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主管:中华人民共和国应急管理部
主办:应急管理部天津消防研究所
ISSN 1009-0029  CN 12-1311/TU

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    2025年, 第44卷, 第6期
    刊出日期:2025-06-15
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    狭长空间内倾斜双电缆火蔓延行为试验研究
    刘梦镇, 陈元, 赵胜中, 庄兆意
    2025 (6):  731-737. 
    摘要 ( 113 )  
    采用理论分析和燃烧试验相结合的方法,研究了不同倾斜角度和电缆间距对平行双电缆火蔓延行为的影响,重点关注了火焰形态、质量损失速率及火蔓延速率的变化规律。结果表明:电缆间距相同时,火焰高度、质量损失速率及火蔓延速率均随倾斜角度的增大而增大;倾斜角度相同时,火焰高度、质量损失速率及火蔓延速率均随电缆间距的增大先增加后减小,且均在间距为1倍电缆直径时达到最大值;电缆燃烧时,质量损失曲线不光滑,多处出现炭化层脱落导致的“台阶”式突变现象;燃烧过程中炭化层开始脱落的时刻大多集中在点燃电缆后200~400 s,炭化层的脱落现象均具有较强的随机性;倾斜角度相同时,燃烧相同长度的电缆,总损失质量不相同,0间距工况质量损失总是最少的;建立了平行双电缆在水平及倾斜条件下火蔓延速率预测公式,能够较好地预测火蔓延速率和倾斜角度和电缆间距之间的关系。
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    改性草木灰粉体抑制瓦斯爆炸的试验研究
    计新龙, 杨克, 康青春, 李雪瑞
    2025 (6):  738-744. 
    摘要 ( 61 )  
    为了探究草木灰(Plant Ash,PA)对甲烷爆炸的影响,对其进行改性并搭建了小型半封闭可视爆炸试验平台。通过改变粉体质量和粒径大小研究改性草木灰(Modified Plant Ash,MPA)粉体在爆炸管道中对9.5%甲烷爆炸峰值超压、火焰传播速度、火焰传播形态的影响,并结合表征结果对抑爆机理进行分析和探讨。结果表明,MPA粉体具有较大的比表面积和孔隙率,且具有较高的热解失重率,质量损失达到46%;MPA粉体的粒径为64~73 μm,质量为300 mg时对管道甲烷爆炸传播的抑制性能最佳;对比不喷粉末试验组,MPA粉体可使9.5%甲烷最大爆炸超压下降达50.14%,火焰最大传播速率下降达51.17%。可见,MPA粉体对甲烷爆炸表现出优异的抑爆性能。
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    基于谐波因数的10 kV架空导线触树故障风险区间划分方法
    俞小勇, 张碧芸, 朱子明, 李克文
    2025 (6):  745-750. 
    摘要 ( 52 )  
    为解决10 kV架空导线触树故障过程中应优先保障供电可靠性还是防止大规模森林火灾的问题,需对故障进行风险区间划分。本文通过研究导线触树故障起火机理,得出故障过程中明火分布范围与故障接地电流三次谐波正相关,以树木明火分布达到50%为高风险阶段起始标志,提出了基于谐波因数的导线触树故障风险区间划分方法。实测结果表明,方法的高风险区间起始时刻的估计平均误差约为42.4 s,可为林火责任认定提供重要的理论和方法支撑。
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    气体浓度对储能用爆破板泄放效率的影响研究
    宋浩, 李伟, 张楚, 朱鹏杰, 李贝贝
    2025 (6):  751-755. 
    摘要 ( 40 )  
    为了深入研究储能用爆破板使用场景对其泄放效率的影响程度,搭建气体爆炸试验台,通过在1 m3压力容器中进行一系列的氢气点燃爆炸试验,探究不同氢气浓度对爆破板泄放效率的影响。试验结果表明:储能用爆破板装置本身存在一定的质量,打开时需要克服自身的惯性,因此泄放效率无法达到100%。同时氢气的浓度越高,爆破板的泄放效率越低。在氢气体积分数为13%、15%、19%、23%工况下的泄放效率分别为82.0%、72.9%、58.1%、51.9%。
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    基于PCM的锂离子电池热管理技术的研究进展
    赵宇衡, 宁滔
    2025 (6):  756-763. 
