一种立体火灾模拟试验装置及试验方法与流程

本发明涉及一种火灾试验装置，尤其涉及一种立体火灾模拟试验装置及试验方法。

背景技术：

1、随着危险化学品仓储物流行业的迅速发展，智能化危险化学品立体仓库已成为提升危险化学品行业本质安全的有效手段。然而，目前关于智能化危险化学品立体仓库高效自动灭火系统的设计仍缺乏可依循的标准。现有的火灾试验大多针对平面火灾，并不适用于模拟立体仓库内部火灾情况。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种立体火灾模拟试验装置及试验方法。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、本发明立体火灾模拟试验装置包括可燃液体输送及泄漏模拟装置、点火装置和数据采集装置，所述点火装置的点火端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的燃烧部分连接，所述数据采集装置的数据采集端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的各部位连接，被测灭火系统的灭火剂输出端分布于所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的外围。

4、所述可燃液体输送及泄漏模拟装置包括立体货架、可燃液体储料容器、液体燃料输送泵、储料容器出口球阀、敞口燃料燃烧罐、燃料供应流量计、燃料供应电磁阀、可燃液体竖向流动载体、控制系统供电电源和实验控制系统，所述敞口燃料燃烧罐设置于所述立体货架的上端，所述可燃液体储料容器的出口通过所述储料容器出口球阀与所述液体燃料输送泵的入口连接，所述液体燃料输送泵的出口与所述敞口燃料燃烧罐的进口连接，所述控制系统供电电源的电源输出端与所述实验控制系统的电源输入端连接，所述燃料供应流量计的信号输出端与所述实验控制系统的信号输入端连接，所述实验控制系统的控制信号输出端分别与所述液体燃料输送泵和所述燃料供应电磁阀连接，所述敞口燃料燃烧罐的出口依次通过所述燃料供应流量计和所述燃料供应电磁阀与所述可燃液体竖向流动载体连接，所述点火装置的点火端位于所述敞口燃料燃烧罐的上方和所述可燃液体竖向流动载体的下端，所述数据采集装置的采集端分布于所述立体货架的多层并靠近所述可燃液体竖向流动载体的位置，所述被测灭火系统的灭火剂输出端分布设置于所述敞口燃料燃烧罐上方和所述可燃液体竖向流动载体的一侧。

5、所述立体货架的下端位于所述可燃液体竖向流动载体的下方设置有接液燃烧盘。所述可燃液体输送及泄漏模拟装置设置于试验平台内。

6、所述点火装置包括点火控制电源组件、点火头分线器、快接式电线连接器、电子点火头，所述点火控制电源组件的点火信号输出端同所述点火头分线器分别通过两个所述快接式电线连接器与两个所述电子点火头连接，两个所述电子点火头分别设置于所述敞口燃料燃烧罐的上端和所述可燃液体竖向流动载体的下端。

7、所述数据采集装置包括数据分析计算机、多通道数据采集仪和热电偶，所述热电偶为多个，多个所述热电偶均匀分布设置于所述立体货架的多层，所述热电偶靠近所述可燃液体竖向流动载体，所述热电偶的信号输出端与所述多通道数据采集仪的多个信号输入端连接，所述多通道数据采集仪的信号输出端与所述数据分析计算机连接。

8、本发明所述立体火灾模拟试验装置的试验方法包括以下步骤：

9、s1：在接液燃烧盘和敞口燃料燃烧罐安装点火装置的电子点火头；

10、s2：启动数据采集装置；

11、s3：打开可燃液体储料容器出口处的储料容器出口球阀，通过实验控制系统启动液体燃料输送泵，向立体货架顶部的敞口燃料燃烧罐输送可燃液体；

12、s4：敞口燃料燃烧罐内液位达2/3高度以上时，通过实验控制系统启动燃料供应电磁阀，使可燃液体沿着可燃液体竖向流动载体向下流淌，期间保持敞口燃料燃烧罐液位高度基本稳定；

13、s5：当地面处接液燃烧盘液位达2/3高度以上时，启动点火装置，点燃可燃液体，迅速形成立体火灾；

14、s6：当用于研究可燃液体立体火灾特性时，根据需要选择燃烧时间，试验结束时，通过实验控制系统关闭液体燃料输送泵，停止燃料供应，待火焰熄灭，记录温度-时间曲线、热流密度-时间曲线，计算火焰蔓延速度和火灾热释放速率；

15、s7：当用于灭火系统灭火性能评估时，根据试验需要，燃烧30s-180s后启动被测灭火系统，待火焰熄灭后，通过实验控制系统关闭液体燃料输送泵和燃料供应电磁阀，记录温度-时间曲线、热流密度-时间曲线，计算火焰蔓延速度和火灾热释放速率。

16、本发明的有益效果是：

17、本发明是一种立体火灾模拟试验装置及试验方法，与现有技术相比，本发明具有以下显著的技术效果：

18、模拟立体仓库火灾：本发明的装置能够模拟立体仓库中可燃液体的泄漏引发火灾的情况。通过模拟真实的火灾情景，可以更好地研究立体仓库火灾的特性，评估灭火系统的性能以及制定相应的安全措施。

