消防模拟范文

消防模拟范文（精选8篇）

消防模拟 第1篇

关键词：火焰对流,消防服,热防护性能

消防服是每个消防员进入火场时必配的个人防护装备,对消防员身体起到了综合保护作用。其热防护性能的优劣直接关系消防员的生命安全和身体健康,也关系消防部队灭火作战的效率。因此,国内外相关机构已经出台了多个消防服热防护性能测试的方法与标准。

笔者依据纯对流火焰作用下的消防服传热机理,建立了服装直接接触火焰下的“火焰-服装-皮肤”的系统传热模型,分析了服装接触火焰一侧的传热边界条件,对系统模型进行了数值模拟计算并验证,同时研究了火焰作用下的衣下空气层厚度对消防服装的热防护性能影响,得到84 kW/m2火焰热流下的空气层临界值。

1 模型描述

火灾下,消防员穿着的消防服装遇到强热流后,其外层表面首先被加热,达到一定温度后开始发生热解,析出挥发分气体,同时生成焦炭;随着热量从外层向多孔织物内部的传递,热扰动不断地深入到织物内部。随着加热的进行,当织物外层已经处于高温炭化区时,其内部才刚开始发生热解,或仅是温度的升高。因此,在构建火焰中消防服传热模型时,需考虑织物受热分解过程,尤其是经阻燃处理的纤维素纤维织物,如阻燃棉、阻燃粘胶织物。织物已热解部分密度ρd可以用热解残留物炭的密度ρc和正在热解部分的密度ρi表示,见式(1)。

undefined (1)

热解反应速率可用Arrhenius方程描述,见式(2)。

undefined (2)

式中:n为反应指数;Ei为反应活化能;A为指前因子。

综合式(1)、式(2),可得式(3)。

undefined (3)

热解气体的质量Mg守恒方程可由式(4)确定。

undefined (4)

根据上述分析,结合Torvi的防护服传热模型及Yang的热解反应模型,笔者提出织物在火焰下的一维热解传热模型方程,见式(5)。

undefined

式中:ρd∫undefinedCpcdT=ρi∫undefinedCpidT+ρg∫undefinedCpgdT ,下标g表示气体;Q为织物热解反应热;γqrade-γx为渗透到织物内部的辐射热流量,γ可由织物透过率τ确定,见式(6)。

γ=ln(τ)/Lf (6)

式中:Lf为织物的厚度。

纯火焰下模型方程外侧边界条件与纯辐射下的模型方程外边侧条件不同,它的确定也就是如何测定火焰与服装之间的换热量q,是个相当复杂的过程,换热量q实际上由火焰对织物辐射热qrad和火焰对流热qconv两部分组成,其中辐射热qrad可由式(7)确定。

qrad=σεg(Tundefined-Tundefined)-σεfFfad-amb(1-εg)(Tundefined-Tundefined) (7)

火焰对流热qconv符合式(8)所表达的关系。

qconv=hs(Tg-Tf) (8)

式中:σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数;εg和εf为热燃气(丙烷气)及织物的辐射系数;Ffab-amb为织物向外辐射的辐射角系数;Tg 、Tf以及Tamb分别为丙烷燃气、织物表面以及火灾环境温度;hs为火焰与织物的对热换热系数。

为简化边界条件,传递到织物表面总热流量(含辐射热qrad和对流热qconv)可通过裸露的皮肤热流传感器进行间接测试评价,因此织物外边界条件可简化为式(9)。

(qconv+qrad)=hs(Tg-Tf)+hq(Tg-Tf)

=hemp(Tg-Tf) (9)

式中:hq为辐射传热系数;hemp为织物与火焰之间的总传热系数,一般为试验确定值。

织物与传感器之间的空气层换热系数hgap可看作是空气层厚度与其温度的函数,符合式(10)所表达的关系。

undefined (10)

式中:λair(T)为空气的导热系数;Lair为空气层的厚度;Nu为Nusselt数,其计算依赖于Rayleigh(Gr·Pr)数的大小,根据对流流态的不同,它们之间符合对流经验关系,对流流态为层流时,见式(11)。

Nu=0.59(GrPr)1/4 104

对流流态为紊流时,见式(12)。

Nu=0.13(GrPr)1/3Ra>109 (12)

根据傅立叶定律,铜片热流计传热模型采用了一维热传导方程,见式(13)所示。

undefined (13)

式中:λc、cc 和ρc分别为铜片热流计的导热系数、比热容和密度。实验开始前,假定铜片的内外温度一致,都为铜片的初始温度Ti。

笔者采用有限差分法对系统传热方程求解,在整个求解面料区域内建立有限数目的网格,将温度场各微分方程变换为节点方程,由于微分方程中辐射吸收的非线性项,故采用高斯-塞德尔点对点迭代法将非线性消除,求解过程中结合使用下松弛过程来避免解的偏离。

2 试 验

2.1 试验设备

模型验证所用试验装置为FPT-30A型号火焰防护性能评价试验机,如图1所示。该设备测试原理见国际标准ISO 9151,在构成防护服、消防服的面料或其他材料所制成的试样下侧,加以具有一定热量密度的(如:84 kW/m2)火焰。通过试样上侧安装的热量计测出接触火焰后热量计温度分别升高12、24 ℃所需要的时间,从而对材料的隔热防护性能进行评价。

测试所用试样规格为140 mm×140 mm,每种材料应最少进行3片试样的测试。测试开始前,试样应放置在标准环境下(温度(21±1) ℃,湿度65%±2%)进行调湿24 h,使之达到恒定状态,再将试样放置于密闭容器内放置3 min,然后开始进行试验。

2.2 确定火焰换热系数hemp

为了获得火焰与服装之间的传热系数,笔者将两只传感器中的一只进行银色涂层,这样涂银传感器仅能测量到对流换热量qconv,而另一只固有的黑色涂层传感器不仅能测试对流换热量qconv,还能测量辐射换热量qrad,从而可以单独确定对流换热量和辐射换热量,运用热量的试验数据、传感器表面温度以及热源火焰温度,可以通过式(14)确定火焰换热系数。

undefined (14)

式中:hi为时间为ti时的传热系数;qexp,i为时间为ti时刻热流量值;Tf为火焰温度;Tc为传感器表面温度。在进行模型模拟计算时,将模拟时间分为i个时间步,试验测出第i个时间步的传热系数hi作为模型中第i个时间步的火焰换热系数hemp值。

3 结果与讨论

为了对模型进行试验验证,对与模型相同外界条件下的织物进行防热时间试验,所有的测试按照ISO 9151的标准方法进行,铜片热流计温度上升12 ℃所需时间用RHTI12表示,铜片热流计温度上升24 ℃所需时间用RHTI24表示,两者之间差值用RHTI24-RHTI12表示,以RHTI12和RHTI24的大小表示服装织物的热防护性能的优劣。选择目前国内典型应用于消防服的阻燃棉FR Cotton织物作为试验试样,试样的厚度为0.675 mm,面密度为224 g/m2。表1为模型值与试验值的比较,试验和模型中织物暴露热流量为84 kW/m2,织物与铜片热流计之间的空气层厚度为8 mm,试验次数为3次。从表中标准差值可以看出,每次试验值都非常接近,误差较小。模型与试验比较结果表明,模型预测值能较好地模拟实际消防服织物的热防护性能值。

笔者还对衣下微小空气层的厚度对服装的热防护性能的影响进行分析,对不同厚度层下服装防护热时间进行模拟计算。计算过程中火焰热流量取值为84 kW/m2,空气层厚度取值范围在4～12 mm,变化的间隔值为2 mm。图2为消防服装织物的防热时间与空气层厚度变化关系曲线,从图2中数据拟合的曲线可以看出,热防护时间达到最大值所对应的空气层厚度为8 mm左右,这也就是空气层的临界值,而以前纯辐射模型中(辐射源热量值为21 kW/m2)所预测空气层厚度临界值为6 mm左右,这是因为空气层的瑞利数Ra决定了空气层的传热方式,即瑞利数Ra大于某一值的时候,自然对流将有助于对热量的传导,而当瑞利数Ra小于等于某一值的时候,系统之间存在的自然对流可忽略不计。空气层温度越高,瑞利数Ra越小,必然导致空气层的临界值越大。

当空气层厚度小于8 mm时,空气层中热传递以传导换热为主,只要空气层厚度不超过9 mm,空气层越厚,其导热系数越小,热量传递到传感器表面值越小,因此其防热时间越长;当空气层厚度超过8 mm时,此时空气层中传热方式以对流换热为主,厚度越大,传热量越大,防护热时间越短;而当空气层厚度增加到11 mm时,防热时间又增加,这是由于空气层厚度增加到一定值时,空气层内的冷却空气需要吸收热量,而且会吸收一部分辐射热,这样热量传递到传感器表面就会减少。

4 结 论

(1)纯火焰作用下的消防服传热模型的外边界条件由计算火焰与服装的总的换热量所决定,也即火焰传热系数由辐射换热系数和对流换热系数组成,并可通过实验确定其经验关系式。

(2)织物与传感器之间的空气层换热系数可看作是空气层厚度与其温度的函数关系。

(3)火焰热流密度为84 kW/m2时,衣下微小空气层的厚度临界值为9 mm左右;空气层厚度不超过9 mm时,空气层越厚,织物防热时间越长;空气层厚度大于9 mm时,空气层越厚,织物防护热时间越短。

参考文献

[1]ISO9151:1995,Protective clothing against heat and flame—Deter-mination of heat transmission on exposure to flame[S].

[2]NFPA1977:2005,Standard on protective clothing and equipment for wildland fire fighting[S].

[3]NFPA1971:1997,Protcitve clothing ensemble for structural fire fighting[S].

[4]David A,Torvi.Heat transfer model of flame resistant fabrics dur-ing cooling after exposure to fire[J].Fire Technology,2006,47:27-48.

[5]Ahmed Ghazy,Donald J Bergstrom.Numerical simulation of tran-sient heat transfer in a protective clothing system during a flash fire exposure[J].Numerical Heat Transfer,Part A:Applications,2010,58(9):702-724.

[6]Song Guowen,Barker R L,Hamouda Heciimi,et al.Modeling the thermal protective performance of heat resistant garments in flash fire exposure[J].Textile Research Journal,2004,74(12):1033-1040.

[7]朱方龙.火灾环境下应急救援防护服传热数值模拟[J].纺织学报,2009,30(4):106-110.

