性高低,是保证成功扑救初起火灾的关键环节,针对这一问题应用可靠性理论,通过系统分析建立自动喷水灭火系统的可靠性计算模型及可靠性评价指标体系,应用可靠性计算评价方法,并结合工程实例,对自动喷水灭火系统的可靠性进行评价。分析结果表明,应用系统可靠性分析评价方法,能够安全、经济、可靠地进行自动喷水灭火系统的设计和对系统进行有效的诊断,排除系统故障,保证系统的安全可靠性。     

不同控烟方式下火灾烟气运动演化规律比较分析

为优化选择与确定最优控烟方式,最大限度地减少人员伤亡和财产损失,利用火灾场模拟软件FDS对南宁市某地下超市火灾烟气的运动过程进行数值模拟,分别探讨了自然排烟、机械排烟、喷水灭火系统、机械排烟与喷水灭火复合系统4种火灾场景下烟气的运动过程,揭示出不同场景下火灾烟气的运动演化规律.结果表明,与自然排烟相比,机械排烟对于降低CO(低0.21％)和CO2(低2.6％)体积分数效果明显,能有效阻止O2(高1.8％)体积分数与能见度降低(延缓120 s);喷水灭火系统能有效降低烟气温度(降低200℃),在一定程度上抑制O2(高1.0％)体积分数的降低;机械排烟与喷水灭火复合系统能有效降低CO(低0.24％)和CO2(低3.4％)体积分数及烟气温度(降低270℃),还能阻止O2(高3.2％)体积分数与能见度降低(延缓160s);机械排烟、喷水灭火系统均对地下超市火灾烟气蔓延有较强的阻碍作用,但每个独立系统的控烟效果远不及机械排烟与喷水灭火复合系统明显.     

自动喷水灭火系统应用技术发展探析

本文阐述了自动喷水灭火系统应用技术的发展现状,探讨了各种喷头的研制对自动喷水灭火系统性能的促进作用,并结合工作实际,探讨了自动喷水灭火系统应用中亟待解决的问题。     

消防自动喷水灭火系统的探讨

本文介绍了自动喷水灭火系统的发展和技术进步,阐述了自动喷水灭火系统的分类、结构和原理,指出了其应用优势和发展方向。     

水喷淋对火灾烟气蔓延的数值模拟分析

通过建立单房间典型学生宿舍模型,采用FDS软件就水喷淋对火灾烟气流动扩散的影响进行了数值模拟研究,研究了无喷水装置、安装下垂型喷头、安装边墙型喷头、同时安装下垂型和边墙型喷头四种情况下火灾烟气的流动规律。重点分析了自动喷水灭火系统对烟气的温度、CO2(二氧化碳)浓度、O2浓度、烟气浓度以及能见度的影响。研究表明:在某些场景中,同时安装下垂型和边墙型喷头能更有效地降低烟气温度,并能在一定程度上控制CO2浓度及O2浓度,为建筑物内合理的安装自动喷水灭火系统提供依据。     

浅谈建筑自动喷水灭火系统存在问题与对策

本文通过列举昆明市部分民用建筑自动喷水灭火系统(湿式喷水灭火系统)中存在的问题,剖析了问题形成的原因,并提出相应的对策.     

谈预作用自动喷水灭火系统控制与运行

预作用自动喷水灭火系统是将火灾自动报警与自动喷水灭火有机结合的固定灭火装置,它在我国的应用愈来愈受到重视.本文就预作用系统的准工作状态、灭火过程和事故处理等方面阐述其控制要求和操作过程,供设计和运行工作时参考.     

自动喷水灭火系统设计分析与计算校核

自动喷水灭火系统以其灭火效率高,经济实用等优点,被广泛应用于各类建筑的消防设计中.以某高层综合楼的自动喷水灭火系统设计为例,分析了该系统各组成部分的设置情况,采用海登-威廉式计算管道水头损失,重点对其水泵的扬程和流量进行计算分析与校核.通过计算校核可知,该建筑的自动喷水灭火系统的设计符合相关规范的要求.在水力计算中,海登-威廉式不仅可以满足一般水头损失计算的要求,用该式计算旧管道的结果也是可信的.此结论为自动喷水灭火系统设计分析与计算校核提供参考.     

