不同類型火源煙氣的充填特性試驗不同類型火源下煙氣在大空間內的充填特性研究文/張村峰，霍然，史聰靈，李囘元洲
1 引言
圍繞中庭的煙氣控制，國內外學者已開展了大量的試驗研究。在這些試驗中，一般采用油池火作為火源。這種火源的初期增長階段很短，達到穩(wěn)定燃燒階段后，其熱釋放速率大體維持不變，通常將其作為定常火源對待。（北京華陽消防滅火器工廠直營店批零手提式、推車式滅火器材，產品均通過消防產品質檢認證，通過3C消防認證，北京恒泰消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發(fā)、電氣檢測及消防設施檢測為一體的綜合性消防集團，是各企事業(yè)單位良好的消防合作單位。）但在實際建筑火災中，絕大部分是固體可囘燃囘物燃燒，其熱釋放速率不能簡單的按定常火源處理。然而，在全尺寸試驗中直接采用家具作為火源的情況不多。本研究小組曾在中國科學技術大學和香港理工大學合建的大空間火災實驗廳(USTC/PolyU火災實驗廳)內，使用油池火作為火源，進行了多次煙氣充填實驗。通過分析對比實驗結果與計算結果，歸納了熱釋放速率與煙氣運動參數之間的關系。近期又采用實體家具作為火源，開展了若干試驗，并著手分析兩種火源下煙氣充填的差別。
筆者結合沙發(fā)著火的情況，分析了沙發(fā)點燃后煙氣在實驗廳內的發(fā)展過程，給出了煙氣層的下降曲線和煙氣層溫度分布曲線，并與油池火的結果做了對比。
2 實驗
如圖1所示，大空間的高度為27m，橫截面為11.9mX×22.4m的矩形。實驗時燃料置于稱重平臺上，整個稱重平臺置于大空間的中央位置，如圖2所示。西北和東南角的兩束K型熱電偶束用來測量煙氣溫度和下降的高度，熱電偶束到兩側墻的距離約為2.0m。每束熱電偶束上共有20支熱電偶，間距為1m，最上部的熱電偶距離頂部為1m。為了方便觀測煙氣高度的變化，在大廳東側設有標記燈，標記燈每隔2m一支，共有12支。實驗時所有的開口均關閉。
圖2是實驗時采用的沙發(fā)外觀和燃燒狀況。沙發(fā)為木制結構，其表面材料是棉布，木制框架與表面材料的內部填滿海綿，其重量約為15kg。沙發(fā)座墊尺寸為45cmX50cmX8cm，其表面材料同樣是棉布，內部填充海綿。
為了分析沙發(fā)燃燒時煙氣充填與油池火的區(qū)別，選用了不同尺寸的油盤進行了油池火燃燒對比實驗。
表1給出了實驗室采用的油盤數量和油盤界面尺寸。由于柴油燃燒時火源功率在燃燒過程中變化不大，在試驗中可視為定?；鹪吹娜紵^程。
3 實驗結果分析
3.1不同燃燒情況下的火源功率
圖3給出了不同火源在初始階段和穩(wěn)定階段的熱釋放速率。從圖4可看出，對于采用柴油為燃料的油池火，熱釋放速率迅速增長到穩(wěn)定階段，在燃燒的穩(wěn)定階段熱釋放速率基本是不變的。
從圖3可知，沙發(fā)燃燒的熱釋放速率是不斷變化的。由于在實驗開始前倒人了少量汽油以引燃沙發(fā).在沙發(fā)開始燃燒時主要是汽油燃燒，火源熱釋放速率迅速增長到接近1000kW。隨著汽油的燃盡，沙發(fā)材料的燃燒，火源熱釋放速率迅速下降到300kW左右。由于沙發(fā)材料的影響，火源熱釋放速率不斷變化，出現了兩個峰值，且前一個峰值比后一個峰值大。隨著沙發(fā)燃燒的進行，火源熱釋放速率下降到200kW左右。
3.2不同燃燒情況煙氣層下降的分析
圖4給出了采用N一百分比法[7〕處理熱電偶測量數據得到的不同工況下煙氣層高度一時間曲線。從圖中可看出，由于煙氣上升需要一定的時間，煙氣在燃燒開始后的一段時間才開始下降。煙氣層厚度較小時，煙氣的下降速率很快;而隨著燃燒的不斷進行，煙氣層高度降低，煙氣下降速度變慢。燃燒初期熱釋放速率的大小是決定煙氣下降速度的重要因素。對比池火1、2、3可看出，火源熱釋放速率越大，煙氣羽流的上升速度越J決，煙氣開始下降的時間越早，煙氣下降的速度越快。
