基于火灾案例分析的火灾应急中控制烟气蔓延探讨

多起火灾事故表明,火灾烟气是导致大量人员伤亡的最主要原因。因此,对烟气致人伤亡的影响因素进行了分析,并根据火灾应急中的实际情况,对控制烟气蔓延的意义、可操作性、相关支持措施进行了阐述,旨在实现减少火灾伤亡的目标。

商业建筑排烟口与挡烟垂壁组合控制烟气

利用尺寸为38m(长)×21m(宽)×5.4m(高)的真实商业建筑火灾场景,使用3.0 MW真实柴油池火火源,研究排烟口与挡烟垂壁组合控制烟气时挡烟垂壁高度、排烟口位置和朝向等因素对烟气控制效果的影响。在火灾规模、排烟量和排烟系统启动时间都一定的情况下,挡烟垂壁的高度是影响烟气控制效果的关键因素。排烟口距火源越近烟气控制效果越好。排烟口的朝向对烟气控制效果的影响并不显著。

垂向射流与挡烟垂壁组合控制烟气蔓延研究

利用FDS模拟走廊中设置垂向射流与挡烟垂壁组合方式对高层建筑火灾烟气控制效果的影响。比较几种火灾模式下烟气的温度、浓度分布。结果表明,采用垂向射流与机械排烟结合的烟气控制模式比单纯机械排烟的效果明显提高;前室部分加压并在前室门前2 m处设置垂向射流,同时在垂向射流和机械排烟口之间布置挡烟垂壁的组合控制模式具有最佳的烟气控制效果。

焊接车间控制烟气技术措施

针对焊接车间的烟气污染及对操作者健康的危害,在借鉴国内外相关控制烟气处理技术与设计理念的基础上,对我国一般工业企业的实际情况提出相应的控制烟气的具体技术措施和实施办法,为完善焊接车间控制烟气的设计提供参考。

城市轨道交通超长隧道双车追踪模式下火灾烟气控制与人员安全疏散研究

[目的]城市轨道交通发车间隔一般较短,在超长隧道内会出现同方向行驶两列列车的情况,一旦发生火灾容易造成重大财产损失和人员伤亡,因此需对超长隧道双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律和人员安全疏散策略进行研究。[方法]采用FDS(火灾动力学模拟)软件和Path-finder软件,建立超长隧道火灾模型和人员安全疏散模型,对双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律,以及人员疏散进行仿真分析。[结果及结论]双车追踪模式下,前车尾部着火,通过临界风速纵向通风可保证前车火灾安全;火源下游烟气前锋的蔓延速度为3.20 m/s,至600 s时烟气蔓延至后车,620 s时烟气可完全覆盖后车;烟气温度沿隧道纵向衰减很快,且温度衰减符合双指数模型规律。双车追踪模式下,减小联络通道间距可减少人员疏散总时间,对人员疏散时离开列车的时间影响不大;开启列车端门和疏散平台一侧车门,可显著减少人员疏散时间。在超长隧道双车追踪的最不利火灾场景下,人员疏散存在困难,可通过减小联络通道间距保障人员疏散安全。

扁平大空间船舶火灾烟气控制试验研究

为有效控制扁平大空间船舶火灾烟气蔓延,研究大尺度火灾过程中的油池质量损失速率、舱室温度分布、隔热效率和烟气控制效果。利用尺寸为30 m×24 m×2.3 m的模拟舱,在0.35、0.55和0.70 m等3种不同挡烟垂壁高度和机械通风条件下开展试验。结果表明:挡烟垂壁高度增加,油池质量损失速率峰值减小;挡烟垂壁高度对舱室上层烟气温度的影响比对下层气体温度的影响更明显,1.4 m以上空间温度峰值明显下降,而1.4 m以下空间温度峰值无明显变化。顶棚平均温度和隔热效率随挡烟垂壁高度增加而下降。随挡烟垂壁高度增加,火源区与非火源区同时控烟模式隔热效率从28.2%提升至50.8%,火源区单独控烟模式隔热效率从29.4%提升至54.7%。

转炉吹炼水冷活动烟罩对烟气逸散控制机理的数值模拟

为了研究转炉铜锍吹炼过程中水冷活动烟罩对烟道内含硫烟气逸散的控制效果,构建了基于RANS方法的多组分流动传热的数值仿真模型,研究了不同转炉角度、不同烟罩限位和长度下的转炉烟气污染控制机理和效果评估。结果表明:转炉烟气的控制机理主要为水冷活动烟罩的遮挡作用和底部进气的气封作用。烟道出口的抽吸作用使气流向上流动,气封能力随着进出口压差减小而下降。延长烟罩可以增强封挡效果和二氧化硫以及三氧化硫的富集效果,工艺烟道内二氧化硫的浓度从7.8%提升至9.8%,三氧化硫的浓度从1.1%提升至1.4%。此外,由于高温区域主要集中在转炉出口附近,峰值温度约为1473 K,因此需要加强相应结构对高温酸性气体冲刷的防护。

