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2023年, 第42卷, 第8期
刊出日期：2023-08-15 上一期   

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风速对氢燃料电池汽车氢气紧急泄放安全性的影响 刘洪永, 范围宇, 宋霏, 颜晗, 2023 (8):  1027-1031.  摘要 ( 491 )   氢燃料电池汽车在遇到紧急事故时，会进行紧急泄氢处理，目前需要对氢能汽车紧急泄氢的安全性进行研究。为研究氢能汽车在事故中紧急泄放氢气的泄放特征以及迎向风风速的影响，采用Fluent建立了开放空间风速对氢能汽车泄放氢气影响的计算模型，分析氢气扩散规律及氢气可爆区域和警戒区域的发展。氢能汽车在开放空间紧急泄气时，迎向风风速越大，氢气可爆云团的最大体积和稳定体积越小，达到最大体积和稳定体积所需时间越少；氢气水平警戒区域和正向警戒区域大小随风速增加而减小，形状受风速影响而改变；停止泄放后，可爆云团会迅速扩散消失。 相关文章 | 计量指标

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导线间距对倾斜平行双导线火蔓延特性的影响研究 张佩瑶, 罗越扬, 杨正渊, 高云骥 2023 (8):  1032-1037.  摘要 ( 607 )   以双根平行聚乙烯铜导线为研究对象，开展了导线倾角为0~90°、间距为0~17 mm的一系列火蔓延试验，分析了燃烧过程中火焰形态、火焰高度、长度以及火蔓延速率的变化规律。结果表明：（1）倾斜平行双导线的火焰形态随导线间距增大会经历3个阶段：融合阶段、靠近阶段以及独立阶段；（2）双导线火焰高度（除90°倾角外）、火焰长度、火蔓延速率均随倾角增大而增大，随间距增加表现为先增大后减小趋势；（3）双导线火蔓延速率起初小于单导线，随着导线间距增加而增大并在融合后期达到峰值，随后逐渐减小并在独立阶段与单导线保持一致；（4）建立了双导线火蔓延速率与火焰长度的正比关系，其比例系数为0.078，比单导线的比例系数略小。 相关文章 | 计量指标

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点火位置和障碍物对泄爆空间丙烷-空气爆炸荷载的影响 徐睿智, 唐柏鉴, 陈力 2023 (8):  1038-1045.  摘要 ( 246 )   为研究点火位置和障碍物对泄爆空间丙烷-空气爆炸的影响，基于CFD软件FLACS建立了丙烷泄爆空间数值模型，通过丙烷泄爆试验结果对模型进行了验证，数值模型的计算结果基本可靠。利用已验证的数值模型进一步研究点火位置和障碍物对泄爆空间丙烷-空气混合气体爆炸荷载特性的影响。结果表明：随着点火位置到泄爆口的距离增大，Δp1、Δp2和pmax的峰值随之增大；障碍物的存在导致爆炸产生的湍流加剧，湍流燃烧增大了燃烧速度和燃烧面积，导致Δp1峰值和升压速度增大，并在此过程中产生一个新的超压波峰pobstacle。此外，Δp1和pobstacle峰值的时间间隔随着泄爆阈值的增大而减小，两个超压波峰易合并成一个更大的超压波峰。 相关文章 | 计量指标

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单相触树接地故障引燃特性及模型分析 宁鑫, 何鑫, 王军, 孙章 2023 (8):  1046-1050.  摘要 ( 209 )   针对单相触树引燃植被进而引发森林火灾问题，为明确植被的引燃特性与温升机理，搭建试验平台对导线接触松木进行研究，分析导线触树引燃植被过程中的引燃现象与温度变化。分析发现植被引燃分为初始接触、水分蒸发、炭化通道、蔓延贯穿4个阶段；同时，泄漏电流受温度影响也呈现出明显的4个发展阶段特点；植被温度升高的热量来源于电流热效应与物体传热。根据热量作用途径与温升机理，提出计算燃点-时间的温升模型，对植被蔓延至不同位置的明火时间进行预测分析。验证结果表明，计算模型具有较高的准确性，对指导线路引发森林火灾防治工作具有重要意义。 相关文章 | 计量指标