消防科目模拟试卷三 第2篇

消防科目模拟试卷三

一、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”。本题共20小题，每小题1分，共20分）1．把政法干警能不能坚持执法为民作为衡量干警政治上是不是合格的基本标准。（）答案：√

考点：社会主义法治理念--执法为民的含义

2．人民警察对超越法律、法规规定的人民警察职责范围的指令，有权拒绝执行，并同时向上级机关报告。（）

答案：×

考点：人民警察法--拒绝执行指令的适用条件 法律依据：《中华人民共和国人民警察法》第三十二条

3．人民警察违法使用警械、武器，造成不应有的人员伤亡、财产损失，构成犯罪的，依法追究刑事责任。（）

答案：√

考点：人民警察使用警械和武器条例--违法使用警械和武器的法律责任 法律依据：《人民警察使用警械和武器条例》第十四条

4．对决定给予行政拘留处罚的人，在处罚前因同一行为被刑事拘留的时间，应当折抵行政拘留，刑拘1日折抵行政拘留1日。（）

答案：√

考点：治安管理处罚法--处罚的折抵 法律依据：《中华人民共和国治安管理处罚法》第九十二条

5．实施治安管理处罚，应当公开、公正，尊重和保障人权，保护公民的人格尊严。（）答案：√

考点：治安管理处罚法--治安管理处罚的适用原则 法律依据：《中华人民共和国治安管理处罚法》第五条

6.追诉期限从犯罪之日起计算；犯罪行为有连续或者继续状态的，从犯罪行为终了之日起计算。（）答案：√

考点：中华人民共和国刑法--追诉时效 法律依据：《中华人民共和国刑法》第八十九条

7．侮辱罪和诽谤罪都属于告诉才处理的犯罪，但严重危害社会秩序和国家利益的除外。（）答案：√

考点：中华人民共和国刑法--侮辱罪、诽谤罪 法律依据：《中华人民共和国刑法》第二百四十六条

8．各级公安机关办理刑事案件，应当依法向同级人民检察院提请逮捕、移送起诉，严格遵守刑事案件办案期限的规定。（）

答案：√

考点：刑事诉讼的基本常识--公检法三机关在刑事诉讼中的关系 9.法律解释权属于全国人民代表大会及其常务委员会。（）答案：×

考点：法律的基本概念--我国的立法权限 法律依据：《中华人民共和国立法法》第四十二条 10．国家保护一切宗教活动。（）答案：× 考点：宪法--公民的政治权、人身权、财产权的内容 法律依据：《中华人民共和国宪法》第三十六条

11．对县级以上的各级人民代表大会代表予以行政拘留的，作出处罚决定前应当经该级人民代表大会主席团或者人民代表大会常务委员会许可。（）

答案：√

考点：公安机关办理行政案件程序规定--对县级以上人大代表予以行政拘留的规定 法律依据：《公安机关办理行政案件程序规定》第一百四十八条 12．国家赔偿以支付赔偿金为主要方式。（）答案：√

考点：国家赔偿法--国家赔偿的计算标准 法律依据：《中华人民共和国国家赔偿法》第三十二条 13．公安机关人民警察职务分为警官职务、警员职务两类。（）答案：×

考点：公安机关组织管理条例--公安机关人民警察职务的分类 法律依据：《公安机关组织管理条例》第十条

14．督察人员在现场督察中发现公安机关的人民警察违反规定使用武器、警械以及警用车辆、警用标志的，可以扣留其武器、警械、警用车辆、警用标志。（）

答案：√

考点：公安机关督察条例--督察人员在现场督查中发现公安机关人民警察违法违纪行为的处臵措施 法律依据：《公安机关督察条例》第十条

15．公安机关消防机构调查火灾，负责认定火灾原因、核定火灾损失、查明火灾事故责任，出具火灾事故认定书。（）

答案：×

考点：中华人民共和国消防法--火灾事故认定 法律依据：《中华人民共和国消防法》第五十一条

16．有固定生产经营场所且具有一定规模的个体工商户，应当纳入消防监督检查范围。（）答案：√

考点：消防监督检查规定--个体工商户纳入消防监督检查的范围 法律依据：《消防监督检查规定》第三十七条

17．公安机关消防机构在作出火灾事故认定前，应当召集当事人到场，说明拟认定的起火原因，听取当事人意见。（）

答案：√

考点：火灾事故调查规定--公安机关消防机构作出火灾事故认定的期限、内容及文书制作与送达 法律依据：《火灾事故调查规定》第三十二条

18．施工单位应当参加建设单位组织的建设工程竣工验收，对建设工程消防设计实施情况签字确认。（）

答案：×

考点：建设工程消防监督管理规定--建设单位、设计单位、施工单位、工程监理单位的消防设计、施工的质量责任

法律依据：《建设工程消防监督管理规定》第十条 19．单位应当对消防档案统一保管、备查。（）答案：√

考点：机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定--消防档案 法律依据：《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》第四十一条 20．公共娱乐场所不得超负荷用电，不得擅自拉接临时电线。（）答案：√

考点：公共娱乐场所消防安全管理规定--电气防火安全管理要求 法律依据：《公共娱乐场所消防安全管理规定》第十二条

二、单项选择题（每小题只有一个正确选项，请选择正确答案。本小题共30小题，每小题1分，共30分）

1．把法律划分为根本法和普通法的主要依据是()。A．适用范围不同

B．制定和表达方式不同 C．制定和实施的主体不同

D．规定的内容、法律地位和制定的程序不同 答案：D 考点：我国的法律形式 法律依据：

2．公安机关在调查取证时，人民警察不得少于()，并应当向被调查取证人员表明执法身份。A．1人 B．2人 C．3人 D．4人 答案：B 考点：询问的地点、时限及基本要求 法律依据：《公安机关办理行政案件程序规定》第三十五条

3．公安机关对与违法行为有关的人身进行检查时，如果是检查妇女的身体，应当由()进行。A．医生 B．法医 C．女性工作人员 D．人民警察 答案：C 考点：勘验、检查及住所检查的适用 法律依据：《公安机关办理行政案件程序规定》第六十二条

4．根据《国家赔偿法》的规定，下列哪一项行为，行政赔偿范围和刑事赔偿范围的规定相同?()A．违法使用武器、警械造成公民身体伤害或者死亡的

B．刑讯逼供或者以殴打、虐待等行为或者唆使、放纵他人以殴打、虐待等行为造成公民身体伤害或者死亡的

C．非法拘禁或者以其他方法非法剥夺公民人身自由的 D．违法征收、征用财产的 答案：A 考点：行政赔偿和刑事赔偿程序 法律依据：《中华人民共和国国家赔偿法》第三条、第十七条

5．执法为民，就是按照邓小平理论和“三个代表”重要思想的本质要求，把实现好、维护好、发展好()，作为政法工作的根本出发点和落脚点。

A．无产阶级的根本利益 B．最广大人民的根本利益 C．最广大人民的切身利益 D．全体公民的合法权益 答案：B 考点：执法为民的含义

6．公安民警必须遵守的政治原则是()。A．执法为民 B．坚持党的领导 C．公平正义 D．服务大局 答案：B 考点：党的领导的含义 法律依据：

7．下列属于《人民警察法》规定的人民警察的任务的是()。

A．维护企业的经济秩序

B．维护机关、企事业组织的经济秩序 C．促进经济建设 D．保护公共财产 答案：D 考点：公安机关人民警察的任务 法律依据：《中华人民共和国警察法》第二条

8．为维护社会治安秩序，公安机关人民警察对有违法犯罪嫌疑的人员，经出示相应证件，可以当场()、检查。

A．讯问 B．询问 C．盘问 D．审问 答案：C 考点：盘问的适用条件 法律依据：《中华人民共和国警察法》第九条

9．对严重危害公共安全或者他人人身安全的精神病人，公安机关的人民警察可以采取()。A．制服性强制措施 B．继续盘问 C．保护性约束措施 D．刑事拘留 答案：C 考点：保护性约束措施的相关规定 法律依据：《中华人民共和国警察法》第十四条 10．下列属于约束性警械的是()。

A．警棍、催泪弹 B．高压水枪、特种防暴枪 C．手铐、脚镣 D．警绳、麻醉枪 答案：C 考点：警械的种类 法律依据：《中华人民共和国人民警察使用警械和武器条例》第八条 11．公安机关对违反治安管理的人员调查案件事实，制作的是()。A．谈话笔录 B．询问笔录 C．盘问记录 D．讯问笔录 答案：B 考点：询问的基本要求 法律依据：《中华人民共和国治安管理处罚法》第八十三条

12．对决定给予行政拘留处罚的，公安机关()通知被处罚人的家属。A．应当2日内 B．可以及时 C．应当及时 D．可以2日内 答案：C 考点：治安管理处罚的决定时限 法律依据：《中华人民共和国治安管理处罚法》第九十七条 13．法律没有明文规定为犯罪行为的，()。A．可以根据具体情况进行特别处理 B．可以比照类似的条文定罪处刑 C．不得定罪处刑 D．一般不得定罪处刑 答案：C 考点：罪刑法定原则 法律依据：《中华人民共和国刑法》第三条

14．为了使国家、公共利益、本人或者他人的人身、财产和其他权利免受正在发生的危险，不得已采取的()行为，造成损害的，不负刑事责任。

A．正当防卫 B．意外事件 C．紧急避险 D．犯罪 答案：C 考点：紧急避险的概念 法律依据：《中华人民共和国刑法》第二十一条

15．追诉期限从犯罪之日起计算；犯罪行为有连续或者继续状态的从()计算。A．犯罪行为终了之日起 B．犯罪开始之日起 C．犯罪结束之日起 D．被抓获之日起 答案：A 考点：追诉时效 法律依据：《中华人民共和国刑法》第八十九条 16．关于取保候审，下列说法正确的是()。

A．为了加强保证效果，在被取保人交纳保证金的基础上，还可以要求其提出保证人 B．对同一犯罪嫌疑人，不得同时责令其提出保证人和交纳保证金 C．对犯罪嫌疑人取保候审的，应当责令其写出《保证书》 D．对犯罪嫌疑人取保候审的，应当责令其写出《悔过书》 答案：B 考点：取保候审的有关规定 法律依据：《中华人民共和国刑事诉讼法》第五十三条

17．人员密集场所室内装修、装饰，应当按照消防技术标准的要求，使用()材料。

A．较难燃 B．难燃 C．不燃、难燃 D．不燃 答案：C 考点：建筑构件、建筑材料和室内装修、装饰材料的消防安全规定 法律依据：《中华人民共和国消防法》第二十六条

18．某公安消防大队检查发现，某公司建筑面积5000平方米的商场消防设计文件没有报送备案就开始施工。对某公司的行为，下述哪种处理意见是正确的（）。A．责令某公司停止施工并处罚款

