地铁列车车厢火灾热释放速率研究

应用FDS建立地铁列车车厢模型,设定火灾场景,基于实际情况设定车厢内主要可燃物及其燃烧性能参数,模拟地铁车厢火灾发展情况、温度分布及热释放速率。模拟结果认为,单节列车静止于隧道时,地铁列车火灾峰值温度出现在车厢中部,约972℃,峰值热释放速率约8.8 MW。研究成果可为隧道事故通风与火灾烟气控制研究提供参考。     

醇基燃料小尺度燃烧实验研究及防治措施

对3种不同浓度的醇基燃料进行了小尺寸燃烧实验,测量了其在不同工况下的热释放速率、着火时间、放热总量等参数。结果表明,随着热辐射强度和燃料浓度的增大,醇基燃料的点燃时间缩短,热释放速率峰值增加,放热总量增加,火灾危险性增大。基于对醇基燃料火灾危险性的分析和判断,提出相应储罐设置位置及储量的消防建议。     

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。     

发泡聚苯乙烯的热释放速率预测模型

在小尺寸ISO 9705锥形量热平台进行了不同尺寸的发泡聚苯乙烯燃烧实验,选择长、宽、高均为10 cm的EPS立方体为一个实验单元测量发泡聚苯乙烯燃烧热释放速率。提出基于高斯函数的、不考虑燃烧物理过程的热释放速率曲线预测模型。涉及的燃烧热物理性能包括热释放速率峰值、热释放速率峰值时间、火灾时间宽度,同时发现了总释热量与可燃物数量的幂函数关系,借助参数之间的关系可以对大尺寸物体燃烧结果进行简单预测。     

喷涂油漆在薄金属表面燃烧特性研究

摘 要：通过锥形量热仪研究了喷涂油漆在薄金属表面的燃烧特性。选用35,50,65,80 kW/m2共4种热辐射强度,得到点燃时间、热释放速率、CO释放速率等参数。结果发现：薄金属表面油漆为典型的热薄型固体,点燃时间的倒数与热辐射强度呈线性关系。喷涂层数越多,引燃所需的热辐射强度越小,火灾危险性也越高,试验得到1层喷涂、2层喷涂和3层喷涂的临界热流强度分别约为30.8,10.0,5.0 kW/m2。热释放速率呈现出双峰特性,第一峰值和第二峰值随热辐射强度呈线性增长关系,且峰值随喷涂层数的增加而增加。CO释放速率则呈现出3个峰值。随着热辐射强度增加,各样品的火灾性能指数不断降低,火灾蔓延指数不断升高,火灾危险性增加。     

滇中地区主要树种单一燃烧性能研究

摘 要：树种燃烧性研究是森林可燃物调控的基础,可以为多种可燃物调控措施的制定提供理论依据和数据支撑。利用锥形量热仪对滇中地区9个树种和草本植物紫茎泽兰的2～4,5～8,9～12 mm直径枯枝（枯茎）燃烧性进行测定,对单一性燃烧性能进行分析,结果如下：随枯枝直径的增加,各树种点燃时间、持续燃烧时间、热释放速率峰值时间和有效燃烧热峰值时间变长,热释放速率峰值和质量损失速率峰值随枯枝直径的增加逐渐降低;直径越小,热释放速率峰值和质量损失速率峰值（pMLR）越明显,随着枯枝直径的增加,热释放速率峰值和质量损失速率峰值逐渐不明显;有效燃烧热峰值和比消光面积峰值与枯枝直径相关性不大;各树种随枯枝直径的增加,质量损失速率峰值时间逐渐增长;比消光面积峰值时间除桉树随枯枝直径增加而降低外,其他树种逐渐增长;草本植物紫茎泽兰与9个树种比较,点燃时间（TTI）、持续燃烧时间、热释放速率峰值时间、有效燃烧热峰值时间、质量损失速率峰值时间和比消光面积峰值时间最小,容易燃烧,火灾危害性大,易引燃树冠火;圆柏和藏柏热释放速率峰值高,华山松和云南松点燃时间和热释放速率峰值时间小,这4个树种易燃性高,着火后易引发连续树冠火,火强度大,容易造成大的损失。在森林可燃物调控过程中,要及时清理林下枯枝,特别是直径较小的枯枝。     

