基于火灾实验的板房和帐篷防火间距确定

在聚苯乙烯彩钢夹芯板房和标准救灾帐篷全尺寸火灾实验的基础上,模拟板房和帐篷防火间距,模拟结果与实验结果吻合良好.通过回归整理分别建立了板房和帐篷防火间距的数学模型,建议帐篷组团内行距不应小于4 m,组团之间宜保持12m以上的防火间距.     

大型储油罐区液池火灾热辐射数值模拟

以SAFETI软件为工具,研究了大型储油罐区中一个储罐泄漏引发液池火灾后,相邻储罐及周边的热辐射分布及影响.研究表明,10万m3储油罐区中某一隔堤形成池火后,对周边储罐的热辐射值随着罐身位置的升高而升高;在模拟条件下,池火对第一邻近储罐热辐射值为6.76～11.43 kW/m2,对第二邻近储罐的热辐射值为3.55～4.70 kW/m2,对第三邻近储罐的热辐射值为1.19～1.27 kW/m2.并根据热辐射伤害阈值对池火伤害进行了分析.     

基于CFD技术的LNG储罐安全阀火灾探讨

发生翻滚事故时,为防止LNG储罐超压破裂,大量的天然气通过安全阀放空,若遇点火源,则将会发生安全阀火灾。采用CFD方法对某LNG接收站储罐安全阀火灾过程进行模拟,得到温度场、热辐射场等基础数据。LNG储罐发生安全阀火灾时,火焰高度为50m,火焰最高温度达1 872K;储罐处于32kW/m2热辐射影响范围之外,因此安全阀火灾不会对储罐的混凝土外表面造成损害;罐顶部分区域处于15kW/m2热辐射影响范围内,热辐射可能对罐顶金属设备及管线造成损害,应当提高安全阀高度或在罐顶增加喷淋降温措施;地面处最大热辐射值为4.3kW/m2,行政办公楼不会受到安全阀火灾的影响。     

基于CFD的油罐全液面火灾热辐射分布研究

基于CFD技术对容量0.1~15.0 m~3油罐全液面热辐射分布进行数值模拟,建立火场热辐射分布模型,探讨热辐射的分布规律。模拟结果表明:大型油罐全液面火灾中,热辐射通量随目标点距油罐的距离先增大后减小;对于3×10~4 m~3汽油罐全液面火灾,目标点距罐壁的距离为0时热辐射通量较小,为2.68kW/m~2;距罐壁约26 m处热辐射通量达到峰值21.60 kW/m~2。油罐直径影响火场热辐射的分布强度和传播范围,罐壁高度影响火场热辐射的分布。     

黄磷储罐火灾热辐射下的最小安全距离

基于黄磷燃烧特性实验获得黄磷燃烧特性参数,研究黄磷储罐火灾在热辐射下的最小安全距离,为防火间距的制定提供依据。利用理论计算的方法对黄磷储罐火灾热辐射进行计算,得出最小安全距离。计算结果显示:黄磷储罐火灾热辐射下最小安全距离为7.8m,大于实际的6m,办公室不安全,需要做防火处理。     

基于锥形量热仪的电缆点燃积分模型

基于锥形量热仪的实验条件,建立了一维电缆点燃模型.试验采用聚氯乙烯(PVC)护套单芯电力电缆,热辐射强度分别选择30、40、50、60 kW/m2.结果表明:①采用积分模型得到的计算值点燃时间与试验值点燃时间比较接近,且热辐射强度越强,误差越小.②热辐射强度为25 kW/m2的积分模型计算结果:开始阶段,表面温度会迅速增高;时间越长,表面温度上升越缓慢.③电缆各层间的热量传递呈非线性关系.结论:①积分模型可较好地预测电缆的点燃时间;②电缆线芯影响着表面的温升.     

基于PHAST的池火灾安全距离与影响因素研究

为油罐建设选址和减少油罐泄漏形成池火灾灾害的影响及抢险救灾活动提供理论支持,通过理论计算和利用PHAST软件对油罐泄漏形成池火灾的影响范围及其影响因素进行模拟研究,研究距离、风速和大气稳定度对热辐射强度的影响规律。研究表明,热辐射强度总体上随距离的增大而减小,但在距离池火灾中心较近和较远的区域,距离对热辐射强度的影响不大。影响因素中,总体上风速越大,热辐射强度越大;但距离池火灾中心较近和较远的区域,风速对热辐射强度的影响可以忽略;大气稳定度对池火灾热辐射强度的影响可以忽略。     

