自动喷水灭火系统喷水强度概率分布特性及其控火性能研究

喷水强度是体现自动喷水灭火系统控火能力的重要参数,具有不均匀性和不确定性.传统的喷水强度设计主要考虑喷头的流量和保护面积,没有考虑其分布特性,对系统控火性能的影响.因此本文将喷水强度分布特性引入自动喷水灭火系统的控火性能研究.以公称口径为15 mm的传统下垂型玻璃球洒水喷头的喷水强度分布实验为基础,建立了包含径向距离和喷头工作压力等参数的喷水强度分布模型,采用蒙特卡罗方法获得了喷水强度的概率分布特性.参照不同危险等级场控火所需的喷水强度参数和不同喷头开启个数下的有效控火百分比,分析了喷水强度概率分布特性对控火性能的影响.研究结果表明,喷水强度概率分布特性对控火性能有重要影响,随径向距离的增加,喷水强度出现较小值的概率增大,控火性能下降,在某些危险较大的场所不能达到控火作用.对于同一危险等级场所,控火性能随着喷头安装间距减小而增强.研究方法可为合理评估喷头适用范围、优化喷头布置提供参考.     

仓储式超市的火灾危险性及自动喷水灭火系统

面对仓储式超市快速发展但又火灾频发的现状,对仓储式超市的结构特点和火灾危险性进行了分析与阐述,并针对仓储式超市的自动喷水灭火系统进行了讨论,指出了现有设计中存在的不足,并针对性的提出了采用ESFR系统代替普通湿式系统的思路。     

自动消防水炮的喷水强度分布特性及其控火性能研究

喷水强度是决定自动喷水灭火系统性能的重要参数.自动消防水炮在火灾早期可以快速响应,探测火源位置并自动喷水扑灭火灾.但如果由于某些因素不能及时响应,控制火灾的发展就是该系统的主要目标.传统的自动消防水炮研究只考虑射程和流量,没有考虑喷水的强度分布特性.本文将喷水强度引入自动消防水炮的控火性能研究,通过实验研究其在不同射程处的喷水强度分布特性,并参照不同危险等级的场所控制火灾所需的喷水强度参数来推算其有效保护区域和可控制的最大火源功率.研究结果表明:自动消防水炮在有效射程内,不同射程点的喷水强度、有效保护面积有所不同,喷水强度分布具有不均匀性.自动消防水炮应在火灾发展到最大有效保护面积之前自动或手动启动,才能达到有效控制火灾的目的.对于本文研究的某特定类型水炮,在20m至40m的射程范围内,应用于不同火灾危险等级场所,最大有效保护区域面积和可控制的最大火源功率均随射程增加而增加;而在40m至50m的射程范围内,应用于轻危险等级场所,最大有效保护区域面积随射程增加而增加,而其它危险等级场所的最大有效保护区域面积随射程增加而降低.     

故障树分析法对自动喷水灭火系统可靠性的定性分析

本人分析了影响自动喷水灭火系统正常运行的因素,建立故障树,利用故障树分析法对系统运行过程中可能出现的故障进行定性的分析,根据分析结果,提出改善系统可靠性的具体措施.     

格栅类通透性吊顶对自动喷水灭火系统水量分布影响的实验研究

本文通过实验研究了自动喷水灭火系统在安装格栅类通透性吊顶后的水量分布特性。研究结果表明：格栅会严重改变自动洒水喷头的水量分布,其影响与喷头的安装高度和工作压力有关。当压力增加时,无格栅区域的水量增加明显大于有格栅的区域的水量增加。增大水压时,格栅对水量的分布的影响会减弱,当压力足够大时,能够接近无格栅时的灭火效率,可以保证自动喷水灭火系统在安装格栅吊顶后的灭火有效性。本文研究成果对实际工程应用具有指导意义。     

