[發(fā)明專利]一種地下綜合管廊電力艙室火災(zāi)實驗裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811030544.7
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109243279A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高云驥;朱國慶;趙永昌;高帥;周金炬;孫明哲;陶海軍;潘榮亮;朱輝;安偉光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

一種地下綜合管廊電力艙室火災(zāi)實驗裝置，其溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由密集、空間布置的熱電偶樹組成，可以實時采集火災(zāi)時管廊內(nèi)縱向溫度分布、橫向溫度分布等非均勻溫度場，詳細(xì)反映管廊內(nèi)非均勻溫度場分布，建立了火災(zāi)時管廊內(nèi)“溫度?空間?時間”的多維定量關(guān)系，最終能真實、有效的模擬綜合管廊內(nèi)電線電纜火災(zāi)；此外，通過電線電纜支架的橫桿和框架豎桿的配合使用，可以實現(xiàn)靈活調(diào)整電線電纜距地高度范圍，同時可以實現(xiàn)多層電纜的布置方式，可調(diào)整每層電線電纜的間距范圍等以開展電線電纜火災(zāi)實驗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地下綜合管廊電力艙室火災(zāi)實驗裝置，屬于科研儀器或?qū)嶒灲虒W(xué)領(lǐng)域，用于電力艙室火災(zāi)條件下綜合管廊內(nèi)煙氣流動規(guī)律及溫度場分布研究，為地下綜合管廊內(nèi)火災(zāi)防控及防排煙技術(shù)提供理論指導(dǎo)，主要用于火災(zāi)科學(xué)研究及消防教學(xué)。

背景技術(shù)

城市市政公用管線是城市賴以正常運行的生命線，目前傳統(tǒng)的市政公用管線各自為政，管線的增容擴容造成了嚴(yán)重的“拉鏈路”現(xiàn)象，也導(dǎo)致管線事故頻發(fā)，極大地影響了城市的安全運行。因此，新的管線鋪設(shè)方式已成為提高管線建設(shè)水平、保障市政管線安全運行的重要研究內(nèi)容。

然而地下綜合管廊集中布置各種管線，大大增加了火災(zāi)發(fā)生的幾率，尤其是電力艙室。電力艙室中電線、電纜數(shù)量眾多，密集鋪設(shè)在電纜溝中，一旦一根電纜因短路、過熱等原因引發(fā)燃燒，會快速引燃周圍電纜，造成重大火災(zāi)事故。火災(zāi)發(fā)生后，產(chǎn)生的熱煙氣會在浮力流的作用下撞擊頂棚并縱向蔓延，而熱煙氣的溫度及流動規(guī)律決定了噴淋系統(tǒng)、探測系統(tǒng)及報警系統(tǒng)的動作時間；同時熱煙氣和火焰體的熱作用都將加熱襯砌結(jié)構(gòu)，可能導(dǎo)致襯砌混凝土發(fā)生爆裂現(xiàn)象，裸露的鋼筋力學(xué)性能大幅度下降，繼而可能造成整體或局部失穩(wěn)坍塌。因此，電力艙室火災(zāi)時地下綜合管廊內(nèi)煙氣流動規(guī)律及溫度場分布研究已成為城市地下防災(zāi)減災(zāi)工程與災(zāi)害管理的關(guān)鍵科學(xué)問題。

目前，國內(nèi)用于地下綜合管廊火災(zāi)測試的實驗裝置僅能實現(xiàn)較為單一的實驗工況，并不能改變電線電纜的布置方式，也不能改變管廊的結(jié)構(gòu)形式，更沒有完善的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因此現(xiàn)有實驗裝置不能真實、有效的模擬綜合管廊內(nèi)電線電纜火災(zāi)，更不能詳細(xì)反映管廊內(nèi)非均勻溫度場分布規(guī)律。

例如，如圖1所示，已知的CN106228886A一種基于城市地下綜合管廊的火災(zāi)實驗裝置，設(shè)置的綜合管廊模型分為左側(cè)管廊1和右側(cè)管廊2；在左側(cè)管廊的地面上通過管道支架15設(shè)置有給水管道3；在左側(cè)管廊兩側(cè)通過絕緣支架14分別設(shè)置有強電線纜5及弱電線纜4；在左側(cè)管廊頂部安裝有攝像機7和照明燈8；在所述左側(cè)管廊的底部設(shè)有排水溝13；在右側(cè)管廊地面上通過管道支架設(shè)置有燃?xì)夤艿?；在右側(cè)管廊頂部安裝有攝像機和照明燈；在右側(cè)管廊的底部設(shè)有排水溝；火災(zāi)實驗裝置包括：橫向通風(fēng)控制系統(tǒng)、模擬火源系統(tǒng)、火災(zāi)探測系統(tǒng)、細(xì)水霧滅火系統(tǒng)和水噴淋系統(tǒng)；本發(fā)明能模擬城市地下綜合管廊火災(zāi)實驗，從而能對地下綜合管廊排煙控制優(yōu)化、通電電纜火蔓延、火災(zāi)探測、滅火提供科學(xué)參考意義。

但是，上述實驗裝置能開展的管廊內(nèi)電線電纜火災(zāi)實驗，僅能實現(xiàn)較為單一的實驗工況，并不能改變電線電纜的布置方式，如電線電纜層的間距、電纜層距地距離；且實驗裝置僅能在兩端開敞的單一結(jié)構(gòu)形式下開展實驗，并不能在封閉條件下開展實驗，更不能改變綜合管廊的傾斜角度；再者，僅能監(jiān)測電纜上方溫度以報火警，沒有完善的溫度測試系統(tǒng)，并不能實時監(jiān)測火災(zāi)時管廊內(nèi)溫度分布，如縱向溫度分布、橫向溫度分布等，不能獲取電線電纜火災(zāi)時管廊內(nèi)“溫度—時間—空間”的定量關(guān)系，使得實驗儀器的應(yīng)用受到極大的限制，因此該實驗裝置不能真實、有效的模擬綜合管廊內(nèi)電線電纜火災(zāi)，更不能詳細(xì)反映管廊內(nèi)非均勻溫度場分布。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種地下綜合管廊電力艙室火災(zāi)實驗裝置，不僅可以實時監(jiān)測電線電纜火災(zāi)蔓延趨勢、煙氣流動規(guī)律及溫度場分布，特別是可以獲取電線電纜火災(zāi)時地下綜合管廊內(nèi)非均勻溫度場與時間-空間的定量關(guān)系，獲取更加完善的溫度場數(shù)據(jù)及煙氣流動規(guī)律，還可以改變電線電纜的布置方式和管廊的結(jié)構(gòu)形式，提供更加廣泛的實驗環(huán)境，最終能真實、有效的模擬綜合管廊內(nèi)電線電纜火災(zāi)。