火灾危险

火灾危险（共11篇）

火灾危险 篇1

2月19日凌晨3时53分左右, 四川雅安市雨城区羌江南路一超市发生火灾, 经50多名消防官兵3个多小时扑救大火被成功扑灭。中新社发周虹希摄12月19日凌晨3时53分左右, 四川雅安市雨城区羌江南路一超市发生火灾, 经50多名消防官兵3个多小时扑救大火被成功扑灭。

分析及防范措施

1 2 月14日中午1 2时许, 武汉庄胜崇光SOGO地下一五金配件商店突发火灾。记者目前了解到, 事故并未造成人员伤亡。

据中新网消息, 武汉市消防部门于当天中午12时17分接到报警, 共出动6台消防车及30名消防官兵。消防官兵抵达现场后迅速展开扑救, 火势得以控制。

据了解到, 此次火灾是庄胜崇光SOGO百货地下一层的一个杂物间失火所致, 过火面积不大, 大约5至6平方米。恰好上面有个排烟机, 于是将烟雾抽上去了, 造成现场浓烟滚滚的场面。

作为进行商业活动的综合性场所, 大型商场多设置在闹市中心和繁华地段, 经营范围广, 商业种类多, 与人们各方面消费需求息息相关。近年来, 随着社会经济的快速发展, 人民群众衣、食、住、行等各类生产生活用品需求在不断改善, 各类工业、农业发展所需的材料、设施逐步增多, 从而众多大型商场在全国各地相继新建、改建和扩建, 予以满足各地的发展需求。然而, 纵观近10年来, 我国商场大火引发的悲剧屡见不鲜, 大型商场的火灾事故呈现迅猛抬头之势。如沈阳市商业城、吉林市中百商厦、常德市桥南太原市场、新疆德汇广场火灾等。在这些火灾事故中, 有的动辄伤亡十几人, 甚至高达数十、上百人;有的整座大厦付之一炬, 蒙受了数以亿计的巨大经济损失。那种惨烈的景象, 无不让人扼腕叹息, 心痛不已。商场火灾猛于虎, 种种火灾造成的严重人员伤亡和财产损失, 连同给社会带来恶劣的影响不得不让我们深思。

火灾频频, 消防安全不容忽视

新年伊始全国各地的多场大火虽然没有造成重大的人员伤亡, 但巨大的经济损失也让火灾受害者有着切肤之痛。为什么商场内频频“发火”?这些商场火灾有没有给各大商场带来一些启示和防备?从消防意识软件到消防器材硬件的准备, 每一步都是必不可少的。然而, 通过记者及各地消防人员的实际调查发现, 夺命大火并没唤起社会对防火的重视, 消防安全现状依旧不容乐观。

消防管理混乱, 建筑消防设施完整好用率低, 火灾隐患严重。

纵观近几年国内大型商场发生的火灾事故, 不难发现违章用火、用电、用气和违反安全操作规程及吸烟等人为因素是造成火灾的直接原因。而消防管理不到位, 消防安全责任制不落实, 则是火灾扩大蔓延, 最终酿成重、特大火灾的主要原因。部分商家由于消防法制观念和消防意识淡薄, 建筑消防设施投入不足, 不同程度存在防火分区超面积, 防火分隔设施不全, 火灾自动报警、自动喷水灭火系统和防排烟系统安装不到位等先天性火灾隐患;员工消防素质参差不齐, 管理制度不健全, 安全责任制不落实, 致使安全隐患层出不穷。

同时, 许多超大型商场在建设初期由于消防投入不够, 往往造成自动消防系统、防火分隔系统、防烟排烟系统、消火栓系统等设施一项或多项短缺, 造成建筑消防设施完整好用率低;有些虽然进行了配套设施建设, 但由于管理不善, 维护保养工作没有跟上, 造成损坏或瘫痪, 个别商场还存在擅自关闭、停用消防设施, 致使发生火灾时, 不能发挥作用。

曾经造成54人死亡的吉林中百商厦大火, 也同样存在着内部疏散通道不畅的问题, 紧锁的铁栅栏门阻隔了被困者的逃生之路。商厦内仅安装有火警报警器, 而并未按照消防规定设置消防控制中心和消防警报, 3条消防通道也非常狭窄, 而且没有逃生指示标志。就连应该摆放在醒目易取位置的灭火器也被锁在距离商厦20多米远的地方。更加令人震惊的是, 仅有的近30个干粉灭火器, 有近四分之三已经过期。

面积过大, 火灾荷载增大

由于大型商市场建筑面积巨大, 平面布局复杂, 商场内商品堆集, 过道狭窄, 使得火灾荷载增大。同时, 商场的室内装修大多采用麻织物、木龙骨、三夹板、纸、塑料等可燃装饰材料, 加上经营品种主要为服装、鞋帽等易燃、可燃物品, 火灾荷载增大, 极易产生“轰燃”, 一旦着火, 火势沿各种孔洞、楼梯间管道井等部位蔓延, 极易造成大面积燃烧, 扑救难度极大。

2008年1月, 新疆乌鲁木齐德汇国际广场的大火由于消防设施不畅, 以及存放的大量服装、鞋帽、日用百货等易燃商品, 使得大火在过道蔓延, 致使火灾从大楼底层迅速发展, 整栋12层商场的商品全部被烧毁, 涉及经营商户1046户, 直接财产损失数亿元。

消防安全意识弱

人员消防安全意识淡薄, 缺乏逃生自救知识和技能, 也是造成悲剧的重要原因。商场火灾若发生在非营业时间, 通常值班人员少, 初起火灾不易被发现。有的商场超市员工消防安全意识不强, 火灾发生后, 初起火灾扑救不力, 报警不及时, 延误了灭火和救人的最佳时机。

吉林中百大厦起火后过了20多分钟才有人报警, 延误了灭火救援的最佳时机, 当消防官兵到达现场时, 火场内部的部分人员已经遇难或昏迷, 不仅本身丧失逃生能力, 而且给搜救工作带来较大困难。

另外, 由于超大型商场大多地处繁华地区, 顾客云集, 十分拥挤。节假日、黄金周最多时可达到几十万人, 商场内人推人、人挤人, 一旦发生火灾事故, 容易产生恐慌和骚乱情绪, 易造成群死群伤;而部分大型商场消防安全出口数量不足, 疏散距离和疏散宽度达不到规范要求, 应急照明和疏散指示标志短缺, 缺乏必要的逃生自救器材, 一旦发生火灾, 疏散和救人均十分困难, 必然造成群死群伤事故。

莫等火起空余恨

为何大家对身边的隐患视而不见?也许, “我们一直都是这样做, 也没有见过谁家着过火”的想法最具代表性。然而, “凡事预则立, 不预则废”, 火灾防范亦是如此, 对火灾隐患进行整改, 建立消防意识才是火灾预防的关键。简单一句话, 要想将商场火灾事故消弭于无形, 就得时刻绷紧消防安全之弦。

完善消防安全制度, 加强消防安全管理, 刻不容缓。商场的防火安全组织是领导和推进防火工作开展的组织机构。要根据商场的实际情况, 建立落实各项防火制度, 逐级建立防火灾全责任制。商场的法人代表是消防安全的第一责任人, 全体职工也要根据每个人的工作岗位性质, 承担相应的防火责任。对改建、新建或扩建的大型商场, 消防部门在审核、验收或消防安全检查时, 要严格依据放防火设计规范要求进行消防技术把关。对于建筑的防火间距、耐火等级、消防车道等消防设施及室内装修材材料等要符合消防设计规范要求, 不符合要求的将不给予下发消防安全检查合格证。

严格控制火源, 电源的安全区管理, 坚持经常性是防火安全检查工作是预防火灾发生的重要工作。消防安全操作规章不是一纸空文, 而是从血的教训中总结出来的能够最大限度的避免事故发生的一种操作方法, 用了指导人们日常工作的准则。同时对于用火、用电要严格按照程序进行审批, 并严禁在商场内私自使用电热器具, 禁止超负荷用电, 不用违章电料和保险装置。同时商场内每月应不少于一次由主管领导参加的消防安全大检查。节假日和大型活动期间要组织专门检查。对于公安消防部门和自身检查中提出的火灾隐患认真整改落实, 消除火险隐患。

只有做到知已知彼, 方能百战不殆。因此, 对超大型商场必须在高密度的消防自救训练的基础上, 制定周密的灭火救援作战总体预案和各分层子预案, 确保一旦发生火灾, 能够做到有的放矢, 准确处置。同时, 对建筑内消防器材及消防设施进行定期检测, 确保完好有效并保障疏散通道、安全出口、消防车通道畅通, 确保消防设施完好有效。消防宣传、教育、培训是消防工作的重要基础。搞好消防宣传教育培训, 对于提高人们的消防法制观念和消防安全意识, 增强大型商场抗御火灾的能力具有重要意义。

消防安全是一项需要长期投入的工作, 从眼前看, 并不会直接为企业带来利润和效益, 但它作为一种无形资产, 可以保护企业财产不受损失或减少损失, 它所产生的效益是无法替代的, 所以将眼光放的更加长远, 加大对消防的投入, 这才是“百年大计”。

2012年5月16日广元温州商城起火消防隐患致重大损失

2012年5月16日上午8点34分, 位于四川广元市利州区北街的温州商城发生火灾, 大火4小时后才被扑灭。火灾造成12名温商的店面被烧, 直接经济损失达3000多万元。在火灾扑救过程中, 3名消防队员和1名矿山生产安全救援人员受伤。在火灾发生后, 当地公安、消防等部门组织灭火救援工作。但是, 商城的消防栓里无水, 导致灭火不力。商城当中新建设的铺面, 虽然增加某些收入, 导致消防车无法驶入, 救火人员只能长时间“望火兴叹”!

2012年6月30日天津蓟县莱德商厦发生火灾致10死16伤

2012年6月30日下午16时许, 天津蓟县县城莱德商厦发生一起火灾。截至当晚23时, 初步确认10人死亡, 16人受轻伤。目前莱德商厦大火已被扑灭。据公安部门介绍, 事故系商厦一层东南角中转库房内空调电源线发生短路, 引燃周围可燃物所致。

2012年7月5日达州市朝阳商场发生火灾损失超200万

2012年7月5日早上, 位于四川达州市朝阳东路的朝阳商场发生一起重大火灾, 所幸无人伤亡。笔者闻讯赶到时, 大火已被消防官兵扑灭。据目击者称, 起火时间约为早上7点半, 起火点位于商场二楼的某楼盘售楼部内。由于火势蔓延迅速, 待消防官兵接警赶到时, 大火已蔓延至一楼和三楼。消防官兵赶到后, 迅速扑灭了大火。据受损最严重的某楼盘售楼部、朝阳医药有限公司和朝阳商场部分服装商户称, 此次火灾造成的直接经济损失超过200万元。

2012年8月1日大连华南商城起火52辆消防车出动

2012年8月1日上午9点左右, 大连市沃尔玛华南店发生火灾, 大量消防车赶到现场救援。另据大连消防支队的官方微博透露, 发生火灾的华南国际商城四楼楼顶简易库房。大连市公安消防局立即调集52辆消防车、210名官兵赶赴现场实施扑救。

2012年10月25日扬州汇银家电卖场起火大火狂烧3小时

2012年10月25日凌晨1点钟左右, 位于扬州市石塔寺附近的汇银家电卖场突然起火, 火从西面一楼小店开始蔓延, 导致汇银家电主楼二三四五层起火。早上7点多, 经6小时扑救, 火势基本控制。

2012年11月28日直击陕西延川购物中心大火现场

2012年11月28日早上6点左右, 陕西延安市延川县文化艺术购物中心大楼发生大火, 附近企业及远在百公里外的延安消防支队调集官兵178人、消防车19辆也赶往现场扑救。知情者称, 位于大楼负一层的电器商场着火后, 火势顺着楼层上窜, 将楼上的超市、电影院等几乎烧了个精光。

2012年12月14日武汉庄胜崇光SOGO地下一五金配件商店突发火灾12月14日中午12时许, 武汉庄胜崇光SOGO地下一五金配件商店突发火灾。记者目前了解到, 事故并未造成人员伤亡。此次火灾是庄胜崇光SOGO百货地下一层的一个杂物间失火所致, 过火面积不大, 大约5至6平方米。

商场火灾自救措施

新年伊始的几场火灾至今让我们心有余悸, 虽然火灾并未造成重大财产损失和人员伤亡, 但却重重敲响了大型商业场所消防安全的警钟, 引起了消防部门的高度重视。商场火灾猛于虎, 然而, 除了需要消防部门密切关注, 常抓不懈外, 商场管理者必须要承担起消防安全主体者的责任, 加大消防安全硬件设施的投入。同时, 最重要的是, 当商场内的消费者不幸遭遇火灾发生, 我们必须了解一些逃生办法, 在关键时刻能够达到自救。

一、善用逃生通道, 莫进电梯, 有序疏散

商场内的火灾逃生通道包括:室内楼梯、室外楼梯、消防安全出口等。火灾发生时应注意沿着逃生通道有序疏散, 不要乘坐普通电梯逃生, 以防停电或发生故障而被困。逃生时, 不要争先恐后, 要有秩序地互相协作撤离。遇到小孩和老人, 要主动扶持并靠边走。一旦受伤难以前行, 要躺在通道两侧等待救援。

二、就地取材, 自制工具, 防烟护头

火灾中产生的烟雾是造成人员死亡的头号杀手。发生火灾时, 如果不能第一时间逃离现场, 防烟就非常重要。火灾发生时, 可将随身物品沾湿后捂住口鼻, 尽量压低身体逃离。一般来说, 商场中有许多物资可以制作防护工具, 如用矿泉水沾湿毛巾或毛毯等充当防烟降温工具, 或是塞住门缝阻挡烟雾进入。还可以戴上商场中的商品安全帽, 并利用各种皮带、床单等开辟逃生通道等。

三、寻找避难场所, 固守待援, 注意降温、防烟

当火势过大, 已无法通过逃生通道逃离时, 要注意寻找避难场所。在商场中, 避难场所有开放的阳台、卫生间等。如果在阳台, 应尽量寻找毛巾等物, 用力挥动以便引起消防人员的注意。在卫生间中避难, 可采用不断用水泼墙门、用湿毛巾等塞住门缝等方法降温、防烟。被困者应大声呼救, 不断发出各种信号, 以引起救援人员的注意, 帮助自己脱离困境。

