2020年度消防科技成果推介

為推動消防科技成果實戰應用,充分發揮先進適用成果在火災防控能力提高和滅火救援戰鬥力提升等方面的支撐作用,現就納入消防救援局《2020年度消防科技成果推廣目錄》的2項社會火災防控產品類成果、3項軟體類成果、7項技術方法類成果予以釋出,請各單位積極推廣應用。

2020年度消防科技成果

——社會火災防控產品類

一、鋼殼結構沉管隧道防火裝飾一體化板

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(一)試用科研成果簡介

該成果由應急管理部四川消防研究所研製,鋼殼結構沉管隧道防火裝飾一體化板應用於超大斷面海(水)底沉管隧道防火保護,具有耐火效能好、耐久性好、經濟適用等特點,解決了鋼殼結構沉管隧道防火保護難點,填補了國內技術空白;同時其具有安裝方便、裝飾效果好、安全性高的突出特點。該產品的耐火效能已透過國家防火建築材料質量監督檢驗中心的檢測。

(二)功能特點

研發的新型隧道防火保護裝飾一體化保護板及隧道防火保護板與隧道防火保護毯複合保護新技術,與傳統防火保護措施相比具有耐火穩定性高、施工應用方便等優點。

本技術採用隧道防火裝飾板作為鋼殼結構沉管隧道管結構保護材料,樣品經國家防火建材質量監督檢驗中心RABT升溫曲線測試防火裝飾板耐火效能,RABT測試結果表明,隧道防火裝飾板在RABT升溫曲線耐火測試過程中,防護層背火面溫度最高不超過250 ℃,低於NFPA502標準耐火極限判定溫度,明顯優於現有標準要求背火面溫升低於380 ℃的技術要求,能有效保護鋼殼結構隧道,在火災中溫度升高慢、結構穩定性好。試驗結束後試件完整,未見明顯裂縫裂紋,裝飾板裝飾層鐵板完整,滿足耐火完整性要求。

二、木結構透明防火塗料

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(一)試用科研成果簡介

該成果由應急管理部四川消防研究所研製,針對木結構古建築的耐久阻燃技術及如何兼顧耐久、耐候性、耐高寒、透明性和防火效能,研發了一種木結構耐久耐候透明防火塗料,實現了對木結構的長效防火保護,為全面提升木結構古建築抗禦火災的能力提供技術保障。該成果耐凍融迴圈效能及耐燃時間已透過國家防火建築材料質量監督檢驗中心的檢測。

(二)功能特點

該透明防火塗料效能按照GB 12441《飾面型防火塗料》標準要求耐燃時間達到23min,耐凍融迴圈性達31次。技術水平達到國內先進水平。

2020年度消防科技成果

——軟體類

(一)火場供水輔助決策軟體

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(一)試用科研成果簡介

火場供水輔助決策軟體是應急管理部消防局重點攻關專案《火場供水輔助決策系統》(課題編號:2016XFGG03)的研究成果之一。成果為消防員提供一個供水力量查詢計算的輔助決策軟體,包括供水計算、資料管理、定位與供水測試等,可實現消防車、泵、槍炮等裝備資訊的快速查詢、供水力量計算、火場地理資訊查詢、使用者自定義新增和資料庫等功能。消防指揮員根據現場地理資訊快速檢視附近重點建築設施情況,消防栓、水源資訊,結合供水量、壓力損失計算結果,對火災現場進行供水力量部署,擬定供水戰術方案。該成果獲得軟體著作權1項,申請發明專利1項,已在上海總隊進行了推廣試用,獲得了一致好評。

(二)功能特點

軟體具有消防泵、消防車、消防槍炮、消防水帶、燃燒物、消火栓、重點建築等資料庫;可進行消防車供水能力計算,消防槍炮、水帶的壓力損失等供水計算;車泵、消火栓、消防水帶等供水器具效能曲線查詢、更新。軟體已內建127種消防車載泵資料庫,246種消防車資料庫,6種水帶阻力損失資料庫,7種常用消防槍炮資料庫。

(二)消防情報資料採集系統

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(一)試用科研成果簡介

消防情報資料採集系統透過建設爬蟲系統、設定資料抓取規則,建立消防情報資料庫,其中資料庫包括黨建、新聞、科技、政策法規、公告、科普等6個類別資料,目前已收錄國內消防資料近27萬條,國外消防資料近11萬條。

其中,國內消防單位包含應急管理部、消防救援局、四所一中心、 31個消防總隊,國內消防網站包括研究基地、消防裝置網、科技部、救援裝備網、住房和城鄉建設部、中國質量認證中心、CNKI、宣教網、中國科技網、消防技術資訊網、國家減災網、慧聰網等13家網站,國外機構包括英國倫敦消防局(LFB)、美國保險商實驗室(UL)、美國消防協會(NFPA)、美國工廠互助會(FM)、芬蘭技術研究中心(VTT)、澳大利亞消防協會(FPA)等18家機構。

(二)功能特點

系統同時具備大屏展示功能,透過視覺化大屏,展現各型別資訊數量分佈統計情況、各單位資訊釋出統計情況、資料分佈情況及資料採集情況等。使用者可藉助此係統訪問並查詢有關消防情報資訊。

