回燃(英语术语:Backdraft),或称复燃,又称爆燃,指火灾现场在缺氧燃烧时,因大量的新鲜空气冲入现场,而导致爆发式的剧烈燃烧现象。例如在燃烧一段时间的房间或飞机里开窗,回燃产生的高温高压和喷出火球不仅会对人身安全产生极大威胁,而且会对建筑结构本身造成较强破坏,是导致消防救援人员伤亡率最高的火灾现象之一。
2023年4月18日,北京市丰台区长峰医院住院部东楼发生火情,29人不幸遇难。经初步调查,火灾发生后,由于东楼通风条件较差,室内的氧气被快速的消耗殆尽,同时,分解生成的可燃混合物积累在室内。在救援过程中,门窗被开启或者被破坏时,新鲜的空气迅速涌入室内,氧浓度增加,引发了全面性的回燃现象,加剧了火灾的严重程度,造成了难以挽回的惨剧。
因此,对回燃现象进行全面深入的研究是福州大学环境与安全工程学院火灾动力学课题组与三明消防培训基地“火麒麟”团队共同关注的课题。
8月7日,为了提高回燃实验的复现成功率,党委副书记刘朝晖老师与消防支队马宁队长莅临基地指导,在余龙星老师和刘春祥老师的带领下,实践队与CFBT(室内烟火特性)团队相互配合、共同合作在三明沙县现代化实战消防综合训练基地进行了小尺寸回燃实验,测量了回燃发生时的内部温度场、回燃火焰的红外特性和形态精细结构等,为提升后续全尺寸回燃实验的复现率提供数据支持和理论指导。
实验过程具体包括搭建实验平台、正式实验、实验结果讨论三个环节。
一、实验平台搭建
8月7日上午,为更好地探究回燃的发生机理,实践队与消防三明市消防救援基地共同开展小尺寸回燃实验。本次实验用到诸多专业实验器材,包括:1、温度采集系统:由32个热电偶温度计与温度数据采集器组成,用于对实验箱体内的温度数据的进行采集和记录;2、高清摄像机:用来记录回燃过程的发生时的火焰形态结构演化;3、红外热像仪:用于收集回燃发生瞬间实验箱体回燃火焰的瞬时和连续温度场变化。
在热电偶布设过程中,实践队老师与成员通力合作,以专业视角解读火灾回燃中的可能存在的高价值测点,设计并布置热电偶位置与相对距离。
实验平台搭设过程中,实践队老师、成员与CFBT团队共同协作,互相供给科研与实践所长,形成融洽互助的实验氛围,为实验最终顺利开展奠定良好基础。
二、实验现象
在实验过程中,实践队认真观察、记录实验箱体的回燃过程,并与老师及CFBT团队交流学习相关知识点。
实验较好地复现了小尺寸火灾回燃现象,清晰明亮的球状火焰伴随着烟气迅速喷出实验箱开口,为后续的实验分析过程提供了良好的数据样本。
三、实验结果分析
在实验过程中,实践队在老师的指导下利用高速摄像机记录了回燃现象发生的整个过程,利用红外影像对实验箱箱门出发生回燃实验时的温度图像进行采集。
8月7日下午,实践队对采集到的真实影像数据与红外影像数据进行讨论分析。力求以专业所学解决消防实际难题,实现科研理论与消防实践的切实结合。
此外,实践队老师与CFBT团队深入沟通交流,在小尺寸回燃实验的数据结果基础上,研讨进一步提高大尺寸回燃实验复现成功率的方案,为火灾消防提供更为明确的方向助力。
回顾此行,“问研癸卯,探火年华”实践队牢记习总书记对消防工作的殷切期盼,将满腔热忱通过科研实践转化为纷飞的焰火,将所思所学借由滴滴汗水溃散成热烈的温度。通过本次实践,实践队为消防实际提供福大智慧,彰显新一代科研小将的青春风采。实践队在未来将秉持着所学行所践,所践馈所学的科研理念,时刻把握实践出真知的真理,为提高火灾防范化解能力提供新鲜血液,成为保障祖国大好河山的坚定助力!
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文字:实践队成员
图片:实践队成员
编辑:范姝琪
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