四、利用建筑物, 转移到安全区域, 伺机逃生

发生火灾时, 如上述三种方法都无法逃生, 可以迅速利用身边的绳索或床单、窗帘、衣服等自制简易救生绳, 并用水打湿, 从窗台或阳台沿绳缓滑到起火层下面的楼层或地面。没有辅助工具时, 可利用下水管、房屋内外的突出部分和各种门、窗以及建筑物的避雷网 (线) 等转移到安全区域后再寻找机会逃生。采取这种方法逃生时, 要大胆细心, 切不可盲目行事, 否则容易发生伤亡。

五、慎重跳楼, 科学操作, 避免不必要伤亡

当避难场所已经不再安全的情况下, 可根据实地具体情况慎重跳楼。跳楼高度最好在两层楼内, 在跳楼之前, 应先向地面扔些棉被、枕头、床垫、大衣等柔软物品, 以便“软着陆”。然后用手扒住窗台, 身体下垂, 头上脚下, 自然下滑, 以缩小跳落高度, 并使双脚首先落在柔软物上。如果被烟火围困在三层以上的高层内, 千万不要急于跳楼, 因为距地面太高, 往下跳时容易造成重伤和死亡。只要有一线生机, 就不要冒险跳楼。

火灾危险 篇2

1.火灾危险性

建筑工地与一般厂矿、企业的火灾危险性有所不同，它主要具有以下特点:

(1)易燃、可燃材料多，明火作业多，建筑工地存放着大量的可燃材料，如:木材、油毡纸、沥青、草袋子、草垫子、席子等。还有一、二级易燃的化学高分子液体材料，如:汽油、柴油、信那水、松香水、各种油漆，以及防腐蚀用的环氧树脂、吠喃树脂、酚醛树脂、煤焦油、乙二胺等。这些材料除一部分存放在条件较差的简易仓库内。绝大多数都露天堆放在建筑施工场地内。另外在施工现场到处可以看到，工程残留散落下来的木材头、刨花、锯末、废草包、稻壳子、沥青碎块、油毡纸头等。

由于建筑工地是一个多工种密集型立体交叉混合作业的施工场地，尤其在工程施工高峰期间，电焊、气焊、熬制沥青、喷灯、煤炉，以及在冬季施工中、水、砂子、河石等均要用火加热，还有工人宿舍、休息室内的取暖等，明火作业特别多，如果疏子管理，极容易引起火灾。

（2)易燃的建筑物多。建筑工地中的作业棚、仓库、宿舍、办公室、厨房、打更房、变电所等临时设施，绝大多数都是用可燃材料搭设而成的易燃建筑。由于施工现场面积都比较狭小，这些设施往往相互连接，甚至紧挨施工现场，缺乏应有的防火距离。一旦起火，非常容易延烧成灾。

(3)临时电气线路多，容易漏电起火。随着现代化建筑技术的不断发展，以墙体、楼板为中心的预制设计标准化、构件生产工厂化和施工现场机械化得到普遍的采用。致使施工现场的电焊、对焊机以及大型机械设备增多，再加上大量的外埠队伍食宿于工地，使施工现场的用电量增大，有时超负荷用电。另外，有时缺乏系统正规的设计、电气线路纵横交错，有时发生漏电短路，引起火灾事故。

(4)人员流动性大。由于建筑施工的工艺特点，各工序之间都相互交叉、流水作业，建筑工人常处于分散、流动状态，各作业工种之间相互交接，因此，容易遗留火灾隐患，而又不易发现，

(5)社会因素影响。施工现场受社会影响较大，外来人员较多，经常出入工地，到处乱动机械，乱扔烟头。尤其节假日期间儿童则不择场所燃放鞭炮，都给工地管理带来不便，往往留下火种不易及时发现，而酿成火灾。

(6）施工周期短，变化大。一般工程在很短的期间内都要经过备料、搭建暂设、主体工程施工等几个不同阶段。随着工程的进展，作业工种增多，施工方法也各有不同，因而就会出现不同的火灾隐患。

(7)维修工程的火险。维修一般是在建筑物正常使用的情况下进行作业，场地狭小，操作不便。有的建筑物隐蔽部位多，墙体、顶棚构造往往不清或缺乏图纸资料，如果用火、用电或易燃品管理不严，极易因火种落人房顶、夹壁、洞孔或通风管道的可燃保温材料中，埋下火种，或使用易燃的油漆涂料和粘结剂不慎接触火源而引起火灾，并且往往酿成大火。

2.火灾特点

(1）火势蔓延迅速。原因是:①由于建筑工地易燃的建筑多，而且一往往相互连接，缺乏应有的防火距离，所以一旦起火，尤其遇到风天，蔓延非常迅速。②公共建筑、轻工厂房的室内高级装饰工程，使用的材料大部分都是木材、胶合板、树脂板、绝缘质泡沫等易燃材料，一旦起火，蔓延相当迅速。有的甚至产生有毒气体，使火灾不易扑救。③建筑工程的脚手架安个围护物也大多为可燃材料，混凝土浇注也有采用木制模板。尤其是冬季施工采用的保温材料，都是些草袋子、草垫子、席子、稻壳子等易燃材料，一旦起火，蔓延迅速。

〔2)缺少消防水源与通道，灭火比较困难。一般工地往往只有临时消防水源，且有时由于工期延误，受季节变化影响，一到冬季结冰，不能保证供水。有的基建工地、施工现场设有围墙、刺网等。甚至有的工地正处在暖气外线施工阶段，现场内挖掘很多基坑和沟道。使消防车难于接近火场。妨碍灭火的展开。

(3)受灾建筑物破坏快，倒塌迅速。正在施工中的建筑结构强度往往未达到设计要求，完整性差，所以一旦起火，破坏倒塌是很迅速的。

铁路罐车火灾危险分析及应对研究 篇3

摘要 营销调运处南站是独山子石化公营销调运处铁路运输的龙头单位，承担着独山子石化公司大多数的铁路运量，常年拉运独山子石化公司的汽柴油、液化气、苯类产品，随着铁路运输业务的不断增长，危险化学品运量逐渐增大，因此，火灾安全也尤为重要。由于条件所限，加上从业人员的消防素质不高，安全意识不强，极有可能导致罐车火灾爆炸事故的发生。而一旦发生火灾爆炸事故，将造成巨大的经济损失和人员伤亡。笔者论述了铁路罐车油品装车的现状，存在的安全隐患及现场对策，并提出了自己的见解。

关键词 油品罐车 火灾

一、铁路油罐车油品充装过程危险性分析

铁路是我国成品油运输最重要的工具，每年通过铁路运输的成品油占其输送总量的60%以上，这中问又以车用汽油等轻质油品占绝大多数。成品油充装过程是铁路油罐车运输的重要环节，因此，在铁路油罐车充装过程中要重点考虑其防火防爆问题。成品油充装过程中发生的火灾爆炸事故具有较大的危险性，因为成品油闪点、燃点和自燃点较低，具有易燃烧的特性，成品油热值越大，火焰温度就越高，辐射热强度也越大，油蒸气的大量排放更是火灾、爆炸等恶性事故的隐患。油品的蒸气在空气中达到爆炸极限时，遇火即能爆炸。爆炸极限越低，危险性就越大。着火过程中，燃烧和爆炸又往往交替进行。一般是先发生爆炸，然后转为燃烧。超过爆炸上限时，遇火先燃烧，待浓度下降到爆炸极限时，即会发生爆炸。火场及其附近的油罐车受到火焰辐射热的作用，如不及时冷却，也会因膨胀爆裂增加火势，扩大灾害范围。强热辐射易引起相邻油罐及其他可燃物燃烧，还严重影响灭火战斗行动，因此对铁路油罐车充装过程火灾爆炸危险性分析是十分必要的。

铁路油罐车油品的充装工艺：根据我国铁路油罐车的现状，担负运输的主型罐车主要有G6、G9、Gl0、G11、G12、G14、G15、G17、G17A、G50、G60等10余种，目前笔者单位以G60、G70罐车为主，主要装车油品为汽油、柴油、航空煤油、石脑油、苯类等易燃油品。

铁路油罐车装油方式大体分为：底部装油或称潜流装油；上部装油或称喷溅装油。前者较为合理，但底部装油也可能产生新电荷，特别是当容器底部有沉积水或有其他品种的残余油品时，也会产生很高的静电电位。后者更易产生静电，因为当油品从鹤管高速喷出时，将因发生液体分离而产生电荷，当油品冲出到容器壁还会造成喷溅飞沫而产生静电。同时上部装油促进油雾的产生，也易使油气、雾气混合物达到爆炸浓度范围。此外，顶部装油还会使油面局部电荷集中，容易产生放电。

目前石化公司铁路栈桥在用的铁路油罐车装油方式多采用喷溅装油，一般装油时鹤管伸人槽车口Im左右。丌启油储罐的放油阀门，启动装油车油泵，油品经输油管送到铁路装车栈桥总管，由罐装工人放好鹤管后，开启鹤管阀门，油品输送人罐车测量油位符合要求后，关闭鹤管阀门，充装结束。

据统计国内较大的成品油静电事故中，铁路油罐车装油事故占首位，其次是油储罐装油事故，因而对铁路油罐车装油时的静电要特别注意。成品油产品在流动、过滤、混合、雾、喷射冲洗、加注、晃动等情况下，由于静电荷的产生速度高于静电荷的泄漏速度，从而积聚静电荷。当积聚的静电放电的能量大于可燃混合物的最小引燃能，并且在放电时油品蒸气和空气混合物处于爆炸极限范围，将引起静电危害。

喷溅装油静电危险性分析：在喷溅装油的过程中，活动套筒式小鹤管可以伸到槽车底部装油，但在实际操作中一为方便，二为减少油品损失（鹤管头不深入油内造成鹤管里阻力增加，油会从套管问溢出），所以都没有把鹤管插入槽车底部。这会使鹤管口附近的油面上集聚更多的电荷，电位梯度增大，容易放电。应该采用底部装油或将鹤管仲至接近罐底，在装油后期油面电位达到最大值时，油面上部没有突出接地体，可避免局部电场增高。在局部范围内可避免因油柱集中下落形成较高的油面电荷密度。减少喷溅、泡沫，从而减少新产生的静电荷。减少油品的雾化及蒸发，可避免在低于闪点温度时点燃。

油罐车内静电分析：油料的电导率较大时，车内各部分油料的电荷密度容易趋向均匀。因电荷有同性排斥的作用，油中的电荷有流向油面的趋势，又因液体表面张力的缘故，油面电荷较多，这就是所谓的趋表效应。当油品流动较慢时，车内各部位的电位易趋向均匀，而电荷不均匀的现象较明显。鹤管装油时接近油面，其管口末端形成的不同对局部电容有不同的影响，从而引起电荷密度及电位的差异。油罐车在装油的整个过程中，油面电位是随着液面上而变化。最高电位出现在1/2～3/4容积处。一般说来，在鹤管油柱下落处的电荷密度较大，在车内中部位置电容较小（有爬梯时稍有增加），所以油罐车中心部位电位较高。

成品油充装过程其他危险性分析：

在成品油充装过程中，火车装卸栈台可能发生的火灾有：油罐车罐口起火，地面流散液体着火，油罐车翻车着火。引发火灾的原因有以下几方面：（1）車辆未经过检测，车况不佳，违章操作等；（2）使用的各种油类物质，遇到高温、明火、雷电、静电等因素引起火灾；（3）在有可燃气体和易燃物存在的场合，静电放电、雷电放电均可引爆火源，导致火灾、爆炸事故的发生；（4）由于油品中含有一定量的腐蚀性物质，它们对贮罐具有较强的腐蚀性，同时还受到电化学腐蚀，从而导致贮罐跑、冒、滴、漏，遇火源而发生事故；（5）装卸油品时，使用不防爆的T具，或由于不慎磕碰发火，也易引燃油蒸气；（6）装卸中，未安装导除静电装置或静电导除装置失灵，由于油品冲击，在车壁上集聚静电荷放电打火；（7）油罐车在敞盖作业的条件下，外来火种飞人或接近敞口油罐车，引燃油蒸气，引起火灾爆炸事故。

二、铁路罐车油品充装过程火灾爆炸事故预防对策措施

1.铁路罐车油品充装过程预防静电危害的技术措施。（1）铁路装油栈桥的固定设备原则上要求在多个部位上进行接地。其接地点应没2处以上，接地点应沿没备外围均匀布置，其问距不应大于30m；f2）贮罐内壁应使用防静电防腐涂料，涂料体电阻率应低于100Mn·m（面电阻率应低于lG。（3）对于电导率低于50pS/m的油品，在注人口未浸没前，初始流速不应大于lm/s，当注人口浸没200mm后，可逐步提高流速，但最大流速不应超过7m/s。如采用其他有效防静电措施，可不受上述限制。（4）在装油前，必须先检查罐车内部，不应有未接地的浮动物。（5）装油鹤管、管道、槽罐必须跨接和接地。（6）装油完毕，宜静置不少于20min后，再进行采样，测温、检尺、拆除接地线等。（7）铁路油罐车未经清洗不宜换装油品。（8）作业人员充装操作时要身穿防护服，装油时鹤管应插到罐车底部不高于0.2m处，油品流速应小于4.5m/s，以防产生大量静电。

2.预防静电危害的管理措施。（1）管理部门应制定防静电危害具体实施方案，并加以监督检查。负责管理工作的人员必须掌握静电安全技术知识，当发现静电可能酿成事故时，有权采取有效措施，并上报主管领导。（2）所有防静电设备、测试仪表及防护用品，要定期检查、维修，并建立设备档案。

3.铁路罐车油品充装过程其他危害对策措施。（1）严格控制火源的对策措施：严格执行动火制度。维修、施工在禁区动火，必须执行动火审批，动火现场采取必要的救护消防措施。电气没备均应符合防爆等级要求，电器设备、设施老化或损伤应及时处理或更换。严禁把明火源带入禁火区域，严禁在禁火区域内吸烟。定期检查、检测防雷、防静电的连接件和接地设施始终处于良好状态。铁路专用线油品充装栈桥上的翻梯应装胶垫或胶轮，无胶垫或胶轮严禁使用。铁路专用线油罐车在充装作业前必须在车辆两端或尽头线来车一端不少于20m处，在车方向左侧钢轨上安装带脱轨器的红色防护信号。作业完毕清除线路障碍物后，方可撤除。防止车辆误进有充装罐车的线路。铁路油品充装栈桥爬梯口设置消除人体静电消除器。

