受限空间海洋平台舱室火灾模拟研究现状(2)
时间:2023-02-01 22:08 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
3 海洋平台舱室火灾研究进展 国际海难救助协会每年调查得出， 20 世纪 80 年代之后，海难事故发生的比重正在逐年上升，仅仅是由于火灾和爆炸导致的事故比重平均每年增加一个百分点，总数统计已经达到了30% 的严重程度[8-9]。船舶是目前最主要的海面交通移动设备，海难事故发生的也是特别严重，对比来说，新时代产生的海洋平台是海上最主要的工作设施，其中的设计、建造、运行过程与船舶工作具有很大的相似性，因此对于科学研究者们来讲，了解并且透彻明白船舶火灾的研究现状对于我们目前所开展的海洋平台舱室火灾的研究具有重大的指导意义。由于长期生活在陆地上，人类仅仅局限于对陆地上的舱室火灾研究，没有系统地对海洋船舶的研究。负责火灾安全的工作者们其实并没有意识到研究海洋火灾的重要性，直到在英国的一艘驱逐舰失火沉没后，火灾研究工作者以及西方以及各个发达国家才开始意识到研究的重要性，从而系统的开始进行研究船舶火灾安全。截止到目前，已经在很多方面取得了一定的成果，比如说船舶火灾动力学、船舶消防安全救援技术以及船舶火灾初期控制技术等。 为了得到海洋船舶火灾蔓延以及烟气扩散的动力学原理，美国最先开始采用了 FIRST 程序进行了船舶火灾的数值模拟分析，从而获得了火灾垂直蔓延的初步研究成果；在此基础上，为了研究火灾事故发生后的如何控制，又开始对船舶进行系统详细的研究。对火灾完全发展后的蔓延、通风特性以及阻燃材料的抑制作用、灭火剂的冷却作用等方面做了系统的分析后，又采取了对比实体火灾和比例模型舱的火灾研究；为了研究得到适合船舶烟气的运动规律，Naval Postgraduate School 对区域模拟软件 CFAST 进行了调整和修改；Sandia National Laboratories 对船舶的机舱和厨房火灾进行了对比，应用了 CFX 软件进行了数值模拟研究，结合实验研究后，发现二者惊人的一致。 美国海军军部研究实验室长时间在研究着船舶火灾探测技术研究，并且进行了系列的实验以获得早期的火灾报警系统 EWFD 的多元参数分析方法。在研究了多信号的综合火灾系统之后，终于克服了商业性质火灾报警系统的慢速和误报两个缺陷。终于能够对真实发生的火灾在最短的时间内就能够报警，同时减少了误报次数较多这个商业烟气探测系统普遍存在的缺点。随后在 ex-USS Sizadwell 实验平台上针对测试传感器失灵、噪音等缺点，运用了最佳运算法则对比实际结果进行了模拟研究[10]。 另一方面，细水雾对哈龙的替代一直是船舶灭火技术方面的研究重难点，因此，美国的 Hughes Associates 在机舱火灾中对于细水雾灭火系统的性能进行了研究测试，结果表明，当火源功率大于 1MW 时，火势较大，细水雾系统并不很可靠，必须设计一个全新的灭火系统配合其使用[11]。美国 Navy Technology Center for Safety and Survivability 研制了一种自动高压水雾灭火系统，可以快速响应，当船舶受到损失后，可以在最接近火灾的部位首先进行灭火，该系统与多信号综合火灾探测系统一样，在同一实验平台上进行了应用测试，效果显著。 火灾科学国家重点实验通过大量的试验模拟对比理论分析，对船舶的着火原理进行了细致的分析研究，得出了一系列的方案来防止燃油和滑油管系泄露雾化，同时设计了高温物体的空间位置布置，得出了隔热防护及油料泄漏雾化的消防措施和对策。在1995 年，使用计算机模拟研究了船舶火灾烟气沿着通道的蔓延特性；在2001 年，进行了实验与数值模拟研究来认识船舶机舱的着火机理。 (责任编辑：qin) |