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2024年, 第43卷, 第1期
刊出日期：2024-01-15 上一期    下一期

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超高层建筑压缩空气泡沫枪喷射特性研究 陈涛, 秦国杨, 张鹏, 王雨薇, 2024 (1):  1-4.  摘要 ( 618 )   为完善超高层建筑压缩空气泡沫灭火系统关键性能参数和全面评价其灭火能力，采用泡沫混合液流量和气液比可调的压缩空气泡沫产生装置，测试了典型19 mm泡沫枪在不同条件下的喷射特性参数，分析了泡沫枪喷射特性与混合液流量、气液比等输入参数之间的量化关系。结果表明，当泡沫混合液流量一定时，泡沫枪压力与气液比基本呈线性递增关系，泡沫射程与气液比呈现正相关关系，发泡倍数随气液比先增大后减小；在气液比一定条件下，泡沫枪压力与混合液流量基本呈线性递增关系，泡沫射程与混合液流量呈现正相关关系，发泡倍数随混合液流量变化规律与气液比实际大小密切相关。 相关文章 | 计量指标

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气凝胶毡抑制磷酸铁锂电池模组热失控蔓延特性研究 陈宝辉, 邓捷, 吴传平, 周天念 2024 (1):  5-11.  摘要 ( 159 )   热失控安全问题是制约锂离子电池储能技术发展的瓶颈。热阻隔是抑制电池热失控蔓延的技术途径之一。本文采用55 Ah磷酸铁锂储能电池模组，对比研究不安放气凝胶毡，以及安放不同厚度气凝胶毡对磷酸铁锂电池模组热失控蔓延特性的影响。研究表明，气凝胶毡可有效抑制磷酸铁锂电池热失控蔓延；气凝胶毡越厚，阻隔热蔓延的效果越好，0.5、1.2、3.0 mm厚的气凝胶毡可分别提升电池模组热阻隔效率75.80%、88.81%和299.92%。研究结论可为储能锂离子电池热失控防治提供参考。 相关文章 | 计量指标

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基于Bowtie方法的加油站事故分析 黎广宾, 安华明 2024 (1):  12-17.  摘要 ( 135 )   为保证燃油供应企业终端的安全生产经营，加油站事故的分析和管理已成为一个重点研究方向。本文从加油站经营流程出发，通过全面分析加油站在日常生产经营活动中的常见事故的风险和措施，借助故障树重点分析加油站火灾爆炸事故，总结出其在经营生产过程中管理的薄弱环节是油气泄漏和火花的产生，这也是预防火灾爆炸事故发生的方向和重心。从人、物、环境和管理因素出发，结合Bowtie模型总结成直观、明晰的加油站事故Bowtie图，为全面了解加油站事故发展，加强风险管理，为减轻事故后果、避免事故发生、定量分析提供新的思路，便于加油站终端的风险交流和精准管理。 相关文章 | 计量指标

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矿用胶带和电缆燃烧特性试验研究 焦昆鹏, 徐永亮, 霍兴旺, 巩想军 2024 (1):  18-22.  摘要 ( 108 )   为了防范矿用胶带和电缆燃烧火灾，文章采用FTT锥形量热仪测试并研究了其燃烧特性，并使用火灾危险性指标进行分析。试验测试胶带、电缆外护套和电缆绝缘层在30、40、50 kW/m2热辐射强度下的燃烧特性，建立了热释放速率经验预测模型。结果表明：热释放速率曲线在上升阶段和下降阶段分别呈现出幂函数和指数函数规律；热辐射强度的增大使材料热分解加快，燃烧反应历程缩短，点燃时间缩短，耐热能力变弱，火灾危险性增大。 相关文章 | 计量指标