（2）防油品溢出或泄漏的对策措施。严格执行各项规章制度和操作规程，加强操作人员的安全教育和技术培训，提高操作人员的安全意识，严禁违章操作，避免发生充装过量或因鹤管位置未放好而发生溢油、冒油事故。加强设备，设施的维护、养护和定期检查工作，防止油泵、管网、阀门的漏油。加强充装过程油品液位的监控，以防充装过量或冒油。如装卸过程中出现溢油或罐车车体及走行部分有油品，必须处理干净后才可动车。

（3）铁路专用线管理对策措施。加强铁路专用线的正常维护、维修，及时消除各种病害，严禁带病使用，杜绝铁路罐车脱轨现象的发生，铁路专用线应当制定防止车辆溜逸的详细管理规定，并设置防溜逸设施机具（如铁鞋、车挡器等），否则，一旦车辆溜逸，会发生撞车、脱轨、颠覆、重大火灾、人身伤亡等事故，造成重大的生命和财产损失。防溜逸设施要维护使用好，防止铁路罐车溜逸，以免罐车发生相互碰撞与铁路运输相关的任何同类设施，没备都不能侵入铁路机车车辆限界，铁路专用线也要遵守该规定，专用线的装车鹤管在车辆进入或牵出装车线时，必须处在栈桥上方并予以锁闭，以免侵入机车车辆限界。如车辆进入或牵出装卸线时侵界，就可能与机车、车辆相撞，造成机车、车辆、装车设备的损坏，严重时可引起油罐车火灾、爆炸事故。

4.铁路油罐车罐口火灾的扑救方法。铁路油罐车罐口发生火灾，一般形成稳定的燃烧。火焰呈火炬状，火焰温度较高，对装卸油栈桥、鹤管及油罐车本身有很大的威胁。可采用下列方法扑灭油罐车罐口火炬火焰：（1）火焰仅在罐口部位，可采用窒息法扑灭。一般可采用覆盖物盖住罐口，使油蒸气与空气隔绝，燃烧停止也可利用油罐车罐盖，使其关闭严密，熄灭火焰。（2）采用干粉灭火器，向罐口喷射，扑灭火焰。（3）火焰较大，可采用直流水枪，组成水幕，隔绝空气，扑灭火灾。一般情况下，采用数支直流水枪，从不同方向交叉射水，丌始都对准火焰下部，然后同时上移水枪，将油气和空气隔丌，扑灭火灾。也可采用泡沫钩管，挂在油罐车罐口上，用泡沫扑灭油罐车火灾。 特别应注意，油罐车发生火灾后，应尽早采取冷却措施，对油罐口附近及其邻近建（构）筑物进行保护，防止火灾扩大。

5.发生油品溢流火灾的扑救。油罐车油罐破裂时，发生火灾随着油品流散，形成较大面积复杂的火灾现场。

油罐车火灾，火焰辐射热大，很难接近火源。油品不断流散，对灭火人员也有一定的威胁。应根据不同具体情况，采取相应的灭火方法：（1）冷却油罐防止变形破坏。消防队伍达到火场后，灭火指挥人员应迅速查明火灾情况，应冷却燃烧油罐和邻近油罐，防止油罐进一步破坏。（2）扑灭流散的液体火焰。根据地形和地势，修筑阻火设施（筑堤、挖沟等），防止油品进一步流散，控制火势扩大。然后组织泡沫（或喷雾水流），对流散液体火灾发起进攻，将其扑灭。

6.大面积液体流散的油罐车火灾的扑救。油罐车颠覆造成数个或数十个油罐车起火，火灾现场极为复杂，这不仅对其他列车通行造成严重威胁，同时还可能由于油品流散，影响全厂及附近没施、建筑物的安全。

扑救这种火灾，应根据地形和灭火力量，选择突击方向和突击点，采取集中优势兵力（或在局部上集中优势力量），配合公司消防堵截包围，重点突破，穿插分割，逐个消灭的战术：（1）控制火势，防止蔓延。为防止火势扩大，应将未燃烧的机车、油罐车与着火的油罐车摘钩，丌到安全地点。（2）筑堤拦油，缩小燃烧范围。用沙土筑堤，将流散液体火焰，控制在一定的范围内。（3）扑灭火灾。在堵截包围、控制火势的条件下，将燃烧区实行穿插分割，然后逐片消灭。

7.扑救铁路油罐车火灾应注意的问题。（1）扑救初起火灾时，铺设的水帶线路，不应妨碍列车通行。（2）保证火场用水。（3）疏散油罐时，摘挂车辆应注意人员的安全。必要时应组织水流，对疏散人员进行保护。

四、结束语

火灾危险 篇4

1 商铺火灾荷载及分布规律

北京市属于特大城市,发生火灾事故势必影响范围广,形势恶劣。因此,笔者选取北京市服装批发商铺为调研对象。北京市服装批发市场主要集中在丰台区、西城区、朝阳区,统计这3个区200家商铺,包括10家商场,每家商场20家商铺。分析商铺火灾荷载分布规律,得出火灾荷载小于5 000 MJ的商铺占52%,大于5 000 MJ的商铺占48%。

2 典型服装批发商场模型构建

运用卷尺实地测量15个防火分区的面积、长与宽、商铺面积、走廊间距、排烟净高度、吊顶高度、隔断高度、广告牌高度、隔断宽度等数据,运用Pyrosim构建与实际商场布局接近的典型模型,构建防火分区面积4 940m2;长与宽比例1.3∶1;长80m、宽62m;走廊间距2.4m;吊顶高度(排烟净高度)3.5m;隔断高度2.8m;广告牌高度0.6m;隔断材质为饰面型防火木板;吊顶材质为石膏板;商铺面积为7.2m2,“宽×长”为2.4m×3m。通过实地调研,发现很多防火分区的安全疏散距离大多接近50m,不满足GB 50016-2006《建筑设计防火规范》要求,主要由后天人为改造或者安全出口常年关闭导致,因此笔者构建最大安全疏散距离50 m,符合现场实际情况。安全疏散出口宽度为16.8 m,其位置及各出口宽度、高度用坐标表示:Exit1{x(0.0,0.0),y(16.5,21.0),z(0.0,2.4)};Exit2{x(0.0,0.0),y(41.0,45.5),z(0.0,2.4)};Exit3{x(57.2,62.0),y(0.0,0.0),z(0.0,2.4)};Exit4{x(59.0,62.0),y(62.0,62.0),z(0.0,2.4)}。其二维平面图如图1所示。

图1 典型服装批发商场建筑模型二维平面图

3 火灾场景模拟设置

3.1 危险临界指标选取

烟气层界面位于人眼特征高度,可作为判定火灾危险的临界指标。通常,人眼的特征高度为1.2~1.8m,亚洲人为1.5 m。影响人体耐受极限的因素主要有:烟气的遮旋光性(能见度)、高温性、毒性等。

(1)遮旋光性。烟气具有一定的遮旋光性,是由于火灾烟气中含有大量固态和液态微粒,降低建筑物中的可见度。烟气对人员生命安全的影响包括生理影响和心理影响,能见度极低的情况下易使人产生恐惧与惊慌,影响疏散人员寻找出路并做出正确的判断。澳大利亚《消防工程师指南》给出适用于小空间和大空间的最低能见度,见表1所示。笔者研究对象为大空间建筑,能见度10m,为危险临界值。

表1 建议采用的人员耐受能见度极限值

(2)高温性。燃烧产生烟气带有很大热量,烟气的高温性对人体呼吸系统、皮肤黏膜、眼睛等造成严重伤害,随着火场温度上升,最终达到人不能承受的温度。研究表明,烟气层高于人眼特征高度,热辐射对人员造成严重伤害,烟气温度达到200℃时人的忍受时间为3min,为危险临界状态。烟气层降至与人直接接触的高度造成人员直接烧伤,烟气温度达到100℃时为危险临界状态。

(3)毒性。烟气中含有大量未完全燃烧的组分,这些没有完全燃烧的组分很多都含有毒性,如CO、HCl、CO2、HCN等。通常采用CO作为衡量烟气毒害性的指标。CO含量达到2.5kg/m3时,即达到危险临界状态。

3.2 网格尺寸选取

为确保数值模拟结果的准确性,选取3种网格形式,0.34m×0.34m×0.34m;0.41m×0.41m×0.41m;0.51m×0.51m×0.51m,选取能见度指标对模拟时间及精度进行对比分析。

模拟精度对比分析如下:0.34m×0.34m×0.34m和0.41m×0.41 m×0.41 m网格,Exit1和Exit2达到危险临界的时间均为206s。0.51m×0.51m×0.51m网格,Exit1和Exit2达到危险临界状态的时间为237s。综合考虑模拟时间和模拟精度,对于80m×62m×3.5m的防火分区,将网格划分为:0.41 m×0.41 m×0.41m,共270 000个网格。在平衡模拟时间的前提下,确保分析数据的准确性。

3.3 火源位置选取

考虑最不利原则,设计火源位置。商铺火灾荷载值相同时,离安全出口疏散距离最远的商铺位置,为着火后最危险及最不利于人员逃生的位置。笔者选取离4个安全出口疏散距离均最远的商铺位置为火源位置。如图1所示,用深色部分标注的商铺为火源位置。

3.4 火灾场景设计

火源位置相同,火灾荷载不同,产生的最大热释放速率不同,即火灾发展特性和危害程度不同。笔者设计几种火灾场景,如表2所示。其中,可燃物以纤维类服装(聚酯纤维)为例,环境为1个标准大气压,温度20℃,喷淋、排烟失效。喷淋排烟失效为火灾发生后的最不利情况,笔者设计的最不利火灾场景具有典型代表性。1.5m高度处设置烟气能见度、CO质量浓度、温度的横向切片;2m高度处设置温度横向切片,探测安全出口的危险临界时间。

表2 典型火灾场景设计

3.5 火灾危险等级划分依据

参考火灾等级划分标准,依据设计的火灾场景,运用FDS+Evac数值模拟,分析商铺火灾荷载不同时,火灾到达危险临界状态的时间Ta以及危害程度N(受到危害的人数)。依据危害程度的大小划分商铺的危险等级,见表3所示。

表3 基于火灾荷载的人员密集商铺火灾危险等级

3.6 模拟结果

运用FDS模拟火灾,模拟时间设为300s。通常min{能见度危险时间、温度危险时间、CO危险时间}为危险临界时间。通过模拟结果得知,CO浓度和温度达到危险临界值的时间均大于300s,只有烟气能见度达到危险临界值的时间小于300s。因此,烟气能见度为该类场所判断危险临界时间的判据。表4为各火灾场景下各出口达到危险临界状态的时间。

表4 各出口达危险临界状态时间表

4 人员疏散模拟

安全疏散准则是指发生火灾时,烟气没有达到危害人员生命状态前,建筑空间内人员全部逃生到安全区域。查阅相关资料,取火灾报警时间60s,一个防火分区人员疏散的行动时间10s。通过Evac人员疏散模拟,得到不同火灾场景下各安全出口达到危险临界状态时,未能成功逃生的人数。

4.1 人员特性设置

(1)人员荷载确定。根据GB 50016-2006《建筑设计防火规范》5.3.17条规定,商店的疏散人数应该按每层营业厅建筑面积乘以面积折算值和疏散人数换算系数计算。地上商店的面积折算值宜为50%~70%,疏散人数的换算系数见表5。

表5 商店营业厅内的疏散人数换算系数

该防火分区的面积为4 940m2,综合考虑服装批发商场服装分布特点,面积折算值取0.6。基于保守考虑,疏散人数换算系数取最大值0.85。根据调研情况统计人员构成比例,男性占20%,女性占80%。

人员荷载:4 940×0.6×0.85=2 519;男性:2 519×20%=503;女性:2 519×80%=2 016。

(2)人员尺寸特征确定。根据GB 10000-88《中国成年人人体尺寸》,18~60岁男性的最大肩宽99%分位数时为486mm,胸宽99%分位数时为331mm。18~55岁女性的最大肩宽99%分位数时为458mm,胸宽99%分位数时为319mm。

(3)人员疏散速度确定。人员行走速度受多种因素影响,根据大量资料统计人员行走速度,见表6所示。

表6 人员行走速度

4.2 模拟结果分析

通过Evac人员逃生模拟分析可得到出口的逃生人数,进而计算危害人数。每组场景模拟10次,将10次危害人数求取平均值,使模拟结果更精确。通过模拟分析得知六组场景危害人数,如表7所示。

表7 六组场景对应的危害人数

依据表3划分的火灾危险等级,得到服装批发商铺火灾危险等级,如表8所示。

表8 基于火灾荷载的火灾危险等级

5 结论

服装批发商铺火灾危险等级划分结果为:Q<5 040MJ,安全级别,未造成人员危害;5 040 MJ≤Q≤5 328MJ,I1级危险,造成1人以上,10人以下危害;Q>5 328MJ,I2级危险,造成10人以上危害。然而,火灾荷载小于5 000 MJ的商铺占52%,大于5 000 MJ的商铺占48%。即处于安全等级的服装批发商铺只占52%,相当大一部分商铺发生火灾会造成人员危害。

研究结果适用于与笔者构建商场布局相接近的服装批发商场,针对此类场所提出以下建议:(1)动态监控商铺火灾荷载,控制在5 040 MJ范围内;(2)将火灾荷载这一定量判定火灾隐患的指标纳入标准、条文中,为安全生产标准化评审人员增添一项评审指标,利用强制性的手段,要求商场安全管理人员开展日常安全检查,将商铺火灾荷载控制在最佳范围内;(3)建立北京市服装批发商铺火灾荷载数据库,基于火灾荷载分布规律,进行该类场所性能化防火设计;(4)加强人员安全教育,大力宣传控制火灾荷载的重要意义。

摘要：选取北京市服装批发商铺为调研对象,基于火灾荷载对其危险程度进行分级,旨在控制商铺火灾荷载,预防火灾事故。统计200家商铺火灾荷载及其分布规律,测量15个防火分区的空间结构及布局的相关数据并分析规律,构建典型服装批发商场建筑模型。运用FDS模拟各安全出口达到危险临界状态的时间,运用Evac模拟达到危险临界时间的危害程度,即人员的未成功逃生人数,进而确定服装批发商铺火灾危险等级。结果表明:Q<5 040 MJ,为安全级别,未造成人员危害;5 040 MJ≤Q≤5 328 MJ,为I1级危险,造成1人以上、10人以下危害;Q>5 328 MJ,为I2级危险,造成10人以上危害。