(三)池火災事故後果預測軟體

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(一)試用科研成果簡介

針對石油化工多儲罐火災事故場景,構建了多罐池火燃燒垂直火焰分層輻射預測模型和傾斜火焰輻射預測模型,開發了池火災事故後果預測軟體。

(二)功能特點

其優勢及先進性在於可對多儲罐火災現場關鍵危險性引數進行實時動態分析,具體地可對事故現場火焰形態(火焰高度、火焰直徑、火焰傾斜角)進行實時處理,對多儲罐燃燒時火焰融合場景和火焰傾斜未融合場景的火焰輻射熱流進行動態預測,進而反推多儲罐火災事故的傷害範圍,為安全距離的設定提供技術指導,該成果處於國內外領跑階段。

2020年度消防科技成果

——技術方法類

(一)高沸點氣體滅火劑滅火與熱分解效能評估方法與裝置

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(一)試用科研成果簡介

該成果攻克了高沸點氣體滅火劑微量精確供給、快速汽化及流量準確測量等關鍵技術,研究了多種不同型別氣體滅火劑滅火與熱解效能,研製了高沸點氣體滅火劑滅火濃度試驗裝置與熱解效能試驗裝置,形成了新型氣體滅火劑滅火與熱解效能評價技術體系,解決了新一代高沸點氣體滅火劑開發缺乏基礎科學實驗方法與裝置的難題,為研發篩選新型潔淨氣體滅火劑提供了重要科學儀器和評估手段,可為新型高沸點氣體滅火劑產品標準制定、市場準入及工程應用提供基礎資料和技術支援,顯著提升我國消防行業在新型氣體滅火劑與滅火技術領域的原始創新能力和核心競爭力提供了重要支撐。

該成果取得發明專利1項,實用新型專利2項專利,形成《高沸點氣體滅火劑滅火效能試驗方法》已完成標準草案,經專業機構檢索和專家論證,達到了國際先進水平。

該成果適用於常溫下為液態的物質的滅火效能與熱分解效能測試評估,可作為標準儀器裝置推廣使用,為企業和科研機構研發新型原創的滅火藥劑提供重要技術和平臺支撐。

(二)主要效能與技術引數

1。基於杯式燃燒法,可測試評估各種不同型別高沸點化學物質的滅火效能,滅火劑沸點≤60℃,測試範圍 0-100%,測試精度 ≤±0。5%。

2。基於傅立葉紅外技術,可實時線上定量測試30種氣體滅火產物,定性測試分析300種以上氣體滅火產物。

(二)空間結構典型節點高溫力學效能

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(一)試用科研成果簡介

該成果依託應急管理部天津消防研究所基科費專案“焊接空心球節點火災響應研究”(專案編號:2018SJ06)。專案研究了空間結構最常見的圓鋼管和H型鋼連線的焊接球節點高溫下軸壓和受彎承載力以及剛度的計算方法和計算公式。該研究提高空間結構抗火設計水平,同時為消防救援人員火災下判定空間結構安全性提供技術支撐。

(二)功能特點

本專案對圓鋼管和H型鋼連線的焊接空心球節點的抗火效能進行系統引數化分析研究,成果能夠在確保空間結構安全性、降低防火保護成本的同時提高結構的抗火設計水平以及應急救援策略制定水平。本專案成果處於國內外領先水平,對於空間結構抗火效能研究具有一定的理論意義和工程應用價值,成果填補國內外高溫下焊接空心球節點力學效能規範和研究的空白。

(三)可燃氣體最小點火能測定方法

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(一)試用科研成果簡介

研製了可燃氣體(蒸氣)最小點火能測定裝置,形成標準測定方法和判定依據,草擬推薦性國家標準《可燃氣體(蒸氣)最小點火能測定方法》草案(目前國內無現行標準),形成推薦性國家標準專案建議書提交至標委會申請立項。2020年開展成果應用,已利用新研製的“可燃氣體最小點火能測定裝置”,為多家委託單位提供樣氣(電池熱失控釋放氣體)開展實驗研究並出具報告。

(二)功能特點

“可燃氣體最小點火能測試裝置”可用於測試可燃氣體(蒸氣)與空氣混合物的最小點火能量。最小點火能量可用來衡量可燃氣體(蒸氣或可燃粉塵雲)引發火災爆炸事故的敏感性。該裝置及其試驗方法與已有可燃氣體蒸氣燃爆測試裝置形成一套完整的可燃氣體蒸氣危險性評估分析系統。

(四)電動汽車動力鋰離子電池火災預警技術

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(一)試用科研成果簡介

本成果依託電動汽車電氣火災防護技術研究專案(專案編號:2016JSYJB28 ),搭建了化學儲能與充放電裝置火災安全性實驗平臺,完成多種電池在不同工況下的熱失控模擬實驗,採集實驗中的氣體、溫度、煙霧、壓力、形變等引數,研究了電池火災探測的技術模型,形成了火災報警技術解決方案,研製了電動汽車電氣火災防控產品樣機,實現了電動汽車電池熱失控的預警監控。