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多孔介质和CO2抑制低氢比甲烷爆炸的效应研究 郑露露, 段玉龙, 李泽欢, 贾海林 2023 (8):  1051-1056.  摘要 ( 251 )   为了研究管道内掺氢天然气的抑爆技术,在定制的100 mm×100 mm×1 000 mm有机透明玻璃管道中，使用多孔介质和CO2抑制掺氢比为10%的甲烷爆炸的协同效应，探究了多孔介质协同CO2作用于火焰发展的不同时期以及喷气位置的变化对爆炸的影响。结果表明：多孔介质协同CO2作用于火焰发展的不同时期，CO2左侧贴壁喷气均不能使火焰于多孔介质处淬熄，CO2作用于指头形火焰，且火焰前峰处于喷头正下方时对火焰的传播有明显的抑制作用，而CO2右侧贴壁喷气可成功阻挡火焰传播，对火焰速度峰值、火焰平均速度以及爆炸超压峰值均起到良好的抑制作用，说明多孔介质协同CO2的气固两相双重抑爆机制效果优于单一多孔介质抑爆，为掺氢天然气管道工程的复合抑爆技术提供理论参考。 相关文章 | 计量指标

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金属芯热传导效应对电缆线水平火蔓延的影响 祝现礼, 孙绪绪 2023 (8):  1057-1062.  摘要 ( 214 )   为研究金属芯热传导效应对导线水平火蔓延的影响，建立水平火蔓延速率预测模型，开展了不同热导率金属芯导线的火蔓延试验研究，从火焰形态、质量损失速率及火蔓延速率三个角度，分析了不同热导率及不同直径对电缆导线火蔓延的影响。研究结果表明，导线护套的质量损失速率随金属芯直径的增加先增加后减小。由于铜芯的热传导率较不锈钢芯大，铜芯导线预热区积累的热量较多，其质量损失速率相比不锈钢芯较大。铜芯、不锈钢芯直径分别为3.5、4.5 mm时，其质量损失速率分别达到极大值0.007 1、0.006 8 g/s。金属芯直径较小时，随着直径的增加，金属芯向已燃区的热传导热量增强，进而导致火蔓延速率下降；金属芯直径大于3.5 mm时，仅有金属芯下部的绝缘护套参与燃烧蔓延，相比于金属芯绝缘护套整体燃烧蔓延而言，下部的绝缘护套燃烧较快，进而导致火蔓延速率短暂上升；随着金属芯直径进一步增加，金属冷却作用显著增强，导致火蔓延速率再次下降。此外，在火焰完全覆盖导线表面时，火蔓延速率理论计算值与试验评估值吻合较好，表明推导的水平火蔓延速率理论模型适应性较好。 相关文章 | 计量指标

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高温气冷堆核岛电缆孔洞封堵方案研究 李海青, 王金栋, 丁云, 肖孟男 2023 (8):  1063-1066.  摘要 ( 186 )   在核岛建设过程中，电缆开孔封堵是电缆敷设工程的必要环节，担负着维护防火分区边界的完整性、阻止火灾蔓延及生物屏蔽的重要作用。对核岛电缆开孔封堵的功能要求进行详细探讨，对高温堆开孔封堵的特殊要求及解决方案进行梳理总结，进而提出适合于高温气冷堆的一套电缆开孔封堵方案，以期在后期的工程实践中取得良好的应用。 相关文章 | 计量指标

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重点排烟隧道火灾烟气最大温升试验研究 张缓缓, 张树川, 朱紫燕, 赵宗玉 2023 (8):  1067-1073.  摘要 ( 218 )   为探究重点排烟隧道火灾时顶棚烟气最大温升规律，通过1∶10的缩尺寸试验，研究隧道火灾时在不同的火源功率、火源位置和排烟量下，火羽流发展过程和隧道纵向中心线上顶棚烟气温度分布规律。根据量纲分析方法，推导出顶棚下方最大温升的数学模型。结果表明：隧道纵向中心线上最高温度的位置不随排烟量而变化，但顶棚烟气最高温度随排烟量的增加而降低、随火源功率和火源与排烟口间距的增加而升高；无量纲最大温升与无量纲火源位置的0.034次幂成正比，且随火源功率的增加而增大。 相关文章 | 计量指标

