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铁路是出行的重要交通方式,随着铁路隧道越修越长,结构越来越复杂,导致火灾风险日益加剧。由于隧道狭窄、作业空间受限、供水困难,一旦发生火灾灭火难度大,救援困难。而压缩空气泡沫系统具有小型化易操作、节水和灭火效率高的特点。基于此本文重点研究在铁路隧道救援站内设置压缩空气泡沫灭火系统的是否具有可行性和先进性。试验选择课题前期设计搭建的带有热释放速率测量设备的铁路隧道救援站模型尺寸为30*6*6m,使用集装箱制作了列车模型,根据实际车厢截面宽高比设置模型高*宽为3m*2.4m。考虑到预算和灭火试验实际需求,车厢模型长度取实际长度四分之一即6m。本文首先对隧道内压缩空气泡沫灭火机理的独特性进行了单独分析,总结出货运列车和客运列车泡沫堆积覆盖效果的控制方程。提出了接收比这一参数,用于衡量压缩空气泡沫释放装置的实际喷洒效果。通过冷喷试验验证了这一参数的有效性,并根据其选择了压缩空气泡沫释放管作为灭火试验释放方式。接下来通过救援站模型内的大尺寸实体火量热试验,得出使用96个塑料杯标准燃烧物的货运列车模型最高热释放速率可达17.4MW;使用60个标准燃烧物、9个玻璃钢行李箱、9个聚氨酯PU行李箱和6个装满8kg碎布的编织袋的客运列车模型最高热释放速率可达19.92MW。均可以满足货运列车和客运列车模型火灾10MW高热释放速率的需求。最终在10倍发泡倍数、6.5L/(min*m2)供液强度、72m2保护面积的工程应用参数下开展了灭火试验,其中货车两次灭火分别用时20分钟和14分钟完成明火扑灭,并且车厢内部剩余大量可燃物。第二次试验中优化了释放管安装角度实现了灭火时间的缩短,同时证明了不同的接收比会影响灭火效果。客运列车的灭火试验中采取了通过时间点控制灭火动作的方式,实际结果显示压缩空气泡沫完成了车厢内部的灭火,并且车厢内部大部分燃烧物完好。创新点总结:(1)对隧道救援站内压缩空气泡沫灭火机理的独特性进行了分析,提出了接收比这一参数;(2)在救援站模型内开展10MW以上尺度的标准燃烧物实体火试验,对目前大多数研究采用低热释放速率的现状进行了补充;(3)针对列车火灾中车厢的特殊性,使用了释放管、Y型喷管的灭火方式,达到优良的灭火效果。