火灾危险 篇5

关键词：“三合一”场所 火灾 危险性 整治措施

中图分类号：X932 文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0247-01

1 概述

2014年2月23日2时59分，浙江省台州温岭市泽国镇牧屿管理区牧西村中行西路一出租房发生火灾，过火面积约120 m2，造成8人（均为外地打工者）死亡，2人受伤。这近在眼前的惨剧在提示我们，“三合一”场所的现状不容忽视。

“三合一”场所是指将住宿和生产经营以及仓储等功能混合设置在同一空间的场所。这一空间可能是独立的或者某一建筑的一部分，关键的特点就是住宿与其他功能缺乏有效的防火隔离。其主要形态有以下几方面。

（1）设有员工集体宿舍的工业场所。

（2）作坊式生产加工场所。

（3）从业人员住宿的经营性场所。

（4）区域性“三合一”场所。主要分布在城乡结合部、棚户区等地区。

2 “三合一”场所火灾成因

“三合一”场所社会背景错综复杂，从一定程度上来说，这是我国经济社会发展阶段性特征的集中反映，也是经济社会发展的必然阶段。其主要原因有：

（1）地方政府只关注经济效益，导致地方业主普遍消防安全意识淡薄。有的地方政府为求加快地区经济发展速度，无视人民生命财产安全，片面的大力加快发展个体私营经济，对“三合一”场所的产生及治理没有足够的整改意识。

（2）政府部门对“三合一”场所的审批上存在漏洞。工商、税务等部门在发证、验证过程中不审查、不检查，造成个体、私营企业在消防安全存在严重隐患的情况下，仍旧不断审批、发证，导致“三合一”场所不断产生。

（3）“三合一”场所在消防安全规划上存在先天不足。如：安全出口被杂物堵塞，逃生门无法打开。有的企业在向消防部门报批规划图纸时，设计图明显无法达到消防安全要求。

（4）普通群众安全意识薄弱，自防自救能力较差。在“三合一”场所从业的人员大多数是下岗、失业人员或外来务工人员，消防安全意识淡薄，一旦发生火灾，没有人组织灭火和逃生，容易造成混乱，进而导致人员伤亡。

3 “三合一”场所的火灾危险性

3.1 “三合一”场所容易形成大面积燃烧

多数“三合一”场所为节约成本，使用的建筑材料低劣，耐火等级较底，加之这些场所通常可燃物较多，住宿与非住宿区缺乏有效的防火隔离，一旦发生火灾，很容易蔓延扩大。

3.2 空间混乱，疏散困难

“三合一”场所大多为单层或多层房屋，面积狭小，空间逼仄，生产经营通常在底层，住宿则设在上层，有的甚至直接是在生产经营场所的阁楼上，住宿与非住宿部分没有有效隔离，疏散设施基本没有，空间狭小，一旦发生火灾，人员惊慌、拥挤极易发生事故。

3.3 烟雾难以扩散，影响施救

通常这些场所可燃物较多，空气流通不足，一旦发生火灾，放烟量大，排烟面积不足，通常会导致烟雾难以散去，燃烧产生大量有毒气体不但影响正常呼吸，吸入一定量后，甚至会造成丧失行动能力，难以逃生。

4 “三合一”场所整治对策分析

“三合一”场所火灾隐患的整治是一个复杂的系统工程，要想彻底消除“三合一”，必须“疏、堵、治”相结合，坚决整治现有“三合一”场所火灾隐患，从源头上加强监管，做好宣传教育，严惩违规行为。

4.1 从源头加强监管

加强政府有关审批部门的协调和配合。严格落实消防安全审批，给予消防安全在经营许可、项目审批的一票否决权，当不具备消防安全条件时，其他部门决不可予以审批发证，严控源头风险。

4.2 加强技术控制

推进集中居住。积极推动在确保政府主导民工集宿区建设的基础上，鼓励民营资本投资建设民工集宿区。加强消防审核验收，落实技防、物防措施。

4.3 做好宣传教育

通过新闻媒体，利用各种宣传阵地，发动基层组织，广泛宣传“三合一”场所的火灾危害性和整治工作的重要性，宣传消防安全常识和火场逃生自救技能，对火灾隐患严重且整改不力或拒不整改的，坚决予以曝光，使各经营业主能自觉抵制“三合一”现象。

4.4 严惩违规违法

充分发挥乡镇府、街道办、工商、安监等职能部门的作用，督促整改隐患，查处违法行为，形成整治合力，明确各类人员的消防安全职责，保证消防安全责任落到实处。

5 结语

“三合一”现象是社会经济发展过程特定时期的特有现象，要立足源头管理，建立长效管理机制，防止“三合一”再生和回潮。特别是对于不同类型的“三合一”建场所，应注意工作方式、方法，区别对待，标本兼治。多方配合齐抓共管，消除隐患。相信有了严格的监管，积极的宣传教育，“三合一”场所的火灾问题定会有所缓解，我们也有信心最终完全解决这个问题。

参考文献

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[3]賈文栋，牛玉波.“三合一”场所防火工作存在的问题及对策[J].民营科技，2013（7）：4.

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[5]刘子瑜.“三合一”场所消防安全问题探讨[J].中国新技术新产品，2013（23）：192.

火灾危险 篇6

虚拟火,即Dummy Fire。2006年Sarah Vap因《Dummy Fire》诗集而闻名,并获得了2006年农神节诗书奖。书中采用“自然诗”体深入细腻地描写了毫不相干的动物和植物相处的敏感性。此处借以说明现实与隐患的关系。虚拟火的控制从安全意义上是把“火灾扼杀在萌芽状态之中”,这是比现实火灾扑救更为重要的环节。因此,火灾危险性指数、火灾危险源辨识、火灾概率、火灾风险评估、火灾危险性评估等就成为虚拟火的描述参数。

在火灾风险分析中,危险和危害两个词用得相当广泛。危险性不仅指火灾事件发生的可能性或事故发生的概率,而且包括火灾危险的程度及产生危害的后果。危害性则是指事件万一发生或已经发生后产生的后果及其影响。两个词密切相关,含义中有相同的成分,但又是两个不同的概念。而虚拟火不仅要考虑火灾的可能性,还应考虑火灾的危害性,它涵盖了这两个方面的内容。

1 虚拟火存在环境

每种材料、物体或空间不管是固定的还是移动的、单个物体还是系统、安全产品还是危险产品,都是虚拟火载体,只是虚拟火发生的几率不同而已。因此,每种材料都具有火灾危险性,只是发生火灾的因素不同。材料的对火反应特征即虚拟火特征,通常包含有阴燃性、引燃性、闪燃性、火焰传播性、释热性、耐燃性、自熄性、生烟性、有毒气态产物量、腐蚀性气态产物量等。

当评价材料、产品及组件的火灾危险性时,必须注意产品的着火难易性如何?材料是否具有自发热特性?如果有,在什么情况下自发热性会使其自燃?不同的点火源在不同点火密度和暴露时间下怎样才能被点燃?产品一旦着火,其火焰增长速率和传播速率有多快?在什么情况下火焰会蔓延至附近区域?火将变得多大,会燃多久?作为时间的函数,释放的热量会有多大?产品燃烧时会产生多少烟?燃烧产物是什么?只要解决了这些问题,就可以分析出材料、产品及其组件在特定的应用情况下的火灾后果,即虚拟火的发生、发展及产生的后果。

而这些问题的解决取决于虚拟火可变因素和材料的性质与外形。因此,希望能确定和测量材料的基本性质,结合相应的分析或计算模型来评价材料、产品及组件在全部可能的应用场合下的预期性能。

可燃物的存在是虚拟火发生的根本原因,没有可燃物质就不会发生火灾,这种可燃物实际上就是虚拟火。由于可燃物的理化性质不同,其燃烧性能存在较大差异。在一定时间和空间内确定的物体,其火灾荷载密度、热释放速率、对环境的辐射热流量等参数相对确定。同时,可燃物燃烧产生的烟除温度会随时间、空间状态及供氧情况不同而发生较大变化外,其遮光性和毒性也都相对确定。因此,虚拟火随着一定时间和空间内物体的确定而相对固定,即只要在一定时间和空间内存在一定数量的物体,则虚拟火就永远存在。

2 虚拟火的发生

对于材料的自燃性、阴燃性、易燃性以及点燃后的火焰传播速率和热释放速率,其火灾危险性十分复杂,它取决于若干因素,包括物理形状、定向性和材料的化学性质及其所处的环境条件等,这些因素都控制了虚拟火的发生。

当虚拟火源表面附近达到可燃的浓度时,也不会发生引燃现象,除非在可燃蒸气处有点火源,这一点类似于液体的闪点。除非蒸气能以连续充足的速率产生以维持连续的燃烧,否则在固体表面的燃烧将终止,这一点类似于液体的着火点。如果气体被加热到自燃温度时,没有点火源也能发生点火现象,这类似于可燃气体或液体的自燃温度,被称为自燃。

固体表面的热解速度随着温度的变化而变化。使用有效着火温度来表达点火的含义,则有一些材料在低于点燃温度时是不发生化学反应的,当虚拟火源表面温度达到有效点燃温度时,开始燃烧;而另一些材料因在点火之前会慢慢地、完全热解,虚拟火呈明显化,不发生化学反应的假设不适合这种情况。在虚拟火发生前,材料的变化是连续的,一旦着火,则是质与量的飞跃。

因此,虚拟火发生度是一个衡量材料着火性的指标。图1为虚拟火发生的示意图。

3 虚拟火的评价

20世纪已经开发了许多火灾试验方法以适应规范的要求。在这些火灾试验方法中,有很多只是评价某个产品或产品中某个组成的一种或几种火灾危险特性。通常采用这些火灾试验方法得到的结果,是以技术指标的形式提供给规范使用的,而与材料应用时所表现出来的火灾危险性或虚拟火发生度有很少的联系。因此,尽管某些产品具有严重的火灾危险性,还是被使用了。虚拟火已经存在于我们生活环境的每个方面。

过去十年发展的性能化建筑火灾安全分析方法和采用建筑性能化防火安全规范的设计,其核心是确定基于设定火灾的火灾场景和分析这些火灾所造成的可能后果。因此,性能化火灾安全分析、设计和规范发展的要求,比使用传统的规格式方法更应该掌握材料火灾危险性和建筑火灾动力学的知识。

材料火灾危险性评价过程很复杂,有许多可变因素会影响这个评价过程。可变因素包括材料的性质、结构、环境条件和室内火灾效应。因此,不同材料的火灾危险性不仅取决于其本身的物理化学特性,还与其应用情况有关,如同样的纺织物用在墙上和吊顶时与用在地板的火灾危害性和风险都是不同的;折叠堆放的报纸与同重量松散放置的报纸其燃烧过程相差甚远;放在饭店大厅中的圣诞树着火后比放在家中的圣诞树燃烧的要猛烈得多。因此,需要开发一种能对材料、产品及其组件在其可能的应用范围内评价其虚拟火发生度的方法。

该评价方法的目的:(1)真实地量化虚拟火灾、爆炸和反应性事故的预期损失;(2)确定可能引起事故发生或事故扩大的装置;(3)向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性;(4)使工程技术人员了解各工艺部分可能造成的损失,并帮助确定减轻潜在事故严重性和总损失的有效而又经济的途径。

4 虚拟火发生度及指数

4.1 采用归一化条件概率Pimi法

(1)确定虚拟火转变为明火发生概率因子上下限。

从各种材料、环境中发生着火的资料中,找出对应每种材料着火因子的极值、区间(极小值、极大值),即为因子变动范围,并将各种材料各因子的变动范围进行均分,划分出因子区间,均分份数可自定,但因子区间大小须大于或等于该因子单位的2倍。

(2)计算因子区间因子数(Yi)。

计算各种材料及环境中每一个着火因子在每个因子区间的因子数。

(3)计算因子区间的火情数(Fi)。

统计各种材料及环境中各着火因子区间的火情数之和。

(4)计算各因子区间的因子数和火情数阶段平均值。

阶段时段的选择和材料均可不同,但时段内的采集资料及火情资料应完整无缺。各因子区间的因子数和火情数历史平均值分别用AveYi和AveFi表示。

(5)计算分类条件概率Pi。

按(1)式计算分类条件概率Pi,Pi为在AveYi发生条件下AveFi发生的概率,Pi大小反映了不同组区间条件下虚拟火发生的情况。

Pi=AveFi/AveYi (i=1,2,…,N) (1)

式中:N为因子区间数。

(6)计算归一化条件概率Pimi。

按(2)式计算归一化条件概率Pimi。

Pimi=Pi/Pm (i=1,2,…,N) (2)

式中:N为因子区间数;Pm为N个区间内Pi最大值。

(7)绘制归一化概率图。

以各单因子归一化概率Pimi为纵坐标,以N个组区间为横坐标,采用三点二项平滑来处理概率曲线,滤去一些小扰动或短波,可以得到12张归一化概率图。

4.2 虚拟火发生度数学模型

(1)模糊数学模型。

根据模糊数学原理,假定x为虚拟火被环境诱发的因子的实验值或观测值,U为单因子火险贡献度或虚拟火发生度,取(0,1)或(0,100),a,b,c为待定系数,则有(3)式:

undefined

(3)

式中:xc为环境不利于诱发明火。

(2)确定待定系数a、b、c。

R0为火概率图中虚拟火突变为明火的临界值,R0.5为火概率图中虚拟火转变为明火几率开始明显增多的临界值,R1为火概率图中虚拟火转变为明火几率开始大量发生的临界值。R0、R0.5、R1可以从归一化概率图中查算出。

当x

即:(a(c-R1))b=0。因此,有c=R1。

同样,当x>c时,假定U=0.5,则有:(a(R1-R0.5))b=1。

公式成立的条件为:b=0或a(R1-R0.5)=1。

因为b=常量,故b=0舍去。a(R1-R0.5)=1,则有undefined。

假定不再有明火发生时,U有3个精度值,即:U=0.05,U=0.01,U=0.005。

对x

可以推出:undefined

对x>c,有undefined

同理,对U=0.01时,有

undefined

当U=0.005时,有

undefined

由此可计算出,12个因子的单因子贡献度模糊数学模型的待定系数a、b、c。

4.3 虚拟火发生度指数综合指标计算

(1)虚拟火发生度U计算。

根据各因子的预报值计算出12个单因子火险贡献度,反映了在各个单因子条件下火险程度的大小,即虚拟火发生度。

(2)计算当前因子指数Uj和前期因子Uq。

计算当前因子的平均Uj,并计算前期因子的平均(Uq)。

(3)三级判别(计算多因子综合指标G,即虚拟火发生度等级指标)。

采用多因子综合指标法的归纳方法,可有如下计算方法:

undefined

(4)四级判别(虚拟火发生度等级定级)。

将虚拟火发生度等级分为5级,以上述计算出的U值作为划分依据,表1为U值范围与对应虚拟火发生度(G)等级对照表,可以根据不同材料、不同环境等对各级虚拟火发生度的指数范围进行适当调整。

(5)虚拟火发生度等级的划分,见表2。

5 研究虚拟火的现实意义

从相对安全观的角度看,安全是具有一定危险条件下的状态,安全并非绝无事故,安全与事故之间是对立的,是一对矛盾斗争过程中某些瞬间突变结果的外在表现。虚拟火是客观的、潜在的、与物共存的、可变的,它决定了安全与事故的转变。虚拟火是危险的,同时也存在永恒的风险,是从非以火为中心的角度理解火灾危险性分配和火灾危险源管理。对虚拟火的研究有助于重视火灾的危害性,扩大对火灾的意识范畴,主动从根源上采取相应控制火灾的发生,这对于积极防火是相当重要的。加强对虚拟火和虚拟火战略的研究,有助于改善火灾危险环境,创新火灾管理制度,有利于构建火灾安全战略新体系。

参考文献

[1]邹亮,史文中,任爱珠.用GIS与虚拟现实技术模拟火灾过程——应用和展望[J].自然灾害学报,2005,14(3):83-89.