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穿斗式民居建筑高压细水雾系统控火效果研究 张扬, 张健, 高学文 2023 (8):  1074-1078.  摘要 ( 198 )   高压细水雾良好的冷却降温效果，对建筑初期火灾具有较好的抑制作用，可有效解决木结构建筑防火间距不足的问题，阻止建筑间火灾蔓延的发展。为探究高压细水雾雾化锥角、水压强度、喷雾速度及粒径大小等因素对木结构建筑火灾控火效果的影响，选取典型穿斗式民居建筑为研究对象，采用FDS建立火灾模型，分析上述各因素对细水雾抑制木结构建筑火灾效果的影响。结果表明：上述影响因素均对高压细水雾的控火效果具有较大影响，雾化锥角为120°、喷雾压力为10.00 MPa、喷雾速度为10 m/s、粒径大小为300 μm时的灭火效果最佳，可以产生最高的渗透能力，7.3 s即可完成灭火。 相关文章 | 计量指标

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隧道横向双火源间距对临界风速影响试验研究 陈海洋 2023 (8):  1079-1083.  摘要 ( 205 )   搭建了1:8的缩尺寸试验台，开展了纵向通风隧道内横向双火源情况下临界风速的试验研究，研究了双火源在隧道内横向放置时，临界风速与火源功率、火源间距之间的变化关系。结果表明：当火源功率不变时，临界风速随火源间距的增加而逐渐降低；当火源间距不变时，临界风速在一定范围内随火源功率的增加而增大；而当火源功率增大至一定阈值时，临界风速就不再随着火源功率而改变。通过引入影响因子，量化了双火源间距对临界风速的影响，并进一步建立了横向双火源隧道火灾对应的临界风速模型。 相关文章 | 计量指标

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火灾下复式钢管混凝土柱温度场研究 张琳, 左帅, 王卫华 2023 (8):  1084-1089.  摘要 ( 184 )   为了研究外方内圆复式钢管混凝土柱火灾升降温全过程的温度场变化，采用ABAQUS有限元软件建立了复式钢管混凝土柱的升降温火灾全过程温度场模型。结果表明：内配圆钢管可以降低火灾发生后内部混凝土的温度，提高钢管混凝土柱的耐火性能，内置钢管的最高温度远低于外钢管；喷涂防火涂料和增加截面尺寸均会大幅降低核心区混凝土的历史最高温度，但不影响外钢管的历史最高温度。 相关文章 | 计量指标

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大型甲醇池火的泡沫叠加灭火试验研究 苏忠波, 沈瑞阳, 王媛原, 胡博恺 2023 (8):  1090-1093.  摘要 ( 199 )   通过大尺度池火灭火试验，验证了泡沫叠加灭火法在大型甲醇池火灭火过程中的实际效果，主要考虑了风向、泡沫混合液供给强度对泡沫铺展效果和灭火速率的影响，同时分析了泡沫叠加灭火机制，试验过程由测温、摄像设备全程记录。结果表明，AFFF/AR叠加灭火适用于甲醇池火扑救；AFFF/AR混合液供给强度越大、顺风风力越大，泡沫铺展越快、灭火速率越高；在灭火过程中，适当降低AFFF/AR混合液供给强度能提升泡沫原液灭火效能并减少环境污染。 相关文章 | 计量指标

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高压细水雾在交通枢纽设备房的火灾试验研究 罗曼, 王子阳, 储著兵, 石晓龙 2023 (8):  1094-1097.  摘要 ( 185 )   为研究高压细水雾对轨道交通枢纽站设备用房电缆火灾的保护效果，采用实体试验的方法，建立了轨道交通枢纽站设备用房全尺寸试验模型，阐述了细水雾灭火机理、主要设计参数、系统选型。结果表明：预作用式高压细水雾能够有效抑制电缆火燃烧，阻止电缆火在水平方向上的蔓延；细水雾施加一段时间后，试验环境温度恢复至25 ℃左右，且施加细水雾后氧气体积分数变化幅度较小，最低为20.62%，不会对人体造成伤害；预作用式细水雾系统能够减少水渍损失。 相关文章 | 计量指标

