地铁车厢纵火模拟试验火灾特性研究

在考虑人为恐怖袭击行为情况下,采用地铁车厢实体模型研究了地铁车厢在纵火情况下的火灾场景特性,得出了地铁车厢在模拟火灾中的热释放速率、烟气浓度、温度、烟密度的变化规律。试验结果表明,一节车厢最大热释放速率为5MW左右,如果两侧沙发同时引燃,其最大热释放速率可达10MW。在纵火试验中,火灾发生、发展和蔓延速度明显较快,燃烧较猛烈,高峰瞬时释放出的CO、CO2浓度及试验过程中的总浓度明显较高;NO、SO2、HCN集中在瞬间释放出来而造成瞬时浓度较高。烟气主流是沿着而不贴着屋顶向外蔓延的。因此火灾危险性很高。     

基于PyroSim的仓储锂离子电池火灾数值模拟研究

采用PyroSim软件模拟仓储锂离子电池热失控引起的火灾场景,分析了火灾点火源周围的温度变化、热释放速率、能见度变化和CO体积分数变化情况,并设置喷淋系统对其进行灭火效果的数值模拟研究。结果表明：仓储锂离子电池发生火灾后,在35 s时烟气蔓延至整个仓库,火场的最高温度可达1625℃,热释放速率最高可达81 607 k W/s,CO体积分数最大可达1.799Χ10-3。设置喷淋装置灭火后,锂离子电池燃烧所产生的烟气明显减少,点火源周围的温度也得到了控制,热释放速率最高为6.5 kW/s,达到灭火和防止火灾蔓延的目的,有效地抑制锂离子电池储存仓库火灾的发生。     

细水雾对油池火热释放速率影响规律的实验研究

热释放速率是描述火灾现象的重要参数,可以表征火灾发展的强烈程度。利用大尺寸的热释放速率实验测量平台开展细水雾对不同种类油池火灭火效率的实验研究,同时分析细水雾对燃烧产物一氧化碳含量的影响。结果表明,热释放速率曲线能直接反映出细水雾对火源的作用,细水雾作用下三种燃料的热释放速率均被有效抑制,且细水雾的流量越大,对油池火的灭火效果越好。燃烧产物一氧化碳在施加细水雾时出现陡增,表明细水雾隔绝氧气,造成不完全燃烧或者燃烧熄灭。     

立式汽油储罐的定量环境风险评价

<正>某油库拟建2台立式汽油储罐,总容积为20000m(单个310000m)。汽油是属于甲类火灾危险性的低闪点易燃性液体,储存时存在火灾、爆炸、环境风险。油罐火灾热辐射影响主要在罐区周边区域,汽油在燃烧过程中会产生大量的烟尘,CO、SO和NO等污染物会在短时间内对周边环境产2 2生不利影响。虽然从油罐来的油,其硫含量很小,燃烧过程中SO产生的量也不大,但不完全燃烧产生的CO对人体健2康的危害却较大。必须对汽油储罐燃烧过程中排放出的     

仓储环境对皮棉燃烧性能的影响研究

为有效防范皮棉仓库火灾事故,采用燃烧热释放速率试验方法,利用锥形量热仪测试皮棉仓库的储存时间、温湿度环境、外加水等因素对较大密度皮棉试样燃烧特性的影响,提出相应的皮棉仓库安全管理建议。研究表明:储存时间越长,皮棉试样点燃时间越短,燃烧热释放速率越大,火灾危险性越高,应按照储存时间分开存放棉包;高温高湿环境下,皮棉棉包更易燃烧,火灾蔓延速度更快,应在夏季加强皮棉仓库的环境监控管理,适当采取降温和通风措施;用水扑救皮棉堆垛火灾只能起到降温作用,难以终止燃烧,皮棉仓库火灾扑救时应增加物理隔绝灭火的方式。     

火灾常见有害燃烧产物的生物毒理 (Ⅱ )——一氧化氮、二氧化氮

火灾中有害燃烧产物对人的毒害是火灾致人伤亡的主要原因之一,本文详细论述了一氧化氮NO、二氧化氮NO2两种火灾常见有害燃烧产物的生物毒理,深入地揭示了火灾有害燃烧产物NO、NO2对生物体的损伤机理。     

狭长地下受限空间火灾分区形成的试验研究

通过狭长地下受限空间的火灾模拟试验,研究O#柴油在不同空间尺度形成的火灾分区现象.分析柴油燃烧时狭长地下受限空间火灾分区现象形成的判断依据、条件、时间,惰化区氧气耗量与空间容积的关系,惰化区氧气体积分数、烟气温度随时间的变化.结果表明.燃料量、空间尺度和燃烧表面积是影响狭长地下受限空间火灾分区形成的主要因素;分区现象形成的判断依据为惰化区氧气体积分数≤16%;分区现象形成的条件为火焰区容积热强度≥720 kW·m-3.这对地下受限空间火灾的防治和其性能化设计具有参考价值.     