[2]李志宪,杨漫红,周心权.建筑火灾风险评价技术初探[J].中国安全科学学报,2002,12(2):30-34.

火灾危险 篇7

关键词：池火灾伤害模型,汽油罐区,危险性分析,火灾事故

从石油化工企业的事故类型分析来看, 泄漏和火灾爆炸事故是石化企业安全防范的重点[1]。汽油罐区发生池火灾,是由于可燃液体(汽油)泄漏到地面,遇到点火源形成的火灾。由于其氧气供应充足,所以燃烧比较完全。池火灾产生的火焰能够向周围发出热辐射,使附近的人员受到伤害,附近的建筑物遭受到破坏,并且可引燃周围的可燃物。运用“池火灾伤害模型”分析热辐射对人员的伤害、财产破坏程度来估算汽油罐区火灾事故后果的严重度,达到减轻罐区火灾事故影响程度和提高罐区火灾事故应急反应能力的目的。通过分析,可为已知汽油罐区确定安全距离和确定储罐的额定储量提供依据,也可为罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。

1 汽油罐区基本情况

该罐区位于辽阳市某厂区,是公司9个重点油罐区中生产要害部位之一。车间共分六大属地管理责任区,即燃料油装置区、轻油装置区、石脑油装置区、轻烃装置区、液化石油气栈台区、办公区。汽油罐区由4座汽油储罐组成,其规格为每座5 000 m3,直径22.8 m。

选定汽油罐区中汽油储罐为分析对象,4个储罐总容量为2万m3。有效容积=20 000 m3×85%=17 000 m3,有效储存量W=0.725 t/m3×17 000=12 325 t。

根据危险化学品重大危险源辨识标准[2](GB 18218—2009),临界量为200 t,已超过临界值,属于重大危险源。

2 汽油罐区火灾事故危险性分析

2.1 池火灾模型[3]

池火是指可燃液体(如汽油、柴油等)泄漏后流到地面形成液池或流到水面并覆盖水面,遇到火源燃烧而形成的火灾。

汽油罐区火灾的常见原因是油罐过载和雷电。汽油属中闪点液体,其罐区发生池火灾一般可用泡沫、二氧化碳、干粉、砂土灭火。

影响池火灾事故严重度预测结果的关键参数[4,5,6]有:池面积、燃料燃烧速度、燃烧热、燃烧效率、池火火焰高度、人员伤害和财产破坏的临界热通量、池火周围人员密度和财产密度等,其关键参数、影响范围和危害程度计算如下。

2.1.1 池面积

被分析的汽油罐区防火堤长110 m,宽74 m,高1.3 m。由于受到外界影响,罐区内储罐发生变形或破裂,或操作工人操作失误等原因,可使储罐内汽油泄漏,并沿着地面流淌,一直流到防火堤边,形成液池,如遇明火等热源,液池内汽油将燃烧,形成池火灾。

根据油罐区防火堤面积:

S=110×74=8 140 m2

折算成圆直径:

D=(4S/π)1/2=(4×110×74/3.14)1/2=101.8 m

2.1.2 燃烧速度

当液池中可燃液体的沸点高于周围环境温度时,液体表面单位面积的燃烧速度为:

dm/dt=0.001HC/cp(Tb- To)+H

式中:dm/dt——单位表面积燃烧速度,kg/(m2·s);

HC——液体燃烧热,J/kg;

cp——液体的比定压热容,J/kg·K;

Tb——液体的沸点,K;

To——环境温度,K;

H——液体的气化热,J/kg。

当液体的沸点低于环境温度时,如加压液化气或冷冻液化气,其单位面积的燃烧速度为:

dm/dt=0.001HC/H

式中符号意义同前。

燃烧速度也可以从手册中直接得到。由手册查得汽油的燃烧速度为0.022 5 kg/(m2·s)。

2.1.3 火焰高度

设液池为一半径为r的圆池子,其火焰高度可按下式计算:

h=84r[dm/dt/po(2gr)1/2]0.6

式中:h——火焰高度,m;

r——液池半径,m;

po——周围空气密度,计算取值1.293 kg/m3(标准大气压条件);

g——重力加速度,9.8 m/s2;

dm/dt——燃烧速度,kg/(m2·s)。

已知形成液池半径为50.9 m,汽油的燃烧速度为0.022 5 kg/(m2·s),则汽油燃烧的火焰高度为:

h=84×50.9×[0.022 5/1.293

×(2×9.8×50.9)1/2]0.6=47.03 m

2.1.4 热辐射通量

当液池燃烧时放出的总热辐射通量为:

Q=(πr2+2πrh)dm/dt·η

·Hc/[72(dm/dt)0.60+1]

式中:Q——总热辐射通量,W;

η——效率因子,可取0.13～0.35,计算取平均值0.24。

其余符号意义同前。

已知液池的半径r=50.9 m,汽油的燃烧热HC=43.7×106 J,火焰高度=47.03 m, 燃烧速度dm/dt=0.022 5 kg/(m2·s),效率因子η=0.24,则汽油罐发生池火灾时产生的热辐射通量为:

Q=(3.14×50.92+2×3.14×50.9×47.03)

×0.022 5×0.24×43.7×106/[72

×(0.022 5)0.60+1]=6.51×105 kW

2.1.5 目标入射热辐射强度

假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来,则在距离池中心某一距离(X)处的入射热辐射强度为:

I=Qtc/4πX2

式中:I——热辐射强度,W/m2;

Q——总热辐射通量,W;

tc——热传导系数,在无相对理想的数据时,可取值为1;

X——目标点到液池中心距离,m。

已知总热辐射通量Q=6.51×105 kW,热传导系数tc=1。

上式可简化为:

I=Qtc/4πX2=6.51×108/4πX2

从目标入射热辐射强度公式可以看出,热辐射强度与受害目标到液池中心距离的平方成反比。

2.2 热辐射危害

2.2.1 热辐射对人员的伤害

热辐射对人员的伤害主要取决于辐射强度q和持续时间t。在Buettner提供的经验公式基础上,Pietersen推导了热辐射对人员的伤害程度和死亡及烧伤几率。

死亡:Pr=-37.23+2.56ln(tq4/3)

二度灼伤:Pr=-43.14+3.018 8ln(tq4/3)

一度灼伤:Pr=-39.83+3.018 6ln(tq4/3)

式中:q——人体接收到的热通量,W/m2;

t——人体暴露于热辐射的时间,s;

Pr——伤害几率单位。

当Pr=5时,对应的人员伤害百分数P=50%。暴露时间考虑发生火灾时的人员疏散、撤离时间等因素,按t=10,30,60,90,120 s五种情况考虑。

对于持续时间比较长的稳态火灾,当t=10 s时:死亡热通量q1=42.1 kw/m2,二度灼伤热通量q1=26.85 kw/m2,一度灼伤热通量q1=12.7 kw/m2。

同理,其它情况下伤害时热通量计算值见表1。

从表1可以看出,暴露时间不同,热辐射对人员的伤害程度也不同。热辐射对人员的伤害(轻伤、重伤、死亡)需要一定的时间,这时人员可以充分利用宝贵的时间,采取有效的现场应急处置措施,避免造成更严重的伤害。

2.2.2 热辐射对建筑物的影响

热辐射对建筑物的破坏,取决于作用时间长短,即火灾的持续时间。火灾的持续时间又与可燃物量的多少有关。

火灾持续时间:

t=W/Mc;Mc=mf·S

式中:W——可燃烧物质量;

Mc——单位时间燃烧的可燃的质量,kg/s;

S——池面积,m2;

mf——燃烧速度,kg/m2·s。

经计算:可燃烧物质量W=12 325 t, 燃烧速度mf=0.022 5 kg/(m2·s), 池面积S=8 140 m2。则火灾持续时间为:

t=W/Mc=W/mf·S

=12 325×103/0.022 5×8 140=6.73×104 s

热辐射对建筑物的破坏所需要的热通量:

q=6 730 t-4/5+25 400

当t=6.73×104 s时,q=25 400 W/m2

从上式可知,当热辐射作用时间趋于无穷大时,临界热通量趋于25 400 W/m2。

2.3 伤害/破坏半径

根据已计算出的对人伤害的热通量,也就是在入射通量一定的情况下,可以计算出目标受伤害距离,即:

X=(Q/4πI)1/2

在暴露时间t=10 s时:当入射通量I=42.1 kw/m2时,死亡半径r=(6.51×106/4×3.14×42.1)=12.1 m;当入射通量I=26.85 kw/m2时,二度灼伤(重伤)半径r=(6.51×106/4×3.14×26.85)=19.3 m;当入射通量I=12.7 kw/m2时,一度灼伤(轻伤)半径r=(6.51×106/4×3.14×12.7)=40.8 m。

同理,其它情况下所计算出的目标伤害/破坏距离(半径)见表2。

当目标伤害/破坏半径r≤D/2=50.9 m时,在燃烧池内可能存在的伤害条件是燃烧,而不是热辐射伤害。

从表2可以看出,暴露时间不同,伤害/破坏半径也不同。

在汽油罐区南侧90 m处有泵房、操作室、加剂间、计量室等,在发生火灾时如人员不能及时疏散和撤离,将可能受到不同程度的伤害,罐区附近建、构筑物、设备设施等会受到不同程度的破坏。

车间办公区位于汽油罐区西侧200多m处,发生火灾时如人员暴露时间较短,其位置大于安全距离,人员不会受到伤害;当暴露时间较长,其伤害半径增大,办公区内人员将可能受到轻度伤害。

3 事故严重度预测

事故严重度用符号S表示,反映发生事故造成的经济损失大小。它包括人员伤害和财产损失两个方面,并把人的伤害(暴露时间60 s计)折算成财产损失(万元)。

用下式表示总损失值:

S=C+20(N1+0.5N2+105N3/6 000)

式中:C——财产破坏价值,万元;

N1,N2,N3——事故中人员死亡、重伤、轻伤人数。

汽油罐区固定资产价值1 280万元,其折算价值计算为:

更换价值=1 280×0.82=1 049.6万元。

上式中的系数(0.82)是考虑到火灾事故发生后有些成本不会遭受损失或无需更换等费用。

按市场价8 500元/t计算,罐内物料价值为10 476.25万元。

以上两项合计为:11 525.85万元。

则总损失值S=11 525.85+20

×(0+0.5×2+105×6/6 000)=11 547.95万元。

汽油罐区火灾事故严重度计算如表3所示。

4 结 论

1)在汽油罐区储量一定的情况下,采用该方法可计算出应该确定的安全距离;同理对位置已确定的油罐即安全距离一定的情况下,采用该方法可计算出汽油罐的额定储量,可为汽油罐的安全管理提供有效的方法。

2)火焰高度随池半径的增大而增大;伤害/破坏半径随暴露时间的延长而显著增大。

3)随着池半径的增大,各种破坏半径显著增大。在储罐区建立防护堤,并保持防护堤完好,防止燃料泄漏后任意蔓延,对于减轻池火灾的危害具有很重要的意义。

4)热辐射对人的伤害(轻伤、重伤或死亡)需要一定的时间,这对于提高现场应急反应和处置能力,加强火灾事故应急预案演练,减少或避免造成更严重的伤害具有很重要的意义。

5)虽然罐区流程的安全性较好,但发生事故的可能性较多,预防事故的工作量仍较大。虽然汽油储罐发生火灾事故是极小的概率事件,但一旦发生火灾事故的后果是严重的,因此在罐区的安全管理、应急管理方面还有大量工作要做。

6)汽油罐区发生火灾事故不仅对人及周围设备、设施产生危害,当蒸气浓度升高时,如达到汽油爆炸浓度极限时,将可能引发爆炸事故。如此则经济损失会更严重,社会影响会更强烈。

参考文献

[1]王凯全.石油化工流程的危险辨识[M].沈阳:东北大学出版社,2003:31-35.

[2]GB18218—2009危险化学品重大危险源辨识[S].北京:中国标准出版社,2009:1-5.

[3]宇德明.易燃、易爆、有毒危险品储运过程定量风险评价[M].北京:中国铁道出版社,2000:64-75.

[4]国家安全生产监督管理总局.安全评价(上、下册)[M].北京:煤炭工业出版社,2005:559-561.

[5]吴宗之,高进东,魏利军.危险评价方法及其应用[M].北京:冶金工业出版社,2002:182-183.