基于全尺寸火灾试验的家用喷头灭火性能研究

为研究家用喷头的灭火性能和喷头动作后对室内环境的影响,分析了住宅设置自动喷水灭火系统的必要性,并以沙发作为点火源,在相同的喷水强度下开展了不同类型家用喷头和标准喷头的灭火性能对比试验。试验结果表明,采用家用喷头和标准喷头均能有效控火,但下垂型喷头的动作时间要早于边墙型喷头。在室内环境条件变化方面,采用家用喷头时较标准喷头在CO浓度方面减少较为明显,约减少59%;在O2浓度变化方面较采用标准喷头提高了0.6%,采用家用喷头较标准喷头能为人员疏散提供更好的环境。     

格栅类通透性吊顶对水喷淋控火性能影响的实验研究

通过实验研究了格栅类通透性吊顶对水喷淋控火性能的影响,并利用燃料燃尽时间来计算控火有效性因子来量化这种影响.研究结果表明:格栅会降低水喷淋控火性能,与格栅类吊顶形式、喷头安装高度和工作压力流量有关.在确定的吊顶形式和尺寸下,存在着对控火性能影响最大的喷头安装高度.在实际工程应用中应根据具体格栅特性,合理设计喷头安装高度,以降低格栅的不利影响,保证水喷淋的控火有效性.     

大空间仓库堆垛特性对水炮雾状射流灭火性能影响的实验研究

大空间堆垛储物仓库的消防安全日益引起重视,自动消防炮灭火系统已广泛应用其中。堆垛物遮挡和柱状射流特性对水炮灭火有影响,雾状射流由于覆盖区域增大可提高灭火效率,堆垛特性可能会影响雾状射流灭火效果,目前缺乏相关研究。通过预喷水、布水和灭火实验研究大空间仓库堆垛特性对水炮雾状射流喷水强度分布和灭火性能的影响。结果表明:该文所研究自动消防炮(安装高度8m,雾化角度90°)在5m至15m射程间,能够有效扑灭或控制大空间仓库火灾;喷水强度和有效保护面积随射程的增大而减小,仓库危险级Ⅰ级和Ⅱ级储物高度为3.0m-3.5m时有效保护面积在5m射程处分别为27.5m2和25.5m2;堆垛高度一定时存在最小堆垛间距,小于此值时火灾将不能被扑灭或控制。     

火灾环境下热-冷循环作用对混凝土性能的影响研究

为了研究混凝土材料的结构与力学特征受火灾热-冷作用的影响规律,通过测量不同热-冷作用次数下的试样质量和密度损失率定量表征了混凝土结构损伤程度;通过开展单轴压缩实验对热-冷作用对其力学行为的变化规律进行了研究;最后进行XRD衍射实验和SEM扫描电子显微镜对混凝土的成分与微观结构进行探测.实验结果表明:在火灾热-冷作用下,...     

喷淋对宿舍火灾特性影响的数值模拟

高等院校学生宿舍人员密集、火灾荷载大,是消防安全管理的重点单位。利用FDS对典型学生宿舍火灾进行全尺寸模拟,设置有无水喷淋装置两种火灾场景。对比分析模拟结果,得出水喷淋作用前后监测点烟气温度、CO体积分数和能见度等火灾特性参数的变化规律。研究表明,喷淋作用后能有效地抑制烟气温度的升高,并能把烟气控制在顶棚附近,降低其向非火灾区域蔓延的速度,最后针对学生宿舍特点提出了有效的防火设计方案,为学校的消防管理决策提供有力依据。     

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.     

火灾自动报警系统可靠性研究

火灾自动报警系统主要包括火灾探测器、火灾报警控制器、减灾装置和灭火装置4部分,从这4部分分析了其工作原理。在此基础上,着重分析了误报、漏报概率较高的火灾探测系统(包括火灾探测器和火灾报警控制器)在使用过程中可能出现的失效状态。其失效的根本原因是在探测器的设计、选型与安装中出现的问题以及各类控制器和控制软件出现的问题。火灾自动报警系统在设计、安装和使用过程中出现的一些问题可能导致整个系统失效,主要包括硬件故障、系统失误和管理缺陷3类。因此,从火灾自动报警系统设计、软硬件产品质量、选型与安装及维护保养等方面给出了提高火灾自动报警系统可靠性的措施。最后应用系统安全及可靠性理论建立了包括电源系统、触发装置、报警控制装置和警报装置4个指标的火灾自动报警系统可靠度计算模型。     