B．责令某公司限期改正，处罚款

C．某公司装修行为合法，依法不予处理 D．对某公司予以罚款 答案：B 考点：消防设计审核、备案和抽查的有关规定 法律依据：《中华人民共和国消防法》第五十八条

19．根据《消防法》规定，地方公安机关消防机构有权依法对()领域的消防产品违法行为进行查处。

A、生产 B、销售 C、使用 D、运输 答案：C 考点：消防安全违法行为的认定 法律依据：《中华人民共和国消防法》第六十五条

20．距离公安消防队较远、被列为()重点文物保护单位的古建筑群的管理单位应当建立单位专职消防队。

A．全国 B．省级 C．县级 D．市级 答案：A

考点：单位的消防安全职责 法律依据：《中华人民共和国消防法》第三十九条 21．公安机关消防机构在消防监督检查中发现城乡消防安全布局、公共消防设施不符合消防安全要求，或者发现本地区存在影响公共安全的重大火灾隐患的，应当由公安机关书面报告()。A．本级人民政府 B．上级人民政府

C．上级公安机关 D．上级公安机关消防机构

答案：A 考点：公共消防设施的维护管理 法律依据：《中华人民共和国消防法》第五十五条 22．具有下列(D)情形不应当判定为火灾隐患。

A．影响人员安全疏散或者灭火救援行动，不能立即改正的 B．消防设施未保持完好有效，影响防火灭火功能的 C．擅自改变防火分区，容易导致火势蔓延、扩大的 D．建筑物未经竣工验收备案或消防验收合格投入使用的

答案：D 考点：火灾隐患的判定 法律依据：《消防监督检查规定》第三十六条

23．临时查封由()负责人组织实施。需要公安机关其他部门或者公安派出所配合的，公安机关消防机构应当报请所属公安机关组织实施。

A．公安机关 B．公安机关治安部门 C．公安机关消防机构 D．辖区公安派出所

答案：C 考点：临时查封的决定和实施 法律依据：《消防监督检查规定》第二十三条

24．某单位为扩大生产区域，擅自占用防火间距，经责令改正拒不改正。公安机关消防机构组织强制拆除障碍物所需费用()。

A．列入公安机关办案经费 B．列入当地政府专用经费 C．由违法行为人承担 D．由该消防机构自行承担

答案：C 考点：消防机构强制执行的程序 法律依据：《消防监督检查规定》第二十五条

25．火灾事故调查由()主管，由()实施。

A．县级以上人民政府公安机关 本级公安机关消防机构 B．县级人民政府公安机关 本级公安机关消防机构

C．地市级以上人民政府公安机关 本级公安机关消防机构 D．省级以下人民政府公安机关 相应公安机关消防机构

答案：A

考点：公安机关内部火灾事故调查职责分工 法律依据：《火灾事故调查规定》第五条

26．以下关于当事人对火灾事故认定提出复核申请的表述，错误的是()。A．自火灾事故认定书送达之日起十五日内申请复核 B．向本级公安机关消防机构提出书面复核申请 C．复核申请应当载明复核请求、理由和主要证据 D．复核申请以一次为限

答案：B 考点：火灾事故认定的复核 法律依据：《火灾事故调查规定》第三十五条 27．根据《建设工程消防监督管理规定》，下列需要进行消防设计审核和消防验收的工程是()。A．建筑总面积一万五千平方米的公共展览馆、博物馆的展示厅

B．建筑总面积五百五十平方米的歌舞厅 C．建筑总面积八千平方米的宾馆 D．建筑总面积九千平方米的商场

答案：B 考点：消防设计审核和消防验收适用范围 法律依据：《建设工程消防监督管理规定》第十三条

28．依法应当经公安机关消防机构进行消防设计审核的建设工程未经消防设计审核和消防验收，擅自投入使用的，()。

A．合并处罚，合并执行 B．合并处罚，分别执行 C．分别处罚，合并执行 D．分别处罚，分别执行

答案：C 考点：消防安全违法行为的处理程序 法律依据：《建设工程消防监督管理规定》第四十四条

29．公众聚集场所或者两个以上单位共同使用的建筑物局部施工需要使用明火时，应当由()采取安全防护措施。

A．所有建筑使用方 B．建筑产权方 C．建筑施工方

D．建筑施工方及施工部位建筑使用方

答案：D 考点：单位使用明火的消防安全管理 公共娱乐场所营业期间禁止动火施工 法律依据：《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》第二十条 30．根据《公共娱乐场所消防安全管理规定》，下列()场所不属于公共娱乐场所。A．具有娱乐功能的音乐茶座 B．室外旱冰场

C．礼堂 D．录像厅

答案：B

考点：公共娱乐场所的分类 法律依据：《公共娱乐场所消防安全管理规定》第二条

三、多项选择题（每小题有两个或两个以上正确选项，多选或少选均不得分，请选择正确的答案。本题共20小题，每小题1分，共20分）

1．公平正义理念的主要含义是()。A．合法合理 B．平等对待 C．及时高效 D．程序公正 答案：ABCD

考点：公平正义的含义

2．下列选项中错误的有()。

A．人民警察在非工作时间，遇有属于人民警察职责范围，但不属于自己所从事警种的具体职责的紧急情况，可以不履行职责

B．人民警察在非工作时间，遇有任何情况，都应当履行职责

C．人民警察在非工作时间履行职责，属于滥用职权，不受法律支持和保护 D．人民警察在非工作时间依法履行职责，同样受法律支持和保护

答案：ABC 考点：非工作时间人民警察履行职责的规定 法律依据：《中华人民共和国人民警察法》第十九条

3．使用驱逐性、制服性警械，应当遵循()的规定。A．以制止违法犯罪行为为限度 B．适度惩罚违法犯罪分子 C．符合法定使用的情形

D．尽量减少人员伤亡、财产损失

答案：ACD 考点：人民警察使用警械的基本原则 法律依据：《人民警察使用警械和武器条例》第四、五条

4．对于因民间纠纷引起的()，情节较轻的，公安机关可以调解处理。A．故意伤害 B．侮辱

C．故意损毁财物 D．偷开机动车 答案：ABCD 考点：治安调解 法律依据：《中华人民共和国治安管理处罚法》第九条 5．公安机关办理治安案件，不得扣押的物品有()。A．需要作为证据的物品 B．被侵害人合法占有的财产 C．善意第三人合法占有的财产 D．与案件无关的物品

答案：BCD 考点：扣押的适用 法律依据：《中华人民共和国治安管理处罚法》第八十九条 6．公安派出所可以作出的治安管理处罚决定有()。A．警告 B．行政拘留

C．500元以下罚款 D．1000元以下罚款 答案：AC 考点：做出处罚决定的基本条件 法律依据：《治安管理处罚法》第九十一条 7．下列关于单位犯罪的说法正确的是()。

A．单位犯罪最终仍需由自然人实施，但是，单位犯罪与自然人犯罪在定罪标准及量刑处罚上有一定区别

B．单位的刑事责任是单位整体的刑事责任 C．单位犯罪等同于共同犯罪

D．两个以上的单位可以成立共同犯罪 答案：ABD 考点：单位犯罪的概念 法律依据：《中华人民共和国刑法》第三十条

8．以下关于对犯罪分子量刑的说法正确的是()。

A．犯罪分子具有从重处罚、从轻处罚情节的，必须在法定刑的限度以内从重、从轻判处刑罚 B．犯罪分子具有规定的减轻处罚情节的，应当在法定最低刑以下判处刑罚

C．犯罪分子虽然不具有规定的减轻处罚情节，但是根据案件的特殊情况，经高级人民法院批准，也可以在法定刑以下判处刑罚

D．犯罪分子具有从重处罚、从轻、减轻处罚情节的，可以在法定刑的限度以上或以下判处刑 答案：AB 考点：从重、从轻、减轻的适用 法律依据：《中华人民共和国刑法》第六十二、六十三条

9．下列情形中体现了“公、检、法三机关分工负责、互相配合、互相制约”原则的是()。A．人民检察院认为公安机关不立案理由不能成立的，应当通知公安机关立案 B．人民检察院审查案件，可以要求公安机关提供法庭审判所必需的证据材料 C．法院对扰乱法庭秩序的诉讼参与人不能直接审理，而必须由检察院提出抗诉

D．检察机关在庭审过程中发现被告人还有其他未被指控的罪行，建议法庭延期审理 答案：ABD 考点：公检法三机关在刑事诉讼中的关系 法律依据：《中华人民共和国刑事诉讼法》第八十七、一百四十、一百六十一、一百六十五条 10．下列关于传唤、口头传唤、强制传唤的表述哪些是正确的?()A．口头传唤不必补办传唤证，但强制传唤必须开具传唤证 B．派出所所长有权批准传唤

C．传唤需经县级公安机关负责人批准 D．对证人不可以使用传唤 答案：BD 考点：传唤与强制传唤的适用 法律依据：《中华人民共和国治安管理处罚法》第八十二条

11．县级以上地方人民政府应当按照国家规定建立()，并按照国家标准配备消防装备，承担火灾扑救工作。

A．公安消防队 B．志愿消防队 C．义务消防队 D．专职消防队

答案：AD 考点：消防组织及其职责 法律依据：《消防法》第三十六条

12．地方各级人民政府应当履行()。

A．将消防工作纳入国民经济和社会发展计划 B．经常进行消防宣传教育 C．对本级人民政府有关部门履行消防安全职责的情况进行监督检查 D．依法决定责令停产停业处罚

答案：ABCD 考点：消防工作的方针和原则 法律依据：《消防法》第三、六、五十二、七十条

13．对单位履行法定消防安全职责情况的监督抽查，检查单位的消防许可及验收备案情况，应当检查的内容包括()。

A．建筑物或者场所是否依法通过消防验收或者进行消防竣工验收备案 B．公众聚集场所是否通过投入使用、营业前的消防安全检查

C．建筑物或者场所的使用情况是否与消防验收或者进行消防竣工验收备案时确定的使用性质相符 D．室内装修材料是否经过省级检测机构检测合格 答案：ABC 考点：对单位和消防安全重点单位的监督抽查 法律依据：《消防监督检查规定》第十条 14．《消防监督检查规定》规定，下列()公安机关的消防机构负责具体实施消防监督检查。A．直辖市公安局 B．公安部

