高压低氧气体保温材料XPS燃烧特性.pdf

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1、=消藕鞋舱褥兜⋯_高压低氧气体保温材料XPS燃烧特性马一飞(中国人民武装警察部队学院，河北廊坊065OO0)摘要：利用实验装置模拟潜艇封舱灭火时形成的高压低缺陷，各个平面加工平整、光洁。氧环境，通过改变氧浓度和压办、材料放置角度，对XPS的燃1．3实验仪器的布置烧特性进行了研究。结果表明，在低氧浓度和高压力的耦合作图1为实验系统整体布局，燃烧实验在高压低氧模用下，压力对XPS燃烧特性影响较小，氧体积分数的变化起主拟实验装置内进行。导作用，氧体积分数越低，对燃烧的抑制作用越显著；各燃烧特性参数随着放置角度绝对值的增大而增大，负角度时可能产生流淌火

2、。关键词：高压低氧；XPS；燃烧特性出气uN，进“1I中图分类号：X913．4，TK121文献标志码：A文章编号：1009—0029(2014)06—060804潜艇中存在着许多火灾危险，潜艇火灾不仅威胁着图1实验系统整体布局艇员的生命安全，直接影响潜艇的隐蔽性和安全性，还削实验装置的主体使用高压锅炉用无缝钢管，内径弱了部队遂行任务的能力，是连续作战和战斗力发挥的426mm，最大允许工作压力1．0MPa，内部容积约1()0一个重大障碍。潜艇火灾特点决定了火势一旦失控，必L；实验装置的两端分别是进气口和出气口，利用球阀控须直接采用封舱灭火的措施扑

3、灭火灾。当潜艇发生火灾制打开和关闭；在实验装置上端设有压力变送器，读取装时，由于气体灭火剂的喷入，显著增加了防护区内压，降置内的实时压力变化；在装置内部中间处放置有电子天低了氧浓度，灭火剂与腔室内部空气混合形成了高压低平，将保温材料置于可变换角度的支架上后放置于天平，氧气体环境。高压低氧气体环境指高压低氧连锁反应，中间垫有石棉橡胶板，防止保温材料熔滴落损坏天平；保即在潜艇封舱灭火时，由于喷入气体灭火剂而同时引起温材料上表面3O、70、110、150mm处布置4个热电偶，用压力的升高和氧浓度的降低。于测量材料表面火焰温度；支架一端布置有电热丝对保

4、由于潜艇各舱室间有全封闭式金属舱门相互隔离，温材料进行辐射点火，通过调压器控制电热丝两端电压内部空间封闭，此外，潜艇上布置有大量的非金属材料，来控制点火能量。4个热电偶、压力变送器以及电子天如泡沫保温材料、橡胶和塑料制品等，舱室内的燃烧主要平的测量数据通过数据线传输到数据采集模块，对温度、是这些材料的燃烧，而保温材料遇火易燃且易产生熔滴，压力、重量进行实时记录；所有数据线和电源线穿过实验燃烧的熔滴也易引燃其他材料。可燃物在潜艇内灭火时装置一端直径100mm的圆形开口，保证供电和数据的形成的高压低氧特殊环境中燃烧时，其燃烧特性必然会传输，开口处用

5、防爆胶泥进行封堵，胶泥A组份和B组受压力和氧浓度的影响，从而使此种环境下发生火灾时，份混合揉捏均匀后使用，3h后凝固，保证l『装置良好的可燃物的燃烧会表现出与一般火灾不一样的特点。气密性。1实验设计1．4实验内容1．1实验目的通过向内部加压注入氮气，营造高压低氧气体环境，由于在潜艇内多次营造高压低氧气体灭火环境很难装置内氧体积分数与压力变化属于连锁反应。所以，只实现，所以笔者设计了高压低氧模拟实验装置，可以较好需根据装置内压力变化便可推算出氧体积分数，无需设地模拟潜艇灭火形成的高压低氧燃烧场景。通过XPS置氧浓度探测器。当容器内氧体积分数为2O

6、时，需要在各种高压低氧环境下进行燃烧，改变环境压力和氧体装置内压力达到0．106MPa，其他氧体积分数和压力条积分数，材料放置角度，测量燃烧参数，对燃烧参数进行件以此类推。分析，总结XPS在高压低氧气体中的燃烧特性。实验用XPS试样密度27．4kg／m。，长l80mm，宽901．2实验材料mm，厚度分别为3O、40、50mlTl。试样固定在可以调节角XPS(挤塑聚苯乙烯保温材料)是典型的热塑性保温度的旋转支架上，水平方向定义为0。，逆时针旋转时角度材料，具有一定的代表性，所选取的XPS试样无裂纹等为正，顺时针旋转时角度为负。实验开始时，利用调压

7、器6O8FireScienceandTechnology，June2014，Vol33，No．6、建调节电压至5OV使电热丝发热，从样品左侧一端均匀点厚XPS火O∞蔓0如延O∞过O程0∞中O的0们表O如面加O温0m度变化曲线。O火，出现明火后持续20s，然后将调压器调至0V，如果此表1氧体积分数及压力P变化后的火蔓延距离少于50mm，则认为火蔓延不能够维持。如212019如181716(P)(0．101(O．106(0．112(0．118(0．125(0．1332通过改变氧体积分数及压力和材料放置角度对保温0(∞MPa)MPa)MPa)MPa)

8、MPa)MPa)(50ram)材料燃烧特性进行研究。实验方案如表1、表2所示。∞臼(0。)工况1工况2工况3∞工况4工况5工况6时2实验结果与分析Ⅲ船