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气体灭火系统防护区气密性测试方法分析及试验研究 张文彬, 吴琼, 宋文琦, 高云升, 2023 (8):  1098-1102.  摘要 ( 217 )   气体灭火系统常用于数据机房、电池储能舱等不宜用水灭火的重要场所，气体灭火系统防护区气密性直接影响灭火成功率。近年来，防护区气密性问题导致浸没时间不足，致使火灾复燃的案例时有发生，而国内现行气体工程建设标准中尚未明确气体灭火系统防护区气密性测试的具体方法，为保证气体灭火系统的可靠性，亟须对气体灭火系统防护区气密性进行测试验证。本文概述了对气体灭火系统防护区可靠性进行验证的测试方法，对比分析了国外常用气密性检测标准中计算模型的差别，通过设计试验发现，灭火剂喷放后实际的空气-灭火剂交界面浓度分布处于NFPA 2001与ISO 14520-1假设模型之间的区间，验证了鼓风门法测试浸渍时间的可行性；并对适用于气体灭火系统防护区的峰值压力计算方法进行了可行性分析，为我国未来完善气体灭火系统防护区气密性测试方法提供借鉴。 相关文章 | 计量指标

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多功能消防水枪虚实融合训练系统研发 许晓元, 陈红光, 李晶晶, 朱红亚, 2023 (8):  1103-1107.  摘要 ( 201 )   基于人机交互、虚实融合、精准灭火剂喷射轨迹、火灾衰减模型等技术，对多功能消防水枪虚实融合系统进行研发设计，可实现多功能消防水枪在不同典型复杂连锁火灾场景需求下的模拟训练。针对灭火剂喷射高度、距离、角度等关键参量进行试验验证，该系统可实现误差2%以下的精准复现，还可贴近实际灭火作用下火灾发展的效果，有效提升消防员在典型复杂火灾场景中的实战处置技能。 相关文章 | 计量指标

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针对电化学储能的“浸默式”消防系统研究 陈先斌, 王云霞, 尹飞, 李国强 2023 (8):  1108-1112.  摘要 ( 377 )   为保证电化学储能行业的安全发展，针对磷酸铁锂电池系统，提出一种“浸默式”电池消防系统解决方案。试验采用过充方式触发电池热失控，伴随明火燃烧，研究电池包在火灾场景下，“浸默式”消防系统的抑火效果。结果表明，针对磷酸铁锂电池热失控引发的消防安全事故，“浸默式”消防系统不仅能够快速灭火，还能有效抑制热蔓延，保证了磷酸铁锂电池系统的安全性。 相关文章 | 计量指标

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基于CA-Res注意力机制的YOLOv5图像火灾检测算法 李晓旭, 李泊宁, 张曦, 于春雨, 2023 (8):  1113-1116.  摘要 ( 280 )   为解决人工和传感器火灾检测方法中存在的精度低、速度慢等问题，在分析火灾图像特征的基础上，设计了一种融入可调节坐标残差注意力的改进YOLOv5多路火灾检测算法。该算法在YOLOv5网络模型上进行改进，可以自动提取和学习图像的特征。首先，通过坐标注意力机制，将位置信息嵌入到通道注意力中，使网络能够获得更大范围的信息，提高了对火灾图像的检测精度。其次，通过残差连接保留火焰的初始特征，将初始特征与坐标注意力特征进行自适应结合，实现更好的识别效果。最后，在多路摄像头捕获的实时视频数据上进行火灾的检测与识别，具有较高的准确率。该火灾检测方法可以有效识别和检测火灾早期产生的火焰信息，减少在火灾早期错过最佳扑救时间造成的损失。 相关文章 | 计量指标

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基于改进YOLOv5的林火检测技术研究 王乃宇, 王琢, 张子超, 吴金霆 2023 (8):  1117-1120.  摘要 ( 218 )   为提高林火检测的准确率和检测速度，增强林火检测模型的实用性，提出了一种改进YOLOv5的林火检测算法。该算法将改进后的MobileViT作为YOLOv5的骨干网络，使网络能够更有效地提取林火特征信息，同时为进一步降低模型复杂度，采用深度可分离卷积替代模型中的普通卷积，在训练阶段引入了Mosaic数据增强的方法，以提高模型的泛化性。结果表明：改进后模型的林火检测精确率提高了2.25%，mAP提高了4.48%，检测速度提高了4帧/s，检测准确率和检测速度均取得了良好的效果。改进后模型能够很好地检测林火，提高了林火检测模型的实用性。 相关文章 | 计量指标