C．县(市辖区、县级市、旗)公安局 D．自治区公安厅 答案：AC 考点：公安机关消防机构的消防监督检查职责 法律依据：《消防监督检查规定》第三条

15．复核机构责令原认定机构重新作出火灾事故认定的，原认定机构的下列()做法符合火灾事故调查的相关规定。

A．对火灾事故进行重新调查

B．重新作出火灾事故认定前，向有关当事人说明重新认定情况

C．自接到复核结论后十五日内重新作出火灾事故认定，并撤销原火灾事故认定书 D．自重新作出火灾事故认定书之日起七日内送达当事人，并报复核机构备案

答案：ABCD 考点：火灾事故认定的复核 法律依据：《火灾事故调查规定》第四十条

16．下列()案件可以适用火灾事故简易调查程序。

A．李某租住一平房内，因错误使用电热毯起火，导致价值300元的个人财物烧毁，李某对火灾事实无异议

B．陈某与邻居王某有矛盾，陈某为泄愤将王某放臵在门外的废旧报纸点燃，后王某及时发现将火扑灭，王某认为陈某欲烧毁其房屋

C．一餐厅厨师白某因用火不当引起储物间起火，导致部分餐具烧毁，餐厅负责人提出损失较小并认可火灾事故事实

D．杜某于清明节时在一公园内燃纸祭奠，引起草地着火，一游人受轻伤，当事人对火灾事故事实没有异议

答案：AC 考点：火灾简易调查程序 法律依据：《火灾事故调查规定》第十二条

17．现场提取痕迹、物品，应当按照下列()程序实施。A．量取痕迹、物品的位臵、尺寸，并进行照相或者录像

B．填写火灾痕迹、物品提取清单，由提取人、证人或者当事人签名 C．封装痕迹、物品，粘贴标签，标明相关事项，由封装人、证人或者当事人签名 D．妥善保管提取的痕迹、物品

答案：ABCD 考点：痕迹、物品鉴定的要求 法律依据：《火灾事故调查规定》第二十一条 18．下列属于消防安全重点单位的有()。A．大型超市 B．人民医院 C．非寄宿制学校 D．火车站

答案：ABD 考点：消防安全管理重点单位的范围 法律依据：《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》第十三条 19．下列属于建设单位申请消防验收时，应当提供的材料是()。A．建设工程消防验收申报表 B．工程竣工验收报告

C．消防产品质量合格证明文件

D．消防设施、电气防火技术检测合格证明文件

答案：ABCD 考点：消防设计审核和消防验收适用范围、程序、时限 法律依据：《建设工程消防监督管理规定》第二十一条

20．对于有两个以上产权单位和使用单位的建筑物，对()必须统一管理。A．消防车通道

B．涉及公共消防安全的疏散设施 C．消防装备

D．其他建筑消防设施

答案：ABD 考点：产权单位与承包人、租赁人、被委托经营人、被委托管理人各自的消防安全责任 两个以上产权单位、两个以上使用单位的建筑物的消防安全管理责任

法律依据：《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》第九条

四、简答题（本题共2小题，每小题5分，共10分）1．《中华人民共和国消防法》中设定了哪些消防行政处罚种类？ 考点：消防安全违法行为的认定。答案要点：（1）警告。（1分）（2）罚款。（1分）（3）拘留。（1分）（4）责令停产停业（停止施工、停止使用）。（1分）（5）没收违法所得。（0.5分）（6）责令停止执业（吊销相应资质、资格）。（0.5分）

法律依据：《中华人民共和国消防法》第五十八条至第七十条。2．对举报投诉消防安全违法行为的核查时限是如何规定的？ 考点：对消防安全违法行为的处理程序 答案要点：（1）对举报投诉占用、堵塞、封闭疏散通道、安全出口或者其他妨碍安全疏散行为，以及擅自停用消防设施的，应当在接到举报投诉后二十四小时内进行核查；（3分）

（2）对举报投诉其他消防安全违法行为，应当在接到举报投诉之日起三个工作日内进行核查。（2分）法律依据：《消防监督检查规定》第十八条。

五、案例分析题（本题共2小题，每题10分，共20分）1、2011年3月12日，某地的一个液化气储罐站职工林某在分装液化气时，违章操作，致使泄露的液化石油气遇静电起火，发生火灾，造成两人轻伤，直接财产损失数十万元。分析以上案例，回答下列问题：（1）该起火灾是否适用简易调查程序，为什么？（4分）

（2）该起火灾应由哪一级公安机关消防机构组织开展火灾事故原因调查？（3分）（3）对林某的违法行为应如何处罚？（3分）考点：（1）一般调查程序与简易调查程序；（2）火灾事故调查的管辖；（3）火灾事故的处理。答案要点：（1）不适用（2分），因为有人员受伤（2分）。

（2）该起火灾应由该液化气储罐站所在地的县级人民政府公安机关消防机构负责调查（3分）。（3）处十日以上十五日以下拘留，可以并处五百元以下罚款（3分）。法律依据：（1）《火灾事故调查规定》第十二条；（2）《火灾事故调查规定》第六条第一款第三项；（3）《中华人民共和国消防法》第六十四条第二项。

2．某歌舞厅（企业类型为有限责任公司）地处闹市区，营业期间人流聚集，大量使用聚胺脂泡沫塑料做吸音材料进行室内装修，严重违反《建筑内装修设计防火规范》规定。当地消防大队监督员王某、李某检查发现后，立即对该歌舞厅进行了查封，第二天向消防大队领导作了汇报，大队在第三天作出临时查封决定，送达当事人。

分析以上案例，回答下列问题：

（1）关于该消防大队的执法程序，存在哪些问题？（3分）（2）五日后该单位向消防大队提出申请解除临时查封，消防大队应当按照什么程序进行处理？（4分）（3）临时查封的法律性质是什么？（2分）考点：（1）消防监督检查工作制度；（2）消防安全违法行为的判定；（3）对消防安全违法行为的处理程序；（4）临时查封的决定和实施。

答案要点：（1）未当场填写《消防监督检查记录》（1分）；因情况危急、不立即查封可能严重威胁公共安全，消防监督员王某、李某对该场所实施了临时查封，但未依法口头报请大队领导同意（1分）；王某、李某实施了临时查封，但大队未依法在临时查封后二十四小时内作出临时查封决定，送达当事人（2分）。

（2）消防大队应当自收到单位书面申请之日起3个工作日内，对该歌舞厅进行实地检查（1分）；检查确认隐患已经消除的，应当自检查之日起3个工作日内制作《同意解除临时查封决定书》并送达当事人（2分）；（3）如火灾隐患未消除，应当自检查之日起3个工作日内制作《不同意解除临时查封决定书》并送达当事人（2分）。

（3）属于行政强制措施（2分）。法律依据：（1）《中华人民共和国消防法》第五十四条；

消防模拟 第3篇

关键词：地下交通枢纽,客流集散区,准安全通道,防火分区,人员疏散,建筑防火

随着社会经济的高速发展,城市人口密度剧增,可利用土地日益减少,交通枢纽建筑由于受到地面空间的限制开始朝地下空间发展。此类大型地下交通枢纽通常集铁路、公交、出租等多种交通形式于一体,该类建筑具有使用功能复杂、人员密集、火灾情况下人员疏散和消防救援困难等特点。

由于地下交通枢纽客观存在的这些特点,从建筑防火设计的角度看,该类工程的防火分区、防火分隔、疏散设施、建筑主动防火系统等方面的设计显得尤为重要。如何将该类建筑的消防设计集安全性、经济性、合理性于一体,在设计的过程中解决其与现行国家消防法规等技术标准之间的矛盾,如防火分区面积过大、疏散距离过长等问题,笔者分析总结当前国内地下交通枢纽常见的消防设计难点,并提出主要消防策略,结合某工程实例进行分析探讨,以期为同类项目的消防设计提供参考。

1 地下交通枢纽常见消防设计难点

地下交通枢纽类建筑主要参考的设计规范有:GB50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称 “建规”)、GB 50225-2005《人民防空工程设计防火规范》、TB 10063-2007《铁路工程设计防火规范》、GB 50084-2001(2005年)《自动喷水灭火系统设计规范》、GB 50354-2005《建筑内部装修防火施工及验收规范》、GB 50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》、GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》等。

由于不同规范对地下交通枢纽的消防设计要求不同,且该类建筑体量庞大,使用功能复杂。因此,地下交通枢纽的消防设计存在诸多难点。

(1)防火分区的划分。地下交通枢纽通常集铁路、公交、出租等多种交通形式于一体,体量较大。同时,因人员通行和集散功能的需要,其换乘空间的面积一般较大,故难以满足国家现行消防规范对防火分区面积的要求。

(2)防火分隔方式。由于交通功能的需要,地下交通枢纽换乘大厅与其他功能区域之间难以完全按规范要求设置防火墙和防火卷帘进行分隔,尤其是换乘大厅与周围的商业用房、火车站候车大厅之间,设计上往往追求通透性。因此,功能需求常与规范矛盾。

(3)疏散距离。由于地下换乘空间面积较大,地面出口条件常存在限制,因而地下换乘空间区域疏散距离一般较长,有些甚至超过60m,不能满足规范的要求。

(4)疏散人数。现行消防规范中对于地下交通枢纽的疏散人员荷载没有相关规定,如何合理确定换乘大厅等区域的疏散人数将直接影响地下交通枢纽疏散系统的设计。

(5)烟气控制系统设计。地下交通枢纽换乘空间一般为高大空间,往往贯穿多层,其防烟分区难以按现行规范进行划分。

2 消防策略

针对以上主要设计难点,往往采用消防性能化方式解决,主要包括以下几个方面:

(1)防火分区。对于地下交通枢纽防火分区面积过大的问题,一般有以下解决方案。一是将换乘空间设计为“准安全区”(或称“过渡区”)。该区域不布置任何固定可燃物;将该区域与周围功能区之间采取有效的防火分隔;同时,将该区域中的小商铺按“防火舱”或“防火单元”的概念设计。二是采用“防火隔离带”的概念。防火隔离带是一种广义上的防火分隔措施,即在换乘空间内划分出多条无任何功能的狭长区域,使得每两条防火隔离带之间的区域面积不超过现行规范对地下交通枢纽单个防火分区面积的要求。防火隔离带的宽度应根据该区域火灾危险性分析及火灾蔓延特性(包括火焰蔓延、热传导、热辐射、热对流)来确定;同时,隔离带上应具有明显标识,且不得设置固定可燃荷载;并在隔离带顶部建议设置可开启外窗,其面积不应小于隔离带面积的5%。三是采用下沉式广场进行分隔。即在换乘空间内连续布置一定数量的下沉式广场,下沉式广场作为室外开敞空间,可以作为一种有效的防火分隔方式。

(2)防火分隔方式。要保证换乘空间区域的安全,一方面要求降低其本身发生火灾的可能性,另一方面还要最大程度地避免相邻功能分区的影响。目前常采取的方式有:换乘空间与采用防火单元设置的商铺之间采用“防火玻璃+喷淋”的分隔方式;与周边面积较大功能分区(超过300m2)之间的商铺采用“防火墙+防火卷帘+防火玻璃”进行防火分隔,其中防火卷帘采用不设自动喷水系统保护的普通防火卷帘,耐火极限不低于3h,火灾时卷帘需一次降落至地面。

