FPSO（Floating Production Storage and Offloading,即浮式生產(chǎn)儲油卸油平臺。）對海上油氣的開發(fā)已成為當(dāng)前及未來的重點。由于FPSO上甲板設(shè)備布置密集,海上作業(yè)環(huán)境惡劣,一旦發(fā)生油氣泄漏爆燃事故,將造成重大的損害。本文針對FPSO火災(zāi)爆燃抑爆過程進行了模擬實驗和數(shù)值仿真研究,主要工作和結(jié)論如下:（1）設(shè)計并搭建了 FPSO上甲板爆燃過程半開敞可視化模擬實驗平臺,實驗平臺包括半開敞燃燒室管道、配氣系統(tǒng)、點火設(shè)備、水噴淋系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和同步觸發(fā)系統(tǒng),分別通過高速相機和壓力傳感器記錄爆燃過程火焰和超壓隨時間的變化特性。通過開展不同的障礙物間距,細水霧粒徑,霧化壓力及細水霧與障礙物相對位置實驗?zāi)MFPSO上甲板設(shè)備布置密集程度、消防水噴淋系統(tǒng)的不同布置位置及水霧參數(shù)場景。（2）實驗關(guān)鍵結(jié)論如下:兩個不同長度障礙物的間距為100mm和200mm時與間距為300mm工況相比,爆燃超壓值分別,降低了 53.9%和13.2%,隨著障礙物間距的增大,火焰鋒面湍流增強作用減小,爆燃超壓值降低;空管道下粒徑為45μm、80 μm、160μm和200μm細水霧與無... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１湍流火焰結(jié)構(gòu)圖間??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ?ｆｌａｍｅ??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???？；＾ｌ〇〇＾ｏｒ°?—??：會＿。??＾子水ｉＳ?，??圖２．２水滴與爆炸沖擊波的相互作用［６２］??Ｆｉｇ．?２．２?Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｗａｔｅｒ?ｄｒｏｐ?ａｎｄ?ｂｌａｓｔ?ｗａｖｅ??２．３可燃氣體抑爆技術(shù)?＇?ｉ??爆炸災(zāi)害防治技術(shù)可分為預(yù)防和減１災(zāi)技術(shù)兩類，預(yù)防技術(shù)，即在生產(chǎn)工作過程中避??免出現(xiàn)爆炸事故發(fā)生所需要的條件；減災(zāi)技術(shù)，即盡最大可能的避免或減小爆炸發(fā)生后??的災(zāi)害。前者是最根本有效的抑爆方法，后者是必不可少的輔助措施［５８］。??２．３．１可燃氣體爆炸預(yù)防技術(shù)??對可燃氣體爆炸進行預(yù)防是最基本、最有效和最經(jīng)濟的防爆方法。抑爆方法主要從??爆炸開始之前采取相應(yīng)措施，防止引發(fā)爆炸事故的因素條件出現(xiàn)。抑爆技術(shù)是指在容易??發(fā)生火災(zāi)爆炸環(huán)境中安裝氣體、光學(xué)和溫度傳感器等，傳感器把信號傳至消防系統(tǒng)，通??過消防系統(tǒng)及時向爆炸區(qū)噴射滅火劑，在爆炸初期就約束和限制爆炸燃燒的范圍，避免??重大爆炸事故的發(fā)生。??爆炸預(yù)防技術(shù)主要由爆炸探測器、控制器和抑制器三部分組成，常用的爆炸探測器??有光敏、溫敏、壓敏和氣體濃度探測器等，爆炸控制器是通過接收探測器的信號，當(dāng)溫??度、壓力、火焰信號達到設(shè)定的閾值時，輸出控制信號到爆炸抑制器，常見的爆炸抑制??器主要有爆囊式、高速噴射和水霧噴射抑爆器［５５］。針對ＦＰＳＯ容易發(fā)生油氣泄漏的燃油??處理模塊安裝水噴淋裝置，探宄不同細水霧粒徑，流速，安裝位置等對抑爆效果的影響，??制定最佳抑爆方案需要展開相關(guān)研宄。??２．３．２可燃氣體爆炸減災(zāi)技術(shù)??爆炸阻隔技術(shù)是通過安：裝隔爆裝置的方式最大限度地降低爆炸事故

