基于点源模型的拱顶罐池火灾热辐射通量分析

针对目前油品储罐区火灾爆炸事故处置缺少必要理论指导的现状,运用点源模型对常见公称尺寸的拱顶汽油、煤油和柴油储罐全面积池火的热辐射通量进行分析,探讨了油罐直径对点源模型计算结果的影响、水平热辐射通量与总热辐射通量的关系以及相同距离处被辐射目标物接受的热辐射通量随其高度位置的变化。提出了采用罐壁点源方法估算拱顶罐池火灾热辐射通量的建议,推荐采用汽油池火的热辐射通量进行油罐火灾热辐射危险性分析及消防安全设计方面的探讨。

热辐射通量对沥青改性PMMA燃烧特性的影响

采用本体聚合法制备沥青改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)块体,研究了热辐射通量对其热释放速率平均值、质量损失速率平均值、点燃时间、CO及CO_2产率的影响。结果表明,添加沥青的PMMA点燃后300 s内平均热释放速率由569 kW/m^2降低到了525 kW/m^2,沥青使其燃烧更加平稳;沥青改性PMMA的平均热释放速率、质量损失速率和CO产率与热辐射通量成线性递增关系;点燃时间随着辐射通量的增加而呈指数衰减趋势;CO_2产率在热辐射通量低于40 kW/m^2时基本不变,高于40 kW/m^2时呈线性递增。添加沥青之后PMMA能够平稳燃烧使其可以作为锥形量热仪标准物质候选物,得到的燃烧特性与热辐射通量的函数关系式为其不确定度评估提供了依据。

着火空间二维平面热辐射通量分布工程计算方法

文章利用固体火焰辐射模型,以网格划分的方法发展了一种空间二维平面热辐射通量的工程计算方法,利用C语言编制简单的计算程序,计算出着火空间二维平面热辐射通量的分布,在计算过程中应用了美国Nuclear Regulatory Commission(NRC)发布的计算公式,保证了计算结果的准确性,为火灾中热辐射通量的工程计算提供了一定的思路和方法。

火灾试验中复合推进剂热辐射通量的测量

为了验证热辐射通量理论计算方法对推进剂的适用性,采用热辐射计测试了三种推进剂在外部火烧试验中的热辐射通量最大值和平均值,并根据样品燃烧时间计算了样品的热辐射通量。三种推进剂的热辐射通量的测量平均值为2.87kW/m2,2.65kW/m2和3.44kW/m2,理论计算值为4.06kW/m2,7.62kW/m2和3.67kW/m2。结果表明:当样品燃烧时间大于5s时,热辐射通量的测试平均值与理论计算值基本一致;当燃烧时间小于5s时,由于理论计算公式中设定的燃烧热转变为辐射热的比例(0.33)大于实际转化率,导致热辐射通量的理论计算值偏大,因此建议用热辐射计测量样品的热辐射通量。

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。

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。

池火灾热辐射通量定量分析方法比较与优化

油罐池火的火焰及其产生的热辐射,可能导致周围人员伤亡或设备设施损坏。通过分析比较目前国际上四种主要计算池火灾热辐射通量经验模型的建立背景和适用范围,提出优化的池火灾热辐射通量计算方法,并且结合热辐射通量判断准则进行危险评价。

常见弹性地板的临界热辐射通量检测结果研究

弹性地板因其质轻、安装简单、性能稳定等优点被广泛应用于室内外装修。临界热辐射通量是表征铺地材料在外部热辐射条件下火焰蔓延能力高低的检测项目。本文对PVC地板、LVT地板、WPC地板、SPC地板、橡胶地板和亚麻地板的临界热辐射通量检测结果进行比较。结果表明,PVC同透地板、LVT地板、WPC地板、SPC地板的临界热辐射通量值基本可达8.0kW/m^(2)以上,燃烧性能等级达到B1(B-s1)级,PVC复合地板、橡胶地板及亚麻地板的燃烧性能稍差,燃烧性能等级一般在B1(C-s1)级。

