[发明专利]大断面沉管隧道火灾综合试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于隧道安全的实验系统，特别涉及一种隧道火灾的实验方法。

背景技术

公路隧道作为管状构造物，隧道内空间环境狭窄，能见度通常较低，加上入洞时的黑洞、黑框效应以及洞内墙的效应，隧道内极易发生车辆碰撞、车辆跑锚等效能事故，并易诱发各种各样的火灾。因此，由于公路隧道空间结构上的上述特殊性，公路隧道内发生火灾的潜在可能性普遍存在。

公路隧道尤其是长、特长公路隧道内一旦发生火灾，若不能及时发现，及时扑灭，火势就会沿隧道纵向快速蔓延，并祸及来不及疏散的邻近车辆；燃烧产生的热浪和排放的大量有毒有害气体会使隧道内环境急剧恶化，导致隧道内司乘和工作人员窒息、灼伤、中中毒甚至死亡，使隧道外消防和营救人员无法组织有效的灭火和营救工作。因此，往往很小的火情，也会诱发大的火灾，且隧道内火灾常常以造成大量的人员伤亡和严重的财产损失为结局。不仅如此，隧道火灾还会造成隧道设施的严重毁坏，引起短则数小时，长则数十小时甚至更长时间的道路效能中断，造成无法估计的经济损失，可见隧道火灾的危害性十分严重。

为避免和解决由于隧道火灾所带来的危害，应对隧道内火灾具有预先的全面了解；因此，需要一种用于隧道火灾模拟的实验方式，能够模拟隧道的真实火灾场景，获取隧道真实的各种条件下的火灾数据，以便避免灾难或者具有针对性的及时应急处理，并为隧道的施工建设以及消防提供重要的理论依据。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种大断面沉管隧道火灾综合试验方法，能够模拟隧道的真实火灾场景，获取隧道真实的各种条件下的火灾数据，以便避免灾难或者具有针对性的及时应急处理，并为隧道的施工建设以及消防提供重要的理论依据。

本发明的大断面沉管隧道火灾综合试验方法，包括下列步骤：

在成形的隧道构造内准备用于产生模拟火灾的实验油盘；

向实验油盘注入设定液位的水，并向实验油盘中注入设定液位的燃油；

点火使实验油盘中的燃油燃烧开始实验，同时对隧道构造的模拟火灾后的温度、热辐射、热流、烟雾流速和燃料的失重率参数进行采集和数据分析；

输出参数以及分析结果。

进一步，还包括下列步骤：

通过步骤b的燃油液位和步骤c采集的燃油的失重率，按照步骤d调整并保持油面高度；

进一步，步骤b中，燃油的油位通过位于水位之内的压强传感器获得，具体获得方式：

压强传感器值为P，实验油盘底面半径为r，开口半径为R，高度为d，实验油盘中水的高度为d_水,计算油面高度h和油面半径r_油，具体计算过程如下：

有压强公式可知：

ρ_水×g×d_水+ρ_油×g×（h-d_水）=P；

由可得油面高度h：

h=

通过三角形的相似性原理可知：

由和可得油面半径：

；

进一步，步骤b中，实验油盘通过供油装置供油，所述供油装置包括油池和将油池内的燃油输送至实验油盘的供油泵；

供油泵通过控制装置控制供油，所述控制装置包括：

油位检测单元，设置于实验油盘用于检测实验油盘内的燃油油位；

供油泵控制单元，用于控制供油泵的启闭或调整输出流量；

中央处理单元，用于接收油位检测单元的燃油油位信号并向供油泵控制单元发出启闭或调整输出流量命令；

进一步，所述油池包括均与供油泵进口连通的柴油池和汽油池；

所述控制装置还包括：

柴油电磁阀，安装于柴油池和供油泵进口之间并接收中央处理单元的命令启闭或调节柴油的通过流量；

汽油电磁阀，安装于汽油池和供油泵进口之间并接收中央处理单元的命令启闭或调节汽油的通过流量；

燃油总电磁阀，安装于供油泵出口与实验油盘之间并接收中央处理单元的命令启闭或调节燃油的通过流量；

步骤b中，通过控制柴油电磁阀和汽油电磁阀的启闭，选择实验燃油种类，并通过控制供油泵和燃油总电磁阀向实验油盘中注入燃油，使油面高度达到该实验规模所需的高度后停止供油；

进一步，步骤b中，实验油盘通过供水装置供水，所述供水装置包括水池和将水池内的水输送至实验油盘的供水泵；

所述控制装置还包括：