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滑移装置协同气液两相流抑制受限空间甲烷爆炸试验研究 焦一飞, 祝和春, 曾文慧, 段玉龙 2024 (1):  23-28.  摘要 ( 93 )   为探究不同气体驱动水雾喷洒对滑移装置下甲烷爆炸特性的影响规律，在方形管10 cm ×10 cm ×100 cm中开展爆炸试验，借助高速摄像技术和压力采集技术，通过改变滑移装置弹簧线径、水雾驱动气体类别，剖析不同工况对爆炸火焰结构演变行为和压力瞬态变化规律的影响。结果表明：N2驱动细水雾与滑移装置对甲烷的协同抑爆灭火效果优于空气驱动水雾协同滑移装置作用，且预防细水雾抑爆失效情形下，N2可起到冗余灭火作用和协同增效作用。对比空气驱动细水雾作用，N2驱动细水雾可有效缩短火焰燃烧时间，延缓火焰锋面速度峰值出现，抑制火焰锋面形态演变，缩小压力振荡区间，衰减近一半超压峰值，将最大超压峰值有效控制在燃烧区内，减少未燃区二次爆炸的可能性。 相关文章 | 计量指标

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锂离子电池汽车全尺寸火灾试验研究进展综述 杨晓菡, 张怡, 邓玲, 谢元一 2024 (1):  29-33.  摘要 ( 189 )   分析近年来国内外发生的锂离子电池电动汽车火灾事故，对电动汽车的火灾风险进行简要概括。重点针对美国、加拿大、奥地利、瑞典、中国等国家在锂离子电池电动汽车全尺寸火灾试验及火灾防控方面的科研成果进行综述。根据国内外研究成果，对不同电池容量的锂离子电池电动汽车的热释放速率进行汇总，重点总结燃烧总热释放量、热释放速率峰值和释放有毒氟化氢气体与电池容量的关系。旨在为我国锂离子电池电动汽车火灾防控和火灾风险评估技术研究提供必要的数据参考。 相关文章 | 计量指标

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横向风作用下变压器油池火燃烧速率与火焰倾角关系研究 杨海铭, 商少波, 郑鑫, 陈轩 2024 (1):  34-38.  摘要 ( 77 )   油浸式变压器多布置在室外环境，环境风是影响开放空间变压器火灾发展的关键因素。本文开展了不同风速下变压器油池火试验，分析了池火燃烧速率和火焰倾角等参数的变化规律，结果表明：环境风流的作用下，池火稳定燃烧速率呈现非单调演化规律，稳定燃烧速率随着风速的增加，呈现上升、下降、上升的趋势。由于浮力与油池直径呈正相关，火焰倾角与油池直径成反比；随风速增加，火焰倾角呈现快速增加，然后缓慢增加的趋势。对比了4种火焰倾角模型，得到了适用性最佳的变压器油火焰倾角模型。研究结果可为变压器火灾控制提供理论支撑。 相关文章 | 计量指标

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正交胶合木承重墙体的全尺寸耐火试验研究 彭磊, 邱培芳, 张 超 2024 (1):  39-44.  摘要 ( 116 )   为研究正交胶合木墙体在承载条件下的耐火性能，开展了全尺寸构件的耐火试验，构件尺寸（宽×高×厚）为3 600 mm×4 000 mm×175 mm，宽度方向上施加的荷载为120 kN/m，两面墙体分别采用单层15 mm厚和双层12 mm厚的耐火石膏板进行防火保护。试验结果表明，对于采用15 mm厚耐火石膏板的试件5W-1，石膏板的脱落时间约为55 min，该试件采用耐热型PUR胶压制，层板炭化后未发生明显的脱落；对于采用双层12 mm厚耐火石膏板的试件5W-2，第一层石膏板的脱落时间约为40 min，第二层石膏板的脱落时间约为85 min，该试件采用普通PUR胶压制，第一层层板在停火后发生了较明显的脱落现象。两次试验均进行至121 min，试件的竖向位移分别为-10.3 mm和-9.5 mm，两面墙体的背火面整体完好、表面最高温升不超过5 ℃。最终试验结果表明，两面承重墙体试件的承载能力、完整性和隔热性均不低于2.00 h。 相关文章 | 计量指标