    摘要 ( 43 )  
    随着新能源汽车的快速发展,车用锂离子电池的热管理技术成为研究热点,相变材料(PCM)耦合热管型电池热管理系统(BTMS)应运而生。针对复合PCM的改性优化和锂离子BTMS的研究,着重介绍了几种主流的电池热管理技术,即提高传热速率、恢复热存储能力以及降低相变材料冷却负载技术的研究进展,并对目前新型耦合浸没式冷却的复合式电池热管理技术进行综述。针对目前锂离子电池热管理系统中存在的问题提出了合理化建议,多种热管理技术的组合以及智能化的热管理系统是未来的发展趋势。
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    纵向通风对隧道内锂电池燃烧特性和烟气温度分布试验影响研究
    高云骥, 雷子健, 孙澳, 张玉春
    2025 (6):  764-770. 
    摘要 ( 762 )   PDF(3606KB) ( 24 )  
    为了研究隧道内纵向通风对锂电池燃烧特性和烟气温度分布的影响,在缩尺寸隧道空间内开展了风速为0~1.5 m/s的单节、4节和9节18650型锂电池组的一系列热失控试验,同时开展了无风环境下开敞空间的单节、4节、9节试验,分析了热失控现象、特征火焰长度、质量损失、热失控温度、隧道烟气温度分布的变化规律。结果表明:随着风速增加。锂电池热失控最大特征火焰长度和最大喷射火焰温度增加;受限空间中锂电池热失控最大特征火焰长度和最大喷射火焰温度均小于开敞空间;热失控时火源附近烟气温度出现明显峰值,距火源较远处烟气温度波动较小,随着风速增加,距火源较远处下游烟气温度高于上游;锂电池烟气纵向温度分布符合指数衰减,试验数据与预测数据符合良好,单节、4节、9节电池临界风速分别为0.93、1.83、2.05 m/s。
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    穿斗式民居建筑高压消防水幕隔热效果研究
    沈龙, 赵正强, 何忠义, 张健, 刘畅
    2025 (6):  771-775. 
    摘要 ( 70 )  
    高压消防水幕对切断建筑间火灾蔓延的发展具有重要作用,可有效解决木结构建筑群普遍存在的建筑间防火间距不足的问题。为探究高压消防水幕在木结构建筑群中的适应性,选取典型穿斗式民居建筑为研究对象,采用FDS模拟分析高压消防水幕在不同布置形式及水雾粒径条件下的隔热效果,并结合全尺寸火灾试验验证结果的有效性。结果表明:不同工况条件下高压消防水幕均有较好的隔热效率,布置距离1.5 m、粒径300 μm工况下的隔热效果最好,约为60.92%;增设高压消防水幕可有效降低起火建筑的引燃距离,最大引燃距离降低约44%;基于火灾现场试验的隔热效率与模拟结果较为吻合,4 m和8 m处模拟值和试验值热辐射强度隔热效率相对误差均小于5%。
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    某火车站地下换乘大厅安检设施对疏散安全的影响
    胡成, 丛威青, 王祺轩, 李俊梅, 马静, 李畅, 陈树, 王依林
    2025 (6):  776-782. 
    摘要 ( 67 )  
    铁路客站地下换乘大厅作为多种交通方式汇聚的区域,其复杂的空间布局与高度密集的人流对紧急疏散构成了挑战,特别是地铁换乘铁路时新增的二次安检设施,可能显著影响疏散效率。本文以北京某站地下换乘大厅为案例,分析安检设施对疏散出口空间的占用情况,并结合换乘客流特性、空间功能区划及疏散安全标准,构建了针对性的疏散安全风险评估方法,通过模拟典型疏散场景,量化评估了安检前后的疏散时间变化。结果显示,未设安检时疏散时间满足安全要求(5.38 min),而增设安检后疏散时间均超出了标准(>6 min),表明安检设施挤占疏散通道,会影响火灾等紧急情况下的疏散安全。为此,提出缩减商业面积、优化人流引导、辅助携带大件行李乘客及调整安检区域布局等改进措施。
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    夹角影响下双坡式建筑顶棚羽流射流行为研究
    许楚楚, 郭世恩, 王继贇, 黄萍
    2025 (6):  783-789. 
    摘要 ( 37 )  
    本文通过试验和数值模拟研究了双坡式建筑顶棚羽流射流火灾行为特性,分析了顶棚夹角对顶棚下方温度分布及羽流流动卷吸行为的影响。结果表明,在水平顶棚条件下,射流温度从撞击点开始向外围逐渐降低。随着顶棚夹角减小,射流温度的变化趋势表现为:随着与撞击点距离的增加,无论是在屋脊还是斜坡方向上,射流温度均呈现出先升高后下降的特征,即双坡式顶棚在羽流撞击点区域出现局部低温区的现象。特别是在火源功率较大、顶棚夹角较小时,该低温区现象更加明显。此外,双坡式顶棚结构会限制羽流沿斜坡方向的流动,角度越小,羽流在斜坡方向受到的抑制作用越强,导致羽流更多沿屋脊方向扩展。采用数值模拟方法量化揭示了双坡式顶棚对空气卷吸的限制作用,发现随着角度减小,顶棚下方单位长度空气卷吸量不断降低。研究对于双坡式顶棚建筑防火设计具有指导意义。
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    基于后果分析的铁路线路与可燃液体设施防火间距研究
    栾婷婷, 赵宇坤, 李雨馨, 杨国梁
    2025 (6):  790-794. 
