??? 3.3數(shù)據(jù)處理和分析
??? (一)煙氣
??? 研究煙氣分布對(duì)于火災(zāi)救援非常重要,尤其是環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)所,在電纜隧道火災(zāi)模擬中,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,繪圖比較,發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間增加,隧道由于通風(fēng)不佳,煙氣大量積累,在273.6秒(4.56分鐘)時(shí),煙氣只存在于0.5米高,到了1058.4秒(17.64分鐘)時(shí)(如圖3),其能見(jiàn)度已經(jīng)很小,而在此時(shí),可燃物還在劇烈燃燒,煙氣還在積累,人員幾乎不可能生存。
??? 從圖6中可以看出,當(dāng)612秒(10.2分鐘)時(shí),煙氣的濃度達(dá)到最大值。
??? 通過(guò)繪圖比較可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律:
??? 1.隧道電纜發(fā)生火災(zāi)時(shí),煙氣從著火源即燃燒較劇烈的一側(cè),向燃燒程度低的區(qū)域延伸。
??? 2.煙氣由于火羽流熱作用,先上升至頂部,而后順著墻面向下延伸。
??? 3.煙氣延伸速率很快。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在518.0秒(8.64分鐘)時(shí),距離地面1.0m以上的空間已經(jīng)充滿煙氣。如圖4。
??? 因此,在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),消防滅火人員應(yīng)該順著燃燒劇烈程度較低的一側(cè),彎腰前進(jìn),那些在火災(zāi)中逃亡者也應(yīng)該如此,或者爬到地上臉朝下,等待救援人員的到來(lái)。同時(shí),消防人員可以根據(jù)煙氣分布初步判斷著火源的大概位置,便于實(shí)施滅火和救援工作。
??? (二)火焰蔓延情況???? 在實(shí)驗(yàn)中,可以看到在10.8s時(shí),火焰開(kāi)始在垂直方向迅速蔓延,到達(dá)414.0s(6.9分鐘)時(shí)形成頂棚射流,加劇了火焰的蔓延,在529.0s(8.81分鐘)時(shí),火焰開(kāi)始在水平方向蔓延,到698.4s(11.64分鐘)時(shí),火已經(jīng)蔓延到左側(cè)上層電纜,到1580.4s(26.34分鐘)時(shí),火焰已經(jīng)充滿了整個(gè)隧道模型。
??? 分析可知,火從陰燃到劇烈燃燒,只用了500s(8.33分鐘)。在現(xiàn)實(shí)中,電纜隧道一旦發(fā)生火災(zāi)如果自動(dòng)滅火系統(tǒng)不能在8.33分鐘內(nèi)自動(dòng)滅火,火焰就會(huì)蔓延,引燃整個(gè)隧道電纜,向兩端蔓延。在模型計(jì)算中,6米長(zhǎng)隧道,火焰蔓延只用了860s(14.33分鐘)。在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng),電纜隧道火災(zāi)時(shí)由于有煙囪效應(yīng),風(fēng)速一般為0.5m∕s[4],加速了火焰蔓延,火焰蔓延速度更快。
??? (三)氧氣濃度:(黑色代表氧氣分布,越黑,氧氣濃度越大)
??? 通過(guò)上述數(shù)據(jù)分析和作圖比較,可以看出,在電纜開(kāi)始燃燒時(shí)的262.0s時(shí),火焰開(kāi)始加速蔓延,火羽流上升碰到頂棚時(shí),快速形成頂棚射流,沿頂棚以水平方向運(yùn)動(dòng)。在264.0s(4.40分鐘)時(shí)火羽到達(dá)左側(cè),在288.0s(4.80分鐘)時(shí)火羽到達(dá)右側(cè)。在288.0s時(shí),距地面1.7米以上的氧氣濃度明顯下降,到468.0s(7.80分鐘)時(shí),距地面1.7米以上的氧氣已經(jīng)被完全消耗。由于在右側(cè)放置了一個(gè)風(fēng)速為0.5m/s的抽風(fēng)機(jī),所以在火羽蔓延上風(fēng)方向,燃燒劇烈,氧氣濃度降低較迅速。當(dāng)在1432.8s(23.88分鐘)時(shí),距離地面0.4米以上的空間形成短暫無(wú)氧區(qū)域。到1699.2s(28.32分鐘)時(shí),由于燃燒將盡,左側(cè)為通風(fēng)面,氧氣濃度開(kāi)始回升,而右側(cè)氧氣濃度回升不明顯。
??? 4.數(shù)值模擬結(jié)論與建議
??? 根據(jù)隧道的火災(zāi)原因和火災(zāi)隱患,以及上述關(guān)于隧道火災(zāi)中煙氣和氧氣分布,以及火焰蔓延速速特性的分析,提出以下建議:
??? 4.1提高隧道耐火等級(jí)。
??? 隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),其頂部溫度高達(dá)1000℃。(在模擬實(shí)驗(yàn)中1.9米處溫度探頭測(cè)得最高溫度972℃)。應(yīng)該采取其他保護(hù)措施,比如,在壁面涂防火涂料,以提高其耐火等級(jí),防止隧道內(nèi)鋼筋混凝土在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度,避免混凝土炸裂,襯內(nèi)鋼筋破壞失去支撐能力而導(dǎo)致隧道垮塌。
??? 4.2在防火分區(qū)設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急廣播。
??? 在《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50116-98》第5.5.2條明確規(guī)定,每個(gè)防火分區(qū)至少應(yīng)設(shè)一個(gè)火災(zāi)警報(bào)裝置,其位置宜設(shè)在各樓層走道靠近樓梯出口處。警報(bào)裝置宜采用手動(dòng)或自動(dòng)控制方式[5]
??? 4.3加強(qiáng)日常巡視和檢修。
??? 隧道火災(zāi)如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí),滅火工作動(dòng)作不迅速,后果是很嚴(yán)重的。同時(shí),如果加強(qiáng)日常巡視和檢修,也能大大降低發(fā)生火災(zāi)的可能性,從根本上起到了防范作用。
??? 5.結(jié)束語(yǔ):
??? 電纜隧道火災(zāi)災(zāi)害,后果嚴(yán)重。本人通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到煙氣中含有HCl氣體,以及通過(guò)FDS軟件模擬電纜隧道火災(zāi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,得出一些結(jié)論和建議,希望能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際防火防爆工作有意義。
??? 電纜隧道火災(zāi)的防范不僅僅要有先進(jìn)技術(shù),還要有合理有效的日常管理制度和健全的法律制度。
??? 參考文獻(xiàn):
??? [1]張喆,馬占.一起隧道火災(zāi)模擬及滅火行動(dòng)中的排風(fēng)干[J].《新西部》,2007,10(1)::1-2頁(yè).
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