小汽车火灾燃烧特性及影响因素研究

在系统调研国内外全尺寸小汽车火灾试验的基础上,对小汽车火灾燃烧特性及影响因素进行了分析,提出了点火时间、燃烧持续时间、发展到HRR峰值所用时间、HRR峰值、热释放总量、单位可燃物热释放值等反映小汽车火灾燃烧特性的6个主要参数,并分析了对小汽车火灾燃烧特性产生较大影响的小汽车本身的燃烧性能、点火部位和点火方式、试验空间的围合状态以及油箱材质和油料数量等主要影响因素。     

阻燃剂对聚氯乙烯燃烧产烟影响的实验研究

利用烟密度仪、锥形量热仪研究了阻燃剂对聚氯乙烯燃烧产烟的影响。结果表明,三氧化二锑、三聚氰胺等四种阻燃剂使PVC热解燃烧的产烟量大幅度增加,促进PVC热解燃烧失重;红磷、氢氧化镁等四种阻燃剂对PVC热解燃烧的产烟量及燃烧失重影响较小;硼酸锌使PVC热释放速率峰值降低、质量损失速率减小,热释放速率峰值出现的时间推迟。随着氢氧化镁、十溴二苯乙烷在PVC中含量的增加,其燃烧产烟量减少。氢氧化镁的量对PVC燃烧失重速率和失重量影响明显。三氧化二锑和氢氧化镁混合、十溴二苯乙烷和聚磷酸铵混合阻燃对PVC热解燃烧的产烟影响较小,而三氧化二锑与硼酸锌混合阻燃剂对PVC的燃烧影响显著。     

大气压力对火灾烟气影响的数值模拟

对环境大气压力不同的室内火灾分别进行了数值模拟，得到了两种环境条件下的火源热释放速率、温度、烟粒子浓度、CO浓度的变化数据，并对模拟结果进行了详细的分析与比较。研究结果表明：大气压力较低的地区，发生火灾时，燃烧不充分，热释放速率的两个峰值相距较近，稳定燃烧阶段短；烟气温度比常压地区低；烟粒子浓度变化不明显；CO浓度明显大于常压地区，因此烟气的毒性是低压地区威胁室内人员生命安全的重要因素。     

受限空间内油料火灾的热释放速率分析

为了深入研究受限空间内油料火灾的热释放速率规律,在液体和高温气体之间能量传递的基础上,利用"质量消耗率法"确定了液体可燃物燃烧时释热速率的大小。同时,对受限空间内轰燃现象通常采用的三种最大热释放速率确定方法进行了比较分析,指出了其不足之处,并采用Waterman轰燃判断方法确定了受限空间的轰燃速率,进而得到整个油料燃烧过程的热释放速率。最后,结合实例进行了比较分析,验证了提出的受限空间内液体火灾的热释放速率确定方法的正确性。     

不同几何边界的航煤油池火灾燃烧特性

利用不同尺度的方形和圆形油池,在油池火燃烧特性综合实验台架上开展航空煤油池火灾燃烧特性研究,重点分析了热释放速率、发烟速率、总产烟量和火焰温度等燃烧特性参数的变化规律。结果表明:在根据热释放速率划分的燃烧阶段中,方形油池火灾存在台阶上升阶段,并分析了其产生的机理;相同燃烧面积条件下,方形油池火灾产烟量大,燃烧效率低于圆形油池;油池火灾火焰轴向温度分布的测试结果与前人结论吻合较好,总体呈中下部根部上部的趋势,且方形油池的燃烧温度低于圆形油池。实验为有效预防和快速控制多尺度形状的航煤油池火灾提供了参考。     

聚氨酯硬泡保温材料阻燃技术

推广聚氨酯硬泡材料作为传统建筑保温材料的替代品,是我国实现建筑节能的一个重要途径,而聚氨酯材料在生产、施工和使用中的火灾事故屡有发生。介绍了聚氨酯硬泡材料的成分、燃烧特性,阐述了聚氨酯材料的阻燃处理方法,探讨了聚氨酯材料在生产、施工和使用中的防火措施。     

EG/ATH/协效剂/聚氨酯阻燃复合材料的阻燃和力学性能

为了改善聚氨酯(PU)材料的阻燃性能,首先在PU中加入阻燃剂膨胀石墨(EG)、氢氧化铝(ATH)与阻燃协效剂磷酸三乙酯(TEP)、硼酸锌(ZB)和磷酸硼(BP);然后,通过氧指数仪、垂直燃烧测定装置和电子拉力试验机等表征了材料的性能;最后,用体式显微镜、扫描电子显微镜研究了阻燃材料的微观结构和燃烧后的碳层形貌,分析了材料力学性能下降的原因和燃烧机理。结果表明:随着PU中阻燃剂EG、ATH的添加量的增加,PU的阻燃性能逐渐提高,力学性能却逐渐减弱;TEP、ZB、BP对EG/ATH/PU体系的阻燃性能的协效作用明显,其中TEP协效作用最明显;综合考虑力学性能和阻燃性能,EG/ATH/协效剂/PU的最优配方为10gEG/50gATH/5gTEP/100gPU,其氧指数为34.3%,阻燃等级为V-0,拉伸强度为1.95MPa,断裂伸长率为140%。     

购物中心典型火灾场景的实验研究

首先对天津等北方4个城市的典型购物中心商铺进行了火灾荷载调查,分析其中服装类商铺的调查数据,并基于均值火灾荷载密度337 MJ.m-2制定了燃料包,进行了ISO 9705标准房间火的实验。结果表明购物中心类典型服装店场景在大尺寸实验的条件下,热释放速率的峰值达到1 MW左右,平均热释放速率为191 kW,火灾增长率是处于中速火和快速火之间,并且偏向于快速火。     

电缆高辐射热通量下燃烧性能实验研究

利用锥形量热仪对国产典型PVC电缆进行实验研究,分析其在高辐射热通量条件下的热释放速率（HRR）、质量损失速率（MLR）、比消光面积（SEA）、CO产率、火灾性能指数（FPI）、点燃时间（TTI）随直径的变化规律,以及不同热辐射通量对这些燃烧参数的影响。实验结果表明：在相同实验条件下,PVC电缆的HRR、MLR、SEA、CO产率均随直径的增大而增大,FPI随直径的增大而减小,火灾危险性增大;电缆直径的变化对点燃时间影响不大;随着热辐射通量的增大,PVC电缆的点燃时间缩短,HRR、MLR增大,其峰值也增大,烟释放速率（SPR）和总烟释放量（TSR）增加,FPI减小,火灾危险性增大。     

阻燃剂对PVC热解及燃烧的影响

利用热分析技术和锥形量热仪测试法,研究了多种阻燃剂对PVC热解和燃烧特性的影响。结果表明,由于不同种类的阻燃剂对PVC的阻燃机理不同,对PVC热解过程和燃烧特性影响各异,有的阻燃剂将PVC的初始分解温度提前,分解反应的活化能降低,使PVC提前脱水成炭,达到阻燃的目的;另一些阻燃剂显著推迟PVC的热分解,以延迟PVC的着火。从锥形量热仪的分析结果可以看出,阻燃剂的加入,使PVC的热释放速率明显降低,起到了阻燃作用。