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地下空间火灾烟气的泡沫净化技术研究 赵子琦, 吴爱军, 李成娇, 田世祥 2024 (1):  45-50.  摘要 ( 293 )   为了有效控制地下空间火灾烟气，本文提出一种泡沫净化的新型消烟技术，并搭建了试验平台，简要介绍了泡沫消烟技术的优点，并阐述了净化工作原理。通过试验分析不同溶液与不同烟气浓度（以CO2体积分数为跟踪表征物质）对CO2脱除率的影响。研究结果表明：纯水、单体发泡液、复配发泡液3种溶液的CO2脱除效率分别为38.18%、56.71%、92.2%，从而得出复配发泡液对于CO2有着明显的净化效果。随着入口烟气浓度增加，CO2脱除率由93.21%降低至80.85%，降幅较小，证明了该泡沫净化技术对烟气中CO2良好的吸收效果。研究结果表明，泡沫对地下烟气具有明显的控制效果。 相关文章 | 计量指标

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应用深度学习模型预测复杂平面房间内的火灾温度场 曾彦夫, 李逸舟, 黄鑫炎 2024 (1):  51-55.  摘要 ( 167 )   目前火灾探测系统的设计和评估主要依赖于经验模型，虽然这些模型简化了顶棚射流的特性，却未考虑建筑结构对火灾烟气行为的影响。因此，本研究采用了一种基于UNet架构的深度学习模型，以实现对复杂平面房间内顶棚下火灾温度场的快速而准确的预测。模型的训练数据包括136种不同火灾工况的数值模拟结果，其中包含各种房间平面布局、火源位置和房间高度的变化。研究结果表明，该模型能够在数秒内准确预测任何给定房间平面设计中的火灾温度场，准确率高达88%。该研究可为复杂建筑的消防系统设计和优化提供人工智能视角的参考。 相关文章 | 计量指标

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基于BP神经网络及烟尘沉积特征的单隔间内起火点预测 牛甜辉, 耿佃桥, 苑轶, 董辉 2024 (1):  56-64.  摘要 ( 84 )   为帮助火灾调查人员更准确、高效地判定起火点，提出了一种基于BP神经网络的起火点预测模型。通过对单隔间火灾烟尘沉积进行数值模拟，构建了59种不同起火点场景下壁面烟尘沉积数据库，并分析了典型起火点场景下的壁面烟尘沉积特征，发现起火点位置与壁面沉积总量及最大浓度平均值之间具有强关联性。选取上述两个参数作为输入，起火点位置作为输出进行神经网络训练，并利用新数据进行预测。结果表明起火点位置预测值的最大绝对误差为0.65 m，最小绝对误差为0.03 m，平均绝对误差为0.37 m，说明本文提出的模型能以较高精度预测起火点位置，是一种较好的火灾调查替代方法。 相关文章 | 计量指标

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城市浅埋隧道自然排烟竖井临界间距研究 王洁, 王璐, 姜学鹏, 2024 (1):  65-69.  摘要 ( 89 )   竖井间距会改变竖井内外压差，当竖井内外压差为0时，隧道火灾烟气将无法排出，此时竖井对应位置为竖井临界间距。由竖井内外口压差理论分析，给出竖井临界间距理论模型，再采用FDS模拟进行仿真验证。结果表明：设置竖井可明显降低隧道温度，竖井间距为临界间距时，温度下降幅度接近150 ℃，人员疏散路径温度低于60 ℃，竖井排烟效率在55%~80%，可有效进行竖井排烟；当竖井间距大于竖井临界间距时，隧道内烟气压强小于竖井出口处风压，竖井排烟效率低于50%。 相关文章 | 计量指标

