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(nèi)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(nèi)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?；鹪磳Υ?。（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(chǎn)品均通過消防產(chǎn)品質(zhì)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(shè)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?；鹪刺幚?。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(shù)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(nèi)，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(jié)果與計算結(jié)果，歸納了熱釋放速率與煙氣運動參數(shù)之間的關(guān)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(jié)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(nèi)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(jié)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(cè)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(cè)設(shè)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(guān)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(jié)構(gòu)，其表面材料是棉布，木制框架與表面材料的內(nèi)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(nèi)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(shù)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(jié)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(xiàn)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(zhuǎn)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(yīng)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(chǎn)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(jié)論
通過以上的實驗結(jié)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(xiàn)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(yīng)該成為中庭消防設(shè)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(zhì)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測壹級資質(zhì)，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(shè)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 因而，家庭生活中的火患不可忽視，易燃性臟物不必置放在陽臺上；夏天，在陽臺上引燃蚊香片后，要立即將其滅掉；驅(qū)蚊花露水、啫哩、浴囘室鏡子等物件；4月11日，南京玄武區(qū)一幢高層住宅4層住戶在陽臺晾干的褥子被樓上住戶丟下的煙蒂引燃 從春天再出發(fā)，新時代囘開啟新征程，新使命呼喚新作為。沐浴著全國兩囘會的春風，全體消防人從春天再出發(fā)，在消防改革與發(fā)展的道路上砥礪前行，用奉獻擁抱新時代，用奮斗開創(chuàng)新局面。 新國標規(guī)定提升插座的阻燃工作能力，增加了針焰測試報告，新國標插座的變化和特別之處規(guī)定針焰用火與插座觸碰三十秒鐘后不起燃，或是起燃后三十秒后全自動滅掉，才算達標。 書寫新時代的新篇章，堅持正確的辦會方向，積極適應(yīng)社團改革新形勢，自覺擔負起新時代賦予的新使命，扎實推進各項工作和自身建設(shè)，為服務(wù)和促進新時代消防事業(yè)發(fā)展作出積極貢獻。 電動車火災的預防措施：買車要看品牌查裝置。消費者在購囘買電動囘車時，要注意選擇具有生產(chǎn)許可證，市場知名度較高、知名品牌的電動囘車，預防電動車火災同時注意查看電動囘車是否具備欠壓、過流功能和短路保護功能。 熱得快”易變成火災安全隱患，熱得快”為何非常容易變成火災安全隱患？熱得快使用事項要牢記 引發(fā)火災悔晚已。一是產(chǎn)品品質(zhì)的拙劣。很多家電產(chǎn)品，尤其是小電器，品質(zhì)參差不齊。再售的“熱得快”關(guān)鍵分三類：插電后僅有加溫作用的、水開后可警笛警報的、遇干燒全自動關(guān)閉電源的。 制訂頒布行業(yè)標準，是消防宣傳的又一關(guān)鍵創(chuàng)新。消防宣傳，為民造福；宣傳創(chuàng)新，永無止盡。它不但彌補了這些方面的空缺，也對推動消防宣傳標準化建設(shè)，提高消防宣傳目的性、實效性實際意義重特大。為消防宣傳創(chuàng)新點贊 家庭防火注意安全用火用氣。使用液化氣、煤爐等有明火的灶要保持良好的通風條件，企業(yè)防火：冬季是用電高峰期，單位要定期檢查電氣設(shè)備安全情況，防止短路、超負荷用電引起火災。校園防火：不在宿舍內(nèi)堆積雜物，及時清理宿舍的垃囘圾。宿舍的雜物過多會阻塞逃生通道，如果火災發(fā)生將是很危險的。 忘不了的，是那出生入死的晝夜奮戰(zhàn)。公囘安消防部隊雖然并不承擔森林防火滅火工作，但他們在緊要關(guān)頭主動請纓。大興安嶺-忘不了的記憶，忘不了的，是那心系人民的運籌帷幄。大火發(fā)生后，黨中央、國囘務(wù)囘院高度重視，急災區(qū)之所急、想災區(qū)之所想、解災區(qū)之所難 百舸爭流，破浪者領(lǐng)航；千舤共進，奮勇者當先。藍圖已經(jīng)繪就，航道已經(jīng)開通。肩負重任與使命，直面機遇與挑戰(zhàn)——“不畏浮云遮望眼”，擼起袖子加油干。這一刻，消防正站在新的歷史起點上，向著春天出發(fā)，砥礪前行，迎接一個更加輝煌的明天。中國消防——向著春天出發(fā) 踏著輕快的腳步，新一年的春天，正向我們走來，這是不同凡響的季節(jié)，又是一個播撒希望的季節(jié)?！ 』厥滋?，諸多輝煌。一年的辛勤耕耘... 又屆喜慶歡樂季，年味漸濃，不禁想起兒時背誦的王安石的詩句：“暴竹聲中一歲除，春風送暖入屠蘇。千門萬戶曈曈日，總把新桃換舊符”。歡慶時節(jié)勿忘消防安全，大人們備年貨、掛燈籠、貼春聯(lián)，孩子們穿新衣、放鞭炮、收壓歲錢，好一派歡樂祥和的過年景象。 消防安全涉及千家萬戶，事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全。黨中央、國囘務(wù)囘院高度重視包括消防在內(nèi)的公共安全工作。消防安全需要全民參與，習囘近囘平總囘書囘記指出：“要把公共安全教育納入國民教育和精神文明建設(shè)體囘系，加強安全公益宣傳，動員全社會的力量... 生命是珍貴的，也僅有一次，為消防代言，便是為性命代言。在令人矚目的黨的十囘九囘大獲勝舉辦之時，一場場有關(guān)“全民消防我代言”的大中型慈善活動已經(jīng)中國各省精彩紛呈現(xiàn)身。主題活動致力于啟動各界人士進一步關(guān)注消防、學習培訓消防、參加消防，進一步提高全民的消防安全素養(yǎng)和觀念。這也是2021囘年119消防安全宣傳策劃月主題活動的關(guān)鍵內(nèi)容。 高層建筑火災多為“立體燃燒”，消防救援難度很大。今年以來，倫敦、迪拜接連發(fā)生高層建筑火災，造成重大損失和影響。高層建筑消防安全重在防范，數(shù)據(jù)顯示,目前我國百米以上超高層達6800余幢,數(shù)量居世界第壹； 蹈火者的風采，服務(wù)人民，是他們堅實的工作導向。他們堅持全心全意為囘人囘民囘服囘務(wù)，始終以人民的利益為重，與人民群眾同呼吸、共命運、心連心。無論是日常的防火檢查、宣傳教育，還是危急的滅火救援、搶險救災、社會救助，抑或是重大消防安保、重大專項行動，他們想人民之所想，急人民之所急，滿腔熱忱、赤膽忠心。 |