(3)疏散距离。对于地下交通枢纽疏散距离过长的问题,一般有以下解决方案。一是将换乘空间设计为“准安全区”后,提高该区域的消防安全性,对于空间较高(一般大于6m)的换乘空间可参考机场航站楼的做法,将疏散距离适当扩大,建议按40m来控制,同时应考虑加强疏散诱导系统和制定相应的疏散应急预案,以确保人员疏散的安全性。二是借用相邻防火分区疏散。“建规”第5.5.9条的规定,一、二级耐火等级公共建筑内的安全出口全部直通室外确有困难的防火分区,可利用通向相邻防火分区的甲级防火门作为安全出口。但应满足该条规范的其他要求。三是采用下沉式广场或避难走道的设计。下沉式广场和避难走道可作为室内外安全区域,换乘空间的人员疏散至下沉式广场或避难走道可认定为安全,但下沉式广场和避难走道的相关设计应满足“建规”的要求。

(4)疏散人数的确定。由于地下交通枢纽疏散人数计算缺乏规范依据,常采用以下2种计算方法。

一是人员流量法。即设定人员在某个区域的平均停留时间,并根据该区域人流量情况按照式(1)计算瞬时地下交通枢纽内的人员数量。其中,不同区域的停留时间可通过研究分析或参考国内外其他项目调研得到。

式中:N为人员数量,人;Nh为高峰小时旅客人员,人/h;K为高峰小时波动系数;T为停留时间,min。

二是人员密度法。人员密度法是指利用各区域建筑面积及人员密度指标进行人员数量的确定,见式(2)所示。人员密度参考国内外其他项目或相关规范对类似区域的界定调研得到。

式中:N为人员数量,人;S为区域建筑面积,m2;ρ为人员密度,人/m2。

(5)烟气控制系统策略。对于地下交通枢纽换乘区域等公共空间难以进行防烟分区划分的问题,可采用消防联动控制分区的概念。联动控制分区也可用于防火分区难以按规范要求划分的问题,具体是指根据各区域功能特点合理划分火灾控制分区,将火灾危险划分为不同的等级并采取相应的控制方案。火灾发生时,只开启与该控制分区相关的防排烟系统,这种设计方式一般通过性能化设计方法对排烟系统进行FDS模拟,并根据人员疏散的计算机模拟,通过量化方式综合提出提高排烟效果的解决方案。

3 案例分析

笔者以某地下交通枢纽工程为例,结合其存在的消防问题,探讨消防设计并通过定量模拟分析合理性。

3.1 工程概况

某火车站广场工程总建筑面积100 182 m2(不含火车站进出站地下通道面积),由火车站站房、地下综合交通换乘枢纽、商业综合体及站前广场景观及道路工程四大部分组成。火车站北站房13 994 m2;地下换乘空间(下沉式广场及通道)27 143m2,其中地下一层为16 400m2,地下二层为10 743m2,地下商业设施为8 625m2,见图1所示。

地下综合交通换乘枢纽包含地下公交车场站、地下出租车蓄车场、地下社会停车场、轻轨进出站厅及与之相联接的公共交通通道。其中,下沉式广场与周围人行通道构成该项目的客流集散区。图2为地下一层和地下二层平面图。

3.2 消防设计难点

该地下综合体体量较大,地下一、二层下沉式广场及人行通道组成的客流集散区面积达27 143m2,其中地下一层下沉式广场及人行通道面积为16 400m2,地下二层下沉式广场及人行通道面积为10 743m2,不符合“建规”第5.3.1条的规定。

3.3 消防策略分析

针对由“下沉式广场+人行通道”组成的客流集散区防火分区面积过大的问题,采用“准安全通道”的概念,通过对“准安全通道”采取一定的消防策略保证其消防安全,使其成为一个相对安全的区域,以保障人员有足够的时间从“准安全通道”疏散至室外安全区域。

(1)防火分隔要求。一是准安全通道与周边的商业防火分区、设备房、公交车停车场、社会车库之间应严格进行防火分隔;二是准安全通道与火车站候车大厅、商务候车区等采用“C类防火玻璃+ 特级防火卷帘”分隔,防火玻璃之间建议采用耐火极限不小于1h的镶玻璃构件封堵。

(2)安全疏散设计。一是准安全通道内任一点到达最近安全出口的步行距离不应大于30 m,局部区域(面积小于准安全通道面积的10%)确有难度的,可按不大于37.5m设计;二是准安全通道地面应设置连续可视的灯光疏散指示标志;三是准安全通道、疏散专用楼梯内的应急照明延续时间应提高到60min,保证地面最低水平照度不低于5.0lx;四是在火灾实时广播方面,要求控制室广播人员能够正确引导建筑内人员疏散,工作人员要熟悉建筑内各出口的具体位置,就近疏散人群以尽量减少疏散时间。

(3)消防系统设计。一是准安全通道内应设置自动喷水灭火系统;二是准安全通道两侧的墙面应设置消火栓和消防软管卷盘,间距不应大于30m;三是准安全通道内建议设置不少于两部消防电梯,以满足消防救援的需要。

(4)排烟设计。准安全通道内任一点距自然排烟开口(下沉式广场、通透外廊)的距离均小于30 m(局部小于37.5m),使之具有自然排烟的良好条件。

(5)电气线路要求。布置在准安全通道的电气线路均要求采用低烟无卤阻燃型电缆并进行漏电保护,避免建筑使用年限增加后由于线路老化等原因引起火灾。

(6)装修材料要求。准安全通道内严禁采用可燃性装修材料;同时该区域内的装饰物也尽量采用不燃材料制成品,材料的燃烧性能等级应符合相关规范的规定。

(7)管理要求。一是准安全通道内不得布置任何可燃物,严禁设置任何商业摊位并设置永久性提示标志;二是在日常经营中准安全通道应杜绝使用明火,同时建议准安全通道作为禁烟区或单独设置吸烟区,杜绝由于人为原因引起的火灾。

3.4 烟气与人员疏散模拟分析

为验证以上方案的可行性,利用FDS和Pathfinder软件对客流集散区进行火灾烟气和人员安全疏散模拟分析。考虑准安全通道不同区域的人员密度、火灾危险性、疏散设施可能无效等因素,笔者选择了2个具有代表性的设定火灾场景进行计算分析,见表1所示。火灾类型考虑为行李火灾,火灾增长系数为0.046 89kW/s2,热释放速率为3.0 MW,考虑灭火系统失效,排烟方式均为自然排烟。同时,根据设定的火灾场景确定人员疏散场景,疏散场景均考虑封堵火源附近楼梯,疏散策略为整体疏散,疏散人数参考设计方提供的客流数据,人员行走速度设置为水平行走速度,为1.0m/s,竖向速度由软件自动调节。

根据模拟结果,对比各场景下人员疏散可用时间和疏散需要时间,见表1所示。其中,疏散需要时间考虑60s的疏散报警时间、120s的人员反应时间及1.5倍的疏散行动时间。从表1可以看出,人员整体疏散的时间远小于1 200s,安全余量较大。

从模拟结果可以看出:

(1)该工程地下综合体将下沉式广场及人行通道组成的客流集散区采用“准安全通道”的概念进行设计后,大大改善了地下空间的排烟和疏散条件,该区域火灾工况下烟气能有效地通过下沉式广场开敞空间排出室外,且不会影响下沉式广场疏散楼梯的正常使用,可保障该区域人员的疏散安全。

(2)该工程在采取相应防火措施的情况下,当前设计的消防设施能够保证建筑内人员疏散到安全区域。

4 结论

2015上半年消防模拟演练总结 第4篇

为了适应我矿消防安全工作，响应河南煤化工、永煤控股及我矿“安全生产月”活动的通知。营造以“加强安全法治、保障安全生产”为主题，以“预防为主、防消结合”的消防工作方针，提高丰阳煤矿消防安全素质，强化干部职工抵御灾害的心理素质，促使其自觉学习消防知识，掌握和学会自防自救、火场逃生等常识。使大家在危险时刻能采取正确的灭火方法、自救逃生方法和技能，顺利安全逃生，保障我矿公私财产不再受火灾威胁，做到防范于未然。特举办此次演习。

演练过程：

一、整个演练分为：现场讲解灭火器的使用方法；火场逃生知识；初起火灾灭火器实射演练；室外消防栓操作演练四大过程。

二、参加人员：义务消防队员和全矿重要岗位人员、各区队观摩人员200余人。送表乡政府领导送表派出所，派员来我矿演练现场指导工作。

三、使用各种灭火器50余个；起用消防栓1台；消防水袋100m；消防水枪1支；废木料若干；废油桶（半截）2个、破棉被2条、柴油15kg左右。

四、整个演练过程历时30分钟：

演练前动员：演练副指挥保卫科长组织义务消防队员宣布演练即将开始，每位义务消防队员一切行动听指挥，按照昨天消防演练预备会上安排的分工进行演练，每位义务消防队员按照分工，坚守自己的工作岗位，直到演练顺利结束。

演练现场副指挥保卫科长姚敏宣布：丰阳煤矿2015年上半年消防模拟演练活动现在开始。

第一项：由安全副总工程师慎弘然进行消防演练动员讲话。第一项演练顺利完成。

第二项：灭火器使用方法。由演练副指挥保卫科长姚敏给演练队员讲解示范灭火器的使用方法和使用技巧。

第三项：灭火器实射演练。然后宣布演练开始并组织由义务消防队员指导机电岗位、宿舍楼、木料厂、仓库、炸药库等重要岗位演练人员轮流站在设火点的上风处的警戒线外朝预设火点底部进行灭火器的实射演练。第三项演练顺利完成。

第四项：消防栓的实战操作演练。由演练副指挥保卫科长姚敏宣布实战演练开始。义务消防队员迅速把消防箱打开和消防水带连接，由一名队员控制消防栓阀门，其他队员迅速架设消防水带，2分钟后水带架设完毕，消防栓控制员迅速打开消防栓阀门，及时有效扑灭模拟大火，达到了预期效果。

演练总结：

随着消防栓操作演练的结束，本次演练项目全部完成。送表乡煤炭科主任范红武同志对这次的演练活动进行了简短的总结，给这次演练效果给予肯定，并指出不足之处。随后我矿保卫科长姚敏对本次演练做简单总结。通过消防模拟演练，加深我矿干部、员工对消防安全知识的理解和掌握补救初起火灾和消防器材的正确使用方法；进一步提高救援人员和岗位人员的应急救援能力。

演练不足之处：

1、重要岗位人员没有积极参与，部分人员态度不够认真，没有及时进入到模拟演练情景当中，体现不到演练的紧张气氛。

2、参加演练人员对灭火器的使用方法还不太熟练，管道铺设速度有点慢。

3、灭火器实射演练，演练人员没有站在起火点的上风口，而是站在下风口，针对以上问题，我们要总结经验，吸取教训，在下次组织演练时，各方面的工作都要准备到位外，还需要做好以下几个方面的工作：