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公路隧道竖向滑梯人员疏散行为及通行能力试验研究 张忆 2024 (1):  70-75.  摘要 ( 79 )   为探究公路隧道内竖向滑梯人员疏散行为及通行能力，采用现场试验，分析性别差异及人员组织秩序对滑梯通行过程的影响。结果表明：人员滑梯通过时间处于1~3 s，在有序疏散时减少。少数参与者对竖向滑梯感到畏惧，建议设置滑梯安全使用说明及注意事项等缓解人员恐慌心理。单滑梯疏散时，不管采取何种人员组织秩序，男性的平均滑行速度始终大于女性；有序疏散时，男性和女性的平均滑行速度均有所增大，且女性增幅更大，尤其是在女士优先时。多滑梯疏散、有序疏散均能提高滑行速度；对于女性，有序疏散时滑行速度提高程度更大，但滑行速度并非越大越好，速度过大会产生危害，建议在滑梯出口处采取一些缓冲措施保障人员安全。竖向滑梯通行能力处于24.3~30.9 人/min，平均通行能力为27.63 人/min。 相关文章 | 计量指标

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液氮灭火系统管路输送压力损失影响因素及计算方法研究 陈红光, 董海斌, 张少禹, 张德华, 2024 (1):  76-81.  摘要 ( 109 )   结合液氮防灭火工程管路实际，分析了环境温度、液氮温度、入口流速、管长、管径、出口口径对管路出口液氮含量、输送压降的影响，并结合模拟与试验分析了均相模型预测管路输送压降的计算方法。结果表明：环境温度、液氮温度对液氮含量和管路压降影响较小；管路流速越快、输送距离越长、管径越小，压降增加越显著；随管路出口口径的减小压降迅速增加。对于低干度的气液两相氮适合用于均相模型计算，提出的简化计算经验模型压降预测值与试验值吻合良好，可以预测气液两相氮的管路输送压降，为液氮输送管路的工程应用设计提供理论支撑。 相关文章 | 计量指标

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乙醇沸腾状态对抗醇泡沫灭火剂铺展特性的影响研究 杨帆 2024 (1):  82-86.  摘要 ( 389 )   乙醇沸点低、易挥发的特点使其在燃烧时易沸腾、状态易突变，会对抗醇泡沫灭火剂的灭火性能造成极大的影响。本文设计并构建温控操作平台和燃烧试验平台，对抗醇泡沫灭火剂的铺展特性进行试验，从灭火机理出发探究温度上升导致的沸腾状态变化对抗醇泡沫灭火剂铺展窒息效果的影响，进而探究乙醇沸腾状态对抗醇泡沫灭火剂灭火性能的影响规律，为消防救援队伍处置乙醇火灾提供相关数据和理论支持。 相关文章 | 计量指标

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仓库型特殊应用喷头在仓储建筑预作用灭火系统中的应用研究 王伟娟, 刘鑫, 于泽阳 2024 (1):  87-90.  摘要 ( 103 )   为合理确定仓库型特殊应用喷头应用于预作用系统时的设计方案，选取K-363仓库型特殊应用喷头，在分析影响自动喷水灭火系统灭火控火因素的基础上，开展了不同建筑高度、不同货架形式和不同火源位置等条件下的模拟分析。通过对比分析不同设定火灾场景下的控火效果，验证仓库型特殊应用喷头应用于仓储建筑预作用系统的最小工作压力、喷头布置间距、火灾探测器选择以及货架布置形式等设计方案的可行性和合理性。 相关文章 | 计量指标

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地震救援破拆技术训练平台的模块化设计与应用研究 付照, 王振雄, 邓尧 2024 (1):  91-95.  摘要 ( 75 )   针对我国地震救援破拆技术训练上存在的日常训练不足、功能集成度低等问题，基于模块化设计理念和实战破拆应用技术，设计了一种地震救援破拆技术训练平台。通过现有训练设施、训练模式以及训练内容的痛点分析，确定具有不同功能的破拆技术训练模块，对平台整体和各功能模块进行设计和应用研究。该训练平台有利于地震应急救援人员的破拆技术日常巩固训练和相关技战术研究，并且可以通过队伍需求更换训练模块，有助于加强实战化训练水平和提高地震搜救能力。 相关文章 | 计量指标

