开敞条件下多孔可燃物阴燃实验研究

与有焰火火灾相比,阴燃及其引起的火灾在实验和理论方面的研究较少,尤其是开敞室内空间全尺寸阴燃实验研究比较缺乏。该文基于ISO9705燃烧室自制的阴燃试验台,开展多孔可燃材料(聚氨酯软泡)阴燃实验,分析聚氨酯软泡在不同的热流强度条件下引燃温度和升温速率的变化规律,得到聚氨酯软泡在开敞条件下阴燃点燃过程中的化学变化过程和临界点燃温度。

数字图像技术辅助二次短路熔痕金相组织定量分析研究

以电气火灾二次短路熔痕显微组织为例,利用显微图像各组元的灰度特性,运用数字图像技术中的图像滤波、图像分割、轮廓提取方法对显微组织图像进行预处理,获取图像晶格和孔洞。结合体视学方法,对显微组织晶格粒径、孔洞大小等几何特征参数进行计算分析与测量,探讨数字图像技术辅助二次短路熔痕金相组织进行定量分析技术方法。

电气火灾一次短路熔痕金相组织特征参数定量分析

电气火灾一次短路熔痕鉴别和判定对分析火灾原因和事故认定至关重要,而目前金相分析方法目前处于经验和半经验水平,缺乏定量分析手段。本文开展不同电流条件下(100A至300A,间隔为20A)铜导线一次短路模拟实验,制作相应短路熔痕金相图谱。同时引入描述金相组织特征参数,基于Image-ProPlus应用数字图像处理技术提取图谱的金相组织特征参数量化指标,讨论金相组织晶粒和孔洞尺寸变化的特点,实现金相微观组织特征参数和电流之间的关系数据对比分析,探讨一次短路熔痕金相组织的量化判据和变化规律。

高层建筑的火灾模拟与逃生行为研究

以广州天河某商业中心为例,运用FDS和Pathfinder模拟器,研究了火灾场景时高层建筑内的烟气蔓延速度、温度、CO浓度和能见度的变化规律,以及室内人员的疏散行为特征。结果表明:①高层建筑中,在人员可用的安全疏散时间内,对人员逃生起决定作用的是中间过程阶段。在中间过程阶段,人员的移动速度会因路径选择难度的加大而变得缓慢,若适当地进行诱导,将有利于提高疏散速度。②本例中,仅通过疏散楼梯来进行人员疏散是不切实际的。考虑高温有毒的烟气有可能通过缝隙蔓延进电梯内,消防疏散电梯应仅停避险层、底楼或临近火灾区域的楼层。③FDS可以直接导入Pathfinder人员模拟器。通过FDS模拟高层建筑火灾,并结合Pathfinder进行人员疏散模拟,能根据实际情况找出最佳疏散时间,从而为实际应用中的疏散演练和应急诱导疏散规划等问题提供理论依据。

电气火灾一次短路熔痕物证鉴定案例分析

电气火灾物证检测过程中判定一次短路熔痕性质鉴定意见关乎火灾调查工作进行,必须做到科学、客观。当前电气火灾原因技术鉴定方法宏观法和金相法国标只有比较笼统的定性判据,缺乏参考图谱和详细说明,而实际火灾案例中一次短路送检物证特征又鲜有总结分析。本文对民宅、仓库和车间三类场所典型一次短路火因的实际火灾案例中熔痕迹物证痕物证外观和金相特征进行分析和总结,并与国标特征描述和模拟实验样品熔痕特征进行对比分析,总结分析一次短路熔痕一般特征和发生环境的相关性,给出鉴定应用与实践中应注意的要点,为电气火灾一次短路熔痕物证判定提供参考判据。

工业污泥掺混煤的燃烧与排放性能研究

利用热重分析仪,在空气氛围下对工业污泥、煤及两者的掺混物进行了热重实验,得到掺混物的TG和DTG曲线以及表征燃烧特性的着火温度、燃尽温度、最大燃烧速率、可燃性指数和综合燃烧特性指数等。通过稳态模拟软件Aspen plus建立了污泥和煤的掺混燃烧模型,研究过量空气系数对掺混燃烧性能的影响。结果表明:①掺混比为5∶5,6∶4,7∶3时,混合物的燃烧范围最大,而掺混比为5∶5时混合物的可燃性最好,燃烧速度快,燃尽时间也较短;②过量的空气能增加湍流度,提高燃烧效率,但会降低炉内温度,增加SO3的生成。对于质量比为5∶5的混合物,过量空气系数应控制在1.6左右。

竖井电缆分支连接接触不良故障鉴定研究

基于穿刺线夹结构和施工工艺,分析其作为楼层电缆分支连接器引发接触不良故障可能存在的原因。开展电缆分支接触不良故障的模拟实验,提取高温凝固形成的熔痕,对样品熔痕进行外观分析和金相分析。针对3起实际火灾案例的熔痕特征,对比分析了实验与案例熔痕的外观形貌和金相组织,分析两者的差异性和相似性,总结竖井电缆分支连接接触不良故障引发火灾形成的熔痕特性。

