大断面沉管隧道火灾综合试验方法技术

本发明专利技术公开了一种大断面沉管隧道火灾综合试验方法，步骤：a.在成形的隧道构造内准备用于产生模拟火灾的实验油盘；b.向实验油盘注入设定液位的水，并向实验油盘中注入设定液位的燃油；c.点火使实验油盘中的燃油燃烧开始实验，同时对参数进行采集和数据分析；本发明专利技术模拟真实的火灾发生场景并监控，在实验室条件下模拟隧道的真实火灾场景，获取隧道真实的各种条件下的火灾数据，以便避免灾难或者具有针对性的及时应急处理，并为隧道的施工建设以及消防提供重要的理论依据；利用油和水物理性质，将油水分层置于实验油盘，可充分发挥燃油的燃烧效率，节约燃油，同时，对实验油盘等附属设施实现有效保护，避免引起意外的火灾或者损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于隧道安全的实验系统，特别涉及一种隧道火灾的实验方法。
技术介绍
公路隧道作为管状构造物，隧道内空间环境狭窄，能见度通常较低，加上入洞时的 黑洞、黑框效应以及洞内墙的效应，隧道内极易发生车辆碰撞、车辆跑锚等效能事故，并易 诱发各种各样的火灾。因此，由于公路隧道空间结构上的上述特殊性，公路隧道内发生火灾 的潜在可能性普遍存在。 公路隧道尤其是长、特长公路隧道内一旦发生火灾，若不能及时发现，及时扑灭， 火势就会沿隧道纵向快速蔓延，并祸及来不及疏散的邻近车辆；燃烧产生的热浪和排放的 大量有毒有害气体会使隧道内环境急剧恶化，导致隧道内司乘和工作人员窒息、灼伤、中中 毒甚至死亡，使隧道外消防和营救人员无法组织有效的灭火和营救工作。因此，往往很小的 火情，也会诱发大的火灾，且隧道内火灾常常以造成大量的人员伤亡和严重的财产损失为 结局。不仅如此，隧道火灾还会造成隧道设施的严重毁坏，引起短则数小时，长则数十小时 甚至更长时间的道路效能中断，造成无法估计的经济损失，可见隧道火灾的危害性十分严 重。 为避免和解决由于隧道火灾所带来的危害，应对隧道内火灾具有预先的全面了 解；因此，需要一种用于隧道火灾模拟的实验方式，能够模拟隧道的真实火灾场景，获取隧 道真实的各种条件下的火灾数据，以便避免灾难或者具有针对性的及时应急处理，并为隧 道的施工建设以及消防提供重要的理论依据。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种，能够模拟隧道的 真实火灾场景，获取隧道真实的各种条件下的火灾数据，以便避免灾难或者具有针对性的 及时应急处理，并为隧道的施工建设以及消防提供重要的理论依据。 本专利技术的，包括下列步骤： a.在成形的隧道构造内准备用于产生模拟火灾的实验油盘； b.向实验油盘注入设定液位的水，并向实验油盘中注入设定液位的燃油； c.点火使实验油盘中的燃油燃烧开始实验，同时对隧道构造的模拟火灾后的温 度、热辐射、热流、烟雾流速和燃料的失重率参数进行采集和数据分析； d.输出参数以及分析结果。 进一步，还包括下列步骤： e.通过步骤b的燃油液位和步骤c采集的燃油的失重率，按照步骤d调整并保持 油面高度； 进一步，步骤b中，燃油的油位通过位于水位之内的压强传感器获得，具体获得方 式： 压强传感器值为P，实验油盘底面半径为r，开口半径为R，高度为d，实验油盘中水 的高度为d水，计算油面高度h和油面半径r油，具体计算过程如下： 有压强公式可知： P 水 XgXd水+P 油 XgX (h-d水）=P ;① 由①可得油面高度h:【主权项】1. 一种，其特征在于：包括下列步骤： a. 在成形的隧道构造内准备用于产生模拟火灾的实验油盘； b. 向实验油盘注入设定液位的水，并向实验油盘中注入设定液位的燃油； c. 点火使实验油盘中的燃油燃烧开始实验，同时对隧道构造的模拟火灾后的温度、热 辐射、热流、烟雾流速和燃料的失重率参数进行采集和数据分析； d. 输出参数以及分析结果。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于：还包括下 列步骤： e. 通过步骤b的燃油液位和步骤c采集的燃油的失重率，按照步骤d调整并保持油面 高度。3. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤b中， 燃油的油位通过位于水位之内的压强传感器获得，具体获得方式： 压强传感器值为P，实验油盘底面半径为r，开口半径为R，高度为d，实验油盘中水的高 度为d水，计算油面高度h和油面半径r油，具体计算过程如下： 有压强公式可知： P水XgXd水+P油XgX(h-d水）=P;① 由①可得油面高度h:通过三角形的相似性原理可知：由③和④可得油面半径：4. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤b中， 实验油盘通过供油装置供油，所述供油装置包括油池和将油池内的燃油输送至实验油盘的 供油泵； 供油泵通过控制装置控制供油，所述控制装置包括： 油位检测单元，设置于实验油盘用于检测实验油盘内的燃油油位； 供油泵控制单元，用于控制供油泵的启闭或调整燃油的输出流量； 中央处理单元，用于接收油位检测单元的燃油油位信号并向供油泵控制单元发出启闭 或调整输出流量命令。5. 根据权利要求4所述的，其特征在于：所述油池 包括均与供油泵进口连通的柴油池和汽油池； 所述控制装置还包括： 柴油电磁阀，安装于柴油池和供油泵进口之间并接收中央处理单元的命令启闭或调节 柴油的通过流量； 汽油电磁阀，安装于汽油池和供油泵进口之间并接收中央处理单元的命令启闭或调节 汽油的通过流量； 燃油总电磁阀，安装于供油泵出口与实验油盘之间并接收中央处理单元的命令启闭或 调节燃油的通过流量； 步骤b中，通过控制柴油电磁阀和汽油电磁阀的启闭，选择实验燃油种类，并通过控制 供油泵和燃油总电磁阀向实验油盘中注入燃油，使油面高度达到该实验规模所需的高度后 停止供油。6. 根据权利要求5所述的，其特征在于：步骤b中， 实验油盘通过供水装置供水，所述供水装置包括水池和将水池内的水输送至实验油盘的供 水泵； 所述控制装置还包括： 供水电磁阀，安装于供水泵出口与实验油盘之间并接收中央处理单元的命令启闭或调 节水的通过流量； 供水泵控制单元，用于接收中央处理单元的命令控制供水泵的启闭或调整水的输出流 量。7. 根据权利要求6所述的，其特征在于：所述实验 油盘用于与供水泵连通的进水口靠于实验油盘下部，所述油位检测单元为位于水位之内的 压强传感器。8. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤c中 通过监控分析装置获得参数，监控分析装置包括： 温度检测单元，分布于隧道构造用于检测模拟火灾时多点温度参数并传输至中央处理 单元； 风速检测单元，分布于隧道构造内部空间用于检测隧道构造风速并传输至中央处理单 元； 烟气检测单元，分布于隧道构造内部空间烟气流通处用于检测烟气中设定成分含量并 传输至中央处理单元； 燃油重量检测单元，用于检测实验油盘中燃油的燃烧损失重量并传输至中央处理单 元； 图像获取单元，用于获取隧道构造内部空间的图像信息并传输至中央处理单元； 辐射和热流获取单元，用于检测隧道构造内部空间非火源断面的热辐射和热流值并传 输至中央处理单元。9. 根据权利要求8所述的，其特征在于：所述温度 检测单元包括分布于隧道构造本体内、隧道构造内部空间的火源断面、隧道构造内部空间 的非火源断面和隧道构造排烟口的温度传感器； 所述烟气检测单元为设置于隧道构造内部空间的非火源断面用于检测C0、N02、C02或 /和02含量的烟气分析仪； 所述风速检测单元包括分布于隧道构造内部空间的非火源断面、隧道构造排烟口和排 烟通道内的风速传感器。10.根据权利要求7所述的，其特征在于：所述控 制装置还包括用于接收中央处理单元的命令对实验油盘内的燃油进行点燃的自动点火单 元； 所述隧道构造还设有排烟通风系统； 所述中央处理单元还信号连接设有用于输入命令和输出信号的输入输出单元； 所述还包括消防装置，所述消防装置包括消防池、 消防泵和与消防泵出口连通的消防喷淋装置； 所述控制装置还包括： 消防泵控制单元，用于接收中央处理单元的命令控制消防泵的启闭或调整消防介质的 输出流量； 步骤d中，还通过观察孔、图像获取单元以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大断面沉管隧道火灾综合试验方法，其特征在于：包括下列步骤：a.在成形的隧道构造内准备用于产生模拟火灾的实验油盘；b.向实验油盘注入设定液位的水，并向实验油盘中注入设定液位的燃油；c.点火使实验油盘中的燃油燃烧开始实验，同时对隧道构造的模拟火灾后的温度、热辐射、热流、烟雾流速和燃料的失重率参数进行采集和数据分析；d.输出参数以及分析结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋树屏，周健，陈大飞，徐湃，谢耀华，涂耘，韩直，郭军，刘帅，曹更任，田堃，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85