1、作为丰阳煤矿的员工，每位员工都应该有主人翁的精神。展现丰阳煤矿全体员工团结协作、应急险情的能力，加深对消防安全知识的理解，突遇火情在确保人身安全的前提下进行自救，正确使用灭火器、消防栓等消防设施，尽量降低公共财产的损失。

2、要加强对员工消防安全知识培训提高员工消防安全意识让每位员工认识到消防安全的重要性，自觉遵守消防安全管理工作，参与日常消防安全管理工作，营造一种“人人重消防、处处管消防”的良好氛围。

3、加强抵御突发事件的应变能力、操作技能和自我防护能力，学习有关消防安全知识和消防器材的使用方法，杜绝重特大火灾事故的发生。同时我们希望下次演练中大家能够更为积极主动！充分体现出火里逃生的紧张氛围。

通过演练，大家掌握了用干粉灭火器、消防栓等扑救方法、火场逃生的技能和方法。演练活动圆满成功。达到了预期的效果。望全体员工能够苦练基本功，学习有关消防知识和消防器材的使用方法,并掌握消防逃生技能及注意事项。消防安全重在预防，我们必须时刻绷紧安全这根弦，随时处理突发事件，预防火灾的发生，防患于未然。加强安全防范，加强对消防器材的管理，注重时效性。为我矿的安全生产提供有力的保障。

消防模拟 第5篇

1 关于油气储备库区消防仿真培训的分析

1.1 油气储备库区的消防安全工作分为三个重要环节, 安全预警环

节、火灾报警环节以及消防联动环节, 这三个环节是促进消防安全工作运行的重要条件。安全预警系统:采用有效的检测手段采集现场安全数据、监视库区状况, 并通过对这些数据的分析、处理和现场状况的直观观察, 给出安全预警信息, 以便即早采取防护措施, 保障石油储备系统安全运行。火灾报警系统:当采集到现场报警信息或采集的现场安全数据达到阈值后, 给出报警信息, 并通过有效的传输网络传送给联动控制系统, 并发出声/光报警。

消防联动控制系统:根据火灾报警信息经人工确认后, 联动消防系统工艺设备, 自动完成灭火过程;同时联动电视监控系统, 监视、记录现场视频信息。

1.2 目前部分油气储备库区、泵站装备了火灾自动报警及联动控制系统和工业电视监控系统。

对于火灾自动报警及联动控制系统来说, 平时只工作于火灾监视状态, 当发生火灾报警时, 通常需要通过工业电视监控系统进行人工确认后方可启动消防系统, 系统的操作训练在现场是无法完成的。一些突发事件的保护性操作对于没有经过严格训练的操作人员来说难以完成, 当发生火灾时万一不能及时启动消防系统并根据现场情况对相邻罐进行保护操作的话将造成不堪设想的后果, 所以油气储备库区消防安全模拟仿真培训是很重要的。

系统使用美国Rock Well公司的可编程控制器为核心控制设备, 以系统服务器为系统管理中心构成基于以太网的培训系统, 在系统联动控制下, 数字录像设备可以自动开启录象系统, 并控制前端设备的动作, 在电视监控网络内部也可以进行本地和远程两种方式对系统的前端设备进行操作。为培养和培训运行操作人员提供了先进的教学手段和与实际操作非常逼真的教学环境。

2 油气储备库区消防仿真培训系统组成

油气储备库区消防安全模拟仿真培训系统PLC系统为核心, 由上位机系统、下位机系统、电视监控系统、联动控制、培训网络等组成。

2.1 上位机系统

其上位监控软件选用的是能够运行在Windows 9X, Windows2000或Windows XP操作系统环境下的组态软件RSView32, 具有较好的稳定性、可靠性及可移植性;软件的界面友好, 图形化、数字化动态显示实时测量的物理参数;数据采集正确, 数据处理及时、有效;数据库结构合理, 数据存储安全、迅速, 提供数据库与其他分析软件接口;工艺流程控制准确, 控制系统反应迅速。利用组态及动画技术构成和现场对象一样逼真的动态系统监控画面。系统监控画面库区检测点实时参数画面、实时报警画面、历史报警画面、实时曲线图、历史趋势图及自动完成实时数据报表、历史数据报表等多种报表的生成和打印功能。因此使操作人员对现场故障和现场报警状况准确了解。

2.2 下位机系统

下位PLC选用的是ROCKWELL公司下属AB公司的SLC5/05, 数字输入模块选用1746-IB16, 数字输出模块选用1746-OW16, 选用P4电源组成计算机控制系统, 下位逻辑编程采用RSlogix500作为软件平台进行梯形图逻辑编程。

2.3 电视监控系统

电视监控系统是由视频服务器、智能图像处理器、视频前端设备、传输线路通过以太网组成的系统, 利用智能图像处理器定义警戒区和警戒线, 并对进入警戒区和警戒线的人员和车辆进行录像和报警。

2.4 联动控制

根据报警点的位置, 在PLC控制下, 联动视频前端, 快速监视报警点目标, 也可根据要求的顺序对各监控点进行循环监视, 同时启动视频服务器对现场进行录像。

2.5 培训网络

在多媒体网络教师软件管理下, 完成教师演示、学生示范、黑屏肃静、屏幕监视、网络考试、文件传输、提交作业、语音教学等教学和课堂管理功能。

3 油气储备库区消防仿真培训系统基本配置

油气储备库区消防安全模拟仿真培训系统主要用于消防及安防岗操作及维护人员的人员培训和技能鉴定以及学生的课程和专业实训, 系统配置必须考虑要能同时容纳一定数量的学员人数。

4 油气储备库区消防仿真培训系统功能

4.1 上位机系统的功能

上位机系统拟选用DELL工控机、显示器、打印机等设备组成, 主要功能有:罐区概貌显示、操作画面的分层显示、显示消防管网流程、显示消防设备启停状态、报警/事件显示与记录、操作控制、动态消防工艺流程图显示、消防工艺参数的实时显示、消防工艺设备的工作状态实时显示、报警的实时显示、参数的历史数据的回放等。

4.2 下位机系统的功能

下位机系统选用美国AB公司SLC5/05, 主要完成的功能有:实时采集消防水罐液位, 并发出报警信息;判别报警信息;建立火灾报警信息判决数学模型;人工确认火灾信息后, 自动启动消防系统, 自动完成对灭火系统的控制;上传系统信息;实时记录报警信息和操作记录;接受并执行上位机的控制信息;发送报警信息;实时监测并执行手动操作等。

4.3 电视监控系统的功能有:

设备的添加删除操作、修改设备配置、修改通道属性与选择码流类型、预览图像、抓图、录像、视频参数设置、云台控制、设置预置点调用预置点、配置巡航与获取巡航路径、配置 (本地配置、播放方式、客户端录像方式、日志维护、其他设置) 、报警功能、日志查询、回放 (本地回放、远程回放、图片回放) 、用户权限管理等。

4.4 联动控制系统的功能有:

警戒区检测、警戒线检测、火情检测、烟雾检测、高温报警、可燃气体报警、火焰探测报警、手动报警按钮报警等。

油气储备库区消防安全模拟仿真培训系统是针对管道系统石油、气储罐区开发、集成出一套用于学生培训、运行岗操作人员培训、技能鉴定的培训装置。该系统利用先进的网络技术、PLC技术、数字录像技术实现储油气罐区火灾报警、储油气罐区周界非法侵入报警、电视监控系统和模拟自动灭火系统, 即实现模拟自动消防与安全技术防范的培训系统。利用该系统进行消防安全岗操作人员的培训, 达到学习、掌握和规范各种操作的目的, 同时通过对系统的深入学习, 达到能够维护系统的目的。

5 结论

在石油、天然气储运环节, 只有有效防范火灾, 才能避免造成难以预料的重大经济损失与人员伤亡事故。建立健全其安全系统, 是石油、天然气储运生产正常进行和发展的前提。

摘要：为了促进油气储备库区的环境安全, 我们需要做好积极的消防安全工作, 以确保天然气储运生产环节的有效进行, 为此我们要进行消防安全系统的建立健全, 选择出最好的消防与监控方案, 从而确保以最小的消防代价获取人身和财产的最大安全。

热油泵火灾模拟分析及消防设计优化 第6篇

热油泵真火试验成本高、控制难、数据采集繁杂,可操作性不高。通过建立火灾环境数值仿真平台,利用三维数字模型及国际通用的火灾事故模拟软件,开展对石油化工装置内热油泵火灾危险性及事故风险研究,既能有效模拟真实火灾效果,获取过程中各类数据的动态变化,还能为已建及在建的石油化工项目消防设计提供技术支撑。

以国内某炼油厂常减压装置区内热油泵为研究对象,借助国际通用的火灾模拟软件(KFX)创建三维模型并进行火灾动态分析。

1 火灾模型搭建及影响因素确定

1.1 火灾模型搭建

为使模拟结果更具代表性,更真实的反映整个火灾由发生到发展的全过程及对周边设备及框架所造成的影响,所选取的热油泵区模型应具备以下特点[3]:

1)装置具有典型性;2)热油泵位于装置内的设备密集区;3)热油泵附近设置有管廊、设备及高大框架;4)热油泵与设备及框架的安全距离合理,符合规范要求。

根据模型选择原则,经过调研,选择国内某炼油厂常减压装置内热油泵区为研究对象,热油泵区毗邻各类设备,并被高大框架覆盖,装置内热油泵数据见表1,

根据现场实际布置,创建热油泵区三维模型(见图1)。图1中,热油泵区位于管廊及框架下方,毗邻原料罐及反应塔,设备及管道密布,符合典型性模型的选取原则。模拟过程选择距离原料罐较近的1台蜡油泵作为实验模型,模拟火灾发生时,对周边原料罐、反应塔、管廊、框架等所产生的影响。

1.2 火灾场景选取

根据热油泵的性质,热油泵火灾发生的主要原因在于:一旦带压的热油泵阀门或法兰发生泄漏,泄漏喷出的热油极易形成火灾,加之风力的作用,轻则会对人员及设备造成严重损害,重则演变成大型火灾事故,危及厂区安全,更为严重时,泄漏的热油流散到附近地面,积聚成小型油池,遇到引火源会形成液池火,甚至造成流淌火灾。此外,由于热油泄漏引发火灾时会产生大量浓烟,给操作人员查找泄漏点和灭火也会带来很大困难。

为使模拟效果更接近真实火灾场景,在模型中选择热油泵的泵出口法兰处作为泄漏点(泄漏点几何坐标为(x,y,z)=(-2 115.862,-2 335.922,6.611)模拟泄漏火灾;同时观察火灾发生时产生的火焰及烟气随时间的实际扩散情况。模拟火灾场景见图2。图2中坐标中心点(法兰顶部黄色中心点)即为热油泵泄漏点。