烃类池火灾热辐射量化分析模型探讨

为澄清有关烃类池火灾热辐射量化分析模型选择中存在的问题,针对"池火计算方法"模型进行量纲分析和物理意义方面的讨论,提出该模型在概念使用、量纲关系、热释放速率的计算以及池火焰模化等方面存在的问题。系统阐述点源模型、Shokri-Beyler模型、Mudan模型等常用烃类池火灾热辐射通量分析模型的适用条件和应用范围。点源模型适用于被辐射目标物从池火焰接受的热辐射通量小于5 kW.m-2情况下池火灾热辐射的量化分析;Shokri-Beyler模型主要应用于估算被辐射目标物从池火焰接受的热辐射通量大于5 kW.m-2的情况;Mudan模型可用于估算无风或有风条件下被辐射目标物从池火焰接受的热辐射通量。

火焰与烟气层热辐射的实验与蒙特卡洛法模拟

高温烟气层和火源的火焰是火灾房间内的主要热辐射源.对多种尺寸房间内的热烟气层,分别采用蒙特卡洛法和理论计算法,求出了室内热烟气层对地板上的微元面、地板面和墙壁的热辐射通量,采用实验与蒙特卡洛法分别测量和计算出柴油油池火焰的热辐射通量.结果表明,蒙特卡洛法计算出的热辐射通量与理论计算值之间的相对误差可控制在5%以内,为保证较高的精度,计算时需选择较大的能束数,并且辐射面之间的面积比不宜过大.采用圆柱形火焰假设计算出的热辐射通量与实验值具有相同的变化趋势和数量级.

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。

BLEVE火球热辐射及其影响评价模型介绍

高压液化易燃、易爆化学品储罐易发生BLEVE,引起热辐射,会造成周围人员伤亡和设备损坏。介绍了BLEVE火球热辐射及其影响模型,通过该模型可以计算BLEVE火球的尺寸、持续时间、升空高度、热辐射通量及预测暴露在BLEVE火球热辐射通量下人的致死概率。

室内常见装饰用织物热辐射引燃特性

采用锥形量热仪对4种室内常见装饰用织物的热辐射引燃特性进行实验研究。分别取热辐射通量为30、35、40、506、0 kW/m2,分别在使用和不使用点火器条件下对样品进行热辐射引燃试验。点火器为10 kV电弧点火器。实验结果表明,在相同条件下,4种试样的引燃危险性按化纤、麻绒、棉麻和棉加丝的顺序依次减小。在低热辐射通量下,所选装饰用织物样品的引燃时间随热辐射通量的变化较大。通风、引火源等因素对织物的热辐射引燃特性都有明显影响。

长时热辐射环境对消防头盔防护特性的影响

消防头盔的防护性能对于判断消防救援人员在热暴露环境中的安全十分重要。利用自主设计的长时热辐射测试平台,研究了消防头盔暴露于4级热辐射强度(2、5、7和10 kW/m^(2))下热学、力学、光学等性能参数的变化规律,测定了消防头盔各部位的内外温升、硬度和照度。结果表明:热暴露过程中,消防头盔的内外温升随热辐射强度的增大而增加,硬度、照度皆随热辐射强度的增大而衰减;当温度达到200℃时面罩起泡导致透光率下降,当热辐射强度为10 kW/m^(2)时面罩起泡面积过大造成其光学性能失效,且盔壳硬度过低造成其力学防护性能失效;消防头盔内顶部填充的缓冲层可有效吸收辐射热量,降低盔内温度,但不同位置热辐射对盔内温升速率无显著的影响。