海底隧道背负式列车火灾热释放速率研究

介绍汽车燃烧热辐射理论和烟气辐射理论。建立基于汽车燃烧热辐射和烟气辐射的受限空间内汽车间引燃模型,讨论不同火源位置对背负式列车车厢火灾热释放速率的影响。针对凹底双层(SQ6型)背负式列车的车型结构,设计火灾热释放速率理论计算模型。车厢内下层汽车横向引燃仅需考虑着火汽车的辐射作用,上层汽车引燃需要同时考虑热烟辐射作用。针对SQ6型背负式列车,绘制不同火源位置下汽车燃烧的热释放速率曲线。研究结果表明:背负式列车火灾最大热释放速率约为11 MW,且下层汽车燃烧引发的火灾的最大热释放速率大于上层相同位置的汽车火灾,位于中部汽车燃烧引发的火灾的最大热释放速率值大于车厢端部汽车引发的火灾。     

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。     

基于CONE数据的材料热释放速率随辐射通量变化的研究

采用锥形量热仪测得几种材料在不同辐射通量下的燃烧性能数据，研究了不同的热辐射通量对热释放速率峰值、热释放速率平均值以及材料的点燃时间、到达峰值的时间、熄灭时间的影响。结果表明：同种材料在不同辐射通量下的热释放速率曲线形状是相似的，并且热释放总量是一个定值；平均热释放速率和热释放速率峰值是辐射通量的线性函数关系；点燃时间随着辐射通量的增加而呈指数衰减趋势；到达热释放速率峰值与火焰熄灭的时间基本上随着热辐射通量的增加线性递减。     

热辐射通量对谷物粉尘燃烧特性的影响

为研究热辐射通量对谷物粉尘燃烧特性的影响,以可食用玉米淀粉为研究对象,采用锥形量热仪(CONE)研究不同热辐射通量对热释放速率、质量损失速率、烟气温度、引燃时间等的影响。原料分别过120、140、160、180、200目标准筛进行筛分,于22、24、26、28、30 kW/m~2热辐射通量下进行点火燃烧实验。结果表明:相同测试条件下,玉米淀粉热释放速率峰值随热辐射通量的增大而增加,30 kW/m~2时峰值强度增大至最大80.293 6kW/m~2。热辐射通量变化对平均热释放速率、平均有效燃烧热、放热总量的影响较小。质量损失速率变化曲线随热辐射通量的增加向左移动,辐射通量22 kW/m~2质量损失速率曲线呈现一个较大的峰,其他辐射通量时均呈现双峰特征。烟气温度变化曲线随热辐射通量的增加整体向上移动。引燃时间随热辐射通量的增加而减小,呈线性减小关系且影响较大:热辐射通量为22 kW/m~2时,引燃时间为104 s;30 kW/m~2时,引燃时间减小至58 s。故相关涉粉企业在生产过程中应加强厂房内通风换气,严格控制设备、通风除尘管道等的温度避免内部热辐射温度过高。     

利用CONE研究阻燃胶合板的动态燃烧行为

利用锥形量热仪CONE调查了磷氮硼系阻燃剂FRW处理胶合板在不同热辐射通量条件下的动态燃烧行为.结果显示:随热辐射通量提高,未阻燃胶合板的热释放速率峰值、烟气释放量和火势增长指数上升明显,火灾危险性高;阻燃胶合板的成炭率较高、热释放和烟释放较低;在燃烧过程中CO产率受热辐射通量增大的影响较小;FRW能显著抑制胶合板的可燃性,从而降低胶合板在使用过程中的火灾安全风险.     

阻燃剂对聚氨酯硬泡燃烧性能影响的研究

研究了甲基磷酸二甲酯（DMMP）及其与几种常用卤代磷酸类阻燃剂复配使用,对聚氨酯硬质泡沫的点燃时间、燃烧热释放速率、总热释放量、烟密度、烟气生成速率等参数的影响规律,并对比了锥形量热仪与传统氧指数仪评价的区别。结果表明：实验所用阻燃剂可以明显提高聚氨酯硬泡的阻燃性能;单独使用DMMP的聚氨酯硬泡的点燃时间最长,而对于燃烧热释放速率、总热释放量、烟密度及烟气生成速率,则是复配使用效果更佳;相比于传统氧指数仪,锥形量热仪能够更加全面地评价聚氨酯硬泡的阻燃特性。     

铺层方式对碳纤维/环氧材料性能的影响

采用氧指数测试仪、垂直/水平燃烧测试仪、锥形量热仪,对不同铺层方式(厚度和角度)碳纤维/环氧复合材料的火灾蔓延特性及烟气特性进行研究。结果表明,铺层厚度增加,材料的氧指数增大,垂直/水平燃烧速率降低,CO/CO_2达到产生速率峰值的时间均缩短,材料产烟速率峰值减小,且达到峰值所需时间延后,总烟释放量增加,且烟气释放过程持续时间更长。铺层角度对材料的氧指数、产烟速率及CO/CO_2相关参数影响作用不明显。铺层方向[0°/90°]与火灾蔓延方向相同时,垂直/水平燃烧速度更大。铺层方向[±45°]与火焰蔓延方向不同时,可导致结构完整性、力学性能丧失,利于底层烟气的释放,使总烟释放量增加。     

