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水幕保護玻璃安全防火系統(tǒng)有效性的研究

來源:玻璃工業(yè)網(wǎng)    發(fā)布時間:2017-03-06 10:31:37    編輯:管理員    瀏覽:2090

  1、引言

  鋼化玻璃在建筑中本身可以作為現(xiàn)成的防火分隔物,水膜覆蓋在玻璃表面,可以延長鋼化玻璃耐火時間,降低背火面的溫度和輻射的熱量。整個系統(tǒng)既可以控制火災(zāi)中煙霧的擴散,又能控制火勢的蔓延,保證人員疏散和財產(chǎn)轉(zhuǎn)移的安全。

  2、實驗器材簡介

  2.1、燃燒場所

  燃燒場所為白鐵皮制成的0.5m*0.5m*0.5m的鐵箱,無底,正面留出一個槽子用來插放玻璃,箱子的后面開了一個小門,用來流通空氣,方便人員操作。

  2.2、玻璃

  實驗采用鋼化玻璃和普通玻璃分別實驗,玻璃的尺寸為0.5m*0.5m。因普通玻璃的常用厚度為5mm,為了形成對照,同樣選用厚度為5mm的鋼化玻璃。

  2.3、變頻泵

  實驗中使用的泵的型號為SZ037,粵華牌不銹鋼射流式自吸離心泵,流量為0-3m?/h,揚程為35-12m。通過調(diào)節(jié)泵的頻率來改變噴頭的流量。

  2.4、油盤

  本實驗采用相應(yīng)功率的油盤進行燃燒來控制火災(zāi)的規(guī)模,由于本實驗?zāi)P鸵?guī)模較小,選取尺寸為5X5cm*cm、10X10cm*cm、10X15cm*cm的油盤。為了不對模型與實驗室造成污染,故在實驗中采用了純度為99%的甲醇作為燃料。

  2.5、噴頭

  邊墻式噴頭灑水的形狀為半拋物線形,單面水流定向地噴向被保護區(qū)域。本實驗將其垂直安裝在玻璃上邊的正中點。沒有擋板的方向朝向玻璃,使得水能覆蓋玻璃。

  2.6、溫度測量

  實驗用ADAM溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。玻璃表面一共有7個溫度測點,1-6號點在溫度背火面,7號點在玻璃向火面,另有測點8設(shè)置在火焰上方。

  3、實驗步驟

 ?。?)連接好裝置,調(diào)節(jié)水的流量,水達到覆蓋玻璃下角的臨界狀態(tài)時泵的頻率為19.14Hz;

 ?。?)選取變量油盤、流量;油盤按尺寸大小分為小、中、大三種,逐步調(diào)高泵的頻率,當水能完全覆蓋到玻璃中上方時頻率為23.01Hz,此時玻璃的角落有部分沒有被水覆蓋到,當玻璃的兩角基本覆蓋時頻率為26.37Hz;

 ?。?)測流量:用量筒和秒表測量水量和噴水時間,換算出噴頭的流量,不同頻率分別測量三次后取平均值;上述泵的頻率對應(yīng)的噴頭流量分別為286.72ml/s,385.50ml/s,449.78ml/s;

 ?。?)在油盤中倒入100ml甲醇,放入燃燒鐵箱中心處,點燃油盤后開啟噴頭,開啟溫度采集系統(tǒng)的軟件記錄溫度;

 ?。?)依據(jù)正交實驗表,并分別用普通玻璃和鋼化玻璃進行實驗,每次實驗都按第6步進行,直到9次實驗完成;

  (6)設(shè)置沒有水幕保護的空白實驗。

  由表可見較佳的水平條件為:小油盤,流量449.78ml/s。

  由于玻璃表面溫度測點分布很接近,故下表中溫度測點1-6由玻璃表面的平均溫度來表示。

  4、結(jié)論

  在普通玻璃空白實驗中,使用中油盤時,玻璃在燃燒了260s后,上方發(fā)生破裂。使用大油盤時,玻璃在燃燒進行到150s時,上方和側(cè)邊發(fā)生明顯的裂痕。從溫度變化的折線圖中可以讀出,普通玻璃在溫度大約為220℃時會發(fā)生破裂;在鋼化玻璃空白實驗中,玻璃表面最高溫度達到281.59℃并沒有破裂。說明普通玻璃比鋼化玻璃在高溫下易碎。

  從有水幕保護的普通玻璃和鋼化玻璃的正交實驗中可以得出:普通玻璃和鋼化玻璃都沒有破碎,普通玻璃的最大溫差達到39.09,鋼化玻璃的最大溫差達到37.07℃。鋼化玻璃的溫度分布更加均勻,耐火性能更好;噴頭流量越大,玻璃的溫度減少的百分率越大,但增大的速率減?。讳摶AУ谋郴鹈婧拖蚧鹈娴臏夭罡?,溫度變化速度更慢。

  從水幕保護的玻璃燃燒實驗和空白實驗的對照可以看出:未噴水幕時,普通玻璃外表面溫度在34-49℃范圍內(nèi)變化,噴水幕時維持在28-30℃;未噴水幕時,鋼化玻璃外表面溫度在32-65℃范圍內(nèi)變化,噴水幕時維持在27-30℃;水幕對于玻璃具有一定的保護作用,并能降低玻璃表面的溫度。普通玻璃實驗中,溫度減少的最大百分比可到達51.44%,鋼化玻璃實驗中溫度減少的最大百分比的達到56.98%,其對于鋼化玻璃的保護效果更加明顯。

行業(yè)動態(tài)

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技術(shù)支持:艾米科技
 
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