Consequence modeling of explosion at Azad-Shahr CNG refueling station

Safety of people has been the most important concern since the onset of commercial use of Compressed Natural Gas¹ as a novel type of vehicle fuel. Provided a car vessel bursts, irreversible consequences will surface. The most important hazard threatening people and their properties in CNG distribution stations is pressurized natural gas in station storage vessels and car vessels. Storage vessels are far from people; however, they may damage other properties such as pipes, valves, electrical equipment, and etc. Owing to the distance between storage vessels and the hive, the risk is not considered a big concern; on the contrary, car storage vessel is very close to the passengers sitting in the car and those standing around the car. The proximity heightens the risk as the consequences caused by vessel burst can be more catastrophic than the former condition. Taken together, the car CNG vessel burst may be regarded as the most hazardous event at CNG distribution centers. It is believed that modeling the mentioned events can illustrate risky conditions. The present study was formulated in order to model one of such accidents occurring in Azad-Shahr in the winter 2010. The obtained results provided useful points and recommendations like the minimum safe distance from rupture center depending on such outcomes as overpressure, types of fire, or toxic release. The recommendations provided by the present study can prevent people from calamitous events and they can be adopted so as to reduce severity of possible events.     

纸面石膏板受热痕迹的数值重构研究

利用锥形量热仪实验测定了纸面石膏板暴露在不同辐射热通量、不同暴露时间下的烧损程度,基于火灾烈度理论对实验数据进行拟合,建立石膏板受热痕迹的半经验模型。通过修改FDS(Fire Dynamics Simulator)的源代码,将模型嵌入到软件中,与自身功能相结合,实现重现石膏板受热痕迹的功能。同时进行了石膏板受热痕迹的实体实验,研究了不同油盘面积、受热时间和相对位置对石膏板受热痕迹形成过程和结果的影响。利用增加了新功能的FDS软件对实体实验进行了数值重构,对比实验和模拟的结果,证明了该模型可用于石膏板受热痕迹的重现。该技术完善了火灾的数值重构技术,作为火灾调查的一种新兴的技术手段,对于完善事故调查的证据链,辅助火灾调查工作具有重要意义。     

燃烧烟尘凝团形貌的分形辨别方法研究

对火灾现场常见聚合物材料和易燃液体燃烧烟尘凝团进行了分形研究,通过线性回归得到了描述其形貌特征的分形维数和分形前置因子。研究发现大多数材料烟尘凝团的分形维数在1.5~2.0之间,燃烧时发烟量较大的材料通常具有较高的分形维数值。利用分形分析结论,对烟尘进行判别分析,可以准确判别烟尘种类。     

外立面作用下水平湍流浮力射流火焰的附壁研究

用防火板模拟建筑外立面,设计了可控流速和开口尺寸的气体燃烧器产生水平湍流浮力射流火焰,系统研究了外立面抑制火焰卷吸所导致的水平湍流浮力射流火焰附壁规律。将火焰流场演变分为两个阶段:(1)出口到流场水平动量衰减为零(等价点)的阶段;(2)火焰附壁或不附壁的阶段。其中,火焰附壁与否很大程度上取决于等价点到出口的水平距离LE。通过分析,我们发现雷诺应力是导致流场水平动量衰减和火焰附壁的主要原因。由此,我们基于普朗特混合长度理论推导了雷诺应力的近似表达式并结合动量控制方程,获得了LE与修正弗洛德数Fr*的线性关系,从理论上解释了出口宽高比n(n=B/H,B是开口宽度;H是开口高度)越大,火焰越容易附壁的现象,并确定了不同开口及流速条件下,火焰附壁的临界条件。     

基于风暴识别算法的森林火灾识别

采用风暴识别算法对森林火灾进行了识别。首先根据参数阈值调整后的风暴识别算法,得到二维分量,结合不同云回波与火灾回波的差异,对火灾回波进行识别。根据算法对浙江省温州市三次森林火灾过程进行识别,结果显示:对于三次火灾过程都能够有效识别。对于火灾发生初期和熄灭时,由于回波强度较弱,回波结构松散,与小范围弱回波混合,导致漏识别。当回波中存在小范围地物杂波时,由于其尺度与小面积火灾接近,最终导致误识别。在森林火灾发生时,该算法可以帮助识别发生火灾的位置,为消防人员提供及时可靠的火灾地点及起火时间。     

活动板房全尺寸火灾实验研究

通过两次板房火灾试验,分析探讨板房的屋面材料和墙板材料的选用、室内可燃物的控制、板房之间的间距、板房之间设防火隔板以及板房的整体结构耐火等问题。得出:(1)板房的屋面材料建议选用:单层彩钢板+阻燃EPS泡沫板+石膏板吊顶。(2)板房中相邻房间之间的隔墙板,建议选用双层彩钢岩棉复合板等;其它墙板选用双面彩钢阻燃EPS复合板。(3)室内可燃物方面注意控制室内可燃物的种类和数量及其分布状况。(4)板房之间的间距考虑尽量放宽,同时尽量缩短房前屋檐的跨度。(5)板房之间设防火隔板可以有效地阻止火焰的蔓延,其防火效果显著。(6)板房整体结构具有一定的耐火功能。     

我国大兴安岭地区森林雷击火发生的火险天气等级研究

借鉴加拿大林火天气指数(FWI)系统,改进其计算方法。利用大兴安岭地区1966-2006年的气象数据,得到历史上雷击火发生时的火险天气指数,统计分析确定我国大兴安岭地区森林雷击火发生的火险天气等级。根据实地采样测定的可燃物的含水率对计算方法进行了验证。通过统计雷击火发生的火灾级别来检验划分雷击火发生火险天气等级方法的合理性。     

火灾自动探测的复合特定趋势算法

本文提出了二输入信号的复合特定趋势检测算法，它能够根据信号的稳定值识别复合信号位于稳定值上方的正向变化和稳定值下方的负向变化趋势，在趋势判断函数中引入判别门限，有效地克服了随机噪声干扰；在火灾信号确认中使用了“趋势持续”方法，通过标准试验火和不同环境下非火灾信号的模拟测试表明，该算法探测火灾信号及时、可靠且具有极低的误报警率。     

胶体泥浆隔离带防灭火技术在7513综放面邻近采空区的应用

在实施无煤柱 (或小煤柱 )开采的矿井中 ,防治邻近采空区煤炭自燃发火的传统措施很费事 ,而在姚桥煤矿 75 13综放面应用的胶体泥浆隔离带防灭火技术 ,具有用料省、施工强度低、防灭火效果显著等特点 ,是一种极具推广应用前景的防灭火创新技术。     

基于BP神经网络的机车车辆智能火灾防控系统设计

设计了一种分布式模块化机车车辆智能火灾防控系统,该系统由车载主处理器、多个车载现场处理器、多个传感器和多个执行器构成,各控制单元可根据各种机车车辆车型灵活配置。车载主处理器通过BP人工神经网络算法实现对火警的智能识别,可根据环境因素调节火警判断时的相关参数,适用性强,有效提高火灾防控的准确性,进而更好地保障机车车辆的运行安全。