為了研究城市地下綜合管廊液氮滅火的可行性與滅火效果,開展綜合管廊液氮滅火特性試驗(yàn)研究。通過(guò)改變液氮噴口方向、液氮釋放距離等注氮參數(shù),研究綜合管廊內(nèi)液氮滅火效果與影響因素。結(jié)果表明:液氮可以快速撲滅綜合管廊火災(zāi),綜合管廊內(nèi)液氮快速滅火機(jī)制是冷卻降溫與隔氧窒息的耦合作用的結(jié)果,液氮注入管廊后快速蒸發(fā),形成低溫氮?dú)庠茍F(tuán),使高溫?zé)煔饪焖倮鋮s,同時(shí)氮?dú)庠茍F(tuán)的蔓延惰化熱解氣體,使火焰缺氧窒息。此外,水平注氮比豎直向下注氮整體滅火效果較好,液氮滅火時(shí)間隨注氮口與火源之間的縱向距離增大而增大。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,30(08)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

液氮滅火系統(tǒng)

利用位于火源中心上方的垂直熱電偶樹記錄羽流中心線軸向溫度分布，各熱電偶測(cè)點(diǎn)間距為15 cm。同時(shí)，為了獲取管廊內(nèi)部溫度分布，在管廊頂棚高度處，從羽流軸線向兩側(cè)依次布置熱電偶測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距為0.5 m，如圖2所示。熱電偶測(cè)量數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀每隔0.4 s采集一次，并實(shí)時(shí)接入計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)。輻射熱流計(jì)位于正對(duì)火源0.2 m的位置處，獲取火源熱輻射值。在封閉管廊內(nèi)應(yīng)用一個(gè)紅外熱像儀記錄火災(zāi)區(qū)域空間的溫度分布，用于與熱電偶測(cè)得的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)分析，同時(shí)直觀地觀察注氮過(guò)程。1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)時(shí)，火源設(shè)置于管廊中心，低溫注氮管路經(jīng)管廊中部孔洞進(jìn)入封閉管廊內(nèi)部，如圖3所示。點(diǎn)燃火源后，火勢(shì)逐漸增大，通過(guò)輻射熱流值以及紅外熱像儀結(jié)果觀察火勢(shì)增長(zhǎng)情況，在火災(zāi)穩(wěn)定燃燒階段，即觀察到火源輻射熱流值保持穩(wěn)定100 s后，關(guān)閉管廊兩端旋轉(zhuǎn)門，封閉管廊，同時(shí)開啟液氮儲(chǔ)罐閥門以及往復(fù)式低溫液體泵，開始注液氮。為了比較分析不同注氮參數(shù)下，液氮降溫惰化效果。在試驗(yàn)過(guò)程中，共設(shè)計(jì)6組試驗(yàn)工況，液氮從液氮儲(chǔ)罐由耐低溫軟管流入往復(fù)式低溫液體泵增壓后，以不同的滅火距離以及注氮方向自注氮口噴射，耐低溫管路直徑均為DN15，具體參數(shù)設(shè)置見表1。通過(guò)控制液氮儲(chǔ)罐出液閥閥門以及往復(fù)式低溫液體泵的轉(zhuǎn)速來(lái)控制液氮的質(zhì)量流量。注氮時(shí)，質(zhì)量流量會(huì)經(jīng)歷一個(gè)短暫快速的上升過(guò)程，然后保持穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)波動(dòng)，如圖4所示。液氮質(zhì)量流量與累計(jì)注氮量由科里奧利質(zhì)量流量計(jì)得到。試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)定注氮的平均質(zhì)量流量為314 kg/h。當(dāng)觀察到火源上方無(wú)火焰，停止注氮。從環(huán)境溫度、輻射熱通量等角度觀察管廊火災(zāi)撲滅情況。圖4 注氮過(guò)程質(zhì)量流量與累計(jì)質(zhì)量

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于核磁共振與應(yīng)力分析的液氮冷浸致裂煤巖研究[J]. 王春霞,張學(xué)博,盧方超.  中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]供風(fēng)量對(duì)采空區(qū)自燃動(dòng)態(tài)影響及防滅火技術(shù)[J]. 齊慶杰,祁云,周新華.  中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]細(xì)水霧在城市地下綜合管廊內(nèi)滅火特性的數(shù)值模擬研究[J]. 孫瑞雪,姚斌.  火災(zāi)科學(xué). 2019(01)
[4]城市地下綜合管廊滅火系統(tǒng)試驗(yàn)[J]. 陳治君,張剛,石曉龍,關(guān)通.  消防科學(xué)與技術(shù). 2019(01)
[5]縱向風(fēng)速對(duì)隧道中細(xì)水霧滅火效果的影響研究[J]. 李夢(mèng),劉申友,姚斌,石曉龍,林彬.  火災(zāi)科學(xué). 2017(01)
[6]液氮對(duì)不同溫度煤裂隙凍融擴(kuò)展作用研究[J]. 李和萬(wàn),王來(lái)貴,牛富民,劉文峰,張春會(huì).  中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
[7]煤礦液氮防滅火、降溫一體化技術(shù)裝備與應(yīng)用研究[J]. 馬靈軍,李玉民,周光華,董偉,史波波.  中國(guó)煤炭. 2014(11)
[8]煤礦液氮防滅火技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 史波波.  煤礦安全. 2014(10)
[9]液氮降溫防滅火試驗(yàn)研究[J]. 梁樹平,周西華,張宏偉,齊慶杰.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[10]細(xì)水霧滅火影響因素研究進(jìn)展[J]. 劉秀云,吳超,陳玉瓊.  消防科學(xué)與技術(shù). 2010(04)

碩士論文
[1]綜合管廊消防自動(dòng)滅火系統(tǒng)方案優(yōu)選研究[D]. 藍(lán)優(yōu)生.華南理工大學(xué) 2019
[2]城市地下綜合管廊滅火系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D]. 孫瑞雪.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[3]地下綜合管廊電纜火災(zāi)溫度場(chǎng)分布及煙氣流動(dòng)特性分析[D]. 杜長(zhǎng)寶.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3014233