基于油罐区火球事故的热辐射危害研究

为了研究油罐区火球事故热辐射危害,基于火球燃烧模型和热辐射传播原理,结合丙烷火球案例研究,并用FDS软件模拟验证。根据参与反应燃料的质量,确定火球燃烧参数:火球最大直径、燃烧时间、最大上升高度以及表面热辐射能。通过改进观测因子和大气透射率公式,建立关于受辐射目标高度的火球危害模型函数。用MATLAB计算结果,对照热辐射通量准则,确定罐体热毁伤等级。理论计算结果与模拟结果吻合度较好,监测点位置越高,接受热辐射通量越大,罐体受损越严重。相较于传统火球危害模型忽略受辐射目标高度,导致低估油罐受损程度,改进后模型分析油罐区火球事故热辐射危害更加安全、可靠。

烃类流体火灾伤害破坏作用定量分析

对烃类流体火灾的伤害破坏作用进行正确的定量分析是开展重大消防目标火灾风险评估工作的基础。针对烃类流体火灾伤害破坏作用定量分析中存在的问题,系统论述烃类流体火灾伤害破坏作用的定量分析方法,分析并讨论火球、池火、喷射火和蒸气云火灾等不同火灾形式的热辐射通量计算模型及其前提条件,对不同热辐射伤害破坏作用准则及伤害概率模型的适用条件和模型基础进行了论述。

6 mm单层浮法玻璃全尺寸火灾实验

在ISO 9705标准燃烧室(3.6 m×2.4 m×2.4 m)中央放置不同大小的油池,完成了5组由6mm普通浮法玻璃构成的单层玻璃窗暴露向不同规模火源的全尺寸火灾实验.通过玻璃附近气体温度分布曲线可知,实验中玻璃窗处于与实际火灾非常相似的分层室内火灾环境中.给出了包括热释放速率、热辐射通量、玻璃附近气体温度分布、玻璃暴露表面温度、玻璃遮蔽表面温度、玻璃首次破裂时间和破裂模式等实验数据,分析了单层浮法玻璃火灾特性的相关规律.

低压低氧环境下油盘火的对比实验与燃烧特性

为了研究西藏高原低压低氧环境下可燃物的燃烧特性,在拉萨和合肥两地进行正庚烷油盘火燃烧对比实验.两地的实验房间尺寸相同,采用两种尺寸的油盘,实验测量了燃烧时油盘上方的温度、周围环境的热辐射通量以及失重速率等燃烧参数.实验结果表明,在相同尺寸油盘的燃烧速率、火焰宽度以及火焰体积下,拉萨的实验值比合肥小;相同燃烧速率油盘火对环境的热辐射通量,拉萨比合肥的实验值低,但是拉萨的火焰以及热烟气温度比合肥的高.

温压炸药爆炸释热特性研究

为了研究RDX基温压炸药的爆炸热量释放历程,对自由场和半密闭条件下的TNT、852及G-1温压炸药爆炸过程进行了空爆试验,采用热通量传感器记录了3种炸药在两种试验环境下爆炸过程中的热通量时间历程。结果表明,热通量传感器可以获得炸药爆轰、无氧燃烧及有氧燃烧3个阶段的热历程时间曲线;在半密闭空间中爆炸时,G-1温压炸药有3个明显的热量释放历程:爆轰、无氧燃烧和有氧燃烧;TNT和852炸药只有爆轰和有氧燃烧过程。结合852及G-1温压炸药配方组成,对比分析热量释放时间历程曲线认为,铝粉均参与了G-1温压炸药的3个反应阶段。对比自由场和半密闭条件试验结果发现,试验环境对温压炸药反应历程影响较大,半密闭条件有利于提高温压炸药的热量输出。

池火灾模型在安全评价中应用的研究

随着我国对燃油需求的不断增加,城市中出现了大量的燃油储灌。这些储罐一旦发生泄漏事故,很有可能引发火灾,给临近的工作人员和居民的生命财产安全造成严重的威胁。因此,要对这些储罐进行安全评价———根据储量和四周环境预测出池火灾面积的大小及伤害范围,以此为依据判断储灌的安全等级,从而对其进行有效的管理。将安全疏散的原理应用于危险源的安全评价当中,使之更加合理化、性能化。