對于穩(wěn)定火源功率的油池火，其煙氣層下降曲線是光滑的，不存在跳變現象。而沙發(fā)燃燒的煙氣層下降曲線有很大的不同，其下降曲線在90s左右有一個很明顯的轉折，這與沙發(fā)燃燒時熱釋放速率在90s時從1000kW迅速下降到約300kW是相吻合的。
在燃燒的初始階段(0--100s)，沙發(fā)火與池火1的熱釋放速率曲線幾乎是接近的，因而它們的煙氣層高度變化曲線也是彼此接近的;在350s之后，沙發(fā)火的火源功率在200kW上下波動，與池火3接近，其煙氣層高度變化曲線與池火3也是彼此接近的。另外，由于沙發(fā)的熱釋放速率與池火2交叉，其煙氣層高度變化曲線也是交叉的。
3.3煙氣層的溫升
圖5和圖6分別給出了距大空間頂部5m和l0m處的煙氣層溫升曲線。從圖中可看出，在燃燒過程中，煙氣層的溫升不超過210C。與煙氣層的下降速率相比，煙氣層的溫升速率要小很多，曲線相對平緩一些。隨著燃燒的不斷進行，煙氣層厚度不斷增加，煙氣層的溫升速率漸漸變小，曲線漸趨平緩。
比較四種工況下的溫升曲線可以看出，煙氣層的總溫升是由燃燒的平均熱釋放速率大小決定的。對燃燒的平均熱釋放速率而言，池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3，其溫升相應有池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3。
燃燒初期的熱釋放速率影響了煙氣層初期的溫升速率。由于沙發(fā)火在燃燒初期主要是汽油燃燒，產生的煙氣密度較小，而其火源熱釋放速率相對較大，從而導致了在燃燒初期，煙氣溫升比其余工況較大，煙氣的溫升速率也比較快。而在燃燒中后期的穩(wěn)定階段，煙氣層厚度大，四種工況下的溫升曲線是接近囘平行的。
4 結論
通過以上的實驗結果及分析可以看出:
(1)火源熱釋放速率的大小是決定中庭煙氣層溫度升高和煙氣層下降的主要因素。不同的火源條件下，煙氣的溫升曲線和煙氣層下降曲線是不同的。對于穩(wěn)定的油池火，煙氣層下降曲線是光滑的;對于非穩(wěn)定火源，煙氣層下降曲線存在跳變現象。
(2)在火災燃燒的初期，煙氣層厚度小，火源熱釋放速率的大小對煙氣層的溫升和煙氣層下降有決定性作用。隨著燃燒的不斷發(fā)展，煙氣層的厚度不斷增加，煙氣的溫升速率和下降速率逐漸變小。
(3)相比煙氣層的下降速率，煙氣層溫升速率受火源熱釋放速率的影響相對要小一些。在整個燃燒過程中，中庭的煙氣溫升不大。因此，在中庭火災中，煙氣的溫升不是影響火災安全的主要因素，控制煙氣層的下降應該成為中庭消防設計主要考慮的重點。（北京華陽消防器材公司滅火器工廠直營推車式二氧化碳、干粉、水基型推車及各種型號手提式干粉、水基、二氧化碳滅火器材，全系均通過消防認證，3C認證，恒泰消防取得滅火器檢測維修資質、電氣檢測及消防設施檢測壹級資質，是一家一站式綜合性消防企業(yè)，是各企事業(yè)單位消防安全良好的合作伙伴。）