可燃固体火灾危险性特征研究 篇8

1 可燃固体总热值

可燃固体被引燃后产生的热辐射是对其周围物品或人员造成伤害的原因之一, 因此放热量的大小是衡量其火灾危险性的重要指标。国家标准GB/T 14402-2007《建筑材料及其制品的燃烧热燃烧热值的测定》中规定了总热值 (PCS) 的定义、测定方法、实验步骤等。该标准等同采用ISO 1716:2002Reaction to fire tests for building products-determination of the heat of combustion。

总热值指单位质量的材料完全燃烧, 当其燃烧产物中的水 (包括材料中所含水分生成的水蒸气和材料组成中所含的氢燃烧时生成的水蒸气) 均凝结为液态时放出的热量, 单位为MJ/kg。该标准中的试验方法是采用氧弹仪的方法, 使得可燃材料在纯氧中完全燃烧, 释放的热量被氧弹周围的水吸收。根据水温的上升幅度确定所释放的热量。

国家标准GB 8624-2012《建筑材料及其制品燃烧性能分级》中规定了燃烧性能为A级的建筑材料的性能指标。对于燃烧性能为A1级的建筑材料, 其总热值应小于等于2.0 MJ/kg。对于燃烧性能为A2级的建筑材料, 其总热值应小于等于3.0 MJ/kg。

2 可燃固体火焰蔓延速率

火焰蔓延速率也是评价可燃固体火灾危险性的参数之一。联合国《关于危险货物运输的建议书》中规定了根据易燃固体的危险性来确定其包装类别。对于易燃固体危险性的分类是以其火焰蔓延速率来确定的。该试验方法为将颗粒状、粉末状的可燃固体制成长250mm、底面宽20mm、高10mm的三角形堆垛, 用引火源将其引燃, 试验过程中测定火焰在堆垛上的蔓延时间。依据火焰蔓延速率的分级量值, 见表1。

3 可燃固体热释放速率、发烟量

根据相关的统计资料, 多数建筑内的火灾过程中, 导致人员大量伤亡的原因是可燃物燃烧后释放出的烟气、有毒气体。因此, 可燃固体在燃烧过程中的热释放速率、发烟量等参数对火灾的预防也具有重要意义。对于建筑材料的热释放速率的测定, 国家标准GB/T 16172《建筑材料热释放速率试验方法》中规定了热释放速率的测定方法、原理、步骤等。该标准的测定原理为净燃烧热和燃烧所消耗的氧气质量成比例, 对于有机可燃物, 每消耗1kg的氧气释放出的热量大约为13.10×103 kJ。将待测样品放置在能提供一定的辐射热的试验装置下, 使其被引燃, 将产生的烟气全部收集, 通过测定烟气中氧气的消耗量来确定所产生的热量。该标准所适用的样品规格的面积应为100mm×100mm, 厚度不大于50mm。

对于体积较大的家具组件, 如衣柜、床、沙发等, 其热释速率可依据国家标准GB/T 25207《火灾实验表面制品的实体房间火试验方法》规定的试验方法进行测定。

对于可燃固体燃烧后的毒性危险可依据国家标准GB/T 20285《材料产烟毒性危险分级》中规定的试验方法进行测定。相关标准见表2。

4 可燃固体自燃温度、闪燃温度

可燃固体的自燃温度、闪燃温度是评价其火灾危险性的重要参数之一。GB/T 9343-2008《塑料燃烧性能试验方法闪燃温度和自燃温度的测定》规定使用热空气炉测定塑料的闪燃温度和自燃温度的方法。该标准中规定的试验装置, 见图1所示。

1.测定炉内空气温度的热电偶;2.测定样品温度的热电偶;3.炉盖;4.引火源;5.加热器热电偶;6.空气管路;7.样品托盘;8.热空气炉保温层

闪燃温度指的是在试验条件下, 待测材料释放出的可燃气体能被引火源引燃, 这时试样周围的空气的最低温度称作该材料的闪燃温度。自燃温度指的是无引火源的情况下使得材料发生燃烧或灼热燃烧, 这时周围空气的最低温度称作该材料的自燃温度。

该标准的试验原理是将空气炉加热至一定温度, 将待测样品放入样品托盘中, 观察是否出现着火现象 (样品温度是否明显超过炉内空气温度) , 直至找到能使待测样品出现闪燃或自燃的最低温度。

虽然GB/T 9343-2008《塑料燃烧性能试验方法闪燃温度和自燃温度的测定》适用于塑料的闪燃温度和自燃温度的测定, 但对于其他的可燃固体其自燃温度和闪燃温度可参照该标准测定。依据该标准测得的试验结果可比较不同材料在实验条件下的着火特性, 可描述在试验条件下材料着火的最低周围空气温度。在实际使用条件下, 该标准的试验结果可以作为材料着火敏感性等级划分的依据。

塑料制品的自燃温度约在400℃以上。由于塑料制品受热会挥发出可燃气体, 其闪燃温度比自燃温度低。纸张、棉布类可燃物的自燃温度约270℃, 其受热后挥发出可燃物较少, 其闪燃温度与自燃温度比较接近。

图2为橡胶粒手套自燃温度测定时样品温度、炉内空气温度的变化情况。试验前, 将橡胶粒手套剪成小块, 以方便装入图1的样品托盘中。橡胶粒手套样品见图3所示。

从图2 (b) 可看出约450s时, 样品的温度从约340℃快速上升至500℃以上, 大大超过炉内空气温度, 这表明橡胶发生了明火燃烧。

5 结论

可燃气体、可燃液体和可燃固体是最常见的可燃物, 对于人员密集场所多发生由于可燃固体引发的火灾。因此, 研究可燃固体的火灾危险特性具有重要的意义。

(1) 可燃固体的火灾危险性为丙类, 但由于使用场所、潜在引火源等因素的不同, 在选择材料时应考虑多种火灾危险性特征因素。

(2) 塑料类可燃固体在受热时会挥发出一定量的可燃气体, 其闪燃温度要低于自燃温度。纸张、棉布等可燃固体由于受热时挥发出的可燃气体较少, 其闪燃温度和自燃温度比较接近。

摘要：概述了可燃固体的火灾危险性参数, 包括总热值、自燃温度、闪燃温度、火焰蔓延速率、热释放速率、发烟量等。给出了可燃固体火灾危险性参数的定义、测试方法。对典型可燃固体的自燃温度和闪燃温度进行了试验研究, 分析了两者之间的关系。

关键词：可燃固体,总热值,热释放速率,发烟量,自燃温度,闪燃温度

参考文献

[1]GB/T 14402-2007, 建筑材料及制品的燃烧性能燃烧热值的测定[S].

[2]GB/T 20284-2006, 建筑材料或制品的单体燃烧试验[S].

[3]GB/T 15098-2008, 危险货物运输包装类别划分方法[S].

[4]GB/T 16172-2007, 建筑材料热释放速率试验方法[S].

[5]GB/T 25207-2010, 火灾试验表面制品的实体房间火试验方法[S].

[6]GB/T 9343-2008, 塑料燃烧性能试验方法闪燃温度和自燃温度的测定[S].

[7]ISO 871:2006Plastics-Determination of ignition temperature using a hot-air furnace[S].

[8]王志刚, 倪照鹏, 王宗存, 等.设计火灾时火灾热释放速率曲线的确定[J].安全与环境学报, 2004, (S1) :50-54.

[9]彭小芹, 刘松林, 卢国建.材料热释放速率的试验分析[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 2005, (8) :122-125.

[10]刘欣, 于东兴, 张杰, 等.火灾试验用标准燃烧物燃烧特性及影响因素[J].消防科学与技术, 2014, 33 (1) :10-13.

[11]杨亮, 庄爽, 戴殿峰, 等.聚合物燃烧热值计算方法与实验验证[J].消防科学与技术, 2011, 30 (3) :181-183.

图书馆火灾危险性评价 篇9

建筑物火灾危险性评价方法主要有层次分析法、安全检查表法、逻辑分析法、计算机模块法 (C F A S T、F I R E C A M) 、综合评价法等。本文运用了层次分析法来建立图书馆火灾危险性评价指标体系。

层次分析法 (T h e a n a l y t i c hierarchy process) 简称AHP, 在20世纪70年代中期由美国运筹学家托马斯·塞蒂 (T.L.Saaty) 正式提出。它是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。由于它在处理复杂的决策问题上的实用性和有效性, 很快在世界范围得到重视。它的应用已遍及经济计划和管理、能源政策和分配、行为科学、军事指挥、运输、农业、教育、人才、医疗和环境等领域[2]。层次分析法的基本思路与人对一个复杂的决策问题的思维、判断过程大体上是一样的。运用层次分析法有很多优点, 其中最重要的一点就是简单明了。层次分析法不仅适用于存在不确定性和主观信息的情况, 还允许以合乎逻辑的方式运用经验、洞察力和直觉。层次分析法最大的优点是提出了层次本身, 它使得买方能够认真地考虑和衡量指标的相对重要性。

1 评价指标体系

1.1 评价指标的权重

1.1.1 递阶层次结构的建立

建立递阶层次结构是层次分析法中最重要的一步。在对系统充分了解的基础上, 分析系统内在指标间的联系和结构, 并把这种结构划分为若干层。作者根据图书馆火灾的特点, 收集相关的资料, 包括有关法规、系统安全理论、行业特点、历年重大图书馆火灾案例等, 分析出了图书馆火灾危险性的影响因素, 拟定了图书馆火灾危险性综合指标体系。图书馆火灾危险性的递阶层次结构模型如图1所示:

目标层:这是最高层次, 表示需要解决的问题, 这里为系统安全类别的评价, 即“图书馆火灾危险性评价”;

准则层:第二层次为评价准则或衡量准则, 也可为因素层、约束层。表示按某种方式来实现或论证解决问题所牵涉的中间环节。

指标层:评价系统安全的具体指标或参量。

方案层:即待评价对象影响系统安全因素的危险性[3]。

所建立的图书馆火灾危险性评价指标体系如表4。

1.1.2 构造两两比较判断矩阵

构造两两比较判断矩阵时, 要反复回答问题:两个指标ai和aj哪一个更重要, 重要多少, 需要对重要多少赋予一定数值, 具体如表所示:

2、4、6、8介于上述两个相邻判断的中值:

倒数i指标比j指标次要。

决策者进行两两指标之间重要程度的比较, 可得如下结果:

根据此结果, 得到比较矩阵A:

A矩阵具有如下性质:

1~9级的标度方法是将思维判断数量化的一种方法。在区别物质的差别时, 人们总是用相同、较强、强、很强、极端强的语言来表示, 如果再进一步细分, 可以在相邻两极之间插入折衷的提法, 因此, 对大多数评价判断来说, 1~9级的标度是合适的。

1.1.3 指标相对权重的计算

这一步将解决n个指标A1、A2、A3、…、An权重的计算问题, 并进行一致性检验。对于A1、A2、A3、…、An, 通过两两比较, 得到判断矩阵A, 解矩阵特征根。计算权重向量和特征根λmax的方法有“和积法”、“方根法”和“幂法”。本论文选用了计算较为简便的“和积法”, 其具体计算步骤如下:

对A按列规范化, 即对判断矩阵A每一列正规化

再按行相加得和向量

将得到的和向量正规化, 即得权重向量

计算矩阵最大特征根λmax

在得到λm a x后, 需进行一致性检验, 以保持评价者对多指标评价的思想逻辑的一致性, 使各评价之间协调一致, 而不会出现内部矛盾的结果, 这也是保证评价结论可靠的必要条件。完全一致时, 应存在如下传递关系:

反之, 就是不一致。

当判断完全一致时, 应该有λmax=n, 其余特征根均为零。一致性指标C.I.为:

当一致时, C.I.=0;不一致时, 一般λmax>n, 因此, C.I.>0。Satty给出了关于平均随机一致性指标C.R.

只要满足C.I./C.R.<0.1, 就认为所得比较矩阵的判断结果就可以[4]。

1.1.4 调查问卷设计

由于不同的因素对于权重确定可能产生不同的影响, 因此, 本文根据表4的评价指标体系中的各级指标建立了专家调查问卷表, 即“图书馆火灾危险性评价指标重要性比较表”, 并把专家打分的统计结果运用到了对评价体系指标权重的计算中。

1.2 评价指标权重的计算

根据问卷调查及专家打分, 笔者总结出各级指标之间两两比较的结果。下面是以判断矩阵A为例, 指标权重的计算过程:

用“和积法”计算权重向量:

(wi归一化)

保留两位小数, 则权重值取为:

进行一致性检验:

查得n=5时, R.I.=1.12

所以, 判断矩阵的结果可以接受, 求得的权重值可以使用。经计算, 图书馆火灾危险性评价体系中所有评价指标的判断矩阵结果都可接受, 求得的权重值可以使用。

各个评价指标权重计算结果经整理, 归纳如表4。

问卷调查结果显示, 不同的专家对于图书馆火灾危险性指标权重的判断有比较明显的区别, 整体上没有呈现出一定的规律, 这是由于不同的专家背景和经验不同以及问卷数量不足够多造成的。最终计算结果表明, 在这些指标中:对于二级指标中的“电器设备”的权重最大达到0.36, 这也是与引发图书馆火灾原因的次数最相符的。在二级指标“建筑情况”对应的三级指标中, 火灾荷载的火灾危险性最大;在二级指标“电器设备”对应的二级指标中, 电源线路的火灾危险性最大;在二级指标“防火设计”对应的二级指标中, 消火栓系统的权重最大, 体现了水源对于火灾的重要性;在二级指标“安全疏散”对应的三级指标中, 疏散障碍相对重要性较高;最后, 在二级指标“消防安全管理“对应的二级指标中, 电器设备的管理和维护以及安全责任制两个三级指标最重要。

2消防对策

现代图书馆电气化要求很高, 因此电气设计、安装和管理好电气设备是保障图书馆防火的重要措施。电气线路应全部采用铜芯线, 外加金属套管保护。书库内不准使用电炉、电视机、交流收音机、电熨斗、电烙铁、电烘箱等设备。不准随便乱拉电线, 严禁超负荷用电。采用荧光灯照明时, 必须选择优质产品, 严防镇流器过热起火;人离开时必须切断电源。

图书馆要加强防火管理, 严格控制一切用火, 不准把火种带入书库和档案室, 不准吸烟, 不准点蚊香。工作人员必须每天检查, 防止事故发生。要对工作人员进行培训, 请消防专业人员授课, 增强消防安全意识, 提高自防自救的能力, 使他们会报警、会使用消防器材、会疏散人员、会扑救初期火灾、达到自防自救的目的。争取把安全事故降到最低限度。

图书馆的领导一定要把防火安全工作作为实施科教兴国战略的一项十分重要的工作来抓, 制定和完善消防安全管理制度, 亲自督导各项措施落实到位, 认真查找消防工作的漏洞和事故隐患, 及时采取相对措施方案, 确保人类文化遗产的知识储存宝库万无一失[5]。

3 结论

通过对图书馆火灾危险性评价方法的研究和应用, 得出以下结论:

(1) 通过总结各种法规及火灾案例、系统安全理论、行业特点, 建立了包含建筑情况、电器设备、防火设计、安全疏散、消防安全管理在内的图书馆火灾危险性评价指标体系。

(2) 利用层次分析法对评价指标进行了具体分析, 确定了各指标的权重, 并根据评价的结果, 提出了进一步提高图书馆消防安全性的对策措施。

参考文献

[1]侯素玲.浅谈图书馆的消防安全管理[J].科技情报开发与经济.2005, 25 (14) :37-38

[2]王荣辉, 冯磊, 罗时标等.公共聚集场所火灾危险性评估方法研究[J].武警学院学报.2008, 24 (2) :36-38

[3]Mobley P R, Kowalski B R.Appl.On the extent analysis method for fuzzy AHP and its applications[J].Rev, 1996, 31:347-368.