建筑安全中消防自动喷水灭火系统技术改进措施探讨

近几年,随着科技的进步,自动喷水灭火系统有了一些新的突破,在消防工作机制中,自动喷水灭火系统是建筑中的重要组成部分,是保证建筑安全的基础。我国大部分公共场所都已设置了消防警报系统,但是这种警报系统仅用于火灾预警,无法实现自动灭火,等到消防队赶到,火势已经快速扩散,给人们带来很大损失。而自动喷水灭火系统技术的应用,能根据报警情况,实现火灾自动扑救,从而抑制火灾蔓延。因此,本文对自动喷水灭火系统进行分析,提出了一些改进措施,以期为人民群众的人身财产安全提供保障。     

纵向风速对隧道中细水雾灭火效果 的影响研究

隧道作为交通的咽喉要道,一旦发生火灾,给人员逃生带来很大的困难。利用隧道火灾模拟平台,分别对车顶和车底两个位置进行了细水雾灭火的模拟实验,研究不同风速对隧道火灾的温度、气体组分浓度和热辐射等参量的影响,据此研究细水雾灭火系统在隧道火灾中抑制、扑灭火灾,降低火场温度、净化火源附近空气以及隔绝热辐射的能力。结果表明:当风速增大时,火场烟气平均温度逐渐减小,CO浓度的峰值显著降低,热辐射强度也有效降低。在实验条件下,隧道纵向通风作用有利于保障火场安全。     

特高压换流变压器水喷雾灭火系统有效性实验研究

为考察在特高压换流变压器特殊火灾场景下水喷雾灭火系统的有效性,通过模拟不同数量喷头掉落情况下的冷喷实验,研究分析喷头工作压力、有效喷雾流量、水雾覆盖范围及全包络情况。结果表明：喷头工作压力、有效喷雾流量及水雾覆盖范围受掉落喷头占比影响显著,当掉落喷头占比超过10%时,喷头工作压力和有效喷雾流量均达不到标准规定要求,且喷头射程下降、覆盖范围缩小,无法全包络变压器;当喷头掉落后,消防水直接从消防支管以水柱射流形式喷射,不仅不具备水雾灭火的能力,而且有引发变压器热油火灾扩大的风险。     

铁路隧道救援站火灾模拟实验平台设计及细水雾系统抑制车厢火灾的模拟实验研究

按照1：1尺度设计了实验平台,包括模拟隧道、模拟列车、排烟系统、火灾监控系统、火灾扑救系统以及火灾参数测量系统,是国内第一个专门对铁路隧道救援站的火灾安全性进行系统研究的全尺寸实验平台。实验平台可实现温度场、燃烧成分、火源热辐射等关键参数的测量;可研究不同工况条件下,火灾监控、火灾扑救技术和烟气控制技术的有效性,为发现火灾特征参数的演变规律和掌握有效的火灾控制技术提供了一整套解决方案,具有广阔的应用前景和重要的实际指导意义。本文建立并利用这样一个全尺寸实验平台进行了细水雾灭火系统抑制车厢火灾的模拟实验研究,获取温度、有毒有害气体浓度、热辐射等火场重要参数,发现细水雾灭火系统可有效的抑制车厢火灾,并验证了此实验平台用于铁路隧道内列车火灾实验研究的可行性和有效性。     

带电细水雾的灭火实验研究

利用静电感应原理,设计了使细水雾强制带电的感应荷电装置,进行了带电细水雾的灭火实验研究。为研究带电细水雾的灭火效率,在受限空间内,采用小尺度实验方法,通过改变电压的极性和大小、针-环状电极的半径及其距伞罩电极之间的距离,分析对灭火时间和热电偶温度变化的影响。结果表明:带电细水雾比普通细水雾能更迅速地降低火焰温度、熄灭火焰,荷负电的细水雾比荷正电的细水雾具有更好的抑制效果,随着电压的增大、针-环状电极半径及两电极间距的减小,灭火效能提高,熄灭时间减少。     

提高水基热气溶胶灭火剂燃速途径的研究

水基热气溶胶灭火剂是以替代哈龙为目的而研制的新一代气溶胶灭火剂；因为其燃烧速度对灭火效率有重大影响，故本文在理论分析的基础上，采用加入金属粉提高导热系数，增加反应放热量；加入正催化剂降低反应活化能；在反应器中采用导流管除去燃烧表面的液态产物，加强燃烧反应的热反馈等方式提高灭火剂燃速。     