    摘要 ( 34 )  
    在进行铁路选线时,考虑可燃液体设施的潜在火灾事故对铁路线路的影响至关重要。这些设施一旦发生事故,不仅对人员和设备构成威胁,还可能对邻近的铁路设施造成严重损害。为了确定可燃液体设施与铁路设施的防火间距,评估其热辐射对铁路设施的潜在影响,采用后果分析法,首先对可燃液体设施可能出现的火灾事故场景进行分析,然后结合国内外关于防火间距的规定及铁路设施的热辐射安全阈值,建立极端事故后果模型,选定三种典型可燃液体,采用PHAST软件分别对两种破裂形式下的铁路设施防火间距进行仿真计算。结果表明:可燃液体的热辐射影响范围主要与液池面积和燃料的燃烧热有关,可根据防火堤面积确定相应的防火间距,并据此建立相关防火间距计算的快速模型。
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    船舶复杂灾害场景下损害管制作业人员行走速度模型研究
    窦乔, 刘帅
    2025 (6):  795-801. 
    摘要 ( 38 )  
    损害管制作业人员在船舶复杂灾害场景中的行走速度是开展损管作业流程评估与优化的关键。本文综合考虑船舶摇摆、特定灾害环境导致的能见度下降和船体倾斜、负重疲劳、典型路径结构等因素对损管作业人员行走速度的影响,采用文献调研和数据拟合方法,构建单因素影响下人员行走速度衰减模型;在消防员与损管作业人员相似性分析的基础上,开展消防员综合素质实测,获得损管作业人员基础速度和损管人员较普通人差异修正系数,同时构建负重疲劳影响下的行走速度模型;基于船舶典型路径结构实测,建立船舶内部直梯、舱门、舱口盖通行速度计算方法;基于以上不同因素影响下人员行走速度特征与规律,构建多因素耦合影响下损管作业人员行走速度模型。研究结果能够为船舶损管作业流程评估与优化提供理论基础和实践指导。
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    实际救援因素对钢混结构耐火性能影响研究
    刘喜, 王俊军, 华万仁
    2025 (6):  802-808. 
    摘要 ( 33 )  
    为了研究火场救援过程中实际救援因素对建筑倒塌的响应机制,采用数值模拟方法对火灾下某三层钢混框架结构进行高温模拟,得到自动喷淋系统及消防员打水冷却、工程救援机械高频振动等因素变化条件下的温度场及位移变化规律,模拟与试验结果符合良好。针对各实际救援因素对建筑结构倒塌的影响进行讨论,结果表明:受火时间越长,着火区域的位移变形越大,且非受火区域经过可燃物的传递过火位移也发生较大偏移,最大位移变形为7.57 mm。此外,高频振动对结构瞬间位移波动较大,最大位移波动幅度为3 mm左右。最后,通过模拟与试验验证后发现短时打水冷却(10 min以内)对火灾下建筑物的位移影响较小,位移偏移为建筑物开间距离的0.01%。因此 ,消防员进入火灾救援现场后,火灾荷载导致的高温对建筑结构耐火性能影响最大,大型工程机械的共振频率对结构瞬间波动影响较大,而短时打水冷却对整体建筑物影响较小。
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    深度神经网络预测硅胶泡沫复合材料阻燃性能
    刘博, 宫花, 张馨, 梁文昊, 丁东杰
    2025 (6):  809-815. 
    摘要 ( 42 )  
    提出一种基于深度神经网络模型(DNN)的硅橡胶泡沫复合材料(SRF)阻燃性能预测方法。首先制备SRF样品并通过试验表征测试获得初始数据集,优化DNN预测模型并与其它4种基础模型进行比较分析。结果表明,当含氢硅油和铂催化剂的质量分数分别增加到7.24%和1.16%时,极限氧指数值提高到28.6%,热释放速率峰值和总热释放分别降低了24.83%和24.7%。所搭建的最佳DNN模型的决定系数为0.925,设置验证集分析DNN模型预测精度,其相对误差不超过10.8%。最后通过部分依赖图对DNN预测结果和输入变量之间进行可解释性分析。利用模型预测SRF的极限氧指数、热释放速率等阻燃性能试验参数,能够有效指导硅橡胶泡沫复合材料性能的快速优化。
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    膨胀型钢结构防火涂料防火防腐性能研究
    曾慧崇, 李华明, 强富彬, 王乃迪, 王刚, 雍涛
    2025 (6):  816-821. 