多房间建筑室内火灾数值模型的验证

介绍单层多房间建筑室内火灾数值模拟的验证研究。模型的计算值与Luo和Beck的实验结果进行了比较。为了考虑火灾的燃烧的过程，采用Laminar Flamelet方法。多房间建筑内热辐射的计算则使用DOM（discret ordinates method）方法。在验证工作中，最困难的工作是通风不良条件下火灾的模拟。由于在低含氧量的情况下，火焰的燃烧特性并没有得到很好的认识，因此对燃烧模型并没有引入任何的修改，以便保留处理燃烧过程方法的通用性以及便于检验Laminar Flamelet燃烧模型的能力。模拟结果与Luo和Beck的实验值能很好吻合。     

变风速条件下储罐火灾热辐射数值模拟

选取陕北某石油库,根据当地气象条件,利用FDS分别模拟风速条件为0、1.5、4.0、8.0m/s的储罐区火灾事故,从火源热辐射速率、火灾场景、热辐射强度等方面对储罐区火灾特性进行分析。结果表明:随着风速的增大,火源的热释放速率有增大的趋势;风力作用下,火焰形状急剧倾斜,火焰主要发展方向由竖直方向变为下风向;不同风速条件下,热辐射强度的空间分布变化较大。     

海上平台原油发电机火灾对邻近设施影响分析

海上平台原油发电机火灾事故产生的高温、热辐射会对邻近设备设施产生不利影响。以某海上平台原油发电机火灾事故为例,运用KFX软件对该火灾过程进行数值模拟,研究了邻近钢支撑、进油软管等关键构件处的温度、热辐射等参数的变化特征。基于温度准则和热辐射准则,研究了温度、热辐射通量临界点变化处时间点与持续时间参数。研究发现,邻近钢支撑2和3表面温度高达1 600 ℃以上,热辐射通量超过25 kW/m2,持续时间长,到达其发生变形与破坏的条件,泡沫释放时间过长造成极大影响。进油软管C处的热辐射强度超过15 kW/m2,到达了其熔化破坏条件,感烟探测器响应时间过长是其主要影响因素。以上研究结果,可为灾后支撑构件强度校核、火气系统响应时间设置等提供参考。     

野外组合式软体油囊油料火灾发展规律数值模拟

针对油料火灾燃烧特性,基于油料燃烧实验结论,选用湍流燃烧模型、热辐射模型以及烟气模型,利用FLACS 模拟直径0.5 m 的小尺度油池火燃烧和大尺度野外组合式软体油囊油料泄漏起火。结果表明：油池火燃烧最大热辐射通量分布并不以油池中轴线严格对称;野外组合式油囊发生油料泄漏后的流淌火灾燃烧过程中整体自装卸托盘处受到的最大辐射强度高达35 kW/m2,油囊处受到的最大辐射强度约18 kW/m2;火灾发生20 s 后油囊受到的热辐射强度即可达到使油囊熔化的最低能量。     

酚醛树脂/玻璃纤维型飞机货舱衬板复合材料火灾危险性评价

应用锥形量热仪和烟密度箱测试分析飞机货舱衬板在不同火灾环境下的燃烧特性,结合锥形量热仪实验数据对玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的火灾危险性进行评价.结果表明:不同热辐射强度对货舱衬板的影响有区别,热辐射强度越大,热分解越快,点燃时间越短,热释放速率峰值越大,最大峰值为98.5 kW/m2,最大总热释放量为7.7 MJ/m2...     

双顶帐篷隔热效果的研究

帐篷在救灾过程中发挥了巨大的作用,但是内部热环境较差。为了改善居住条件,笔者设计并制作了双顶帐篷。在相同外部条件下,对双顶帐篷和普通单顶帐篷进行了对比测试,数据显示,相比普通单顶帐篷,双顶帐篷内部空气温度和顶部内表面温度有一定幅度的降低,具有明显的隔热效果,可以有效改善内部热环境。在此基础上,使用FLUENT软件对不同间层厚度的双顶帐篷内的空气温度进行了模拟计算,并对计算得出的帐篷顶部得热量和内表面温度进行了分析,在不影响安装简便性和稳定性的基础上,帐篷顶部间距取为0.2 m为较优选择。     

