城市地下综合管廊液氮灭火特性试验研究

发布时间：2021-02-02 06:29

　　为了研究城市地下综合管廊液氮灭火的可行性与灭火效果,开展综合管廊液氮灭火特性试验研究。通过改变液氮喷口方向、液氮释放距离等注氮参数,研究综合管廊内液氮灭火效果与影响因素。结果表明:液氮可以快速扑灭综合管廊火灾,综合管廊内液氮快速灭火机制是冷却降温与隔氧窒息的耦合作用的结果,液氮注入管廊后快速蒸发,形成低温氮气云团,使高温烟气快速冷却,同时氮气云团的蔓延惰化热解气体,使火焰缺氧窒息。此外,水平注氮比竖直向下注氮整体灭火效果较好,液氮灭火时间随注氮口与火源之间的纵向距离增大而增大。 

【文章来源】：中国安全科学学报. 2020,30(08)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

液氮灭火系统

利用位于火源中心上方的垂直热电偶树记录羽流中心线轴向温度分布，各热电偶测点间距为15 cm。同时，为了获取管廊内部温度分布，在管廊顶棚高度处，从羽流轴线向两侧依次布置热电偶测点，测点间距为0.5 m，如图2所示。热电偶测量数据由数据采集仪每隔0.4 s采集一次，并实时接入计算机中存储。辐射热流计位于正对火源0.2 m的位置处，获取火源热辐射值。在封闭管廊内应用一个红外热像仪记录火灾区域空间的温度分布，用于与热电偶测得的数据相关联分析，同时直观地观察注氮过程。1.2 试验方法

试验时，火源设置于管廊中心，低温注氮管路经管廊中部孔洞进入封闭管廊内部，如图3所示。点燃火源后，火势逐渐增大，通过辐射热流值以及红外热像仪结果观察火势增长情况，在火灾稳定燃烧阶段，即观察到火源辐射热流值保持稳定100 s后，关闭管廊两端旋转门，封闭管廊，同时开启液氮储罐阀门以及往复式低温液体泵，开始注液氮。为了比较分析不同注氮参数下，液氮降温惰化效果。在试验过程中，共设计6组试验工况，液氮从液氮储罐由耐低温软管流入往复式低温液体泵增压后，以不同的灭火距离以及注氮方向自注氮口喷射，耐低温管路直径均为DN15，具体参数设置见表1。通过控制液氮储罐出液阀阀门以及往复式低温液体泵的转速来控制液氮的质量流量。注氮时，质量流量会经历一个短暂快速的上升过程，然后保持稳定在很小的范围内波动，如图4所示。液氮质量流量与累计注氮量由科里奥利质量流量计得到。试验过程中设定注氮的平均质量流量为314 kg/h。当观察到火源上方无火焰，停止注氮。从环境温度、辐射热通量等角度观察管廊火灾扑灭情况。图4 注氮过程质量流量与累计质量

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3014233