火灾事故调查中的化学知识与分析方法

针对消防教育化学教学中学生学习积极性不高,教学针对性较差的问题,通过消防部队调研、专业课程和专业文献研究及多年积累的教学经验总结,系统梳理总结了火灾调查中的起火部位认定、火灾物证的化学分离方法、火灾物证的化学分析等环节涉及到的化学知识和化学分析方法,以期激发消防专业学生学习和运用化学的兴趣,同时为其他专业化学教学提供实践教学案例。     

北京环线岛式车站两种排烟模式对烟气流动规律的影响

本文针对北京地铁环线的一个典型岛式车站内发生火灾时两种排烟模式下烟气的流动规律进行了数值模拟研究.通过CFD方法模拟了地铁火灾时的气流场和温度分布以及烟气浓度分布,由此分析比较了当地铁站台中部发生火灾,两种排烟模式下烟气的温度分布和扩散特性.模拟结果表明,车站风机与相邻区间风机同时排烟的模式对于火灾烟气扩散的控制效果要好一些.     

远离火源位置点烟气浓度变化规律的实验研究

建筑火灾致死的主要原因是烟气,且伤亡人员主要在远离火源位置处。本文在小尺度实验装置上进行了大量的实验,系统研究了燃料充分燃烧变化时的规律、烟气浓度在通道远点的变化以及两者的相互关系,推导了远距离处烟气浓度变化的关系式。     

火灾的周期性波动规律及其应用

分析中国火灾的历年统计数据,发现中国火灾发生规律同时具有增长趋势性和周期波动性特征.借助于M ATLAB软件,根据2000-2006年中国火灾统计数据,分别建立了火灾24小时发生起数的(1)趋势灰色预测与周期波动指数相乘的组合预测模型和(2)二次曲线趋势与Fourier级数叠加的组合预测模型,两个模型(预测值与实际值)的平均相对误差都小于0.09.研究结论为消防研究、消防部门决策提供科学依据.     

火灾情况下混凝土板温度场的解析解

针对火灾情况下火场温度和构件边界的温度均随时间不断变化的问题,应用杜哈美尔定理分析了边界温度按一定规律随时间变化的热传导问题。推导得到了火灾情况下混凝土板温度场的解析解公式,并应用MATLAB编程计算得到了解析解结果。比较解析解的计算结果和试验结果发现:两者得到的截面温度场都呈非线性分布;两者的变化趋势一致,即近火面的温度梯度很大,距受火面越远,温度梯度越小;温度曲线都是凸向坐标轴。因此,推导得到的解析解公式适合于求解火灾时混凝土板横截面的温度场。同时,只要能够求出非齐次项与时间无关时的辅助问题的解,便可应用杜哈美尔定理求解该热传导问题的温度场,因此该方法可推广应用于火灾情况下其它构件温度场解析解的计算。     

金属火灾熔痕的显微组织及物相成分的实验研究

利用X-射线衍射(XRD)和3D图像处理软件(Image-pro)研究了四种不同火灾类型金属熔痕的显微组织、平均晶粒度、物相组成及其分布规律。结果表明：金属火灾熔痕主要由立方晶系的Cu₂O和胞、枝状的Cu组成。在四种不同的起火方式下,金属熔痕的显微组织和成分有显著的差别：(1)一次短路的火灾熔痕平均晶粒度为3～5 μm,其Cu₂O含量最低;过载熔痕的平均晶粒度与一次短路的类似,但其Cu₂O含量为30%左右;(2)二次短路熔痕中含有一定数量直径较大的微观空洞,平均晶粒度约为30 μm;其Cu和Cu₂O衍射峰出现展宽和辟裂,烧蚀程度最深;(3)火灾熔痕中粗大的Cu₂O等轴晶衍射峰强度最大,且显微组织中几乎没有微观空洞存在。     

烟雾箱模拟丙烯-NOx的大气光化学反应

利用自制烟雾箱对丙烯-NO_x的光化学反应进行了一系列模拟实验, 研究了相对湿度及丙烯与NO_x的初始浓度比值对丙烯-NO_x光化学反应产物如O₃和CO的影响. 实验得到了臭氧最大值、CO最大值及反应掉的C₃H₆均随相对湿度的增加而减少, 丙烯的臭氧生成活性最大值(IR_max)也随着相对湿度的增加而减小, 且两者间存在显著的线性关系. 丙烯与NO_x的比值对反应生成臭氧最大值的影响出现两种情况: 当初始浓度比值在1.0～3.4之间时, 臭氧最大值随着该比值的增加而有大幅度提高|而当该比值分别在3.7～7.4之间时, 臭氧最大值随比值的增加而有小幅度的下降. 此外, 本研究还利用丙烯MCMv3.1机理对反应进行了数值模拟.     

基于Zigbee的高层火灾定位及语音报警系统

近年来,我国高层建筑火灾发生率呈逐年上升趋势,高层建筑防火和火灾报警的研究,显得尤为迫切和重要,其中火灾报警系统已成为必要的装置,对现代建筑起着极其重要的安全保障作用。提出了一种高层火灾定位及语音报警系统,该系统由Zigbee无线传感器网络、火灾探测器、语音单片机组成。当高层建筑发生火灾时,系统将通过火灾探测器自动判断火灾的发生,然后利用无线传感器网络在第一时间发送给各楼层终端设备,自动触发各楼层语音单片机播报火灾发生的具体楼层和逃生注意事项,可以让人们更快做出反应、选择更合理的逃生方式,为楼内人员的逃生赢得宝贵时间,由此可最大程度地保护人们的生命安全。因此,对高层防火系统的研究可大大降低居民住宅、写字楼、宾馆、饭店等高层建筑的火灾损失。     

火灾烟雾颗粒凝并分形特性研究

火灾烟雾颗粒因布朗运动由初期的主粒子凝并形成大颗粒的凝团结构，其外形呈现出分形特征，根据分形理论对火灾烟雾颗粒凝团结构进行分析研究，采用场发射扫描电镜对多种材料的烟雾颗粒图像进行测试，通过对烟雾凝团图像进行处理，获得了火灾探测中常见的多种材料的分形维数和分形系数，给出了烟雾颗粒的主粒子粒径，并对其影响因素进行了对比分析，为火灾烟雾探测中颗粒凝并分形特性研究提供有益的探索. 关键词： 火灾 烟雾 颗粒 凝并 分形     

混合温场作用下地铁车站结构的热力研究

为研究地铁车站在火灾发生过程中结构随温度升高的受力和变形情况,以某地铁站主体结构为对象进行研究。车站中火源产生的温场是由热对流和热辐射叠加而成的混合温场,为使模拟更加精确,根据材料性质随温度改变的情况对模型材料参数进行调整;模拟了温度在4℃~1000℃范围内车站结构的受力、变形特征。分析结果表明:相同温度下,火源位置3对应的监测点沉降量最大,位置2次之,位置1最小;火源位置1和位置2测点沉降基本发生在距火源中心±20m内,位置3在±40m内,从沉降量看温度在600℃~1000℃范围内结构有进入塑性阶段趋势;空间刚度越小,热应力释放的主要区域越集中;火源位置1的热应力释放区间距火源中心80m之外,位置2在±20m内,位置3在±10m内,从竖向应力看在800℃~900℃范围内结构有进入塑性阶段趋势。研究可为火灾过程中或灾后车站结构安全性评价提供依据。