热辐射通量对PMMA燃烧特性影响的实验研究

采用锥形量热仪研究了15~65kW/m2范围内不同的热辐射通量对PMMA燃烧特性的影响。结果表明,PMMA的平均热释放速率、质量损失速率和CO2产率与热辐射通量成线性递增关系;计算得到PMMA的气化热为2.35kJ/g;点燃时间和到达峰值时间随着辐射通量的增加而呈指数衰减趋势;CO产率与比消光面积随着热辐射通量的增加而增大;热辐射通量对有效燃烧热和总释放热的影响较小。并将实验得到的PMMA的燃烧特性参数与文献报道的值进行了对比,可以作为PMMA的燃烧性能测试及火灾危险性评价的参考。     

彩钢夹芯板房和帐篷的防火间距研究

对灾区过渡安置点搭设板房常用的彩钢聚苯乙烯(EPS)夹芯板和聚氨酯(PU)夹芯板结构、防火性能进行分析,同时对安置点内帐篷材质、燃烧性能进行介绍。在彩钢夹芯板房火灾实验基础上,用火灾案例和FDS模拟方法验证分析实验结论,研究确定彩钢夹芯板房和帐篷的防火间距。     

地暖对单层大空间火灾烟气运动的影响

为研究地暖采暖对单层大空间火灾烟气上升过程的影响,设计建立了小规模实验装置进行实验,并利用FDS 软件模拟实验工况,通过对比实验值和模拟值证实了FDS 软件模拟的可靠性。利用FDS 软件,对真实采暖单层大空间的火灾烟气上升规律进行数值模拟,提出该环境中影响烟气运动的主要因素及控制措施。研究结果表明：地暖采暖环境中的火灾烟气处于不稳定状态;在地暖采暖空间中,烟气上升和顶棚射流的速度都将有所提高,从而总体加速了烟气的发展进度。     

基于FDS的液硫储罐池火灾事故仿真模拟

以某硫酸生产企业的液硫储罐为例,运用火灾场模拟软件FDS对液硫储罐池火灾进行数值模拟研究,通过分析热辐射强度等数值,确立了液硫储罐池火灾对周围的设备、储罐等的破坏力.通过对模拟结果的分析,得出了液硫池火灾下火灾辐射强度、烟气分布等数据.模拟计算结果对指导群众疏散、减少液硫储罐池火灾造成的伤害具有重要的指导意义.     

某大型冷库消防安全评估

冷库建筑相对封闭,且建筑内部处于低温环境,具有特殊的火灾危险.针对某大型冷库存在防火分区面积过大等问题,对货架间的热辐射蔓延进行计算,并利用FDS对冷库火灾烟气流动和热辐射蔓延进行模拟分析.开展疏散实验,测得人员在黑暗中行走速度为0.66 m/s,计算冷库中人员的疏散时间.根据火灾蔓延与人员疏散研究结果,论证了在先进的消防技术和有效的消防管理条件下,增大冷藏间占地面积和防火分区面积的可行性.提出了对于大型冷库的消防技术和管理方面的建议.     

液化天然气池火固体火焰模型及预测工具

通过对陆上和水上LNG大尺寸火灾实验测试结果进行分析,得到影响LNG池火灾热辐射的关键参数,包括最大燃烧速率、最大表面热辐射能及LNG池火燃烧速率、表面热辐射能、火焰形状和传输率预测模型,并据此开发了基于固体火焰模型的LNG池火热辐射预测工具LNGFHR.与LNG-FIRE 3模型的计算结果进行对比,表明LNGFHR在陆上圆形LNG池火灾热辐射预测值与LNGFIRE 3接近;对于水面LNG池火,LNGFHR采用了最新的大尺寸LNG水面池火实验的研究结果,其预测结果大于LNGFIRE3模型的预测值.     

碳纤维/环氧层压板的燃烧特性

利用锥形量热仪,热辐射强度选取为15～80 kW/m2,采用电火花引燃和无电火花引燃的自燃两种着火方式研究碳纤维/环氧层压板在不同火灾环境下的燃烧特性,对比分析点燃时间、临界热辐射强度、质量损失速率及热释放速率的变化规律。结果表明:随热辐射强度的增大,两种着火方式下碳纤维/环氧层压板的点燃时间缩短,质量损失速率峰值增大,热释放速率峰值增大且达到峰值时间提前;相同辐射强度下,相比于自燃,强制点燃的点燃时间提前、临界热辐射强度降低,热释放速率峰值升高及达到峰值时间提前;随着热辐射强度的增加,着火方式对点燃时间和热释放速率影响逐渐减小。建立了碳纤维/环氧层压板的点燃时间及质量损失速率的数学模型,得到理论临界热辐射强度和气化热。