1.3 火灾条件设定

火灾的产生、发展及扩散受以下因素的影响:1)自然条件。包括风向、风速、大气稳定度、地面粗糙度等;2)现场条件。包括泄漏孔径大小、泄漏位置、环境温度等;3)物料条件。包括储存物料的组成、储存压力、输送温度等;4)设备条件。包括设备参数、放置位置、周边环境等。

根据以上因素,结合现场实际情况,确定火灾模拟条件如下:

1.3.1 自然条件

风向:根据当地的气候条件,选择西风;风速:1.5 m/s;大气稳定度:F(very stable特别稳定);地面粗糙度:0.000 2(默认值)。

1.3.2 现场条件

泄漏孔径:选取API 581中泄漏概率最大的泄漏孔径:1/4",即6.35mm[4];泄漏位置:见图2;环境温度:20℃(293 K)。

系统自动计算得出:在此条件下,物料泄漏速率约为0.136 5 kg/s。

1.3.3 物料条件

物料组成:选择蜡油作为实验物料;储存压力:0.1 MPa;输送温度:352℃。

1.3.4 设备参数

蜡油泵参数见表2。

2 喷射火动态模拟

火灾模型搭建完成后,输入设计条件,模拟热油泵泄漏后热油由泵出口法兰面喷出燃烧形成喷射火的场景,并选取第1s,第5 s,第10 s和第30 s共4个时间作为数据采集点,获取火灾发展过程中火焰高度、温度截面、火焰动态、辐射热、影响范围等参数在不同时间点的模拟分析图。通过对模拟分析图进行比较,研究火灾发展趋势及过程中对周边设备及框架的影响。

2.1 火焰高度

图3为火焰高度随热油泵泄漏时间的变化情况。

由图3可见,一旦热油泵发生泄漏开始燃烧,火焰在瞬间即可达到较高高度,并且随着时间变化稳定增高。由此可知,在热油泵火灾发生的初期采取迅速的抑制措施十分重要。

2.2 温度截面(沿X轴方向)

通过模拟,选取泵出口法兰面作为参照面,获取在不同时间,热油泵周边设备、框架的温度截面图,并根据设备、框架在不同温度下的状态,分析火灾发展的不同阶段温度所造成的影响,相关模拟数据见表3,温度截面见图4。

根据模拟结果,热油泵在泄漏口处温度最高,沿火焰扩散方向温度逐渐降低。随着火灾发展,火焰范围逐步扩大,最高温度所覆盖的范围也开始加大,1s时,火焰温度最高;1 s后,火焰最高温度逐步稳定并缓慢下降,最低温度基本不变。

2.3 火焰动态

火焰动态主要模拟火灾发展过程中火焰的实际形态变化及所产生的烟气随火焰的扩散过程,是火灾由形成到发展直至扩大整个过程最直接的表现,更直观体现了火灾发生时,热油泵及周边设备框架的真实状态,从而有效替代了真火实验。火焰动态模拟见图5。

火焰动态图的变化过程与温度变化及火焰高度变化趋势基本一致,是真实火灾发展的过程再现。

2.4 辐射热变化

辐射热是随着火灾的发展,在火焰温度的作用下,对周边设备及框架释放热量,并逐步累积,使火焰无法直接覆盖的区域温度逐步升高。由于辐射热的存在,扩大了火灾的影响范围,加大了火灾危险性及灭火难度。因而对于辐射热的监控是控制热油泵火灾的重要方面。辐射热模拟见图6。

根据图6可知:辐射热的发展变化与温度变化成正比,随时间变化,火焰温度上升,辐射热逐渐增大,覆盖范围也随之变大。火焰周边辐射热最强,距离火焰越远,辐射热越低。

2.5 影响范围

研究表明;在正常情况下,人体所能耐受的辐射热最大不超过12.5 kW/m2。为了保证火灾发生时,人员可在辐射热超过耐受极限之前撤离到安全区域,可以通过模拟不同时间辐射热超过12.5 kW/m2的区域,表明当火灾发生到此时间时,该区域范围内人员需完全撤离。模拟辐射热影响范围见图7。

根据图7可知:随时间变化,辐射热超过12.5 kW/m2的区域(箭头所指位置)逐渐扩大,由开始的热油泵周边扩展到附近框架直至整个管廊下部,表明当热油泵发生火灾时,人员应尽快撤离相关区域,同时安全通道的设计也应以此为依据。

3 消防设计方案模拟

通过对喷射火模拟结果分析,火灾开始后5 s最大温度基本稳定(均在1 100 K以上)。因此,设定在泄漏着火后第5s启动水喷淋、水幕或者水炮,观察在第10 s三种消防措施对于喷射火的控制情况。

3.1 水喷淋方案

相关参数设置如下:喷头喷水方向正对法兰面;喷头距保护面700 mm。水流喷射速度:12 m/s;喷射量:1～13.5 kg/s;喷射水流中水滴直径:0.4 mm;喷头喷洒外夹角:90°;喷头喷洒内夹角:88°。

3.2 水幕方案

距离保护设施(左侧压力容器)1m处设置水幕,水幕由5个喷头组成(高度距离地面约5.5 m,间隔0.5 m),喷头喷水方向垂直地面向下。

相关参数设置如下:水流喷射速度:12 m/s,喷射量:1～13.5 kg/s;喷射水流中水滴直径:0.4 mm;喷头喷洒外夹角:90°;喷头喷洒内夹角:88°。

3.3 水炮方案

相关参数设置如下:水流喷射量40 L/s;喷射方向为覆盖保护设施。布置点位为距离保护设施边缘15 m。水炮仰角30°。

3.4 结果比较

三种消防方案实施后辐射热和温度比较见表4。

4 分析与结论

对喷射火及消防设计方案模拟过程所得结果分析如下:

1)热油泵密封面一旦发生泄漏,会迅速起火,由于泵送压力较高,起火之后会在压力作用下立刻形成喷射火,并借助风力迅速向周边扩散。

2)喷射火发生1 s时,火焰高度可达8 m,最高温度为1 190 K,开始有烟气释放;5 s时火焰高度达到10 m,最高温度为1 152 K,形成明显的喷射火,有大量烟气释放;5 s后,火焰高度随时间变化缓慢增大,最高温度变化不大,基本维持在1 100 K左右,火焰形态也无明显变化,烟气浓度及扩散范围逐渐变大。

3)喷射火发生后,火焰覆盖范围内的设备及框架在火焰作用下温度迅速上升,覆盖范围以外的设备及框架由于辐射热的影响,温度也开始上升,随时间的变化辐射热的影响范围逐步向热油泵周边设备及框架扩散。正常情况下,人体所能耐受的辐射热最大不超过12.5 kW/m2,对比辐射热影响范围模拟图可知,在无消防冷却保护的情况下:火灾发生5 s后,区域内辐射热未超过此数值;30 s后,泵所在框架下部辐射热超过此数值;120 s后,泵所在的框架辐射热超过此数值;300 s后,泵附近的设备及框架辐射热均超过此数值。

4)单纯的保护泵出口法兰的方案—水喷淋方案,开启后对火灾的发展没有抑制作用,仅降低被保护泵体的温度,需要说明的是喷淋水也会参与到燃烧过程进而导致燃烧火焰扩大。水喷淋水幕防护作用也不明显,只有在加大流量后效果才明显,能够保护周围的设施。水炮方案可以快速有效的保护周围的设施。

综上所述,得出以下结论:

1)当热油泵发生物料泄漏形成喷射火时,应尽快将压力源与物料源进行隔离(可通过切断泄漏口前阀门实现),缩短火灾持续时间,控制影响范围,降低安全风险。

2)由于喷射火形成时间短,火焰温度高,辐射范围广,因此对于热油泵的火灾防控要做到及时响应,全面覆盖。在最短时间内探测到火情并连锁开启水喷淋装置对热油泵进行隔离降温,同时开启水炮等保护设施,对周边的设备及框架进行冷却保护,只有将水喷淋与水炮消防相结合才能有效抑制喷射火的扩散速度,减小设备及框架的垮塌风险(根据《建筑设计防火规范》(GB50016—2014)规定,在无温度保护的情况下,钢结构失效温度为550℃,超过会失去承载能力,发生形变,导致钢柱、钢梁弯曲,有垮塌风险)[5]。

3)正常情况下,人体所能耐受的辐射热最大不能超过12.5 kW/m2,根据热油泵火灾影响范围的模拟结果,获取不同时间点辐射热超过此数值的区域,以此为依据,可合理设置安全通道,保证在最不利条件下,现场操作人员可在辐射热超过人体耐受极限之前撤离到安全区域。

参考文献

[1]雍婷婷,许莉晓,康福娜.常减压装置中热油泵的设计[J].化工管理,2014(9):141.

[2]GB 50160—2008石油化工企业设计防火规范[M].北京:中国计划出版社,2008:16-21.

[3]SH 3011—2011石油化工工艺装置布置设计规范[S].

[4]API 581—2008.基于风险的检验技术[S].2008:43-48

消防模拟 第7篇

1 油罐火灾的热辐射特点

1.1 小尺度油罐模型

如图1所示,研究空间大小为2D×5D×3D,D为油罐直径;分别对D=1 m,风速为0.2 m/s和D=3 m,风速为2 m/s时的热辐射情况进行模拟分析。油罐高度均为0.5 m;燃烧物质为汽油,汽油燃烧热为46 200 kJ/kg;罐体材料为钢,钢的导热系数为73.3 W/(m·K),比热容为0.5 kJ/(kg·K);地面材料为混凝土,其导热系数为2.44 W/(m·K),比热容为0.924 kJ/(kg·K)。

1.2 计算结果分析

1.2.1 情况一:油罐直径为1 m、风速为0 m/s

在数值实验中设定油罐直径为1 m,研究空间为2 m×5 m×3 m,风速为0 m/s,主要考察壁面温度场和壁面热辐射通量。从图1、图2可以看出,壁面热辐射通量的影响范围为直径等于3D的范围,中心与油罐中心重合;燃烧稳定后,壁面热辐射通量大小只与距离有关,不随时间变化;壁面温度场与油罐呈同心圆分布,温度随离罐壁距离增大而减小,并随时间延长而增高,范围也随时间延长而增大。

1.2.2 情况二:油罐直径为1 m、风速为2 m/s

在数值实验中设定油罐直径为1 m,研究空间为2 m×5 m×3 m,风速为2 m/s,主要考察壁面温度场和壁面热辐射通量。从图3、图4可以看出,壁面热辐射通量的影响范围为直径等于3D的范围,中心向下风方向偏移0.5D;同样,燃烧稳定后,壁面热辐射通量大小只与距离有关,不随时间变化;壁面温度场也向下风方向偏移,其中心与热辐射通量的范围中心重合;温度随时间延长而增大。