数据驱动的城市固废焚烧过程烟气含氧量预测控制

烟气含氧量的精准控制对城市固废焚烧处理厂的稳定高效运行具有重要意义.然而,由于固废焚烧过程固有的非线性和不确定性,难以实现烟气含氧量的有效控制.为此,文中提出一种数据驱动的城市固废焚烧过程烟气含氧量预测控制方法.首先,设计了一种基于自组织长短期记忆(SOLSTM)网络的预测模型,结合神经元活跃度与显著性动态调整隐含层结构,提高了烟气含氧量的预测精度.其次,为了保证优化效率,利用梯度下降法求解控制律.此外,基于李雅普诺夫理论分析了所提方法的稳定性,确保控制器在实际应用过程中的可靠性.最后,基于实际工业数据对所提出的控制方法进行了验证,结果表明,提出的数据驱动预测控制方法能实现对城市固废焚烧过程烟气含氧量的稳定高效控制.

既有地铁车站纵向通风烟气控制模式试验研究

在北京某地铁车站开展现场试验,对不同烟气控制条件下烟气蔓延规律及楼梯口向下气流速度进行分析研究,同时利用FDS建立对应实际尺寸的数值模拟模型,增加烟气控制模式改变的工况,基于判断能见度危险来临时间对站台排烟能力展开分析研究。研究表明:针对不同烟气控制模式,烟气蔓延规律不尽一致,对于该既有车站而言开启全部风机及仅开启1号风机会造成楼梯口负压情形,即站台发生火灾烟气不会蔓延至站厅;分析楼梯口断面向下气流速度,可知开启全部风机时,楼梯口风速满足规范的楼梯口向下气流速度1.5 m/s的要求,而仅开启1号风机,一侧站台无法满足规范要求;在烟气蔓延规律分析及断面风速分析的基础上,可知1号风机对车站安全起主要作用;结合楼梯口断面风速试验数据与能见度危险来临时间模拟数据,可知开启全部风机相较仅开启1号风机大幅度提升了站厅安全性,但对站台排烟能力提升作用较小。

纵向通风对矿山隧道火灾烟气控制影响的模拟研究

矿山隧道是重要的运输和通行出入口,纵向通风和竖井排烟是矿山隧道火灾常见的防烟方法。在实际工程中,矿山隧道常采用其中一种方法。但是,采用混合两种排烟方式可能效果更好。因此,本文研究了纵向通风和带竖井的自然通风对矿山隧道火灾烟气控制的耦合作用。在考虑不同纵向通风速度(0~4 m/s)和4种典型竖井布置(竖井长度范围5~20 m,竖井间距范围15~60 m)的情况下进行了数值模拟,通过综合考虑烟的扩散和竖井排烟等因素来判断排烟性能,结果表明:当通风速度在1~2 m/s范围内时,对竖井自然通风矿山隧道火灾的防烟效果有积极影响。当通风速度超过2 m/s时,烟气总蔓延长度和危险区域长度增加,烟气分层变差,给救援工作带来不便。研究结果可为矿山隧道防火设计提供参考。

特长公路隧道无辅助通道火灾烟气控制方案研究

为探究5000 m以上隧道的火灾烟气蔓延特性及无辅助通道排烟方案的可行性,以慈利隧道为例,采用FDS火灾模拟软件模拟隧道火灾情景,分析了无辅助通道时慈利隧道烟气蔓延规律及温度场、CO浓度、能见度分布情况,并将不同风速下隧道烟气蔓延规律进行对比。结果表明:1)隧道排烟风速设置为4 m/s时,不设置辅助通道对火灾上游人员疏散安全性无影响,采用全射流纵向通风能够保证人员安全疏散,且烟气不会窜流;2)慈利隧道取消辅助通道方案是可行的,该方案极大地降低了隧道的建设和运营成本。

烟气控制在商业综合体建筑火灾灭火救援中的运用

随着城市商业的不断升级,商业综合体建筑数量呈快速增长趋势。通过分析商业综合体建筑火灾的烟气特点及危害性,从火灾烟气控制的战术目的、实施时机、消防救援人员几种常用排烟方法的实际运用进行介绍,为类似建筑火灾灭火救援的烟气控制提供参考。

火灾扑救中大跨度厂房烟气控制技术研究

大跨度厂房火灾是当前常见的一种建筑火灾类型,火场烟气是造成扑救难度大和人员伤亡的主要原因,充分研究火灾扑救中大跨度厂房烟气控制技术能够极大程度提高火灾扑救效率,减少火灾造成的人员伤亡和财产损失,避免因控烟不力造成火灾扑救被动。