表面结皮对喷涂聚氨酯泡沫燃烧性能的影响

选取不同的喷涂聚氨酯泡沫,采用《建筑材料或制品的单体燃烧试验》方法测量热释放速率指数FIGRA、热释放速率HRR、总热释放量THR、烟气生成总量TSP和烟气生成速率指数SMOGRA,研究其带表面结皮和不带结皮时的燃烧特性。样品厚50mm,喷涂在12mm厚硅钙板标准基材上,一组为喷涂后保留自然发泡形成的表面结皮,一组切削掉表面结皮。通过对试验结果的分析,发现保留表面结皮层的喷涂聚氨酯泡沫在热释放速率、总热释放量、烟气生成速率等数据明显差于切除表面结皮层的相同试样,表明喷涂聚氨酯泡沫结皮层比芯层阻燃程度低,在工程施工时应加强对喷涂聚氨酯泡沫结皮层的火灾风险控制,同时在对其防火性能进行评估时,应切除表面结皮层以反映该材料本身的性质。     

树脂漆对木材燃烧特性与烟气毒性的影响

选取带有表面树脂漆的桦木和楸木,采用锥形量热仪,选取25、35、45、55kW/m~2的热辐射通量,分析不同热辐射通量条件下的点燃时间、燃烧初期热释放速率特性、总热释放速率、一氧化碳体积分数等,得出表面漆对木材燃烧特性与烟气毒性特性的影响。结果表明:表面漆对桦木的最小点火能并无较大影响,减小了楸木的最小点火能;表面漆明显增大第一个热释放速率峰值;涂有表面漆的木材燃烧时一氧化碳体积分数会出现一个峰值;表面漆对木材燃烧特性的影响与木材种类密切相关。     

聚丙烯腈织物热稳定性与燃烧特性研究

对聚丙烯腈(PAN)织物在空气气氛下的热稳定性和3种热辐射强度下的燃烧特性进行研究。结果表明,PAN织物在空气气氛中的热分解过程主要包括3个失重阶段;随着热辐射强度的增大,PAN织物点燃时间有所提前,热释放速率和产烟率的峰值均得到了一定程度的提高,到达峰值的时间均有不同程度的提前,质量损失率增加,且初始热分解时间提前;当热辐射强度为25 kW/m2时,PAN织物的燃烧不充分,烟密度最大;热辐射强度越大,烟气扩散越快,且PAN织物的火灾性能指数值减小,火灾增长指数值增大;PAN织物具有较高的火灾危险性。     

基于AHP的有机保温材料火灾危险性综合评价

在分析建筑有机保温材料火灾危险性的基础上,根据有机保温材料燃烧性能试验得到的热释放速率、燃烧热值、烟气释放速率、烟气毒性4个参数指标,建立了基于试验数据的有机保温材料火灾危险综合评价指标层次体系,并利用这4个参数对聚氨酯、橡塑海绵、挤塑板的火灾危险性逐项进行了比较。在此基础上采用AHP法原理对样品的火灾危险性进行了综合评价,结果表明,火灾综合危险性排序为聚氨酯〉橡塑海绵〉挤塑板。     

小尺寸乙醇-水混合溶液池火燃烧特性研究

以体积分数10%为间隔配制11种浓度的乙醇-水混合溶液模拟不同酒精浓度的酒品,采用锥形量热仪,依据ISO5660测试其燃烧特性,获得质量损失速率、热释放速率、燃烧效率等关键参数,并给出不同浓度情况下各典型参数的预测公式。测得的燃料平均热释放速率和热释放速率峰值均与酒精浓度大致呈线性关系。已知库存酒精溶液的闪点时,可大致估算火灾情况下的平均热释放速率、总热释放速率,为酒类场所的火灾危险性定量预测提供依据,为白酒工厂、库房等地的总平面布置、储存规范、消防安全与应急处理提供参考。     

铺层结构对碳纤维/环氧层压板火反应特性的影响

利用锥形量热仪,垂直/水平燃烧速度测试仪、极限氧指数测定仪研究了单向、织物两种铺层结构对碳纤维/环氧层压板火反应特性的影响.结果表明,随热辐射强度的增加,不同铺层结构碳纤维/环氧层压板的点燃时间均缩短,质量剩余率降低,热释放速率、产烟速率峰值均增加,达到峰值时间变短,总热释放量和总烟释放量增加;在相同热辐射强度下,相比...     

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...