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基于工业物联网多感知技术的消防巡检机器人研究 朱荣飞 2024 (1):  96-99.  摘要 ( 99 )   针对现有消防机器人路径规划蚁群算法全局搜索能力弱、收敛速度慢、易陷入局部最优的难题，提出了一种基于回滚和正反向优化策略的蚁群路径规划算法。它通过改进全局初始化信息，采用回滚策略和蚁群正反向优化方法，提升全局搜索能力和速度。基于MATLAB和ROS的仿真结果表明：本文提出的改进蚁群算法提高了收敛性，减少了迭代次数，缩短了巡逻路径长度，为消防机器人火场救援节省宝贵的时间。 相关文章 | 计量指标

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消防机器人在化工灾害事故处置中的应用分析 薄典奇, 王亮, 徐路 2024 (1):  100-102.  摘要 ( 123 )   通过化工灾害事故的危害和消防机器人应用需求分析，结合化工灾害事故处置应用消防机器人的复盘研究，分析消防机器人在化工灾害事故处置中的优缺点，从而确定消防机器人用于化工灾害事故处置的应用要点和发展方向。 相关文章 | 计量指标

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重复受热条件下木材防火涂料有效性研究 郑兰芳, 朱智超, 王霁, 韩海云 2024 (1):  103-106.  摘要 ( 66 )   针对P-N-C防火阻燃体系的氨基树脂涂料，为探究以表面涂覆法进行阻燃处理后所受热辐射强度对木材防火涂料性能的影响，采用锥形量热仪与同步热分析仪开展试验，提出炭层二次加热法，有效检验了不同火灾情况下防火涂料的阻燃性能，并以热重分析技术检验结论的可靠性。通过涂料的热重分析、涂覆试样的二次辐射加热数据分析得出，涂料在575~750 ℃温度范围内完全炭化，进入相对稳定阶段。对比分析此温度范围对应的35 kW/m2辐射强度下，涂覆试样二次加热的引燃时间、热释放速率、总产烟量、火灾增长指数等参数，得出此条件下膨胀炭层的阻燃性能最佳。 相关文章 | 计量指标

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气凝胶灭火剂抑制锂离子储能电池热失控特性研究 刘通, 唐国才, 王亮, 朱国庆 2024 (1):  107-112.  摘要 ( 163 )   通过对比试验探究了气凝胶灭火剂对锂离子储能电池热失控的抑制效果。研究满荷电状态下的100 Ah磷酸铁锂储能电池热失控演变过程特征参数，识别出3个灾害演变特征拐点作为灭火剂施加的指导节点。在相同节点分别施加灭火参数一致的气凝胶灭火剂与细水雾开展灭火对比测试。结果表明：触发明火前施加灭火剂均可有效阻断电池内部放热副反应，两者表现出相似的冷却效能；电池起火后，气凝胶灭火剂展现出更为出色的明火抑制效果，其接触电池表面形成的致密泡沫可有效阻隔氧气，实现快速灭火；对于已经触发热失控的情形，气凝胶灭火剂凭借预热覆盖效果，显著缩短电池射流火持续时间，可大幅降低电池火灾危害。 相关文章 | 计量指标

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不同温度下泡沫灭火剂对消防设备金属的腐蚀研究 蒋凯, 孔得朋, 王东升 2024 (1):  113-119.  摘要 ( 294 )   为探究不同温度下泡沫灭火剂对消防设备金属的腐蚀行为，选用了水成膜泡沫灭火剂（AFFF）、合成型泡沫灭火剂（S）、氟蛋白泡沫灭火剂（FP）这3种消防工作中常用的泡沫灭火剂和2种消防设备金属材料（镀锌钢、铝合金），在40～80 ℃下开展了浸泡失重和电化学测试试验，并计算了腐蚀速率，测量了腐蚀电流密度等关键参数。结果表明：金属腐蚀速率随温度升高而增大，3种泡沫灭火剂对2种金属的腐蚀速率依次为：FP>S>AFFF，2种金属的耐蚀性为：铝合金＞镀锌钢。随着温度的升高，2种金属的腐蚀程度有所加剧，镀锌钢表面产生腐蚀产物与点蚀坑，铝合金表面颜色变暗，在FP中，两种金属表面均产生点蚀坑，其数量和深度随温度升高而增加。电化学测试发现，在腐蚀初期，随着温度升高，腐蚀电流密度上升，电容弧径和电荷转移电阻减小，腐蚀加快。此外，在不同温度下，铝合金在3种泡沫液中以及镀锌钢在AFFF和FP中的腐蚀机制都处于电荷转移控制之下，但镀锌钢在S中表现为典型的扩散控制。 相关文章 | 计量指标