    摘要 ( 45 )  
    钢结构是现代建筑中主要的建筑结构类型之一,但其存在易腐蚀和不耐高温的致命缺陷,需要涂刷防腐和防火涂料进行保护。本文对自制的膨胀型防火涂料及其配套涂层的耐火及防腐耐久性进行研究,对单涂层及复合涂层的基础性能、盐雾、老化、耐火性能进行了测试对比。测试结果表明,丙烯酸类膨胀型防火涂料具有一定的耐候、耐老化性,在城市和一般工业大气污染的户外环境下可适用,不需要配套面漆;对具有高耐火等级和高耐候性要求的户外钢结构建筑,可通过膨胀型防火涂料发挥耐火作用的同时提升防腐性能,减少中间漆的设计和使用。
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    溶剂油流淌火燃烧特性及灭火试验研究
    靖立帅, 包志明, 胡成, 张宪忠
    2025 (6):  822-826. 
    摘要 ( 45 )  
    基于矩形油槽流淌火试验模型,设计并搭建了倾角可调的溶剂油流淌火灭火试验装置,研究了倾斜角度、泄漏流量等因素对流淌火燃烧特性以及水成膜泡沫灭火剂灭火性能的影响,为建立易燃液体流淌火灭火试验方法提供了设计依据。结果显示:水平流淌条件下,0.6 m矩形钢制油槽内120#溶剂油流淌火的稳定线燃烧速率在6×10-5 m/s左右;火焰前沿位置、稳定燃烧面积、稳定线燃烧速率等参数均随燃料泄漏流量的增加而增大;灭火时间与泄漏流量、倾斜角度均呈正相关关系;不同油槽部位中,油槽前端灭火容易,油槽后端灭火难度最大。
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    基于SEM模型遴选林火驱动因子研究
    于闻天, 高仲亮, 曹宇飞, 王秋华
    2025 (6):  827-833. 
    摘要 ( 64 )  
    森林火灾干扰森林生态系统稳定,科学评价森林火灾驱动因子是预防森林火灾的有效途径。以云南省安宁市为研究区,应用核密度分析林火空间的变化规律;建立、修正和验证结构方程(SEM)模型遴选林火驱动因子。结果表明:安宁市北部是森林火灾的高发区,有向全域扩展的趋势,火灾空间聚集程度分散,单因子无法驱动林火发生;建立修正结构方程模型来分析安宁市森林火灾风险驱动因子及权重,即夜间灯光指数(0.329)、人口密度(0.278)、GDP(0.201)、距道路距离(0.192)、最大持续风速(0.344)、平均风速(0.322)、露点(0.288)和降水量(0.106)、海拔(0.412)、坡向(0.369)和坡度(0.219),模型经过检验,预测结果准确。研究结果能够应用于森林火灾发生概率预测、森林火灾风险评估等。
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    森林航空直升机灭火能力影响因素研究
    武冬冬, 杨海龙, 王少杰, 郭赞权, 杨晓平
    2025 (6):  834-838. 
    摘要 ( 41 )  
    森林航空直升机灭火是国内森林消防的重要手段,本文在分析直升机灭火应用流程的基础上,从直升机运行安全性、直升机技术性能、火场作业环境、制度保障体系等4个维度,构建了包含20个影响因素的直升机灭火能力指标体系。通过DEMATEL方法建立影响因素指标相关矩阵,揭示影响直升机灭火能力的关键影响因素,从而提高直升机灭火扑救能力。研究结果表明,直升机飞行速度、飞行高度、飞行姿态、直升机数量、地空协作能力和人员驾驶能力中心度最高,是影响直升机灭火能力的直接因素,在直升机灭火作业中,应着重考虑直升机的安全性,提升科技含量,优化地空协作能力。研究成果可为森林航空直升机灭火能力的提升提供决策依据。
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    基于SwinTransformer的去雾算法在森林消防中的应用
    季长清, 曹思雨, 李艳志, 汪祖民
    2025 (6):  839-845. 