1.2.3 情况三:油罐直径为3 m、风速为2 m/s

在数值实验中设定油罐直径为3 m,研究空间为6 m×15 m×9 m,风速为2 m/s,主要考察壁面温度场和壁面热辐射通量。由图5、图6可知,壁面热辐射通量的影响范围也为直径等于3D的范围,中心向下风方向偏移0.4D;燃烧稳定后,壁面热辐射通量大小只与距离有关,不随时间变化;壁面温度场也向下风方向偏移,其中心与热辐射通量的范围中心重合;温度随时间延长而增大。

1.2.4 辐射强度检测

如图7所示,在高0.1 m,距离罐壁1D、1.5D处放置辐射强度计1、2,在高0.8 m,距离罐壁1D处放置辐射强度计3,在高1.3 m,距离罐壁1D处放置辐射强度计4。

从图8～图10可以看出,无风时,热辐射强度波动幅度较小,其波动是燃烧产生的脉动引起的;而有风时,热辐射强度波动幅度较大,其原因为主导波动的是风速对火焰的影响。大幅度的脉动对周围环境的热辐射平衡性影响很大,在实际油罐火灾中会对原本罐内的压力平衡带来极大的影响。

1.3 结 论

从以上计算结果可以看出:一是热辐射径向影响距离约为L=3D的范围;二是有风时,径向影响距离也约为L=3D的范围,但辐射中心向下风方向偏移,偏移范围在0～1.5D,风速越大偏移越大;三是燃烧稳定时,辐射通量大小趋于稳定;四是着火油罐周围温度以油罐为中心向四周递减,在风力作用下向下风方向偏移;五是在同等风力作用下,油罐直径D越大,其辐射中心偏移越小;六是无风时着火油罐对周围环境的热辐射强度波动较小,有风时波动很大。

2 对某大型油库罐区火灾全尺度三维数值模拟

2.1 几何模型图

研究空间为100 m×150 m×50 m;风速为x=2 m/s,y=2 m/s;罐体D=30 m,H=16 m;燃烧物质为汽油,罐体材料为钢,地面材料为混凝土。

2.2 计算结果分析

2.2.1 油罐壁面热辐射

从图11～图14可以看出,周围环境的壁面热辐射通量以一定频率波动,这是由着火面积很大、火源以一定频率卷吸周围空气与燃料蒸气混合燃烧造成的;4 kW/m2 热辐射强度范围为距离着火油罐罐壁0.7D(约为21 m)的范围;1.6 kW/m2 热辐射强度范围为距离着火油罐罐壁1D(约为30 m)的范围;着火油罐相邻油罐壁面最大热辐射通量为12 kW/m2。

2.2.2 600 s壁面温度场

从图15可以看出,600 s时,着火油罐相邻油罐的壁面温度普遍超过100 ℃,最高温度已经达到320 ℃。

2.2.3 火焰诱导的库区流场情况

火灾发生后,火焰会产生上升的强气流,带走燃烧产生的大部分热量,并以对流形式释放到火源上空;火灾对相邻油罐的影响主要以热辐射形式体现。低空流场温度变化主要由火源和油罐壁面的热辐射引起。

3 结 论

(1)油罐南北间距为0.6D=18 m,东西间距为0.5D=15 m。油罐燃烧时,北面油罐处在热辐射强度为8.5 kW/m2的范围,东面油罐处在热辐射强度为12 kW/m2的范围。储油罐防火间距的作用是确保油罐受到相邻着火罐的热辐射小于13.5 kW/m2,更保守一些的设计要小于8 kW/m2。可见此油库油罐间距过小,尤其是东西方向间距,应予以扩大。

(2)石油库防火设计规范中规定,大于或等于10 000 m3的油罐,一个围堰(护堤)内的油罐不应超过2具。为减少罐区由于泄漏或沸溢引起的地表火对相邻油罐的热辐射,该油库罐区每个油罐都应设置围堰以确保安全。

(3)该油库在罐区四周设置的消火栓布置在防火堤附近,与油罐间距约为15 m。通过计算,热辐射强度为4 kW/m2时范围约为距离着火油罐罐壁0.7D,约为21 m;1.6 kW/m2辐射强度范围为距离着火油罐罐壁1D,约为30 m;当人体进入4 kW/m2辐射强度范围时,身体感到疼痛,皮肤被灼伤;进入1.6 kW/m2范围时,身体感到灼热。为保证消火栓的正常使用,消火栓应布置在距离油罐0.7D的范围外,离防火堤11 m外。

(4)消防队员及消防车等扑救力量的部署应根据计算结果布置安排。

摘要：首先针对小尺度油罐火灾的热辐射传热特点进行数值模拟研究,得出油罐火灾热辐射径向影响范围与罐体直径的关系;然后针对某油库实际工程,建立油罐库区几何模型,并模拟其火灾情况,通过分析油罐壁面热辐射、油罐壁面温度、库区流场、库区流场温度,开展油罐着火后热流分布规律及与其相近的油罐危险性的预测研究,验证其工程设计的合理性。

关键词：油罐火灾,数值模拟,热辐射,灭火预案

参考文献

[1]李思成,杜玉龙,张学魁,等.油罐火灾的统计分析[J].消防科学与技术,2004,23(3):117-119.

[2]Olenick S,Carpenter D.An updated international survey of com-puter models for fire and smoke[J].Journal of Fire Protection En-gineering,2003,(13):87-110.

[3]Forney G P,Moss W F.Analyzing and exploiting numerical char-acteristics of zone fire models[J].Fire Science and Technology,1994,(14):49–60.

[4]刘万福,田亮,薛岗,等.着火油罐辐射热传递过程实验研究[J].工程热物理学报,2004,(3):271-274.

[5]迟立发.油罐火灾的辐射热及其预测[J].消防科学与技术,1983,2(2):11-16.

[6]Nobuhide Takahashi,Masataro Suzuki,Ritsu Dobashi,et al.Be-havior of luminous zones appearing on plumes of large-scale pool fires of kerosene[J].Fire Safety J.,1999,(33):1-10.

消防模拟 第8篇

笔者以Flowmaster软件为平台, 对包括消防泵、阀门、管路和水枪等元件的消防供水系统流动性能进行模拟计算, 为优化消防供水系统操作及消防泵的选型提供理论依据。

1 计算模型和方法

1.1 消防供水系统

以如图1所示的某消防车供水系统作为研究对象。该消防车上配置一台消防泵、主阀门、管路和若干个并联的消防水枪, 并联水枪的数目可通过开闭水枪阀门进行调整。消防泵设计工况参数为:Q=50L/s, H=124m, n=2 900r/min, 泵进出口管路内径80mm, 水枪水带长度20m, 内径65mm, 水枪出口内径30mm。为探索不同消防泵水力性能对消防供水系统的影响, 在图1的系统中分别选取50FB-U型消防离心泵和螺旋叶片恒压泵作为供水泵。两种消防泵的外特性曲线, 如图2所示。在整个流量范围内, 恒压泵和离心泵的流量-效率 (Q-η) 曲线基本相似, 但恒压泵的扬程变化幅度在20%以内, 而离心泵的扬程变化幅度达到了80%。

1.2 Flowmaster建模

Flowmaster是以流体管路系统为研究对象, 基于特征线法进行建模分析的软件。整个流体网络问题被简化成若干节点相连元件的线性方程组求解问题, 其结果主要是各元件模型的压力-流量的稳态或瞬态关系。图3是运用Flowmaster按照图1所示的消防供水系统所建立的计算模型, 图3中括号的数字表示元件编号, 无括号的数字表示节点编号, 各元件从左至右依次为蓄水箱、消防水泵、主阀门、水带、水枪及大气压。

2 计算结果及分析

图4~图7分别给出了使用Flowmaster计算得到的不同阀门开度L下、两种消防泵并联、不同水枪数目时的泵效率、扬程、流量以及水枪出口流速的变化规律。由图4可见, 在配置一个水枪的情况下, 随着阀门开度的增加, 消防水泵逐渐进入高效区运行, 在阀门开度为0.5左右时, 泵效率达到最高值并一直延续到阀门最大开度, 消防水泵有较宽的高效阀门开度范围;而多个水枪并联的情况下, 较小阀门开度时消防泵就进入高效区工作, 但高效区的阀门开度范围变窄。随着并联的消防水枪增多, 这种情况变得更为明显。

由图5可见, 当阀门开度较小时两种消防泵可达到较高的扬程, 但在阀门开度增大时, 恒压泵扬程的下降幅度明显小于离心泵扬程的下降幅度, 且随着并联水枪数目的增加, 这个差距更加显著。消防现场用水需求量时大时小, 当火情严重需要增加阀门开度时, 供水泵须保证水压不能下降太多, 以免影响灭火效果。当用水需求减少时, 系统压力过高又容易造成管路或系统的损坏甚至影响到人员的安全。由此可见, 对于消防供水系统, 恒压泵的水力性能优于常规的离心泵。

由图6和图7可见, 在阀门开度增大的情况下, 恒压泵系统的流量和水枪出口流速增加的幅度大于离心泵系统增加的幅度, 且随着并联水枪数目的增加, 这种差距加大。由此可见, 在同等系统管路条件下, 恒压泵相对于离心泵可提供更大的流量和水枪射程范围。

3结论

(1) 当流量需求减小时, 恒压泵系统压力不会过高而对人员和设备的安全造成威胁;当流量需求增加时, 系统压力不会下降太多而影响灭火效果。

(2) 在同样的压力条件下, 恒压泵提供的流量和水枪出口流速明显大于离心泵, 这意味着同样的系统管路条件下恒压泵可提供更大的流量和水枪射程范围。

(3) 当多个水枪同时工作时, 消防泵高效区的阀门开度范围变窄。

参考文献

[1]沙媛媛.恒压消防泵运行工程实例分析[J].化学工程与装备, 2012 (1) :85-88.

[2]方汝清, 王瑞, 钟于涛, 等.消防恒压泵的水力特性与设计选型要点[J].给水排水, 2012, 38 (11) :106-109.

[3]黄铭科, 吴晓玲, 孙道林.石油化工用消防泵选型工程实例分析[J].石油化工设备技术, 2013, 34 (6) :13-17.

[4]姜文源, 陈礼华.消防专用泵——切线泵简介[J].给水排水, 1999, (10) :52-54.

[5]何希杰, 劳学苏.切线泵技术现状与发展趋势[J].水泵技术, 2011, (1) :1-5.

[6]孙德明, 董志国, 张英.切线泵与离心泵的结构和性能比较分析[J].通用机械, 2004, (7) :84-86.

[7]王成, 孙跃林.螺旋流恒压消防泵水力特性比较研究[J].消防科学与技术, 2015, 34 (2) :205-207.

[8]Flowmaster Group.Flowmaster user guide[M].Towcester:Flowmaster International Ltd, 2007.