喷淋与火羽流相互作用的数值模拟

采用CFD软件FDS,对小室木垛火灾在喷淋情况下火羽流与喷淋的相互作用进行了数值模拟分析,重点比较了喷淋压力分别为0.05 MPa、0.1 MPa、0.2 MPa和无喷淋情况下木垛火源热释放速率的变化以及火羽流附近几个关键点的温度变化.结果表明,对于热释放速率为0.5 MW的木垛火源,压力为0.05 MPa和0.1 MPa的喷淋液滴无法穿透火羽流到达火源,对热释放速率影响很小;而压力为0.2 MPa的喷淋液滴则可穿透火羽流.在火源中心线竖向高度上,存在着喷淋与羽流相互作用的临界面.在临界面以上,温度沿竖向高度降低,喷淋动量大于羽流动量; 在临界面以下,温度沿竖向高度升高,羽流动量大于喷淋动量.在火源邻近位置的不同竖向高度上,存在着温度转折点.在转折点以下,温度沿竖向高度几乎不变或变化很小;在转折点以上,温度沿竖向高度升高.     

障碍物后池火与水喷淋相互作用的数值模拟

采用大涡模拟方法数值模拟了障碍物后池火与水喷淋的相互作用问题，研究目的是探讨水喷淋对障碍物后池火的控制和抑制的有效性，以及障碍物对流动特性和温度场的影响。文中采用低马赫数近似下三维可压缩滤波形式的Navier—Stokes方程和组分方程进行有限差分数值求解，燃烧过程中所产生的热释放采用携带燃烧反应热的Lagrangian粒子(热元模型)来模拟。文中数值模拟了风洞内障碍物后热源产生的热气流及其与水喷淋的相互作用，并探讨了在有无水喷淋情况下的温度场和速度场特性，以及喷水装置位置对温度场的影响。     

火灾后混凝土结构的评估与维修

本文详细介绍了火灾后混凝土结构的现场勘察、材料性能的检测方法.给出了通过收集火灾现场的有关资料对结构损伤进行判定的准则.并根据材料性质对损伤进行分类,提出了对于不同的损伤等级根据维修准则选择喷射混凝土、树脂维修、加覆层维修等不同的维修方法,通过维修可以保证结构的强度、稳定性、耐火性和外观特征.     

细水雾抑制隧道甲醇火灾的全尺寸实验研究

针对难以迅速扑灭的隧道甲醇火灾场景,在截面积9.14 m~2,长38 m的全尺寸隧道内开展了一系列实验,研究了不同通风条件下多喷头细水雾系统对隧道甲醇火灾的抑制作用。通过分析火源周围温度分布、火源下风向隧道温度分布及隧道能见度等参数,综合评估了通风条件下细水雾系统抑制隧道火灾的效果。结果表明:纵向通风降低隧道温度的同时易引起人眼高度处温度升高;细水雾能迅速控制火灾发展并有效降低隧道温度,但细水雾雾滴的扩散与沉降易造成隧道能见度的下降。在本文条件下,风速为4.98 m/s的纵向通风和10 MPa压力下的6喷头细水雾系统共同作用能够有效降低火源周围温度和隧道温度,并显著提高隧道能见度。     

Charge-separating processes by spraying water under high pressure

Spraying water under high pressure generates charge-separating processes. While cleaning tanks and vessels in which an explosive atmosphere is present, an explosion may occur in the event of a resulting discharge. Water forms electrical double layers at the phase boundaries. Mechanical separation processes dissolve the water into many drops. This leads to charge separation and the charging of the sprayed water. The mechanical separation processes include water exiting from the nozzle, hydrodynamic instability in the jet and impact with an obstacle. Given that water has many charge carriers, the charge is stronger than with solvents. Whether the charges and the resulting discharges are potentially capable of igniting an explosive atmosphere must be investigated. The aim of this research is to define the quantity and polarity of the electrostatic charges of sprayed water under high pressure. Different measurement techniques and methods are used to enable mutual validation and to generate verified measurement results of the electric field and the potential. Water of different electrical conductivity is sprayed in free space and into a grounded conductive 1 m³ vessel. Design changes to the vessel allow centric or oblique spraying. The result is intended to extend the scope of application of the German regulation TRGS 727 and the international IEC TS 60079-32-1, which refer to ignition hazards due to electrostatic charging. This project is funded by the DGUV (German Social Accident Insurance) and partners from industry.