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新时期消防员体能训练损伤现状调研与对策建议 段建威, 谢春龙 2024 (1):  120-124.  摘要 ( 142 )   改革转隶后，消防救援队伍救援职能的拓展和职业周期的延长对消防员的体能提出了更高的要求。本研究对我国不同地区的消防员体能训练现状开展调研，结果显示：消防救援队伍训练损伤率较高，主要表现为关节损伤和肌肉韧带拉伤，且损伤部位主要集中在膝、腰、踝、肩、腕5个部位；造成损伤的主要原因包括动作不标准、对损伤预防认识不足、拉伸放松不到位、准备活动不充分、过度疲劳尚未恢复等。针对调研结果，本研究从职业需求、训练科目、科学训练原则和运动防护装备等方面提出了消防员训练损伤的防护方法。 相关文章 | 计量指标

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锂离子电池生产企业火灾事故处置对策 刘靖, 苏忠波, 张延群 2024 (1):  125-128.  摘要 ( 115 )   为了提出锂离子电池生产企业火灾事故处置对策，围绕锂离子电池生产企业建筑和工艺特点，分析其火灾事故主要风险，结合现实案例，针对企业化成后工序段不同灾情发展阶段，提出了相应的处置对策。着重强调了在综合研判到位的基础上，充分利用应急门作为内攻通道，合理采用“固移结合、控制燃烧、排烟散热”等技战术方法。 相关文章 | 计量指标

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道路交通事故处置安全管控措施探讨 田景涛 2024 (1):  129-133.  摘要 ( 89 )   针对车辆交通事故类型多样、事故突发、调度力量多、救援危险性大、易引发次生灾害的5个特点，深入分析并归纳总结了造成消防救援人员伤亡的3方面原因，包括风险研判不足、阵地设置不当、安全措施不当等，并进一步提出交通事故处置过程中力量调派、人员分工、安全评估、现场警戒、救人排险、现场清理6个重点环节的安全管控措施。 相关文章 | 计量指标

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剩磁检测法在汽车火灾原因调查中的不适用性分析 张良, 赵祥, 张得胜, 黄盟, 张相志 2024 (1):  134-139.  摘要 ( 81 )   剩磁检测法在汽车火灾原因调查实践中常造成法律纠纷。为探究剩磁检测法能否适用于汽车火灾，根据车辆火灾中金属构件的应用工况开展四项模拟试验，研究剩磁变化规律。结果表明：汽车机舱内电气短路能量难以引起车身剩磁量明显变化；车辆机舱和车身部分位置自身存在较高剩磁值，对剩磁检测存在干扰；火灾过程中的高温作用与火后拖拽维修操作会导致磁性消退，影响车辆剩磁值的测量。最终证实，剩磁检测法不适用于汽车火灾原因的调查与认定工作。 相关文章 | 计量指标

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便携式GC-MS法现场测定火场样品中汽油燃烧残留物 陈卢涛, 邓嘉辉, 詹光, 马乔 2024 (1):  140-142.  摘要 ( 96 )   为火场样品中痕量汽油燃烧残留物的检测建立了一种便捷、高效的现场检测方法。通过模拟燃烧试验获取3种火场常见燃烧残留物：汽油与可燃材料木材燃烧残留物、汽油与不可燃材料混凝土燃烧残留物及汽油与土壤未燃烧残留物，分别放入便携式热脱附系统的空管内加热脱附，脱附后物质通过便携GC-MS分析。结果表明：3组模拟燃烧的样品均检出汽油残留物成分。因此，所建立的方法具有现场直接分析、无须样品前处理、杂质干扰小等特点，可用于实际火场样品中痕量汽油燃烧残留物的现场检测。 相关文章 | 计量指标