火灾原因识别关键技术研究

主要研究成果

本课题划分的三项研究专题：典型引火源引燃特征规律研究；典型建筑构件热烟气沉积和侵蚀痕迹多维数值模拟研究；建筑典型电气火灾故障分析模式及传播特征的研究。

本课题完成了任务书规定的各项任务，取得了可为消防部队服务的一些研究成果。

1、典型引火源引燃特征规律研究

（1）开展了三类典型引火源的模拟实验研究。电器热表面（热得快、电暖器、电熨斗、电热毯）引燃试验；割焊火花（无齿锯、角磨机、电割焊）引燃试验；遗留火种（烟头）引燃试验。

（2）铺地材料表面泼洒汽油后燃烧试验。

（3）编制了“典型引火源引燃特性系统软件”。已申请著作权、为火调人员提供基础数据和模拟实验方法。

（4）得到初步规律和现象科学解释及温度测量技术。

2、典型建筑构件热烟气沉积和侵蚀痕迹多维数值模拟研究

（1）典型建筑构件表面热蚀痕迹形成特征。火源对壁面、顶面、墙角作用形成痕迹的特征；火源对灯泡、玻璃及金属件等作用形成痕迹的特征。

（2）汽油烟气沉积物提取技术（该成果可指导现场取样）。不同表面材料对烟气吸附特性；不同空间位置烟气吸附变化特征。

（3）建立了火灾痕迹模拟试验测试系统。系统装置已申请两项发明专利，系统功能包括：开展基于热释放率的火灾痕迹研究；火灾调查人员培训基地；火灾科学基础理论研究平台；火灾事故原因认定模拟实验基地。

（4）开发了“典型建筑构件热蚀痕迹系统软件”。内容包括：常见家居物品热释放速率试验测定参数；典型建筑构件表面热蚀痕迹图库；烟气采集方法；化学分析谱图。

（5）火灾现场重构技术初步研究。壁面炭化机理研究及其计算；烟熏痕迹形成的建模研究；火灾现场重构软件开发。

3、建筑典型电气火灾故障分析模式及传播特征的研究

（1）建立了火灾中电气故障模式的识别与仿真技术。建立了电气火灾基本理论体系；建立了电气火灾故障模式，分析了分布式故障发生的时序特征；建立了电气故障仿真模型和方法；通过模拟仿真，理论证明了分立式电气故障可以引起分布式故障，具有双向传播的特性。

（2）建立了电气故障引发火灾的模拟试验技术。建立了实体火灾试验平台，包括配电系统、监控系统、负载系统、排烟系统、除尘系统、灭火系统。可进行电气、放火、自燃、阴燃等进行实体实验，可实现电气设备、中小型移动式设备、可燃材料、金属材料等引燃和蔓延的场景模拟。

对典型建筑电气的分立式和分布式故障模式、传播特征等进行了火灾试验技术的研究，实现了电气参数、火灾参数、环境参数的场景模拟，证实了单相电气故障具有单向传播，三相电气故障具有双向传播特征和引起火灾的可能性。

支撑了多项国家标准如现场痕迹检验、模拟试验、物证提取的编制工作，在刚立项编制《建筑电气放火设计规范》将发挥重大的作用。

（3）建立电气火灾物证提取与特征识别技术。建造了现场故障识别软件，实现了包括三相短路故障、接地性故障、接触不良故障等的识别；较系统地建立了电气故障痕迹的特征识别技术和方法；提出了典型痕迹如短路、过电流、接点过热、漏电等故障等痕迹及非电痕迹特征提取技术和方法；建造了痕迹识别数据库。

4、取得的其它成果

（1）公开刊物发表论文及学术会议文章。在公开刊物发表或被学术会议收录的文章共33篇，其中SCI收录5篇，EI收录4篇。

（2）著作。编著出版了《火灾原因调查案例集》著作。

（3）专利及著作权。发明专利：电子称重系统，受理号：200910068380.1。发明专利：燃气燃烧装置，受理号：200910068372.7。软件著作权：“典型引火源引燃特性系统软件”， 受理号：2009R11S028364；“典型建筑构件热蚀痕迹系统软件”，受理号：2009R11S028362。

（4）人才队伍建设。已培养出博士1名，硕士研究生10名。同时也建立了一支稳定的研究团队 。