刺激性气体HCl在不同尺度火灾实验中的释放行为

火灾是一种灾害性燃烧现象 ,给人员和财产安全带来极大损失。氯化氢 (HCl)是火灾烟气中阻碍人员逃生的最重要的刺激性气体之一。以典型的小尺度和大尺度实验为例 ,分析了加热程度和通风供氧对常用有机材料起火后释放HCl的影响 ,发现不论小尺度还是大尺度 ,HCl的形成只与燃烧过程有关 ,与氧化过程无关 ,HCl的生成率不随通风情况不同而改变。实验中影响HCl释放的主要因素是热 (辐射加热热流密度或温度 )。当超过CCl键发生断裂的温度后 ,继续升温HCl释放速率不发生改变 ,出现稳定释放阶段。在反映HCl释放过程不同尺度间存在共性 ,因此 ,利用小尺度的结果进行释放规律内在机理的探索是合理的方法     

储罐硫腐蚀产物标志性气体的监测

含硫油品储罐内的腐蚀产物与油品中的活性硫反应生成硫化物,而此类硫腐蚀产物氧化自燃是导致储油罐发生火灾、爆炸事故的重要原因.通过试验考察了氧气体积比对硫腐蚀产物氧化自燃过程的影响,探索了铁锈模拟物在氧化过程中SO2气体的释放规律.结果表明:氧气浓度越高,硫腐蚀产物的自燃危险性越大;随着O2浓度增加,氧化反应中SO2的浓度越大,SO2气体析出速度越快,当氧化反应的温度为40℃时,SO2气体浓度达到最大.     

可燃装修材料的燃烧温度场数值模拟分析

为研究室内可燃装修材料的耐高温及燃烧特性,该文用火灾动力学模拟软件Fire DynamicSimulator(FDS)对火灾实际场景的温度场进行数值模拟分析。对热释放速率曲线进行拟合分析,发现火灾发展初期是由一个慢速增长火和一个超快速增长火两个阶段组成。比较温度场的模拟结果与实际场景的燃烧图痕,得出火场温度的快速升高源于可燃材料的热释放速率和燃料消耗速率快速增加。同时分析了火场中一氧化碳、二氧化碳等有害气体的浓度与燃烧温度场的变化规律,为选择合适的室内装饰材料提供有效的数值参考。     

Experimental study on thermal and toxic hazards connected to fire scenarios in road tunnels

The problem of toxic smoke in case of an accident with fire scenario is particularly severe in long tunnels and immediate effects from combustion product exposure often include fatalities. Notwithstanding extensive studies on fire simulation in tunnel, there is still a substantial lack of information on the different toxic products from combustion of light or heavy vehicles. In particular, there is a need for reliable test methods suitable to provide toxic products yields connected to defined accidental fire scenarios. In this paper, experimental runs in a laboratory scaled tunnel, simulating accidental fires of different heat release rates allowed firstly to characterize the thermal profiles in pool and car fires and to compare results by an analytical pool fire model. Results were compared as well with those obtained in a real scale tunnel, so as to quantitatively assess the scaling effect. A series of experiments was performed simulating an accidental scenario including pool fire from collision between a light vehicle and a HazMat heavy vehicle. An extensive set of experimental data allowed performing with good accuracy and reproducibility a complete characterization of toxic gases from car model fires, together with carbon monoxide and oxygen trends. The results obtained under different heat release rates allowed evidencing the dependence of the yields of toxic gases upon the considered scenario. Based on the intrinsic toxicity data of identified compounds, it is possible to draw practical conclusions, useful to assess the potential hazard associated to exposure to toxic smoke in road tunnel.     

聚氯乙烯电缆料老化前后的火灾危险性研究

利用微型燃烧量热计（MCC）、热重分析（TGA）、实时红外光谱（RTFTIR）以及热重-红外联用技术（TG-FT-IR）研究了PVC电缆料老化前后火灾危险性的变化。MCC结果表明,老化后的PVC的最大热释放速率增加了56.3%,总热释放量从10.6kJ/g增加到16.8kJ/g,点燃温度也由302℃提前到282℃。TG-FTIR和RTFTIR的分析结果显示,PVC的主要降解产物有水、碳氢化合物、二氧化碳和一氧化碳。PVC达到最大降解速率的温度约为240℃,与MCC、TG的结果相符合。PVC的裂解气体中包含CO2和CO,还有剧毒气体HCl。这些实验数据说明PVC材料在使用过程中火灾危险性加大,为老城区电气线路和设备的改造提供了理论依据和实验基础。     

