冷激波灭火系统扑灭明火现象的机理研究

对冷激波灭火系统的明火扑灭过程进行了阐述,并对过程中各种火焰现象进行了理论分析.实验采用高速摄像机对冷激波灭火系统扑灭湍流扩散火焰的过程进行了拍摄,通过对图片进行分析,发现冷激波灭火系统扑灭明火的过程是一个多重机理相互作用的过程,在整个火火过程中,各种机理具有明显的矛盾性、层次性、主次性和叠加性.     

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.     

开放空间蒸汽熄灭油池火灭火机理研究

对蒸汽熄灭油池火进行了模拟试验研究,通过设置对比试验,研究了全淹没保护方式和局部保护方式下的不同灭火效果,分析了开放空间中蒸汽熄灭油池火的主导灭火机理.结果表明,局部保护条件下,蒸汽能快速熄灭油池火;全淹没保护条件下,利用同样的蒸汽供给强度及更小的火源,蒸汽灭火效率则相对较低.基于对比试验、灭火过程及火焰结构的分析表明,蒸汽的动力学作用为开放空间内蒸汽熄灭油池火的主导灭火机理.最后从理论基础上对蒸汽的动力学作用进行了验证和初步分析.     

喷淋与机械排烟作用下小室火灾特性的实验研究

采用全尺寸实验对水喷淋和机械排烟作用下的小室火灾特性展开了研究,揭示了小室内烟气温度、CO浓度的变化规律.结果表明,对于一定规模的火灾,存在水喷淋压力和风机风量的临界组合,来对水喷淋和机械排烟共同作用时的控火和灭火两种效果进行转换.水喷淋的作用可以有效降低小室内烟气温度,抑制轰燃发生,但是也会产生大量的烟水混合气.灭火时,小室内的烟气温度是持续下降;而控火时,小室内的烟气温度会平稳一段时间,再慢慢下降.CO浓度在水喷淋作用后会急剧增加,控火时存在两个峰值,灭火时只有一个峰值.水喷淋的压力是其中关键的参数,而风机风量只是一个次要的参数,两种系统的作用效果相反.控火时,CO生成量随着水喷淋压力的增加而增加,随着风机风量的增加而降低.这些都为大空间内小室水喷淋系统和机械排烟系统的设计提供了基础的实验依据.     

激波与森林作用的实验研究

利用激波与森林的作用,有可能成为森林灭火中的一项新技术,本文报告了激波与林带作用的实验模拟方法,实验技术与装备,测试和显示手段等基本技术环节。激波在林地,林带中的传播和衰减,以及其它物理现象由纹影方法作了显示。激波诱导的压力场也作了测量。研究表明,以激波管为基础的模拟技术是成功的,实验结果对于进一步认识激波与林冠火阵面的相互作用有很好的先导意义。     

半封闭空间中水喷淋和泡沫灭火系统灭油池火实验研究

为了对比泡沫灭火系统和水喷淋灭火系统的灭火效率,采用装有400 mL汽油或柴油的280 mm×280 mm油盆模拟火源,分析了0.35,0.48和0.75 MPa压力下泡沫灭火系统和水喷淋灭火系统灭油池火的灭火时间、降温冷却效率及火焰面积。结果表明:泡沫灭火系统比水喷淋灭火系统灭油池火的效果更好,对汽油火的灭火时间比水喷淋灭火系统缩短了35.3%,压力对于灭火效率没有影响;柴油火的灭火效率随压力的增加而增加,不同压力下灭火时间比水喷淋灭火系统分别缩短了35.7%,42.9%和66.4%。     