狭长空间内220 kV大截面电缆火灾燃烧特点及烟气控制实验研究

为避免或减小狭长空间内高压电缆发生火灾的可能性,建立实验模型,研究狭长空间内220 kV大截面电缆燃烧行为及火蔓延规律,分析电缆火灾下狭长空间顶棚温度分布特征,结合电缆燃烧过程,设置5种不同排烟风速,探究排烟风速对其排烟效率的影响。研究结果表明:大截面电缆阻燃外护套受火后会形成高温熔融物,滴落在底板上的高温熔融物燃烧形成的火焰不断撞击电缆底部,在电缆底部形成的拓展火焰持续加热,引燃电缆外护套的未燃段,进而导致电缆外护套底部火焰在热对流和辐射的作用下稳定蔓延;狭长空间顶棚温度峰值及熔滴火焰前锋位置随着电缆阻燃外护套的持续燃烧不断推移;大截面电缆火焰蔓延速度呈现先增大、后稳定、再减小趋势;电缆燃烧过程中会产生大量有毒烟气,采用侧向排烟模式能够有效降低狭长空间内烟气浓度。研究结果可为狭长空间内敷设电缆的消防排烟设计提供参考。

加压送风口设置对前室烟气控制效果的影响研究

GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》第3.1.3条第2款对前室机械加压送风口设置作了严格要求,为了研究加压送风口不同设置方式对前室防烟效果的影响,以采用机械加压送风防烟形式的单入口独立前室为研究对象,借助PyroSim分别对前室加压送风口的位置、送风角度和送风口布置方式对前室门洞断面风速和前室烟气流动的影响进行了模拟研究。结果表明:送风口设置在前室门正上方时防烟效果最好,其次是在正对前室门的位置;合适的送风角度能够将送风气流引向前室门以改善防烟效果;正对前室门设置送风口时横向布置比竖向布置防烟效果更好。

隧道火灾烟气智能控制技术与实践

保障特长隧道安全通行是高速公路运营重要部分,特长隧道发生火灾时,烟气流动尤为复杂,严重威胁到隧道安全运转和人员生命财产。由于纵向排烟在双向隧道中存在安全隐患,而集中排烟则增加运营和管理费用,故当前隧道排烟模式以采用纵向排烟模式和集中结合模型为主。针对上述问题,文章提出一种采用多种排烟模式结合的烟气控制技术。正常运行时采用全射流纵向通风方式,同时设置排烟斜井集中排烟方式作为火灾工况下的排烟措施以实现对隧道左右线的排烟。经过现场数据测试分析,该方法在正常工况和火灾工况下能够对隧道烟气进行有效疏通。

多点进出隧道临界风速及烟气控制研究

为了研究多点进出隧道发生火灾时在纵向通风模式下的临界风速与烟气流动状况,以合肥市某隧道为例,以火源位置和匝道风速为控制变量,使用FDS进行模拟分析。结果表明,相同火源功率下火源位于两匝道中段的临界风速约为火源位于匝道前的1.12倍。匝道风速在0~1.0 m/s时,对主隧道临界风速的减小有显著影响;当匝道风速>1.0 m/s时,对主隧道临界风速的减小影响较小。采用主隧道、匝道联合送风的模式,当主隧道以临界风速送风时,匝道以较小的送风风速就能将烟气抑制在主隧道内,防止烟气进入匝道。

危险废物焚烧处置烟气污染控制技术应用研究

围绕危险废物焚烧处置技术以及烟气污染物质引起的环境污染问题展开了全面系统分析,同时简要介绍了指向烟气污染的控制技术工艺,为相关领域的研究人员和技术工作人员提供经验参考,并且确保我国生态环境保护事业,在具体开展过程中,顺利获取良好效果。

城市地下道路合流分岔路段烟气控制策略的优化研究

采用数值模拟的方法,对火源位于合流分岔路段上游时不同的纵向通风烟气控制策略进行了模拟分析,得到最佳的通风控制策略及送风参数。研究结果表明:火灾发生时,若只有主隧道送风,当送风风速为临界风速时,尽管火源上游烟气得到了很好的控制,但下游仍会有部分烟气会流入匝道,影响匝道内的行车安全;若加大主隧道送风风速以消除匝道内的烟气,则所需风速过大,既不经济也不安全;如果采用主隧道和匝道联合送风的送风策略,主隧道以临界风速送风,则匝道以较小的送风风速即可得到较好的烟气控制效果。该通风策略应为最优的烟气控制策略。

地铁隧道火灾人员疏散与烟气控制

在分析目前国内外地铁隧道火灾人员疏散方式的基础上 ,建议采用提高疏散效率且基本不增加投资的侧向疏散平台加联络通道的疏散方式 ,同时分析了隧道烟气控制的有关因素 ,给出了典型隧道烟气控制的临界风速 (危急空气流速 )