电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土柱轴压性能研究

进行了14根电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的轴压试验,分析截面高宽比、受火时间和含钢率对其火灾后剩余承载力的影响。试验表明:该类短柱的破坏模态均为局部屈曲、焊缝开裂和混凝土被压碎;试件的剩余承载力随着受火时间或高宽比的增加而降低,受火120 min后该类试件的承载力降低了7.8%~13.9%。接着建立了有限元模型,该模型可很好地模拟实测结果。基于有限元模型开展了理论分析,结果表明初始荷载对该类组合柱的剩余承载力影响较小。参数分析表明当混凝土强度从30 MPa增加到90 MPa时,其强度折减系数降低了15.8%;当截面周长从1 228 mm增加到4 913 mm时,其强度折减系数提高了20.5%;当受火时间从0 min增加到180 min时,其强度折减系数降低了8%;但含钢率、高宽比和钢材强度对其强度折减的影响较小。最后给出了电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的剩余承载力的设计方法。

综合管廊电力火灾特性及其影响因素研究

以武汉市武九综合管廊为背景,利用火灾动力学模拟软件FDS建立了不同通风条件、不同坡度、不同断面形状的综合管廊高压电力舱的全尺寸火灾模型,对不同工况下高压电力舱内的火灾发展规律、烟气流动规律、温度场演化规律进行了对比研究。研究结果表明:综合管廊电力火灾可以划分为引燃、发展、全盛、衰减4个阶段;火焰主要在垂直方向蔓延速度较快,水平方向蔓延速度较慢且范围有限;火灾时综合管廊内最高温度可达1000℃,出现在最上层电缆附近的顶棚处;平直段中央发生火灾后140 s左右烟气到达防火分区的端部,并在5 min内逐步充满整个防火分区;通风会增大火灾蔓延的范围和速度,增大火灾功率,延长火灾时间;综合管廊有纵坡时,火灾沿上坡方向蔓延速度更快,且综合管廊的坡度越大,火灾在纵向的蔓延范围越大,火灾功率越高;圆形断面综合管廊电力火灾的蔓延规律与矩形断面综合管廊基本一致,但由于弧形顶棚对射流的高温烟气的引导,使得综合管廊过道对侧顶部的电缆更容易被引燃。因此,综合管廊电力舱内应主要控制火灾在竖向的蔓延;发生火灾时应立即关闭通风系统,窒息灭火;在下卧段等两端有纵坡的区域,可以在底部舱室设置逃生口或者将舱室之间互设为逃生通道。

综合管廊在电力火灾下的结构损伤特性研究

利用火灾动力学模拟软件FDS建立综合管廊高压电力舱火灾三维模型,研究了综合管廊内电力火灾的发展过程及其温度分布规律。模拟结果表明电缆在引燃以后,火灾主要向上层电缆蔓延,结构的内壁温度演化适用电力火灾标准升温曲线。通过引入温度损伤参数,建立了混凝土温度-应力耦合弹塑性损伤模型,可以较好地反映混凝土在不同温度下的力学性能,并通过子程序将模型嵌入了有限元软件ABAQUS中。利用ABAQUS建立了综合管廊高压电力舱的温度-应力耦合三维有限元模型,将火灾温度边界导入到了模型内,模拟综合管廊在火灾下的结构损伤特性。模拟结果表明,综合管廊主体结构受到电力火灾高温的两方面严重影响,一方面温度升高造成了混凝土材料性能的急剧劣化,另一方面由于火灾造成的强烈的温度梯度,温度应力也造成了混凝土的损伤。综合管廊侧墙与顶板的挠度在火灾初期由于温度应力而减少,后期又由于火灾造成的损伤而增大。火灾后期综合管廊侧墙的腋角附近损伤严重,出现了塑性铰。

304不锈钢在电力火灾下的力学性能与组织演变特性

对电力火灾场景不同热输入条件下304不锈钢力学性能及微观组织开展研究,分析了最高火灾温度下与不同冷却条件下304不锈钢材料力学性能与组织演变的关联关系。结果表明:在相同温度下,保温时间对304不锈钢的力学性能影响不大;而随着温度升高,流动应力明显降低,304不锈钢的抗拉强度、屈服强度呈线性减小,1 100℃时分别降低至34.5和13 MPa,断后伸长率呈线性增加,1 100℃时增加到132%;在1 100℃,保温时间低于30 min时,以多个晶粒合并成一个大晶粒的方式逐渐长大,保温时间大于30 min后,大晶粒内部开始出现退火孪晶,晶粒和组织不再发生转变;冷却条件对304不锈钢整体力学性能影响不大,不同过火条件下抗拉强度与室温相比变化率不大于5%,屈服强度在室温至1 000℃范围下变化率不大于10%,1 100℃时,空冷及水冷条件下屈服强度分别降至81%和86%,主要归因于1 100℃时晶粒明显长大,平均晶粒尺寸达到86.1μm。

电力火灾安全防护技术体系研究

通过分析当前电力火灾防火灭火技术,并根据电力火灾发生的原因和危险性,提出了电力火灾智能探测及灭火技术、电力安全新技术、防火灭火技术研究的内容和研究方法,从而明确了电力火灾安全防护技术体系的研究方向和研究思路。