基于Phoenics化工储罐区火灾数值模拟研究

应用Phoenics软件针对广州市南沙区小虎岛某化工厂储罐区火灾进行数值模拟,探讨基于CFD软件化工储罐区火灾数值模拟关键技术。计算结果直观地表达了火灾发生的全过程,以及不同时间、不同位置烟气的温度、浓度、能见度等参数的变化情况,分析事故状态下破坏影响范围,揭示火灾过程的规律性,给出灭火救援建议。

火灾场景对电气火灾熔痕微观尺度特征的影响

为研究火场温度和火场持续时间下所形成的火灾熔痕的微观尺度参数的变化规律,本文通过进行模拟火灾场景从而重现火灾环境,进而采用XRD分析模拟的熔痕,分析熔痕的晶粒大小和微观应变等微观结构和尺度特性参数。结果显示:(1)微观应变和晶粒大小随火场持续时间变化存在一定的变化规律:随火场持续时间增大,微观应变先增大后减少,而晶粒大小的变化规律大致呈倒U型趋势。而随火场温度变化基本呈不断波动的变化趋势,相关度不高;(2)熔痕晶面(111)和(200)的晶粒大小和微观应变随火场持续时间变化规律在200A和300A电流短路情况下较为一致,而与400A电流短路情况下不一致。研究表明,火场温度和火场持续时间对熔痕围观尺度的特征有规律性影响,可初步形成不同熔痕围观尺度特征参数对应不同火场环境的相互关系体系。

电气火灾中的电弧熔痕特征与外热关系

为建立电气火灾物证鉴定关于一次短路熔痕和二次短路熔痕的量化分析,研究外热条件对短路熔痕的影响,借助X射线衍射仪和扫描电镜及能谱仪,分析短路熔痕的微观结构和成份信息。实验结果显示:在特定的热处理时间变化趋势下,一次短路熔痕晶粒大小的发展趋势与热处理时间趋势一致,二次短路熔痕晶粒大小的发展方向与热处理时间的变化趋势相反,而且,一次短路熔痕织构系数的平均值随外热温度的上升,先增大后减小,二次短路熔痕织构系数的平均值只在较小数值范围内波动。进一步分析短路熔痕不同区域的化学成份发现,一次短路熔痕和二次短路熔痕主要含有C、O和Cu三种元素,在熔痕的沉积层,一次短路熔痕的氧含量约为6%,二次短路熔痕的氧含量约为3%,但在熔痕基体区,一次短路熔痕和二次短路熔痕的氧含量基本无变化,均在3%左右,不随外热温度和热处理时间变化。从研究结果可知,在600℃内的电气火灾中,短路熔痕随外热温度和热处理时间变化的相关数据可以成为短路熔痕量化分析的基础。

塑料灯座火灾痕迹分析研究

应用红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM/EDS)分析测定火灾现场吊灯残骸塑料灯座碳元素的含量变化,确定其不同部位燃烧残骸炭化程度,讨论分析火灾痕迹蔓延过程。通过对导线熔痕外观和金相组织分析讨论分析,运用火灾蔓延痕迹的形成机理确定灯座火灾起火原因。从痕迹的形貌判断火灾是从灯头内部向外燃烧的。傅里叶变换衰减全反射红外光谱法和SEM-EDS两种分析方法的检测结果与外观检测时的推测相符。金相分析鉴定灯头内导线的熔痕为一次短路熔痕。认为火灾由内部电气故障引起。

楼梯间电动车火灾数值模拟研究

楼梯井电动车火灾呈典型的烟囱效应现象,短暂燃烧,浓烟迅猛,往往危害很大。模拟结合全尺寸实验结果,基于FDS软件对电动车在楼梯井内燃烧进行动态仿真,相关数据进行对比分析。研究结果表明:物理实验数据与数值模拟数据比较吻合,楼梯间平均温度370℃左右,最高温度超过1 000℃,楼梯间浓烟毒性很大;火焰卷吸处上方的无量纲温度随楼梯井竖直高度的增加而减小,同一区域的近墙处温度较高;火灾后期在喷淋作用下,CO浓度在火灾熄灭阶段有所增加。

火灾调查中痕量助燃剂的分析技术研究进展

介绍了火场残留物中痕量助燃剂(乙醇、丙酮等)的分析检测方法,对样品的预处理过程和分析方法作了评价。通过采用一些新的前处理方法(包括顶空、固相微萃取法、超临界流体萃取、液相微萃取和化学衍生化法),并结合紫外可见光谱、气相色谱和色谱-质谱等分析检测方法能够获得比较理想的分析结果。