基于无人机投放灭火弹的雾场铺展特性及灭火效能研究

为验证无人机载灭火弹灭火的可行性及灭火效能,设计并优化机载灭火弹的结构,制定无人机投弹灭火流程;开展无人机投弹灭火的实地试验、全尺寸试验;采用高清摄像机记录机载灭火弹投放、爆炸、雾场铺展及作用灭火全过程,统计分析铺展面积、真实爆破高度等参数,研究不同投弹技术参数对灭火弹灭火效能的影响。研究结果表明：无人机载灭火弹的投弹高度误差小于3.5 m,爆破误差小于2 m;灭火弹爆破雾场弥散强度分布延爆破中心向外减弱;灭火弹雾场铺展面积与投弹高度正相关,与爆破高度负相关;预设投弹参数为投放高度35 m,爆炸高度为8～10 m时,灭火效能最佳。     

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。     

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。     

双流体细水雾对木垛火的灭火特性研究

使用气泡雾化喷头和氮气、空气及二氧化碳3种雾化气体对木垛火进行双流体细水雾灭火试验,研究了双流体细水雾与木垛火的相互作用特点及细水雾和雾化气体的协同灭火机理.结果表明,水流率足够的条件下,双流体细水雾可以快速抑制木垛火,但完全扑灭木垛内部的火焰需要较长时间;喷头施加的水流率越大,灭火时间越短;雾化气体起到了辅助灭火的作用,且雾化气体本身的灭火能力越强,对应的双流体细水雾的灭火时间越短.     

中外灭火专业标准体系比较研究

为明确我国灭火专业标准体系发展的方向和重点,分别从灭火剂、灭火器、灭火救援装备、消防通信和灭火救援管理5个方面对我国和国际消防标准化组织、美国消防标准研究机构及协会发布的灭火救援标准共200项进行了比较研究。结果表明,我国固体和液体灭火剂标准处于国际领先水平,但气体灭火剂标准未涉及部分新型卤代烷气体灭火剂;灭火器标准修订情况落后于国际标准;灭火装备类标准数量较多,但不够全面且缺乏系统性;消防通信系统标准落后于目前通信技术的发展;灭火救援管理类标准是我国消防标准化最为薄弱的方面。针对上述问题,对我国灭火专业标准体系的发展和完善提出了改进意见。     

基于Gompertz曲线的石油库罐区火灾灭火剂供应量预测

石油库罐区火灾的成功扑救依赖于灭火剂量的充足供应。结合火灾发展阶段特点,发现火灾中灭火剂供应量发展规律基本符合Gompertz曲线。于是,在对火场扑救力量作战能力分析的基础上,以灭火剂使用量为标准,对作战能力进行量化分析,将量化数值和时间段编号作为基础数据,建立Gompertz趋势预测模型。利用预测模型对石油库罐区类火灾灭火剂供应量进行预测,排除了人为估算的盲目性,避免灭火剂调用“供过于求”的现象。     

大型火力发电厂气体消防系统设计探讨

鉴于我国目前还未颁布烟烙尽 (INERGEN)和七氟丙烷 (FM - 2 0 0 )灭火系统设计规范 ,通过对大型火力发电厂气体消防系统进行分析 ,建议气体灭火系统设计中应做到 :有人值守的防护区域采用INERGEN或FM- 2 0 0灭火系统 ,防护区控制在 7个以内 ,不考虑备用量 ,减少其存储容积 ;无人值守的防护区域采用低压CO2 灭火系统 ,防止其较高灭火浓度对人体造成伤害。采用该设计方案可大大提高消防安全性和降低工程造价     

基于隧道火灾的消防机器人系统研究

首先介绍了隧道消防的重要意义 ,分析了隧道火灾的特点 ,提出一种早发现、早灭火的隧道消防系统方案。针对隧道消防机器人的功能要求 ,提出了机器人总体设计方案 ,确定了一种安装空间小、工作范围大的机器人执行机构。同时将一种集测温、测烟雾粒子、测气压等多种功能于一体的新型传感器应用于隧道火灾的预报中 ,提高了隧道火灾的报警有效率。这种隧道消防机器人系统的研制为隧道火灾的早期扑救提供了一种新的途径 ,对隧道、库房、地下停车场以及其他建筑内消防具有广泛的应用前景。     