危化品泄漏围堵材料理化性能及燃烧行为研究

针对易燃液体泄漏围堵问题，开发了1种可快速发泡的酚醛泡沫材料，对其表观密度、耐水性、耐酸性、耐碱性、氧指数、燃烧行为及产烟成分进行系统研究。研究结果表明:发泡材料在中性和酸性液体环境中表现出良好的耐受性；在碱性环境中稳定性降低，由于共轭效应，导致分子中的H+遇碱性环境发生中和反应；发泡材料的氧指数和锥形量热测试参数（热释放速率、总热释放量及总生烟量等）表明该材料具有良好的耐火性；发泡原料中的含硫交联剂是其燃烧产烟生成较高浓度SO2的主要原因。     

公共聚集场所防火设计中的火灾场景设计研究

在对公共聚集场所性能化防火设计的基础上,介绍火灾场景设计的内容和方法,通过对火灾荷载和火灾热释放速率的计算,得到火灾发展的变化情况和热释放速率曲线,进而构建适合公共聚集场所等大空间建筑的火灾设定模型。并应用该计算方法和模型对某超市进行火灾场景设定来确定该火灾场景的最大热释放速率,并对其火灾蔓延可能性进行讨论,为火灾危害性评估以及火灾探测和扑救系统的有效性评估提供依据。     

Fired equipment combustion chamber accidents: A historical survey

A historical analysis was carried out on 189 accidents that occurred in gas and oil fuel fired equipment. The variation of frequency as a function of time, the main causes leading to a fire or an explosion, as well as the consequences of the accidents were studied. Explosion was the most frequent accident, followed by fire; in a few cases the final outcome was a release. Accidents in gas fired combustion equipment were significantly more frequent than those in the liquid fired ones. The main causes were tube rupture and/or error in ignition/reignition sequences, followed by loss of flame in the combustion chamber and, with a minor frequency, entrance of non-expected fuel and presence of non-combusted materials. The consequences on people were much more important in case of explosions than in case of fires. Even though the equipment involving combustion chambers can be considered essentially safe, this historical analysis has shown that accidents continue to occur with certain frequency because the number of existing units is quite high and the possibility of human error during its operation and maintenance is still significant.     

PLS-BP法定量分析火灾中的常见有毒有害气体

针对火灾和材料燃烧中常见的有毒有害气体,选取低浓度的CO、CO2、NO、NO2、SO2、HCl、HBr、HCN八种典型气体同时进行定量分析。基于傅里叶变换红外光谱技术(FTIR),设计可靠实验系统和实验过程控制,准确得到气体的光谱数据。通过合理去除干扰光谱区间、筛选样本、选择模型参数等,建立BP-PLS回归模型,并对未知样本进行预测,各组分的校正误差均方根RMSEC达到4×10-6以下,预测可决系数R2均达到0.95以上。通过将PLS-BP模型与经典的线性模型经典最小二乘(CLS)和偏最小二乘(PLS)进行比较,PLS-BP模型在非线性拟合能力和预测性能两方面明显高于经典线性模型CLS和PLS。     

树冠火对输油站热辐射影响的数值模拟研究

树冠火是森林火灾的一种,在森林的树冠层燃烧和蔓延,主要由地表火在强风作用下引起.树冠火很少发生,约占森林火灾的5％,但其燃烧温度高、热释放速率大、蔓延速度快,对周围物体的破坏性极大.处在森林地区的输油站面临着树冠火带来的潜在风险.火灾产生的热辐射极有可能导致输油站内人员伤亡,设备遭到破坏.通过确定树冠火热释放速率、火灾发生位置及环境参数来设计火灾场景,采用火灾动力学场模拟软件FDS,模拟分析树冠火对输油站的热辐射影响.结果表明,由于无法采用地面扑救,防火隔离带是应对树冠火威胁的有效措施;当防火隔离带达到一定间距时,有风条件下与无风条件相比目标物体不会接收到更多的热辐射;防火隔离带设置为坡面形式,可以增加其表面积,从而吸收更多的热辐射.     

夹层电缆引发火灾的实验研究

模拟现代建筑夹层中贮藏大量未加金属导管防护的电线电缆所引发的火灾效应.在一个全尺寸燃烧套房模型中进行了起火室和顶棚夹层空间电缆火灾的实验研究,并采用大涡模拟的方法对实验中烟气速度场进行了数值模拟.结果表明,加明火源可以加强电缆的火灾功率;通风状况对夹层电缆火灾的温度场、烟气遮光度和火灾功率有明显影响.电缆燃烧产物中主要毒性气体为CO.电缆在夹层燃烧时,CO和CO2浓度均高于目标室和起火室中的浓度.而夹层毒气最为集中,其CO浓度远远超出OSHA和IDLH标准.电缆在夹层燃烧时发生火灾的危险性较大.