(4)對于變火源功率的情況，可以采用分段近似的方法來對煙氣層的下降速率進行模擬，這一點對于性能化消防設計有重要的意義。 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 北京電氣防火檢測資質壹級，專業(yè)從事電氣檢測服務，具備消防設施檢測資質，出消檢電檢報告符合消防部門要求北京天一電氣防火檢測定點電檢機構取得北京市消防技術服務機構資質，使用現代高科技儀器設備對運行中的電氣設施的各項運行參數進行測量，并運用直觀方法，對照國家相關技術規(guī)范，對運行中的高低壓電氣設施的安裝、使用、維護、和保養(yǎng)等情況進行的安全檢測。隨著國民生活水準的不斷提升，用電量不斷攀升，因電氣隱患引... 北京市專職消防安全檢測機構快速解決消防驗收等疑難問題，針對各類大中小型建構筑物消檢電檢年檢驗收一條龍服務。北京天一消防安全檢測設備先進，專職檢測維保隊伍，技術精湛，十余年消防檢測經驗，您貼心的消防管家，為您解決所有消防難題。北京天一專業(yè)的消防安全維保檢測公司，采用國際各類高新檢測儀器，結合傳統方法對電氣設施進行全方面安全檢測，準確反映隱患，提出整改措施。消防安全檢測資質齊全、質量體系過硬。消... 豐臺消防檢測服務周到，安全可靠，是北京消防設施檢測不貳之選。資質壹級，信譽保證。專為豐臺區(qū)各種建筑提供精準科學的電氣檢測服務。北京天一消防檢測是在北京工商行政局注冊成立經市質量監(jiān)督局考核批準具有計量資格認定，并在各級消防部門備案的，可向社會出具建筑消防設施和電氣防火檢測報告的消防檢測機構，公司注冊資金壹仟萬元，現有職工38人，其中壹級注冊消防工程師6名，二級注冊消防工程師8名，中級消防15名... 一、二氧化碳滅火器結構及用途手提式二氧化碳滅火器由鋼瓶、閥門、噴射系統、推車行走系統等組成,利用鋼瓶內的高壓液態(tài)二氧化碳滅火劑噴出滅火。 技術性能符合GB8109-2005的要求。二氧化碳滅火劑是一種常見的氣體滅火劑,具有冷卻燃燒物、隔絕空氣阻止燃燒,無殘留痕跡,不污染環(huán)境, 不導電,易于制造、價格低廉的優(yōu)點。它適用于撲救封閉空間內可燃液體火災,帶電設備火災和用水、泡沫、干粉等滅火劑滅火時,... 北京天一消防檢測成立于2009，注冊資金：貳仟萬元整，是經北京消防總隊批準的，具有維保檢測壹級資質和消防安全評估資質的消防驗收第三方檢測企業(yè)。北京天一消防竣工檢測以專業(yè)的技術力量、高效的團隊服務為依托，公司擁有注冊消防工程師、初中級以上建（構）筑物消防員等各類人才，以專業(yè)的維保和評估團隊為基礎，同各大型廠家、設計院、科研機構保持良好的業(yè)務合作關系。天一消防驗收第三方檢測憑借健全的消防設施維保... 滅火器必須一年一檢嗎？是的。以北京為例，根據北京市消防局文件，消監(jiān)字（2001）104號《關于加強對在用滅火器檢查維護的通知》要求：各滅火器使用單位要對在用滅火器每滿12個月或經檢查屬于不合格的滅火器一律送專業(yè)滅火器維修廠進行維修，對于過期未送專業(yè)維修廠進行年檢維修的一律禁止使用。根據《消防法》規(guī)定，每年要對建筑內的消防設施進行全面檢測，確保滅火器完好有效，如發(fā)現問題要及時送往滅火器年檢機構... 電氣防火檢測簡稱電檢根據消防法、北京電氣消防條例和北京電氣消防檢測技術規(guī)范的相關規(guī)定，各部門、各單位，特別是消防重點單位，應由專業(yè)機構的技術人員進行定期檢測。找出能引起電氣火災的配電線路和電氣設備的各種缺陷和征兆，一般稱為電氣火災危險性隱患。電氣防火檢測-電檢根據隱患情況，及時采取相應的技術措施，可以有效地防止電氣火災的發(fā)生，保證首都改革開放和經濟建設的順利進行，確保人民安居樂業(yè)。一、為什么... 汽車已成為人們不可或缺的交通工具，它給我們帶來便利的同時，也潛伏著火災隱患，威脅著我們的生命及財產安全。汽車除了油箱、油路、電氣設施容易著火外，輪胎、車廂、座椅、車內裝飾材料等也大都是可燃易燃材料。一旦發(fā)生火災，如果在起火初期得不到有效控制或撲救，極易造成重大財產損失和人員傷亡。