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文檔簡介
1、隨著科技的進步和材料學的發(fā)展,熱塑性材料以其加工方便、質(zhì)輕、耐腐蝕性等優(yōu)勢被廣泛應用于日常生活及生產(chǎn)中,但是熱塑性材料在火災中易發(fā)生熔融流動燃燒,加速火災的蔓延,同時會產(chǎn)生大量有毒有害產(chǎn)物,不僅會危及人們的人身,財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定,對消防救援也會造成妨礙和威脅。而現(xiàn)階段的火災特性的研究大都集中于熱固性材料,關(guān)于熱塑性材料的火災行為的研究還不夠全面。開展熱塑性材料的火災危險性研究,尤其是火蔓延和毒性研究對于全面認識并掌握熱塑性材料的燃燒特
2、性,預防火災事故的蔓延擴大及選擇應用低毒低害材料具有重要的理論指導意義。本文開展了一系列實驗,研究了不同尺寸因素影響下的熱塑性材料的火蔓延行為,以及不同燃燒環(huán)境影響下的熱塑性材料燃燒毒性,并利用層次分析法對熱塑性材料逆流火蔓延行為的危險性進行了綜合評價。
本文針對典型的熱塑性材料聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)開展了一系列的逆流火蔓延實驗研究,分析了不同寬度和厚度試樣的火蔓延特性,對火焰高度、火蔓延速率等參數(shù)進行了
3、規(guī)律分析,并結(jié)合傳熱理論闡述分析了不同尺寸下的火蔓延速率的規(guī)律,對火災中熱塑性材料火蔓延涉及的無歸斷裂和解聚反應的熱解機理進行了闡釋。受試樣尺寸和流動性的綜合影響,PP和PMMA的火蔓延速率等參數(shù)的變化規(guī)律是不同的。
熱塑性材料燃燒產(chǎn)物的毒性作用是造成傷亡的最主要的因素,本文利用穩(wěn)態(tài)管式爐steady-statetubefurnace(SSTF)對聚丙烯(PP),聚乙烯(PE),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在三種有焰燃燒條件下
4、的O2消耗量和燃燒產(chǎn)物CO,CO2的生成量進行了研究分析,并運用FED(有效劑量分數(shù))模型對燃燒產(chǎn)物毒性進行了評價,結(jié)果發(fā)現(xiàn)燃燒毒性最大的是封閉區(qū)域的有焰燃燒的燃燒條件。在此基礎(chǔ)上得到了燃空比和溫度對于燃燒產(chǎn)物CO,CO2的影響,結(jié)果表明,燃空比增加,溫度的降低,三種試樣燃燒的CO生成量均會增多,CO2的生成量則會減小。
最后,基于層次分析法的基本原理,應用PP和PMMA逆流火蔓延的實驗數(shù)據(jù),本文選取了火焰高度、火蔓延速率和C
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