关键词:
安全工程
地下封闭空间
变压器火灾
燃烧面积
数值模拟
风险
摘要:
为了研究燃烧面积对地下封闭空间变压器火灾风险的影响,结合北京市某地下变电站真实场景,采用FDS数值模拟方法,建立了全尺寸地下变压器室模型,对比了不同燃烧面积下地下变压器室内烟气、温度、气体体积分数等数据,并开展了相应的风险分析。结果表明,地下封闭空间变压器火灾可分为初始阶段、下降至火源位置阶段、全遮挡火焰阶段和充满空间阶段。烟气层的下降速度与燃烧面积存在正相关关系。当燃烧面积达到2 m^(2)时,烟气层的下降速度加快。当烟气层下降至2 m高度以后,下降速度明显减缓,这是由燃烧转为通风控制造成的。随着燃烧面积的增大,空间内的最高温度可达900℃。且燃烧面积越大,顶棚与油枕附近的高温区域面积越大,油枕受到高温威胁的风险越高。按照温度阈值划分,油枕附近的温度超过阈值的时间随燃烧面积增大而不断缩短。利用1.6 m处的CO体积分数和辐射热流数据,分别给出了人员风险和装置风险。当燃烧面积大于2 m^(2)时,1.6 m处的CO体积分数会在2 min内达到危险阈值。当燃烧面积达到12 m^(2)时,事故升级概率最大(1.24×10^(-3)),1.6 m处的CO体积分数在1 min内达到危险阈值,救援人员需加强个人防护。