配備車載滅火器一直是確保汽車消防安全的重要舉措。車載車用滅火器配置應注意的問題，不難看出許多... 消防維保這是消防系統正常工作的先決條件。天一消防檢測維保部根據國家火災自動報警系統施工及驗收規(guī)范、自動噴水滅火系統施工及驗收規(guī)范、建筑自動化標準化管理標準等規(guī)范，結合實際設備和管理要求，使整個維護工作系統化、規(guī)范化，使整個消防系統運行良好、完整易用、報警及時安全。北京消防維保公司專職消防設施維護檢查維修及消防電氣檢測敬請電詢。當監(jiān)控中心收到聯網單元的報警信息時，值班人員會與中控室人員確認是... 倉庫是物質財富集中的地方。一旦發(fā)生火災，很容易造成嚴重損失。因此，材料倉庫一直是消防重點單位。消防隊應加強調查研究，掌握責任區(qū)內倉庫的物資、建筑物、道路、水源等情況，制定滅火方案和物資疏散方案，及時有效地幫助撲滅倉庫火災。倉庫火災的撲救/北京消防檢測維保公司。1.倉庫火災的特點(1).燃燒劇烈，蔓延迅速。由于倉庫可燃物多，跨度大，送風充足，發(fā)生火災后，燃燒發(fā)展迅速。倉庫火災的撲救特別是當倉庫... 北京亦莊消防檢測是北京消防協會認可的消電檢壹級資質企業(yè)。專職從事建筑消防設施檢測和電氣防火檢測，消防維保，并提供消防安全咨詢服務。（大興消電檢公司亦莊消防檢測定點檢測機構敬請電詢）公司技術力量雄厚，擁有一支經驗豐富、技術精湛、敬業(yè)科學的消防檢測隊伍。并配備了功能先進、種類齊全的國內外高科技檢測儀器設備，具有突出的軟硬件實力。亦莊消防檢測消電檢第三方消電檢機構有雄厚的人力、物力和技術力量實施建... 為貫徹GA95-2007《滅火器維修與報廢規(guī)程》的實施，消防產品質量監(jiān)督檢驗站于12月起配合消防局對近百家滅火器年檢企業(yè)進行了滅火器維修抽樣檢驗，其中包括對維修條件的檢查，以下是結合實際檢驗情況，淺談滅火器年檢質量現狀和改進。1、關于滅火器的銘牌GA95-2007規(guī)程中7.2條明確規(guī)定：沒有生產廠名稱和出廠年月的(含銘牌脫落，或雖有銘牌，但已經看不清生產廠名稱... 一、酒店、酒店消防安全特點 酒店是指為客人提供休息、住宿、吃飯等服務的場所?，F代酒店、餐廳、濃縮小社會；作為大多數都是客房、餐飲、商場及會議、健身、娛樂為一體，用電量大，可燃物多，火災負荷大，災害因素多。大多數功能復雜，人員密集，不熟悉建筑物內部的空間環(huán)境及疏散路徑，容易引起恐慌和混亂，處置稍有不當，就會導致集體死亡的惡性事故。二、酒店消防安全宣傳培訓要求 酒店的法定代表人、負責... 1.前言紅磷，又稱赤磷，是一種優(yōu)良的阻燃劑。由于紅磷存在著著火點低、易燃、粉塵易爆炸、易吸濕氧化成酸，并放出磷化氫(PH3)等缺點，紅磷顆粒表面的改性處理成為阻燃劑研究的重要課題之一。日本磷化學公司的有機磷包覆紅磷系列產品，英國Albright & Wilson公司產品，以及美國、德國等國家的產品，都不同程度地克服了作為阻燃劑紅磷的一些弊病，并已經步人商品化、實用化階段。我國作為阻燃劑的紅磷... 北京天一消防檢測成立于2007年，注冊資金1000萬元；是經北京市公安消防審批通過的具備消防及電氣設施檢測壹級資質的消防技術服務機構；主要從事建筑消防設施的檢測、電氣檢測、消防維護、工程施工改造、火災探測器清洗及滅火器檢修等消防技術服務。北京消防檢測專職消防電氣檢測機構壹級資質。北京消防檢測公司專注于建筑消防安全建設事業(yè)已有二十年，管理規(guī)范，資金運作良好，配置儀器設備先進，擁有精英管理團隊；... |