[4]YE Zhixiang, LI Sheng, LI Minqiang etc.Application of AHP and TOPSIS in Urban Fire Risk Assessment[J].Progress in Safety Science and Technology, 2002, 3:983-986.

火灾危险 篇10

关键词：大型商住楼火灾危险性消防安全监管对策

中图分类号：X4文献标识码：A文章编号：1007-3973(2011)007-136-02

近年来，随着经济的快速发展，城市大型的商住楼越来越多。一旦发生火灾，蔓延极其迅速，毒性和烟的影响也较为突出；不仅会带来财产的重大损失，且极易造成群死群伤恶性事故的发生。2010年11月5日9时许，吉林市船营区商业大厦发生火灾，火灾造成19人死亡，26人轻伤；2010年月日武汉市汉正街侨康综合商场17日晚发生火灾，火灾现场死亡14人。商住楼具有形态多样、功能复杂、人员密集、可燃物多等特点，发生火灾时火势蔓延迅速，人员疏散集中，扑救难度增大，很容易造成人员伤亡及财产损失。严峻的商住楼火灾警示人们必须增强对商住楼建筑结构及其火灾特点的了解，力求减少此类火灾给人民生命财产带来的损失。

1大型商住楼火灾危险性特点

1.1建筑体量大，结构复杂，可燃物多

商住楼分布于城市的各个角落，且以沿街布置较多。一般商业部分为框架结构，即在建筑物底层或临地面若干层采用钢筋混凝土梁、柱构成框架，形成或大或小的空间，作为商店、商场、大型办公、仓储、娱乐等行业、用途，商住楼既能满足人民群众从事商业活动的需要，但庞大的建筑体量和形态各异的使用性质，很难从简单的一个方面解决火灾的预防措施。商店内存放大量可燃物，如货柜、展台、货物，仓库内的库存物资及住户家具等都具有可燃性，火灾危险性大。

1.2产权多，物业管理难

各个商业板块、各户居民都是商住楼的产权所有者，一般一座商住楼都有数十个产权人或单位，在消防安全管理上存在很大难度。日常的消防设施维护需要难以从物业管理费中支取，很难对建筑消防设施进行维护保养，且火灾隐患整改周期拉长，隐患随时可能成灾。

1.3人流量大，情况不明

商住楼人员密集，且人流量随时间变化较大，情况复杂。大型商场、商住楼在营业期间人员十分密集，各类人员消防安全素质良莠不齐，发生火灾后，容易产生恐慌和骚乱情绪。部分大型商场内部分隔错综复杂，货架林立，加上有的商场、商住楼存在消防通道堵塞，安全出口上锁，应急照明和疏散指示标志损坏，缺乏必要的逃生自救器材和常识，一旦发生火灾，疏散和救人均十分困难。

1.4商业部分经常涉及二次装修

各种商业产权(使用)人为了效果需要或者经营不善调整，导致承租人反复装修、违规装修的现场屡见不鲜。就会采取拆除防火墙、防火门等防火分割设施、堵塞用来人员疏散和安全逃生的安全出口、拆除认为影响装修或美观的喷淋系统的管道喷头、室内消火栓箱、火灾报警探测器等建筑消防设施，由此造成了极大的安全隐患。

2造成大型商住楼火灾群死群伤事故的成因

2.1火灾中烟气的毒害

大量的统计数据表明，在火灾死亡人员中约有90％以上的人死于烟气中毒。可以说，火灾中的烟气是商住楼造成群死群伤的头号杀手。由于商住楼内存在大量可燃物，火灾发生后会产生大量的烟和有毒气体。由于商住楼空间大，无遮挡物，发生火灾后这些烟气会很快充满所有的空间，进而封闭所有安全通道，造成人员疏散逃生困难，同时也增加灭火难度。

2.2安全疏散困难，造成商住楼火灾群死群伤

人员疏散困难主要是由于人员多造成的。商住楼多建于大型居民小区或商业中心附近，人员密度极大。对建筑物内的环境、安全疏散设施不熟悉、不注意观察，火灾后，出于本能，人们都有强烈的逃生欲望，往往会出现慌不择路的现象，加之烟雾迷漫且高温有毒，极易使人迷失方向，人群拥塞在通道上，造成秩序混乱，在短时间内难以疏散，将会造成大量人员伤亡。

2.3安全疏散设施设计不合理，出口缺少或被遮挡

目前有很多商住楼是在原有老建筑基础上改建而成的，导致疏散设施不能满足商住楼的要求；部分商住楼内部设置的疏散指示标志均位于走道上部，商家根据经营的需要，制作一些商业广告悬挂于走道上方且明显大于疏散指示标志灯；由于商住楼均是开放式经营，除开放收银台附近的安全出口外，商家为解决防火与防盗的矛盾且又能节省经费开支，不愿意每一个安全门处设一名工作人员，有的甚至上锁巩固。

2.4员工不会组织硫散，顾客缺乏火场自救逃生的基本知识和技能

很多单位有灭火疏散预案却只停留在纸上，既不进行演练，员工对其内容也不熟悉，有的即使组织了疏散演练，也仅是走过场而已，起不到真正的作用。因而当发生火灾时，组织在场群众疏散行动迟缓，有的根本就无人组织，自顾逃命，有的商住楼甚至怕人们抢商品故意不让打开安全门，最终酿成群死群伤的恶性事故。

3商住楼消防安全监控对策

3.1强建筑工程的源头管理

公安消防机构充认真做好建筑消防设计审核、验收，从严把关商住楼，确保在审核、验收后，充分考虑建筑在使用时是否执行国家有关消防法律法规的消防监督，将消防监督措施贯穿于工程建设的全过程，切实从源头上杜绝先天性火灾隐患。对装修中材料的使用严格依据《建筑内部装修设计防火规范》的要求予以把关，加大装修中涉及的阻燃装修材料的准入，严格实施抽样送检，积极推广使用不燃、难燃材料装修，减少火灾负荷。

3.2提高物业公司消防安全意识和责任意识

经常开展物业公司的消防安全管理培训或活动，让物业公司充分明白自己所担负的责任，让其了解掌握有关消防法律、法规，让物业公司更好地为多产权内的单位服务，定期地向业主委员会通报建筑设施现状及存在的问题，积极向服务单位开展消防宣传，让服务对象了解消防法规的基本要求，明确的职责，推进消防工作社会化。

3.3及时整治安全隐患

推进商业区域的安全管理，消防、城管、工商、房管、文化等单位和部门，对各自职能部门在办理新建建筑和公众聚集场所或各类场所施工许可，营业执照、产权登记、年审等证照时，设置消防前置条件，对未经消防审核和验收或审核验收不合格的，一律不予发证。强化商业区消防安全的监管力度，加大对商业区的消防安全检查。依法查处堵塞消防通道、占用防火间距、擅自改变建筑结构、违章经营危险化学品、违法开办娱乐场所等严重违法行为。

3.4规范多产权单位的管理和监督

要以《消防法》为依据，参照《机关、团体、企业、事业单位消防管理规定》，以国务院15号文件为载体，发动各级政府在按照“政府的统一领导、部门依法监督、单位全面负责、群众积极参与”的格局，进一步推进乡镇、街道、居民委员会、派出所在单位落实责任上下功夫，对大体量、功能多、影响大的多产权单位列入消防安全重点单位进行监督管理，对那些小、散的多产权单位，要督促居民委员会、派出所履行消防工作，督促落实消防安全责任。

参考文献：

[1]GB50016—2006，建筑设计防火规范[S]

[2]GB50045—75(2005年版)，高层民用建筑防火设计规范[S]

[3]DGJ32/J67—2008，商业建筑设计防火规范[S]

[4]高层居民住宅楼防火管理规则(公安部令第11号)

汽车库火灾危险性分析与研究 篇11

自1769年法国人居尼奥研制出世界上第一辆具有实用价值的蒸汽汽车至今,车库数量随着汽车保有量的增长迅速增加。2008年,美国、日本、德国汽车保有量分别为25 024万辆、7 553万辆、4 400万辆,发达国家汽车保有量处于稳定阶段,而中国经济进入耐用消费品阶段,汽车保有量呈快速上升趋势,如图1所示。

2014年中国私人汽车保有量1.258 4亿辆,每辆汽车停车面积30 m２,全国至少需要车库面积38 亿m２。2014年底北京市汽车拥有量537.1万辆,8 城区开放车库1 532个,车位总数60万个,远不能满足需求。研究车库防火技术是城市防灾减灾的重要组成部分,车库火灾危险性分析是工程防火的根本。

2 国内外车库火灾

2007-2011年,中国车库火灾共计2 123起,平均每年发生425起,年均烧毁建筑面积12 904m２。近几年车库火灾造成的经济损失呈递增趋势,年均直接经济损失为1 224万元,如图2所示。

2012-2014年,美国家庭车库火灾有所上升,年均发生6 600起火灾,造成30人死亡,400人受伤,457百万美元财产损失。21世纪以来典型车库火灾如表1所示。

3车库火灾荷载调查

3.1汽车可燃物调查

1960-2010年,每辆汽车平均可燃物用量由9.1kg增至181.4kg。笔者选取北京某高校停车场、普通生活住宅小区地下车库、中心城区商场地下车库、办公单位钢结构立体停车库、三甲级医院地下车库5个有代表性场所进行了车库火灾荷载调研。汽车主要可燃物为塑料、橡胶、汽油三类。

塑料密度小,耐腐蚀,消声绝缘,加工简洁,成本低廉,逐渐替代了汽车某些金属部件,如聚酰胺制成的发动机盖和车轮罩;长玻纤增强聚丙烯材料替代了金属骨架的全塑座椅。国内车用塑料总量由1995年的6.4万t增长到2012年的250万t,跃居世界第一。中国轿车塑料用量约占全车质量的9%,为50~120kg。

橡胶是轮胎、软管、密封件、减震垫的原材料,单车橡胶零件为100~400个,占轿车整备质量的4%~5%。

汽油闪点低,遇明火、高热极易燃烧爆炸。塑料油箱轻便耐腐蚀,摩擦和撞击过程中不产生电火花,替代了金属油箱。但塑料油箱熔点低,遇高温熔化会导致汽油泄漏,也存在危险隐患。笔者随机采访100位司机,对油箱内油量进行统计。结果显示,油量通常为油箱体积的25%~75%,平均值为60%。

3.2 火灾荷载的调查结果及数据分析

CIB W14 车库火灾荷载密度的调查结果为200MJ/m２;新西兰火灾危险类别显示车库火灾荷载密度不大于400 MJ/m２;陈阵等人调查结合模型化方法计算获得车库火灾荷载密度为209 MJ/m２。笔者采用式(1)计算火灾荷载密度。

式中:q为车库火灾荷载密度,MJ/m２;mｉ为第i种可燃材料的质量,kg;Hｉ为第i种可燃材料单位质量的燃烧热,MJ/kg;A为车的平均占地面积,30m２。

汽车主要可燃物热值如表2所示。由式(1)及可燃物调查结果计算得到车库的平均火灾荷载密度、各保证率下的荷载密度、均方差,如表3所示。

图3为车库火灾荷载密度分布图,分布范围在150~480 MJ/m２,集中分布在270~300 MJ/m２。

图4为办公单位、医院、学校、住宅小区、商场车库的火灾荷载密度分布规律图。办公单位车型固定且多为商务车,学校白天停放的大部分车辆较固定,故办公单位与学校的车库荷载密度分布较均匀,集中分布在240~270MJ/m２。商场车辆档次高排量大,内饰可燃物量多,车辆流动性大,荷载密度分布具有波动性;医院车流量大,且车库中同时存有医院职工车辆和社会流动车辆,火灾荷载密度分布也具有一定的波动性;住宅小区车辆种类各异,各排量和档次的车辆火灾荷载差异较大。商场、医院和住宅小区的车库火灾荷载密度集中分布在270~300MJ/m２。

汽车库火灾荷载密度调研结果与学校、医院的火灾荷载密度接近,如表4所示。若按最危险情况下最大火灾荷载密度计算,假设车库中停放的所有车辆油箱满油,荷载密度会增大。另外,国内外车辆材料组成和汽车年限的差别,也会影响火灾荷载的结果。

4 汽车燃烧热释放速率

热释放速率直接决定火灾规模和危害程度,是研究火灾特性的基础。上海市DGJ 08-88-2006《建筑防排烟技术规程》建议有喷淋时车库热释放速率为1.5 MW,无喷淋时为3.0 MW;英国标准建议有喷淋时为4 MW,无喷淋时为8 MW。

汽车燃烧的热释放速率通常由汽车的燃烧实验获得,而每次实验汽车的型号、物质组成、点火位置、测量方法不同,导致测量结果有差异。程远平在德国火灾防护研究所测试的小汽车火灾实验热释放速率峰值为4.08MW;Tohir等人对29组燃烧完全且记录完整的有效实验数据进行统计,结合@Risk分析得到单辆客车的热释放速率峰值集中分布在4.0 MW左右,均值约4.7 MW,如表5所示;保证率95%时,峰值为8 MW。考虑到安全可靠性,建议车库单车燃烧的热释放速率无喷淋时为8MW,有喷淋时为4.0 MW。

由表5可知,与纸类、棉织物、电器、木材相比,汽车的可燃物较多,平均热释放速率峰值大,达到峰值所需时间长,一旦失火,火灾规模大,危险性高。

5 汽车燃烧辐射热

汽车火灾的蔓延方式通常有火焰延烧、热传导、热对流、热辐射,一般物体在常温下向空间发射的能量中,绝大多数是通过热辐射传递的。早期汽车以金属部件为主,汽车间蔓延过程缓慢,现在汽车非金属组件增多,通过辐射热引燃周边车辆的危险性增加。2002 年荷兰阿姆斯特丹机场停车场火灾,大量辐射热的产生导致30余辆车同时着火。