公路隧道压缩空气泡沫系统灭油池火实验研究

为研究压缩空气泡沫与4.65 m2汽油池火作用过程中隧道内温度、热辐射强度、高温烟气等的变化规律,采用30 m×6 m×6 m公路隧道实验模型,考察公路隧道压缩空气泡沫系统对油池火的灭火性能。结果表明:在供给强度为5.1 L/(min·m2)、气液比14∶1条件下,公路隧道压缩空气泡沫系统对于汽油池火具有优异的控灭火能力,控火时间为21 s,灭火时间为27 s,且泡沫性能稳定,抗复燃能力强;压缩空气泡沫对于隧道内高温烟气层扰动很小,不会导致高温烟气下降到隧道下部,故不影响人员逃生疏散;在压缩空气泡沫作用下,隧道顶部及侧壁100 ℃以上高温持续时间均不超过150 s,并且可在30 s内将油池火周围的热辐射强度降至安全范围。     

内拱顶储罐内初始火灾自动灭火系统性能试验研究

为及时有效地抑制石油储罐内发生火灾后的初始火焰,防止火势蔓延后造成更为严重的连锁爆炸事故,研发1种由火灾快速探测系统和快速喷粉系统组成的快速灭火系统,并通过进行性能试验对此系统在石油储罐内的灭火效果进行验证。结果表明:火焰探测系统在探测器距火焰5 m范围内检验并输出报警信号的时间小于50 ms;快速喷粉装置在装粉量为5 kg时,可在310 ms内完成阀门开启至喷粉结束的整个过程。灭火系统可快速检测到火焰并使灭火剂快速有效地达到灭火点,避免火灾发生,具有一定工程应用价值。     

城市消防研究与管理方法对森林防火的借鉴作用

总结了中国森林防火研究与管理现状,分析了森林防火与城市消防在研究与管理方面的差距,提出了城市消防研究与管理方法对森林防火6个方面的借鉴作用：（1）建筑防火分区方法和技术对森林防火分区及隔离带建设技术的借鉴作用;（2）耐火等级思想对降低森林燃烧性的借鉴作用;（3）建筑性能化防火设计方法对森林防火设计的借鉴作用;（4）标准体系建设的借鉴作用;（5）建筑避难层（间）对林区消防安全设施建设的借鉴作用;（6）城市火灾危险源辨识方法对森林火灾危险源辨识方法的借鉴作用。     

受火方式和防火层对梁柱全焊节点抗火性能影响分析

梁柱节点作为钢结构的重要组成部分,在火灾下极易遭到破坏。全焊节点具有较好的塑性变形能力,且抗震性能较好,在高烈度地震地区广泛应用。采用有限元法对梁柱全焊节点抗火性能进行数值模拟,研究不同受火方式下全焊节点的力学行为,揭示不同受火方式时梁柱各节点处温度变化规律,并对比分析有无防火层对全焊节点温度的影响规律。研究结果表明:不同受火方式对全焊节点温度影响较大。节点全部受火时节点各处温度变化曲线基本接近,结构各部位温差较小,整体处于高温状态;梁柱两面受火时受火面温度马上升高,远离受火位置的节点温度升高缓慢,节点各处温差较大。将节点全部受火与不受火进行对比发现,节点全部受火时节点各处应力明显大于不受火情况,温度升高使节点承载能力下降。在柱内壁和梁下侧施加防火层,升温最快的是防火层区域,且有防火层区域节点温度整体低于无防火层节点,对节点施加防火层可以有效降低整体结构升温。     

某水电站消防设备布置与控制的探讨

预防火灾和减少火灾危害,保护公民人身、公共财产的安全,维护公共安全是水电站建设管理的一个重要组成部分.笔者通过从水电站周围环境、地形条件、消防车道、消防水源、总平面布置、防火区划分等的分析探讨,为切实增强水电站抗御火灾提供依据.