隧道通风安全与照明第4章隧道消防设计

《隧道通风安全与照明第4章隧道消防设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1《隧道通风》第四章隧道消防设计2本章主要内容第一节火灾燃烧基础一、可燃物的种类二、燃烧过程中的传热与传质三、着火与灭火四、可燃物的火灾燃烧特点五、火羽流与顶棚射流第二节隧道火灾的原因与特点一、隧道火灾的主要原因二、隧道火灾的基本特点3本章主要内容第三节隧道消防设计的基本要求一、隧道结构的防火等级二、隧道建筑的防火安全布局三、隧道防火分区和建筑构造四、隧道的消防给水与灭火系统五、隧道的通风排烟系统六、隧道的电气控制系统七、隧道的消防控制4第一节火灾燃烧基础一、可燃物的种类1、种类1）按形态：气态、液态、固态。2）

2、按来源：天然可燃物、人造可燃物3）从组成：单纯物质、混合物2、燃料的来源二、燃烧过程中的传热与传质1、导热：是物质运动分子之间由于相互接触而产生的一种热量传递方式。与固体相关。式中：常数k称为材料的导热系数（W/m·K），严格说来，它随温度变化而变化5第一节火灾燃烧基础2、对流传热指由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过弯管中的对流传热过程。热对流主要发生在流动的气体、液体之间，不会在固体中发生，但在固体和液体、气体间也存在热对流对流换热三个基本因素：流体的运动状态、流体与固体壁面温度差

3、、流体的热物性h为比例系数，称为对流换热系数（W/m2·K），Tw为固体表面温度，Tf为流体温度3、热辐射：辐射传热不要求热源与接收体之间有中间介质，它是电磁波形式的能量传递，像可见光一样，可以被物体表面吸收、反射等。辐射能：一个物体在单位时间内、由单位面积上辐射出的能量。物体的辐射能与温度的四次方成正比。σ为Stefan-Boltzman常数，其值为5.667×10-8W/m2K。温度T取开氏温度。ε为辐射率6三、着火与灭火火灾三要素：可燃物质、助燃物质和着火源。燃烧的这四个条件间的关系第一节火灾燃烧基础1、着

4、火的形式1）自燃：物质在一定的条件下自行发生的燃烧现象。可为热自燃和化学自燃点燃：使用小火焰、电火花、电弧、热物体等高温热源作用于冷态可燃物使之发生燃烧的过程。需要施加外来热源。从本质上说，可燃物着火是其氧化反应由慢速加速到一定程度的现象。引起氧化反应的加速，或是由于温度的升高，或是由于活性中心的积累。着火过程的热自燃理论和链着火理论2)热自燃理论系统的能量方程：式中，代表体系中单位体积预混气在单位时间内由化学反应放出的热量，简称放热速率；是单位体积预混气在单位时间向外界环境散发的热量，简称散热速度；分别为可燃预

5、混气的密度、定容比热和单位体积预混气的反应热；是预混气的化学反应速率。第一节火灾燃烧基础8第一节火灾燃烧基础热自燃理论认为：着火是反应放热因素与散热因素相互作用的结果。当温升超过B点时，放热速率急剧增大，系统的放热大于散热，使系统的温度逐渐升高而发生着火。Tc就是热自燃温度9第一节火灾燃烧基础3)链着火理论链反应理论认为，在反应体系中可出现某种活性基团，只要这种活性基团不消失，反应就一直进行下去，直到反应完成。链反应一般由链引发、链传递、链终止三个步骤组成链反应理论认为，反应自动加速是通过反应过程中自由基的逐渐积

6、累来达到反应加速的。系统中自由基数目能否发生积累是链锁反应过程中自由基增长因素与自由基销毁因素相互作用的结果。自由基增长因素占优势，系统就会发生自由基积累。氢与氧的反应：(1)（链引发）(2)（链传递）（3）（链终止）10第一节火灾燃烧基础4)影响着火的主要因素(1)可燃物的物态。可燃气体的点燃能较小，可燃液体的次之，可燃固体的点燃能较大(2)可燃物的结构组成。烷烃类的最小引燃能量最大，烯烃类次之，炔烃类较小；碳链长，支链多的物质，引燃能量较大。(3)可燃气体的浓度。一般当可燃气体浓度稍高于其反应的化学当量比浓度

7、时，所需的点火能最小(4)可燃混合气的初温和压力。可燃混合气的初温增加，最小点火能减少；而其压力降低，则最小点火能增大(5)点火源的性质与能量。引起一定浓度可燃物燃烧所需要的最小能量称为最小点火能11第一节火灾燃烧基础5)灭火分析(1)降低系统内的可燃物或氧气浓度(2)基于热着火理论的灭火分析通过改变系统的散热条件也能达到灭火的目的(3)依据链反应理论的灭火分析若要使已着火系统灭火，必须使系统中的活性基团的销毁速率大于其增长速率。加大这些基团销毁的主要途径：①增加活性基团在气相中的销毁速度②增加活性基团在固体壁面

8、上的销毁速度③降低反应系统的温度12第一节火灾燃烧基础四、可燃物的火灾燃烧特点1)可燃气体的燃烧(1)预混燃烧:两者先混合然后再燃烧称为预混燃烧(2)气相扩散燃烧:两者边混合边燃烧称为扩散燃烧层流扩散火焰高度式中，qv为燃料气的体积流量，m3/s，Di为气体的扩散系数，m2/s；v为燃料气的平均流速，m/s；R为喷口的当量半径，m；Kc为修正系数。湍流扩散火焰的高度式中，