(二)主要效能與技術引數

專案組根據前期研究的資料,研發並製作完成了一款透過探測氣體、溫度、煙霧、壓力、形變引數探測電動汽車電池熱失控的技術方法。

主要技術引數如下:

CO探測範圍:100~500ppm;

溫度範圍:-20~500℃;

煙霧探測範圍0。3~1。0dbm-1;

壓力範圍:0~1000pa;

重量:不大於200g;

探測部分體積:不超過30mm*60mm*100mm;

(五)木及磚木結構古建築群火災預警探測技術

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(一)試用科研成果簡介

木及磚木結構古建築群火災預警探測技術是應急管理部瀋陽消防研究所依託部消防救援局應用創新專案“木及磚木結構古建築群火災預警與防控技術研究”(專案編號:2016XFCX08)研發的科技成果。

成果結合古建築 “原真性”保護需求,針對木及磚木結構古建築群火災預警防控實際需求,開展了火災預警新技術研究及適用性升級改進,開發了光譜掃描與可檢視像複合的古建築群建築外部火災大範圍預警探測器,首次實現了建築外部火災的有效探測及定位,填補了建築外部火災探測領域的技術空白;研發了多模式無線組網建築內部火災探測報警系統;建立了文物建築火災防控綜合監管平臺,並提出了效能測試方法和主要效能指標要求;研發了古建築群火災防控綜合管理平臺,構建了木及磚木結構古建築群火災預警監測系統提出了建築群火災預警探測系統的選型、設計和安裝等工程應用方法,並在雲南麗江古城等多個專案進行了應用示範。

本成果解決了古建築消防安全建設實際問題,為此類建築消防安全提供有效技術手段及綜合解決方案。

(二)主要效能與技術引數

基於光譜影片複合技術的古建築外部大範圍火災預警監測系統性能與技術引數如下:

(1)系統對於2A級標準木垛火(GB 4351。1-2005),探測距離≥1。5km,響應時間≤60s;

(2)對於尺寸≥10m×10m的煙霧雲,探測距離≥1。5km,響應時間≤60s;

建築內部多模式無線組網火災探測報警系統性能與技術引數如下:

(1)組網方式至少包括433MHz、WiFi、GSM等方式;

(2)獨立式火災探測器連續工作時間≥50個月;

(3)443MHz組網時可視條件下無線傳輸距離≥1000m。

(六)聲音誘導疏散產品的聲音定位效能檢測系統及方法

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(一)試用科研成果簡介

聲音誘導疏散產品的聲音定位效能檢測系統及方法是應急管理部瀋陽消防研究所依託遼寧省博士啟動專案“模擬人耳聽覺定位原理的引導聲音關鍵引數研究”(專案編號:2017011387)研發的科研成果。面向火災現場中進行人員疏散引導中存在問題和實際需求開展研究,充分考慮了火災現場有煙條件下,傳統光指示在引導人員疏散中受限制的情況。本成果基於人類感知機理,突破傳統應急疏散指示侷限性,解決聲音引導技術的關鍵技術引數等基礎性技術難題。研究開發了聲音定位測試平臺並完成了相關實驗及模擬技術研究,研究技術路線清晰,研究對提高人員疏散效率保障人身安全,提升疏散誘導技術的多元化、智慧化發展具有重大意義。

(二)主要效能與技術引數

本成果提出了一種可用於聲音定位效能測試的平臺,能夠滿足實驗的定位精度要求;並根據建立的聲學定位模型開發相應的聲音定位分析軟體,能夠實現定位準確率不低於75%的技術要求。

(七)異形立面環境中薄型裝飾材料火蔓延機理及模型

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(一)試用科研成果簡介

該成果由應急管理部四川消防研究所取得,當異形立面建築的牆體裝飾材料發生燃燒,火蔓延從單純的垂直或水平方向蔓延,轉變成任意角度方向蔓延。當材料角度發生變化時,預熱區域面積和火焰形體發生變化,主導火焰對材料表面的熱流傳輸機制(熱對流/熱輻射)發生變化,難以定性和定量描述。因此,針對異形立面中不同傾斜角度的薄型裝飾材料順流火蔓延過程中出現的加速蔓延現象,開展了不同傾斜角度下薄棉布順流火蔓延特性試驗,甄選出判斷火蔓延加速突變的特徵引數,並引入無量綱數作為預測火蔓延加速現象的臨界判據,推導多角度薄型可燃物火蔓延模型。

(二)功能特點

異形立面中,薄型可燃物順流火蔓延速度由輻射熱流和對流熱流的綜合作用所決定。當傾斜角度較小時,火蔓延過程由對流傳熱控制;當角度增大,火焰輻射傳熱逐漸起主導作用。當試樣處於水平狀態時,下側火焰與材料表面間距離最小,主要熱交換形式是對流傳熱,而上側火焰基本垂直於材料表面,其輻射傳熱相對較小,所以當試樣處於水平狀態時,火蔓延過程中對流傳熱起主導作用。

監製|達德文 校審|賀啟軍

編輯|李 震

甘肅消防全媒體中心 釋出