油库火灾特点及扑救战术分析

(公安消防部队 昆明指挥学校, 云南 昆明〓650208)     

Establishment of Aqueous Film Forming Foam extinguishing agent minimum supply intensity model based on experimental method

In recent years, serious fire and explosion accident in petrochemical storage tanks have taken place frequently. Therefore, increasing the firefighting force in petrochemical parks is particularly important. The ambition of the paper is mainly studying the supply intensity of Aqueous Film Forming Foam (AFFF) extinguishing agent. Fire extinguishing agent demand calculation method that can be capable of matching fire scale is established by carrying out series of fire extinguishing experiments. 6% AFFF is chosen to carry out three groups of experiments respectively: fire extinguishing agent fluidity determination, series groups of small size simulation oil pool fire and 177 square meters of large oil pool fire extinguishing experiment. The situation of fire extinguishing on fuel surface of AFFF can be explored through experimental means under cold and hot conditions. The data obtained from experiments prove a higher conformity between covering process and covering model under the cold condition. The model can predict the cold coverage of AFFF effectively. After unifying the supply flow from each experiment, the statistics can be fitted and come to the minimum supply intensity algorithm of AFFF against the target storage tank specifications. The algorithm is used to estimate the minimum supply intensity when extinguishing full liquid surface fire. This model also can be used as reference for petrochemical fire protection.     

石油化工储罐特性重要度的确定及应用研究

在计算石油化工储罐火灾扑救所需的消防力量时,引入储罐特性重要度的概念。通过分析影响石油化工储罐特性重要度的各个因素以及因素间的相互联系,构建了较合理的储罐特性重要度评价指标体系,并利用层次分析和多级模糊评价相结合的方法,确定储罐特性重要度系数。应用研究表明,在计算石油化工储罐火灾所需消防资源时,应考虑到储罐特性重要度对资源需求的影响。储罐特性重要度越大,对消防资源的需求就越大,在储罐发生火灾时调集的消防力量就越多。储罐特性重要度的确定为消防指挥员在扑救石油化工储罐火灾时调集合理的消防力量,提供了科学的决策依据。     

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。     

压缩空气泡沫扑救大型油类火灾全尺寸实验研究*

为验证压缩空气泡沫扑救大型火灾的有效性,分别开展225 m2甲醇和450 m2重油油池火灭火实验,采用压缩空气泡沫系统搭配消防机器人远距离喷射压缩空气泡沫的灭火方法,分析该方法的灭火效能。研究结果表明:压缩空气泡沫系统可以实现远距离灭火,压缩空气泡沫的施加可以有效降低油池内燃料温度、火场温度以及油池附近热辐射强度。在压缩空气泡沫系统混合液流量为3 900 L/min时,距离油池边缘29 m条件下扑救450 m2全尺寸重油火灾的灭火时间为130 s,灭火阶段水和3%泡沫液的消耗量分别为8 233 L和273 L;在压缩空气泡沫系统混合液流量为3 600 L/min时,距离油池边缘不小于35 m条件下扑救225 m2全尺寸甲醇火灾的灭火时间为231 s,灭火阶段水和6%泡沫液的消耗量分别为12 962 L和808 L。研究结果对提升扑救大型油池火灾的作战能力具有重要意义。     

危废焚烧工程火灾危险性分析及消防系统的选择

为更好地指导危废焚烧工程的消防设计,分析了《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》(HJ/T 176—2005)、《建筑设计防火规范(2018年版)》(GB 50016—2014)、《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》(GB 50160—2008)、《火力发电厂与变电站设计防火标准》(GB 50229—2019)、《钢铁冶金企业设计防火标准》(GB 50414—2018)和《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116—2013)的相关条文,明确了危废焚烧工程重点区域的火灾危险性,对各种火灾报警及灭火系统的适用性进行了对比,并对消防系统的选择提出了建议。