引言

??? 工業(yè)電纜是一種重要的電力傳輸設(shè)備，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)，離不開電能，而電力的輸送則是由大量的電纜來(lái)完成的。電纜隧道火災(zāi)事故，危害極大。它不但會(huì)燒毀大量電纜及其它設(shè)備，迫使大型工廠停機(jī)，造成大面積停電，而且由于電纜往往集中敷設(shè)，一旦起火，影響范圍廣，修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，造成的損失大。

??? 一般的電纜敷設(shè)方式有電纜溝和電纜隧道，電纜隧道適合大量的電纜長(zhǎng)距離傳輸，因此它的安全性至關(guān)重要。

??? 1.隧道火災(zāi)特點(diǎn)：

??? 電纜是以爆燃形式起火燃燒的.電纜著火后,火勢(shì)順著電纜線呈線形燃燒，出煙濃火小速度慢，如果隧道內(nèi)有多層電纜或電纜交叉疊放,就會(huì)形成立體燃燒。呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

??? 1.1隧道氣流速度大，加之燃燒釋放出的熱量不易散發(fā)，起火后熱量迅速積累，隧道內(nèi)溫度驟升，導(dǎo)致火勢(shì)迅猛發(fā)展。

??? 1.2通道狹長(zhǎng)，大量煙氣難以排出，人員疏散困難。

??? 1.3隧道縱向的坡度較大，一旦起火，很容易形成煙囪效應(yīng)，溫度和煙會(huì)迅速傳播。

??? 1.4火災(zāi)撲救困難。

??? 1.5火災(zāi)損失大。[1]上海供電局2001年因電纜中間頭過(guò)熱引起電纜隧道火災(zāi)，大面積電纜被燒損，導(dǎo)致市區(qū)大面積停電事故；1999年牡丹江第二發(fā)電廠因電纜溝火災(zāi)，導(dǎo)致全廠停電事故，直接、間接損失達(dá)近千萬(wàn)元。

??? 1.6易復(fù)燃,撲救時(shí)間長(zhǎng)[2]在電纜隧道火災(zāi)撲救過(guò)程中大多數(shù)采用噴水滅火，水在高溫下會(huì)和可燃的電纜絕緣材料小顆粒混合，隨著火勢(shì)蔓延，當(dāng)遇到明火時(shí)，就會(huì)馬上燃燒起來(lái)，給滅火人員帶來(lái)很大困難。

??? 2.救援滅火關(guān)鍵

??? 由于電纜隧道環(huán)境惡劣以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生一些爆炸等連鎖反應(yīng)，破壞了隧道照明設(shè)施，因此，在隧道火災(zāi)救援滅火工作中，大量煙氣的積聚使能見(jiàn)度降低給救援人員帶來(lái)的很大困難。因大量煙氣不容易排出隧道外，積聚的煙氣會(huì)阻礙救援滅火人員的視線，難以判斷火源的位置。另外，大量的煙氣所造成的輻射熱使得周圍溫度升高，使消防滅火人員難以接近，救援滅火工作非常困難。

??? 根據(jù)火災(zāi)傷亡的統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)條件下人員傷亡的原因大多數(shù)是由于煙氣（HCl、CO等）中毒、高熱、缺氧。[3]

??? 綜上所述，如果能測(cè)量、分析發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙氣和氧氣的濃度以及火焰蔓延情況，找出適合人生存逃亡區(qū)域，將會(huì)給救援、滅火工作帶來(lái)很大幫助，大大降低損失。

??? 3.數(shù)值模擬

??? 3.1數(shù)值計(jì)算原理

??? FDS是以火災(zāi)中流體運(yùn)動(dòng)為主要模擬對(duì)象的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件。該軟件采用數(shù)值方法求解受火災(zāi)浮力驅(qū)動(dòng)的低馬赫數(shù)流動(dòng)N-S方程，重點(diǎn)計(jì)算火災(zāi)中的煙氣和熱傳遞過(guò)程。進(jìn)行FDS模擬是為了得到一系列有關(guān)煙霧、溫度、毒氣等相關(guān)參數(shù)，指導(dǎo)實(shí)際設(shè)計(jì)工程，以保證一旦火災(zāi)發(fā)生，其煙霧保持在一定的疏散高度之上、毒氣濃度在一定的范圍內(nèi)，從而不會(huì)威脅到疏散人員的安全。

??? 3.2數(shù)值建模

??? 1.根據(jù)實(shí)物，建立模型長(zhǎng)×寬×高=6m×2m×2m，取網(wǎng)格參數(shù)見(jiàn)表1。

??? 表1網(wǎng)格參數(shù)

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　　2.根據(jù)實(shí)際的銅芯橡膠絕緣電纜線，按銅：塑料=6：4進(jìn)行電纜材料配比。

??? 3.在實(shí)驗(yàn)中取點(diǎn)火源（紅色小立方體0.1m×0.1m×0.1m），熱功率為1500KW。

??? 4．根據(jù)實(shí)際電纜隧道中電纜尺寸，在網(wǎng)格中建立電纜模型（3列×2排），，模型左側(cè)設(shè)計(jì)為空曠即是通氣的，在右側(cè)設(shè)置，面積2×2（米），風(fēng)速0.5m/s的抽風(fēng)機(jī)一個(gè)，具體模型結(jié)果見(jiàn)圖5。

??? 上述是建模的主要步驟，完成建模后，設(shè)置參數(shù)后，進(jìn)行3600S模擬計(jì)算。