    摘要 ( 43 )  
    为了及时控制森林火灾,在了解起火地区的地表植被、地形地势信息后预测火灾的下一步蔓延趋势,并针对具体的地表信息制定灭火计划至关重要。但对于遥感拍摄的地表图像,往往由于天气原因含有不均匀的云雾遮挡,这些云雾会影响地表植被信息的观测,从而对火灾的蔓延趋势产生影响。Dehazeformer作为一种基于深度学习的去雾方法,展现出了一定的去雾效果,但该算法在面对具有实时性要求的任务时无法拥有更好的表现。因此,针对该去雾模型参数量过大、对雾霾细节处理不够完善的缺点,本文在其基础上做出了改进,以实现轻量化以及去雾效果方面的提升。改进后模型的测试结果显示,PSNR,SSIM两种指标分别实现了一定的提升,在具体火灾监测场景中该模型能够通过去雾显著提高火灾周围地表信息的辨识度,为预测火灾蔓延趋势提供帮助。
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    大型原油储罐全面积火灾处置技术研究
    郎需庆, 党文义, 董永昭, 王庆银
    2025 (6):  846-850. 
    摘要 ( 209 )   PDF(1736KB) ( 22 )  
    简述引发大型原油储罐全面积火灾的2个主要原因,指出防止浮盘失稳是防范全面积火灾的最关键措施,尤其要避免台风暴雨情况下浮盘表面不均匀积水造成的浮盘沉没。分析大型储罐全面积火灾的处置难点,指出原油储罐长时间燃烧会引发沸溢,沸溢会引燃5~10倍着火罐直径范围内的储罐。防范沸溢是原油储罐全面积火灾的最主要目标,指出原油储罐应在2 h内完成灭火。提出了固定式消防系统、移动式消防装备及固移结合3种处置大型原油储罐全面积火灾的消防配置方式,为原油储备库的消防装备配置提供了解决方案。
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    消防执法规范化建设优化路径研究
    马艺轩
    2025 (6):  851-855. 
    摘要 ( 50 )  
    经济迅猛发展中的社会风险防控治理体系构建,必须坚守“法治”思维。基于消防执法改革的时代背景和公民法治意识提升的现实需求,消防救援机构多措并举,持续加强执法规范化建设,但依然存在法律法规不完善、执法行为欠规范、执法队伍素养需提升等问题。本文结合消防行政执法工作实际,提出执法规范化优化路径,包括完善消防执法法律法规建设、增强执法考评“指挥棒”引领效能、数智服务消防执法监督提质增效、全方位构建规范执法保障体系等,力求增强执法效能,实现消防执法与社会治理效果的统一。
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    智能电能表数据在火灾事故调查中的应用
    李树超, 王鑫, 刘学屹, 王玉领
    2025 (6):  856-861. 
    摘要 ( 50 )  
    通过分析智能电能表数据在多起火灾事故调查案例中的应用,探讨了其在用户行为评估及电气故障诊断中的关键作用。结果表明,通过数据冻结功能记录特定时间点的用电信息,可有效确定用户的用电行为;通过对负荷记录数据及异常事件的综合分析,可追溯供电电压异常、短路故障、接触不良等异常,特别是三相四线制供电系统中零线故障导致的三相不平衡以及线路接触电阻过大对火灾事故的影响。因此,智能电能表数据的应用为火灾原因的调查提供了新的途径,能够进一步提高火灾原因鉴定的准确性和效率。
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    火场三维建模在火灾视频光影分析中的应用
    王晓军, 宋丞玉, 杨天乐, 王鑫
    2025 (6):  862-868. 
    摘要 ( 59 )  
    以两起火灾事故调查为例,介绍了火灾现场三维建模在火灾视频光影分析中的应用。通过火场三维建模技术与几何作图法的结合,分析了一起民房火灾起火过程中火光光源位置的变化和火灾的蔓延过程。通过火场三维建模技术在光影分析中的独立应用,分析了一起客厅火灾中起火初期火光光源的位置。在此基础上,分析了火场三维建模技术在火灾视频光影分析中的优势和实践中应注意的事项,为火场三维建模在火灾视频光影分析中的应用提供了方法参考。
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    分布式光伏发电系统火灾调查与防治技术研究
    周巍
    2025 (6):  869-876. 
    摘要 ( 58 )  
    分布式光伏发电系统的发展推动了社会经济的发展,其开发设计、施工建设、运行维护阶段的防火问题也越发引人注意。本文以典型的分布式光伏发电系统火灾事故为研究对象,围绕工作原理、系统构成、运维管理方式深入分析此类火灾的引燃规律,还原火灾的演进过程,归纳、总结分布式光伏发电系统火灾调查的基本方法和调查重点。同时,从设计方式、产品选型、运维管理、技防措施等方面提出分布式光伏发电系统火灾防治的建议。
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