19、数据采集与分析：本发明的装置配备了数据采集装置，能够实时采集可燃液体输送及泄漏模拟装置的各个部位的数据。这些数据可以用于分析火灾过程、火焰行为、燃烧特性等关键参数，为灭火系统的设计和优化提供依据。

20、灭火系统评估：本发明中被测灭火系统的灭火剂输出端分布于可燃液体输送及泄漏模拟装置的各个部位。这样可以实时观察灭火剂对火源的灭火效果，并评估灭火系统的性能和可行性。

21、综上，本发明提供了一种能够模拟立体仓库火灾的试验装置和方法，能够为研究立体仓库火灾特性、评估灭火系统性能以及制定相应安全措施提供有力支持。通过本发明的应用，可以更好地确保智能化危险化学品立体仓库的安全运营。

技术特征：

1.一种立体火灾模拟试验装置，其特征在于：包括可燃液体输送及泄漏模拟装置、点火装置和数据采集装置，所述点火装置的点火端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的燃烧部分连接，所述数据采集装置的数据采集端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的各部位连接，被测灭火系统的灭火剂输出端分布于所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的外围。

2.根据权利要求1所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述可燃液体输送及泄漏模拟装置包括立体货架(1)、可燃液体储料容器(2)、液体燃料输送泵(3)、储料容器出口球阀(4)、敞口燃料燃烧罐(5)、燃料供应流量计(6)、燃料供应电磁阀(7)、可燃液体竖向流动载体(8)、控制系统供电电源(13)和实验控制系统(14)，所述敞口燃料燃烧罐(5)设置于所述立体货架(1)的上端，所述可燃液体储料容器(2)的出口通过所述储料容器出口球阀(4)与所述液体燃料输送泵(3)的入口连接，所述液体燃料输送泵(3)的出口与所述敞口燃料燃烧罐(5)的进口连接，所述控制系统供电电源(13)的电源输出端与所述实验控制系统(14)的电源输入端连接，所述燃料供应流量计(6)的信号输出端与所述实验控制系统(14)的信号输入端连接，所述实验控制系统(14)的控制信号输出端分别与所述液体燃料输送泵(3)和所述燃料供应电磁阀(7)连接，所述敞口燃料燃烧罐(5)的出口依次通过所述燃料供应流量计(6)和所述燃料供应电磁阀(7)与所述可燃液体竖向流动载体(8)连接，所述点火装置的点火端位于所述敞口燃料燃烧罐(5)的上方和所述可燃液体竖向流动载体(8)的下端，所述数据采集装置的采集端分布于所述立体货架(1)的多层并靠近所述可燃液体竖向流动载体(8)的位置，所述被测灭火系统的灭火剂输出端分布设置于所述敞口燃料燃烧罐(5)上方和所述可燃液体竖向流动载体(8)的一侧。

3.根据权利要求2所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述立体货架(1)的下端位于所述可燃液体竖向流动载体(8)的下方设置有接液燃烧盘(21)。

4.根据权利要求2所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述点火装置包括点火控制电源组件(9)、点火头分线器(10)、快接式电线连接器(11)、电子点火头(12)，所述点火控制电源组件(9)的点火信号输出端同所述点火头分线器(10)分别通过两个所述快接式电线连接器(11)与两个所述电子点火头(12)连接，两个所述电子点火头(12)分别设置于所述敞口燃料燃烧罐(5)的上端和所述可燃液体竖向流动载体(8)的下端。

5.根据权利要求2所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述数据采集装置包括数据分析计算机(15)、多通道数据采集仪(16)和热电偶(20)，所述热电偶(20)为多个，多个所述热电偶(20)均匀分布设置于所述立体货架(1)的多层，所述热电偶(20)靠近所述可燃液体竖向流动载体(8)，所述热电偶(20)的信号输出端与所述多通道数据采集仪(16)的多个信号输入端连接，所述多通道数据采集仪(16)的信号输出端与所述数据分析计算机(15)连接。

6.根据权利要求1所述的立体火灾模拟试验装置，其特征在于：所述可燃液体输送及泄漏模拟装置设置于试验平台(17)内。

7.如权利要求1-6任意一项所述立体火灾模拟试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种立体火灾模拟试验装置及试验方法，包括可燃液体输送及泄漏模拟装置、点火装置和数据采集装置，所述点火装置的点火端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的燃烧部分连接，所述数据采集装置的数据采集端与所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的各部位连接，被测灭火系统的灭火剂输出端分布于所述可燃液体输送及泄漏模拟装置的外围。本发明能够为研究立体仓库火灾特性、评估灭火系统性能以及制定相应安全措施提供有力支持。通过本发明的应用，可以更好地确保智能化危险化学品立体仓库的安全运营。

技术研发人员：颜明强,张泽江,蒋亚强,黄浩
受保护的技术使用者：应急管理部四川消防研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14