火势蔓延与车辆停车间距和部件的辐射热通量有关。2010年,新西兰用锥形量热仪测试了车辆非金属部件的辐射热通量,如表6所示,汽车可燃物部件均属于易引燃和一般可引燃物质。

根据表6的测试结果,在辐射热通量为20kW/m２、停车间距小于1m时,测试各可燃部件的相关参数,如表7所示,软顶引燃时间最短。

现行国家标准GB 50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》规定,长小于6m、宽小于1.8m的车辆,车与车间距不小于0.5m;车与墙间距不小于0.5m;车与柱间距不小于0.3m。由于汽车可燃物的增加,现行规范中的间距规定是否仍然满足安全要求,需要通过汽车燃烧实验和数值模拟进一步确认。

6 火灾危险性与自动喷水参数

6.1 引燃和点火源判定

尽管汽车主要可燃零部件的辐射热引燃热通量介于易引燃和一般可引燃之间,即使考虑到汽油,其金属外壳的包裹仍使其像罐装的可燃油一样难以燃烧。因此,GB50067-2014将汽车库归为丁类仓库,说明较难燃烧。

汽车一旦失火危险性大,但起火几率很小。车内空间封闭,因缺氧不易形成较大火源;汽车库内杂物少点火能源单一,通常较难形成辐射热通量在10~20kW/m２的火源。

从引燃和点火源判定汽车库是不易起火的,定性为丁类仓库合理。

6.2 火灾荷载与喷水强度判定

尽管汽车可燃物有所增加,但其火灾荷载调查结果较低,与学校相当,车库可认为是自动喷水灭火系统级别中的轻危险等级。

美国NFPA 13标准规定汽车库为中Ⅰ危险等级,喷水强度为4.1~6.1L/(min·m２);英国自动喷水灭火系统设计安装和维护规范中车库属于中危险等级 Ⅱ级,喷水强度为5.0L/(min·m２)。

从火灾荷载和国际主流规范来看,汽车库火灾危险性可按国内中 Ⅰ 危险等级设计。 现行国家标准GB50084-2005《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称“自喷”)偏于安全考虑,把汽车库定义为中危险等级 Ⅱ级,喷水强度为8.0L/(min·m２)。近年有人提出汽车库采用自喷—泡沫联用系统,喷水强度为6.5L/(min·m２),考虑汽油流淌火作用面积465m２,这与“自喷”规范相比设计扩大了1.36倍,且增加了泡沫的投资。从成功灭火案例看,“自喷”规范中危险等级Ⅱ级设计参数能有效控制火灾,无需再增大。

7 小结

未来中国汽车保有量及车库数量将快速增加,笔者通过对不同场所车库火灾荷载调研及统计数据分析,得到以下结论:

(1)国内外汽车保有量数据对比显示,中国迫切需要新建大量停车构筑物。国内外典型车库火灾案例及火灾数据表明车库火灾一旦发生损失惨重,应重视车库防火工作。

(2)通过调研得到车库平均火灾荷载密度为282MJ/m２,未考虑汽车年限对火灾荷载的影响。美国调查结果显示,旧车更易发生电气和机械故障,十年及以上的汽车着火可能性是三年以下汽车的四倍。总结车库单车燃烧有自喷时火灾规模为4 MW,无自喷时8 MW;归纳了汽车部件的辐射热参数作为火源判定参照。

(3)汽车库危险性定性为丁类仓库合理,“自喷”定性为中危险等级Ⅱ级偏于安全,设计参数没有必要再扩大。

1 Development trend of cars

In 1769,Nicolas Joseph Cugnot,a Frenchman,de-veloped the world's first practical steam car,since thengarages have been increasing rapidly along with the in-crease of car ownership.In 2008,the car ownership wasrespectively 250.24million,75.53million,44million inthe United States,Japan and Germany.The car owner-ship in developed countries has been at a stable level,while China's economy has entered into the phase of dura-ble consumer goods,the car ownership is rapidly rising,as shown in Fig.1.

In 2014,China's private automobiles ownershipreached 125.84million.Assuming each car needs 30 m２of parking areas,the whole country will demand at least3.8billion m２for garage area.At the end of 2014,therewere 5.371million cars in Beijing,1 532garages openingto the outside distributed in the 8urban districts,whilethe total number of parking spaces was 600thousand,which was far less than the demand.The garage fire pre-vention technology is an important part of prevention andmitigation of urban disaster,and the garage fire risk anal-ysis is essential for fire prevention engineering.

2 Garage fires of China and overseas

From 2007to 2011,2 123garage fires occurred inChina,i.e.425times per year averagely,with the annualaverage burned building areas of 12 904 m２.In recentyears,economic losses caused by garage fire presented anincreasing trend,causing the direct economic losses of12.24 million yuan in average annually,as shown inFig.2.

From 2012to 2014,the number of American familygarage fires increased,averagely happening 6 600times,killing 30people,wounding 400people every year,whichled to a loss of $457 million.The international typicalgarage fires of 21st century are shown in Table 1.

3 The garage fire load survey

3.1 Combustible materials survey of cars

From 1960to 2010,the average combustible materialsper car increased from 9.1kg to 181.4kg.Five representa-tive garages were chosen to begin the fire load research.Theywere university garage,ordinary residence underground gar-age,city center shopping mall underground garage,companysteel structure parking garage and third level 1st class hospi-tal underground garage in Beijing.The main combustible ma-terials of car are plastic,rubber,and gasoline.

The plastic has the property of low density,corro-sion resistance,sound and electric insulation,simple pro-cessing,and low cost,so it has been gradually replacingsome metal parts of cars,such as the engine cover and thewheel cover made of polyamide,plastic seats made of longglass fiber reinforced PP material instead of metal skele-ton.The total consumption of car plastic in domestic hasincreased from 64thousand tons to 2.5million tons from1995to 2012,leaping to the 1st in the world.In China,the plastic usage is in the range of 50~120kg of a car,ac-counting for about 9% of the whole vehicle mass.

Rubber is the raw material of tire,hose,seal,andshock pad.The number of rubber parts for a single car u-sually is 100 ~ 400,which accounts for 4% ~ 5% of acar'scurb mass.

Gasoline is easy to explode when meeting flame orhigh temperature,because of its low flash point.Plastictank has replaced the metal tank,because of its lightquality,corrosion resistant,and producing no electricsparks in friction or collision.However,plastic fuel tankmay melt at high temperature with a low melting point,which being a hidden danger may lead to gasoline leakage.The statistical results conducted by interviewing 100driv-ers randomly showed that the oil usually occupy 25% ~75%(averagely 60%)of the tank capacity.

3.2 Results and data analysis of fire load survey

The result of CIB W14garage fire load density sur-vey was 200 MJ/m２.The New Zealand fire hazard classshowed the garage fire load density was not greater than400 MJ/m２.Chen et al.made an investigation combiningmodeling method and got a garage fire load density of 209MJ/m２.Formula(1)was used to calculate fire load den-sity.

Where:qis the garage fire load density,MJ/m２;mｉis themass of combustible material i,kg;Hｉis the combustionheat value of unit mass of combustible material i,MJ/kg;Ais the average area for each car,30m２.

Heat values of car's main combustible materials areshown in Table 2.The average garage fire load densities,the load densities of different reliabilities,and the meansquare deviation were calculated according to formula(1)and combustible materials survey results,as shown inTable 3.

The garage fire load density is in the range of 150~480MJ/m２,concentrating in 270~300MJ/m２,as shownin Fig.3.

Fig.4shows the garage fire load density distributionof the company,hospital,university,residence,andshopping mall.The types of cars in the company are fixedand mang of them are commercial vehicles,while carsparking in the university garage are also stable during theday.That's why the garage fire load density of companyand university uniformly distributes in the range of 240~270 MJ/m２.For shopping mall,cars always have highgrade and large displacement,more combustible materialsand large traffic flow,so fire load density distribution isof volatility.There are variabilities in the distribution ofhospital garage because of high vehicle flow rate.Anotherreason is that both cars of hospital staff and society areparked in the underground garage at the same time.As forthe residence,variable types of cars are extremely differ-ent in displacement and interior,leading fire load densityquite different.The garage fire load density concentratesbetween 270~300 MJ/m２of the shopping mall,hospitaland residence.

As shown in Table 4,the fire load density of garageis close to that of school and hospital.Assuming that thefuel tanks of the cars parked in the garages are filled withgasoline,the load density will increase considering themost dangerous situation and the maximum calculationvalue of fire load density.In addition,the different mate-rial composition between cars made in China and abroad,as well as the age difference of cars also can affect the re-sults of fire load.

4 Heat release rate of cars

The heat release rate,the basis of studying fire char-acteristics,directly decides the fire scale and harm de-gree.DGJ 08-88-2006 Technical specification forbuilding smoke control of Shanghai recommends the val-ue of garage heat release rate being 1.5 MW with sprin-kler system,3.0 MW without sprinkler;The Britishstandard criteria advices 4 MW with sprinkler,8 MWwithout sprinkler.

The heat release rate of the cars are usually obtainedby auto combustion experiment.However,in each exper-iment,the differences of car's categories,the materialcomposition,the ignition positions,and the measurementmethods shall result in different measurement results.Cheng got the peak heat release rate 4.08 MW throughthe car fire experiment in Germany Fire Protection Insti-tute;Tohir et al.made statistics to 29sets of completecombustion experiments with full effective records,ana-lyzing with @Risk and got that the single passenger car'speak heat release rate concentrated at around 4.0 MW,with an average value of 4.7 MW,as shown in Table 5;when the reliability was 95%,the peak value was 8MW.Considering the safety and reliability,8MW of the garagesingle car's peak heat release rate without sprinkler,4.0MW with sprinkler is recommended.

As shown in Table 5,compared with paper,cottonfabrics,electrical appliance and wood,cars have morecombustible materials,greater average peak heat releaserate,and need more time to reach the peak value.If gar-age fire happens accidentally,it may result in large firescale and high fire risk.

5 Radiant heat of burning cars

The ways of car fire spreading usually include flamespreading,heat conduction,convection and radiation.Atnormal temperature,the majority energy emitted by gen-eral objects passes through thermal radiation.In the earlydays,the car was mainly composed of metal parts,andfire spreading process was slow.Non-metallic componentsincrease now,contributing to the risk of surrounding carsignited by radiation.In 2002,a large amount of radiantheat led more than 30cars on fire at the same time in Am-sterdam airport parking lot,Holland.

Fire spread is relevant to car's parking distance andthe radiant heat flux of component.In 2010,New Zeal-and tested car's radiant heat flux of non-metallic partswith the cone calorimeter,as shown in Table 6.Car'scombustible components belong to easy ignition and gen-eral ignition.

Unit:kW/m2

According to the test results of Table 6,when the radi-ative heat flux is 20kW/m２and parking distance is less than1m,related parameters of various combustible components'test results can be seen in Table 7.

The ignition time of soft top is the shortest.

The current national criterion GB 50067-2014 Codefor fire protection design of garage,motor-repair-shopand parking-area specifies that if the length of a car isless than 6mand width is less than 1.8m,the distancebetween cars should be not less than 0.5m;the distancebetween car and wall should be not less than 0.5m;thedistance between car and column should be not less than0.3 m.Due to the increase of combustible materials ofcar,whether the distance regulations still satisfy the safe-ty requirements needs to be further confirmed by carsburning experiments or numerical simulations.

6 Fire hazard and automatic sprinkler parameters

6.1 Ignition and ignition source judgement

Although ignition heat fluxes of radiant heat of car'smain combustible components belong to easy ignition andgeneral ignition,even if the gasoline is considered,thepackage of metal shell makes the car like a canned fuelwhich is difficult to burn.So GB 50067-2014classifiesgarage as warehouse category class D,proving that it ismore difficult to burn.

Although the garage fire is of great danger,it hap-pens with small probability.The enclosed interior of caris lack of oxygen to form a larger fire source.There arefew sundries and less ignition energy in the garage,so itis often difficult to form the fire source with the radiantheat flux at 10~20kW/m２.

So,the garage is not easy to catch fire judging fromignition and ignition source,and it is reasonable to defineit as warehouse category class D.

6.2 Fire load and sprinkler intensity judgement

Although combustible materials of the car increased,the garage fire load survey result was as low as school.The garage can be considered as light hazard class in theclasses of automatic sprinkler system.

The NFPA 13defines garage as ordinary hazard groupⅠ,sprinkler intensity is 4.1~6.1L/(min·m２);the Britishcode of automatic sprinkler systems design,installation andmaintenance defines garage as ordinary hazard group Ⅱ,sprinkler intensity is 5.0L/(min·m２).

From the point of fire load and international criterions,garage fire hazard can be designed as ordinary class groupⅠindomestic.Now GB 50084-2005 Code of design for sprin-kler systems (sprinkler code for short)in domestic takes fullaccount of safety,it specifies garage as ordinary hazard groupⅡ,with 8.0L/(min·m２)sprinkler intensity.In recent years,,some scholars put forward sprinkler-foam extinguishing systemof the garage fire,sprinkler intensity is 6.5L/(min·m２)..Considering 465m２of gasoline flowing fire areas,design pa-rameter increases 1.36times compared with sprinkler code,,and it increases foam investments as well.From the successfulfire extinguishing cases,design parameters of ordinary hazardgroupⅡin sprinkler code can effectively control fire,so there isno need to increase the parameter.

7 Conclusions

In the future,car ownership and the number of garagewill increase rapidly in China.The following conclusions aremade through the garage fire load survey in different places andstatistics analysis:

(1)The comparison of domestic and foreign car ownershipdata shows that China urgently needs a large amount of newparking buildings.It's necessary to analyze the domestic and in-ternational typical garage fire cases and relevant data to clarifythat we should pay attention to the garage fire preventionwork,because garage fires usually result in serious damages.

(2)The average garage fire load density obtained bysurvey is 282MJ/m２,and the effect of the car's age is notconsidered.The American survey results show that oldcar often easily has electrical and mechanical failure,andthe ignition probability for cars of ten and more than tenyears is four times of less than three years'.Summary ofsingle car garage fire,the peak heat release rate is 4 MWwith sprinkler system,8 MW without sprinkler system.The radiation parameters of the car's components aresummarized as the reference for the fire source judge-ment.