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基于离子电流的阻火器性能测试火焰传感器研究 李贝贝, 郑金磊, 沈永训, 刘秀梅, 2023 (8):  1121-1125.  摘要 ( 188 )   在阻火器性能测试中，通常会在管道上安装多组火焰传感器监测火焰的到达时刻，并以此计算得出火焰在管道中的传播速度。由于常用的光学传感器存在易误报、易积碳、稳定性差等问题，为保证火焰速度求解的准确性，设计研究了一种基于离子电流的火焰传感器。通过试验对比，确定了当传感器的测量电极材料为铬锆铜、电极间距2 mm、电极长度25 mm、激励电压为36 V时，传感器可以可靠地计算得出阻火器性能测试时的平均火焰传播速度。 相关文章 | 计量指标

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变电站电气柜火灾探测及分散式气体灭火装置设计 谢丹, 李越, 洪伟艺, 曹馨 2023 (8):  1126-1130.  摘要 ( 202 )   针对变电站电气柜分布分散，火灾扑救困难等问题，设计了一种可用于变电站电气柜火灾探测及分散式气体灭火装置，包括火灾特征参量探测、火灾信息数据传输、气体灭火装置、火灾状态监控等模块。火灾探测模块对变电站电气柜内弧光、温度、烟雾和火焰特征参量进行实时探测。各部分之间探测收集到的信息采用一对多组网方式的LoRa无线通信技术进行交互，各探测参量及灭火状态均可在监控端进行实时显示。气体灭火装置具有手动与自动两种控制模式，在自动模式下可根据火灾实时信息对发生火灾电气柜进行灭火。通过模拟灭火试验对装置性能进行了试验验证，结果表明，该装置对分散形式的电气柜的火灾探测准确可靠，能较好实现灭火功能，信息交互方式高效合理，可为变电站火灾安全提供可靠的技术支撑。 相关文章 | 计量指标

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水成膜泡沫扑救沸溢性油品火灾试验研究 胡成, 包志明, 柯鑫, 张宪忠, 2023 (8):  1131-1134.  摘要 ( 184 )   为研究水成膜泡沫（AFFF）扑救沸溢性油品火灾的灭火效果和灭火机理，搭建了小尺度沸溢性油品火灾试验装置，研究不同泡沫供给强度下的灭火效果。结果表明，使用AFFF泡沫灭火剂扑救沸溢性油品火灾时，喷射出的泡沫施加到高温的沸溢性油品表面后，泡沫受蒸发作用快速消失，油面呈现剧烈沸腾状态，火焰高度急剧抬升，热辐射强度大幅提高；AFFF扑救沸溢性油品火灾的灭火机理是冷却作用，一是直接冷却了表层沸溢性油品温度，二是通过油品内部热对流间接冷却了下层油品温度，当表层油品温度被冷却到自燃点以下后火焰熄灭；推算出AFFF泡沫扑救沸溢性油品火灾的最佳泡沫溶液供给强度为25 L/（min·m2）。 相关文章 | 计量指标

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含添加剂的水系灭火剂抑制锂离子电池火灾试验研究 侯双平, 朱顺兵, 王文豪, 2023 (8):  1135-1140.  摘要 ( 213 )   通过自主搭建的试验平台开展含添加剂的水系灭火剂抑制三元锂离子电池火灾的试验。分别选用不同质量分数表面活性剂、钾盐、微胞囊灭火剂进行含单一添加剂的水系灭火剂灭火试验，在此基础上复配得到3种复合添加剂配方，通过试验研究其对锂离子电池火灾抑制的有效性。结果表明：含复合添加剂的灭火剂的降温速率和灭火能力普遍优于含单一添加剂的灭火剂，且CF-2灭火剂对三元锂离子电池火灾的灭火效果最佳。对CF-2灭火剂配方进行理化性质测试并加入抗冻剂优化，得到优化后的灭火剂配方为CF-4：SDS（1.5%）、尿素（0.34%）、三乙醇胺（0.024%）、K2C2O4（1.2%）、N,N-二甲基甲酰胺（0.6%）、乙二醇（0.3%）、聚丙烯酰胺（0.1%）。试验表明该配方不仅适用于锂电池火灾且在一定条件下可实现工程化应用。 相关文章 | 计量指标

