DB23T 3730-2024雷擊引燃森林可燃物風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)方法

DB23黑龍江省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布I請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本文件主要起草人：孫龍、于宏洲、楊光、蔡慧穎、胡同欣、寧吉彬、婁虎、張1雷擊引燃森林可燃物風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)方法本文件提供了雷擊引燃森林可燃物風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)方法的儀器設(shè)備及數(shù)據(jù)收集、試驗(yàn)樣品處理及試驗(yàn)結(jié)本文件適用于黑龍江省森林地表細(xì)小死可燃物雷擊引燃風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)方法及概率計(jì)可燃物床層中可燃物顆粒自然狀態(tài)下堆放的緊密程度，由可燃物容積密度和可燃物基本密度相除4儀器設(shè)備及數(shù)據(jù)收集4.2.1可燃物樣品采集4.2.2氣象數(shù)據(jù)采集2氣象數(shù)據(jù)可使用當(dāng)?shù)貧庀笥^測(cè)站數(shù)據(jù)，也可使用適合監(jiān)測(cè)區(qū)域空間分辨率的氣象柵格數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集要素包括：地表氣溫、相對(duì)濕度、地表風(fēng)速和降水量。最佳氣象數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率應(yīng)小于1d。4.2.3閃電數(shù)據(jù)采集閃電數(shù)據(jù)可使用當(dāng)?shù)亻W電定位數(shù)據(jù)，包括：閃電發(fā)生位置、極性、電流持續(xù)時(shí)間。最佳閃電數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率應(yīng)小于1d。5試驗(yàn)樣品處理5.1可燃物樣品處理將采集可燃物放入水中浸泡8h,使用烘干箱對(duì)浸泡后的可燃物進(jìn)行烘干，烘干至含水率為5%~30%測(cè)量可燃物厚度和質(zhì)量，計(jì)算得出可燃物密實(shí)度。同時(shí)測(cè)量待測(cè)樣品灰分含量及干重。5.2可燃物樣品引燃使用儀器設(shè)備分別模擬產(chǎn)生10/350μs波形和8/20μs波形的雷電電流，對(duì)樣品進(jìn)行放電。放電電極的尖端與樣品表面之間距離為2mm。從小到大調(diào)節(jié)電流大小直至發(fā)生持續(xù)3分鐘的燃燒即可燃物被引燃。記錄試驗(yàn)環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、引燃樣品的含水率和厚度、引燃時(shí)刻儀器設(shè)備的沖擊電流值、電壓值和電壓降。6試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算6.1長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間雷電電流風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)可燃物雷擊引燃是由云地閃電流的熱效應(yīng)引燃，決定能否引燃的特征參數(shù)主要包括云地閃的極性、電流強(qiáng)度、連續(xù)放電時(shí)間和回?fù)舸螖?shù)等。對(duì)云地閃的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以得出長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間雷電引燃風(fēng)險(xiǎn)，由公式(1)計(jì)算：式中：PLcc——雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中所有被監(jiān)測(cè)到的閃電出現(xiàn)長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間電流的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；P%Lcc——給定極性的一次閃電的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間電流概率；PDE——雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)閃電被檢測(cè)到的概率。6.2閃電導(dǎo)致可燃物引燃風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)發(fā)生閃電后，可燃物有被引燃的風(fēng)險(xiǎn)。引燃發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)需要基于長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間雷電流、可燃物類型、閃電極性、可燃物含水率和可燃物厚度等數(shù)據(jù)來評(píng)估。當(dāng)引閃電產(chǎn)生能量大于可燃物被引燃時(shí)的能量時(shí)，可以認(rèn)為引燃發(fā)生。將試驗(yàn)中儀器設(shè)備產(chǎn)生的電流引燃能量作為閃電產(chǎn)生能量，并記為Ec,由公式(2)計(jì)算：式中：U——電壓降，單位為伏特(V);I——電流，單位為安(A)。將可燃物被引燃所需能量記為Eig,由公式(3)計(jì)算：3——可燃物床層密實(shí)度，單位為千克每立方米(kg/m3)；——電流通道半徑，單位為米(m)；——可燃物被引燃時(shí)的溫度，單位為攝氏度(℃)；根據(jù)引燃試驗(yàn)中設(shè)備不同參數(shù)下不同可燃物含水率、可燃物厚度的引燃情況，使用和建立的可燃物引燃回歸模型和回歸系數(shù)，用于計(jì)算引燃后發(fā)生明火風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和引燃后發(fā)生陰燃火維持風(fēng)險(xiǎn)指——引燃后發(fā)生明火風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；、——可燃物含水率與引燃概率關(guān)系回歸系數(shù)，通過可燃物引燃試驗(yàn)建立可燃物參數(shù)與點(diǎn)——可燃物含水率?！己蟀l(fā)生明火風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；——可燃物厚度，單位為厘米(cm)。泥炭層，就會(huì)出現(xiàn)陰燃情況。陰燃火維持風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)由公式(——引燃發(fā)生后陰燃火維持風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；4通過可燃物引燃試驗(yàn)建立可燃物參數(shù)與點(diǎn)燃發(fā)生回歸模型——可燃物灰分與可燃物干重減去可燃物灰分的比值，由公式(6-1)計(jì)算；——可燃物灰分密實(shí)度，單位為克每立方厘米(g/m3)，——可燃物水分與可燃物有機(jī)物質(zhì)質(zhì)量的比值，由公式(6-3)計(jì)算。=/(1?)································································——可燃物灰分與可燃物干重的比值。=/(+1)·····················——可燃物密實(shí)度，單位為克每立方厘米(g/m3)。=×/······························——可燃物含水率；——可燃物除去灰分部分密實(shí)度，單位為克每立方厘米(g/m標(biāo)事件同時(shí)發(fā)生時(shí)才可以符合雷擊引燃森林可燃物條件，所以各風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)乘積即可作為雷擊引燃森林——雷擊引燃森林可燃物風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)指數(shù)。5