火灾中典型可燃物燃烧烟尘特性的研究
火灾现场烟尘具有提取简单、受时间限制小、保存完整等优点，是可直接或间接反映火灾起因和蔓延的线索，在火灾调查中可与其他证据一起综合分析、合理推断，形成有力的证据链，因此研究各工况下烟尘的微观形貌及物化特性变化规律，可为火灾事故调查中燃烧烟尘的分析检测提供新的思路和方法，在火灾事故溯源方面有着重要意义。本文主要运用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱（Raman）三种检测技术，了解可燃物类型、烟尘所附着载体类型、不同掺混比乙醇柴油三种单因素条件下的烟尘颗粒信息。XPS定性定量分析出样品所含化学元素及官能团，TEM用来观察样品的微观形貌，Raman可研究样品中碳原子内部特征。主要工作及结论如下: 为了解不同类型的可燃物燃烧烟尘在物化方面的特征，选取五种典型可燃物（汽油、柴油、丙酮、乙醇、聚丙烯）的燃烧烟尘进行检测分析。结果表明，五种可燃物燃烧烟尘所含官能团种类相同，但是官能团相对含量有所区别，可通过特征官能团初步判定可燃物类型;此外，它们在积聚形态、有序化程度、C-C键长、粒径尺寸和层间距等方面表现出一定的差异性，可通过这些差异性辅助判断可燃物种类。 烟尘粒子在凝结碰撞过程中可能会与烟尘附着的载体表面发生反应，不同种类载体对火灾调查中烟尘取证分析会存在一定影响。使用四种载体（木板、PVC板、铝板、玻璃板）收集柴油烟尘，发现载体种类不会对柴油定性的鉴定结果产生影响，但是载体种类对不同官能团的吸附能力有所区别;四种载体烟尘微观形貌主要表现在团聚形态、链状结构的链长和疏密程度等方面的差异性;载体种类会影响烟尘颗粒基本碳粒子的粒径尺寸、平均层间距和C原子内部结构特征。 通过改变乙醇柴油掺混比（掺混系数为O，0.1，0.2，0.3，0.4），对比分析所得燃烧烟尘的差异性，发现随着乙醇掺混柴油比例的增加，其含碳官能团和含氧官能团的相对含量、基本碳粒子平均粒径、层间距会呈现增大或减小趋势;一定掺混比范围内，其燃烧产物的拉曼信号中D峰和G峰的相对强度、ID/IG值随掺混比的增加而增大。
火灾事故;可燃物燃烧;烟尘特性;微观形貌
北京化工大学
硕士
安全科学与工程
李方俊
2019
中文
X928.7
2019-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）