分布式光纤测温系统在任家庄选煤厂预防电力电缆火灾中的应用

针对目前选煤厂安全中突出的火灾探测问题,提出了一种比较成熟的分布式光纤测温系统。该系统采用光时域反射技术和拉曼散射测温技术,由测温光缆、分布式光纤温度分析仪和监测计算机构成,具有极高的灵敏度和定位精度。它的应用对实现选煤厂的安全生产起了很大的作用,对预防事故的发生具有重要的工程实用价值。

电力系统火灾智能报警系统的优化研究

电力系统火灾不同于其他的火灾,具有破坏性大、火势蔓延块的特点,当前电力系统火灾事故频发,并有逐年上升的趋势。火灾报警系统在保障电力系统安全方面发挥着重要作用,然而现有的火灾报警系统存在采样不准确、数据产生不及时等缺点,造成报警系统不能及时准确地提示火灾的存在。在传统的火灾报警系统的基础上,分析了目前火灾报警系统的缺点和不足,结合电力系统的特殊应用场合,对其进行了系统的优化设计,采用双传感器检测,采用DSP纯数字控制器,引入CAN总线通信方式,实现了较高的系统性能。

电力监控及电气火灾系统在港珠澳大桥珠海连接线项目的应用

随着我国高速公路迅猛建设的步伐,高速公路电力监控及电气火灾系统也得到了快速发展和应用.高速公路电力监控及电气火灾系统主要是对本路段电网进行摇控、摇测、摇信,以便提高营运单位管理效率、减少损失、降低成本,及时发现电网在运行中出现的故障并发出警告,消除隐患于未然.本文着重介绍电力监控及电气火灾系统在港珠澳大桥珠海连接线实际应用,并以实际案例介绍电力监控及电气火灾系统在本次应用中发挥的作用.

输变电场所火灾粒子特征识别方法研究

电力场所火灾是生产安全和人身、财产安全的重要威胁,特别是高压电力场所,电压等级高、电流负荷大,且设备高度集中,火灾风险更高。电力火灾发生前,往往会出现如温度异常升高、绝缘层热分解等情况,导致大量火灾粒子产生,而由于火灾产生的原因和火险源类型不同,火灾粒子的产生速度、浓度变化等也体现出不同的特征。通过开展电缆廊道火灾试验,模拟多种典型火灾风险的发生,对产生的火灾粒子进行探测、识别及特征分析,形成基于火灾粒子变化特征的火灾识别方法,对火灾类型进行区分,为电力场所火灾防控管理提供支持。

户外变电站(换流站)用典型降噪材料火灾特性及改进现状

户外变电站(换流站)的降噪措施以隔声罩、隔声屏障为主,其主要构成材料为“碳钢、玻璃棉和岩棉”。电力火灾主要以绝缘油和高聚物燃烧为主,升温速度及最高温度均高于纤维类火灾,对材料影响更为严酷。电力火灾下,矿物棉类材料会发生热缩、粉化,对于消防基本无影响,但钢结构及镀锌钢板即使在1000℃时仍有强度,虽然软化变形,但不会直接断裂,仍阻碍灭火工作。“高温熔落式颗粒板”“基于热塑性PA6材料的高温可熔落结构”两种隔声罩改进方式改善了消防条件,其最终服役性能还需在应用中进一步积累试验数据。变电设备的本体低噪声化将是电工装备技术发展的最终趋势。

高压电力管线与市政管线共沟模式建设的研究

本文针对集美大道缆化工程共同沟建设的特点介绍了共同沟建设的几个电气技术问题,提出了减小高压电力电缆对沟内通信线路干扰的办法及电力事故灾害的防护对策及改善措施。

某长距离综合管廊工程消防灭火系统设计

随着管廊工程的推进,管廊消防措施也逐步引起重视,高压细水雾系统应用较广泛,但在管廊中的应用案例较少,结合合肥地区管廊实际情况,依据相关规范,探讨了参数选取,系统计算,管道布置,系统控制等问题,阐明了高压细水雾系统在管廊中的应用。

综合管廊内型钢电缆支架火灾承载力研究

选取武汉市某综合管廊内采用化学锚栓锚固的C型钢电缆支架作为研究对象,综合考虑了钢材与锚固胶在不同温度下的力学性能的变化,采用温度-应力耦合的有限元方法研究了其在火灾下的承载力和稳定性。计算结果显示,在标准电力火灾升温曲线的温度边界下,无防火涂层的C型槽支架横担的耐火极限仅为2~3 min,破坏位置为在最靠近端部的开孔处。火灾同时也会导致化学锚栓的抗拉承载力显著降低,火灾发生10 min以后,化学锚栓的承载力就下降到了40%,1 h以后,化学锚栓基本已完全失去了承载能力,且不可恢复。

细水雾粒径对地下综合管廊电力舱火灾灭火效果的影响

选取影响细水雾灭火效果的重要因素——雾滴粒径为研究对象,根据在建及计划建设的城市地下综合管廊电力舱相关设计参数,采用数值模拟的方法,分析了细水雾粒径对电缆桥架底层火场温度、火灾热释放速率和灭火时间3个重要参数的影响规律,得到了灭火效果较好的雾滴粒径取值范围,为实际工程设计提供参考。