電動(dòng)自行車充電棚火災(zāi)防控技術(shù)研究
引用本文：董海斌,張德華,馬建琴,等.電動(dòng)自行車充電車棚火災(zāi)防控技術(shù)研究[J].消防科學(xué)與技術(shù),2024,43(11):1488-1494.
電動(dòng)自行車充電車棚火災(zāi)防控技術(shù)研究
董海斌1,2,3, 張德華1,2,3, 馬建琴1,2,3, 盛彥鋒1,2,3, 羨學(xué)磊1,2,3,洪清泉4, 沈旭釗4
1.應(yīng)急管理部天津消防研究所，天津300381；2.工業(yè)與公共建筑火災(zāi)防控技術(shù)應(yīng)急管理部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300381；3.天津市消防安全技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300381；4.國(guó)安達(dá)股份有限公司，福建廈門361023）
基金項(xiàng)目：應(yīng)急管理部消防救援局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022XFCX26）
關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車，充電車棚，鋰離子電池，噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)防控
研究目的及意義
針對(duì)電動(dòng)自行車充電車棚車輛起火蔓延問題，通過試驗(yàn)研究不同工況下專用型水系泡沫噴淋滅火系統(tǒng)動(dòng)作過程中關(guān)鍵滅火技術(shù)參數(shù)、工程布置方法和滅火可靠準(zhǔn)則，為電動(dòng)自行車集中充電車棚防火設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)制定提供技術(shù)支撐。
研究?jī)?nèi)容及方法
基于實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，分別開展了電動(dòng)自行車在正常停放中、在防火分區(qū)交界域處起火以及在強(qiáng)風(fēng)和噴頭堵塞工況下疊加耦合起火等不同工況下的滅火試驗(yàn)，對(duì)比分析了噴頭工作壓力范圍、車棚頂部最高溫度、滅火劑有效供給時(shí)間、車輛周圍熱流密度、火災(zāi)防控判定準(zhǔn)則等關(guān)鍵參數(shù)，驗(yàn)證了水系泡沫噴淋滅火系統(tǒng)在不同工況下?lián)渚入妱?dòng)自行車火災(zāi)的可靠性。
表1 實(shí)驗(yàn)工況
Table 2 Experimental conditions
圖1 電動(dòng)自行車棚
Fig.1 Electric bike shed
圖2 滅火系統(tǒng)管道、噴頭布置圖
Fig.2 Pipeline and nozzle layout diagram
圖3 工況1試驗(yàn)布置及頂棚溫度
Fig.3 Experimental layout diagram and ceiling temperature
圖4 工況2試驗(yàn)布置及頂棚溫度
Fig.4 Experimental layout diagram and ceiling temperature
圖5 工況3試驗(yàn)設(shè)置及風(fēng)機(jī)布置位置及頂棚溫度
Fig.5 Experimental setup and fan layout position and ceiling temperature
研究結(jié)論
在三種工況下，試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒煌恢迷O(shè)置了溫度、噴頭壓力、熱流密度傳感器，試驗(yàn)過程中可實(shí)時(shí)采集這些參數(shù)。得出的主要結(jié)論如下：
（1）正常工況下車輛起火燃燒時(shí)，若滅火系統(tǒng)能有效抑制火災(zāi)，噴頭的工作壓力不小于0.36 MPa，滅火劑持續(xù)供給時(shí)間不小于10 min，火災(zāi)燃燒過程中最大熱流密度5.1 kW/m2，會(huì)產(chǎn)生較大的輻射熱，因此不宜在車輛周圍放置易燃物質(zhì)，否則輻射熱會(huì)引發(fā)易燃物質(zhì)燃燒。通過試驗(yàn)確定滅火系統(tǒng)抑制火災(zāi)成功的判定依據(jù)為：車輛燃燒2 min后，啟動(dòng)滅火系統(tǒng)噴灑滅火劑，火災(zāi)不能蔓延擴(kuò)散至與目標(biāo)車輛相鄰的第2輛車。
（2）正常使用工況下噴淋系統(tǒng)噴射滅火劑時(shí)噴頭壓力為0.36 MPa，兩個(gè)區(qū)域噴頭同時(shí)噴射滅火劑時(shí)，噴頭壓力為0.13 MPa，單個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)一個(gè)噴頭被堵塞，噴頭壓力為0.5 MPa。因此，要保證滅火系統(tǒng)能可靠抑制車輛火災(zāi)，噴頭壓力控制在0.13~0.50 MPa范圍內(nèi)。滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是在不同壓力下，噴頭噴射的滅火劑能全部覆蓋被保護(hù)電動(dòng)自行車，不能留有空隙。
?。?）車棚下電動(dòng)自行車起火后，采集到車棚頂棚處的最高溫度280℃，溫度高于250℃的持續(xù)時(shí)間不小于50 s，因此頂棚設(shè)計(jì)時(shí)采用阻燃或難燃材料制造，若頂棚一旦起火燃燒，增大火災(zāi)蔓延的不確定性，給火災(zāi)防控帶來更大的難度。
作者簡(jiǎn)介：董海斌，男，應(yīng)急管理部天津消防研究所研究員，主要從事固定滅火和新能源鋰離子電池火災(zāi)防控技術(shù)研究，天津市西青區(qū)富興路2號(hào)，300380，donghaibin@tfri.com.cn。
版權(quán)歸原作者/《消防科學(xué)與技術(shù)》所有