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基于拉格朗日松弛框架的消防站点选址优化方法 曹跃, 李敬, 顾彧, 刘晗 2023 (8):  1141-1145.  摘要 ( 195 )   城市火灾可能造成严重的生命财产损失，科学合理的消防站布局可以有效提升消防救援效率并降低系统运行成本。以最小化救援等待损失与消防站点建设成本为目标，将消防车行驶时间作为模型参数，构建消防站固定费用选址的整数规划模型。设计基于拉格朗日松弛框架的精确求解方法，并对算法有效性进行了验证。对天津市津南区消防站布局进行实例优化，并对等待损失成本和消防车行驶时间等参数进行了敏感度分析，为城市消防站点规划提供了更为科学的决策参考。 相关文章 | 计量指标

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中国核电消防标准建设难点及对策分析 门昌华, 郑怡姗 2023 (8):  1146-1149.  摘要 ( 187 )   为推动我国核电消防标准体系建设，梳理分析了核电消防标准的现状以及存在的主要问题，指出完成核电消防标准的统一在技术上具备可行性。同时，提出完善消防系统设计和设备标准需要关注的研究重点，并建议建立信息共享平台，促进行业沟通和关键问题研究，为今后核电消防标准体系建设工作提供参考和借鉴。 相关文章 | 计量指标

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强化消防产品质量综合治理的几点思考 李强 2023 (8):  1150-1153.  摘要 ( 213 )   针对消防产品质量安全问题，结合自身工作实践探索，从引导政府有关职能部门强化政治担当，认真履行监管责任入手，强化产品检验检测认证，督促企业自觉遵纪守法经营，加大消防知识宣传力度，有效发动社会群众和广大消费者参与公共安全管理，倒逼生产企业落实生产质量主体责任，推进完善消防产品法规制度，推动完善联防联动联控机制，努力实现消防产品全链条监督管理，防范化解消防产品质量带来的风险隐患，全力营造安全稳定和谐的社会环境。 相关文章 | 计量指标

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基层消防救援人员职业压力量表编制及现状分析 宋航, 李洋 2023 (8):  1154-1158.  摘要 ( 224 )   为编制基层消防救援人员职业压力量表并分析职业压力现状，选取国内1 025名基层消防救援人员展开研究，进行项目分析、探索性因子分析、验证性因子分析、内容效度、效标关联效度、内部一致性信度和分半信度检验，通过描述性分析、t检验和方差分析研究基层消防救援人员职业压力的现状。结果显示，基层消防救援人员职业压力量表具有良好的信效度，量表共有27个条目，包含人际关系、工作自身、职业特点、个人发展、外部支持5个因子。国内基层消防救援人员整体的职业压力水平较平稳，在个人发展、工作自身和职业特点3个维度上的压力得分较高，职业压力在不同岗位、年龄、工龄、学历、婚姻状况等方面存在显著性差异。 相关文章 | 计量指标

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以一起火灾为例浅谈火灾事故全链条调查 高霄 2023 (8):  1159-1162.  摘要 ( 223 )   消防救援机构推进火灾事故延伸调查已在全国全面推进，亟须针对流通渠道追责方式及质量监管方法开展研究。本文基于锂电池电动自行车火灾，系统研究全链条调查的方法和技术手段。研究表明，全链条调查可推动地区的锂电池产品专项整治，提高火灾风险防控能力，使行业监管部门的整治措施更有针对性，为延伸调查提供新技术手段。 相关文章 | 计量指标

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硝酸铵自燃爆炸危险性分析 阿依提拉·吾斯曼 2023 (8):  1163-1166.  摘要 ( 223 )   以弥勒市“9·12”特大爆炸事故为例，分析事故的直接原因，并用事故树的方法找出事故的根本原因。采用Frank-Kamenetskii热自燃理论模型研究硝酸铵爆炸机理，发现杂质会降低硝酸铵的自加速分解温度（SADT），并最终导致硝酸铵发生热爆炸。最后，给出硝酸铵的储存与运输建议措施。 相关文章 | 计量指标