?Ｊ?ＦＰＳＯ火災(zāi)抑爆模擬奐驗與數(shù)值研究???ｍ?ｍｔ?￣．?■?ｊ??圖３．１實驗系統(tǒng)圖Ｕ．示意圖ｂ．實物圖）??Ｆｉｇ．?３．１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｄｉａｇｒａｍ（ａ．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ，?ｂ．?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｄｉａｇｉ＇ａｍ）??３．１．２實驗管道??實驗平臺使用長方體形狀的一端開敞，一端封閉的燃燒爆炸容器，選用常見的有機??玻璃材質(zhì)，有機玻璃具有很好的透明性，可以方便的獲取火焰在管道內(nèi)部的形態(tài)變化，??管道內(nèi)徑尺寸為８２０ｍｍ＊１６０ｍｍ＊１６０ｍｍ，體積約為２１Ｌ，管壁厚度均為２０ｍｍ，可承載??０．２ＭＰａ壓力。管道上部開有７個２０＊１．５的螺紋孔，方便水噴淋頭及傳感器的安裝，封??閉右端開設(shè)的１４＊１．２５螺紋孔方便安裝點火系統(tǒng)的點火頭，兩個２０＊１．５的螺紋孔其中一??個為注氣系統(tǒng)的注氣孔，另一個留作備用。管道另一端裝有法蘭結(jié)構(gòu)，開有８個１２＊１．０??的螺紋孔，在注氣之前，用螺絲把端蓋鎖緊，方便抽真空。在管道下方防置兩個支架，??把管道架起來，方便操作，如圖３．２所示，??／＂左舶?砸??／／?／??■?■?■?—?＊＊＊??？二…ｂ．?－??圖３．２實驗管道圖（ａ．實物圖ｂ．設(shè)計圖）??Ｆｉｇ．?３．２?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｐｉｐｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ?（ａ．?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｂ．?ｄｅｓｉｇｎ?ｄｒａｗｉｎｇ）?．??３．１．３配氣系統(tǒng)及過程??配氣系統(tǒng)所使用的閥件是購買美國世偉洛克公司的產(chǎn)品，它是一家專業(yè)訂做氣閥精??密件的公司，配氣系統(tǒng)包括儲氣鋼瓶，真空壓力表，氣體截止閥，帶有高低壓力表的減?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國海洋石油勘探開發(fā)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 王東.  設(shè)備管理與維修. 2019(18)
[2]超細水霧-多孔材料協(xié)同抑制瓦斯爆炸實驗研究[J]. 余明高,劉夢茹,溫小萍,裴蓓.  煤炭學(xué)報. 2019(05)
[3]FPSO火災(zāi)和爆炸評估方法研究[J]. 周然,凌愛軍,楊清峽.  天津航海. 2019(01)
[4]海上平臺模塊鉆機消防水系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 劉茜.  化工設(shè)計通訊. 2019(02)
[5]海洋鉆井史上最慘重的九大事故[J]. 佚名.  石油知識. 2018(05)
[6]FPSO油氣泄漏燃爆連鎖風(fēng)險量化分析與屏障控制研究[J]. 李修峰,陳國明,耿素花.  石油化工安全環(huán)保技術(shù). 2018(01)
[7]基于邏輯樹和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的海洋平臺火災(zāi)概率分析[J]. 王彥富,李玉蓮,張彪,閆培娜.  安全與環(huán)境學(xué)報. 2016(05)
[8]基于三角模糊數(shù)和AHP的海洋平臺風(fēng)險評價方法[J]. 姜峰,曹康,楊旭兵.  甘肅科學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[9]FPSO蒸氣云爆炸事故人員風(fēng)險評估[J]. 余建星,唐必意,梁靜,石云,張強,張欣.  油氣儲運. 2015(06)
[10]超細水霧作用下瓦斯的爆炸壓力及升壓速率[J]. 秦文茜,王喜世,谷睿,許紅利.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2012(01)

博士論文
[1]超細水霧抑制甲烷—空氣爆炸機理研究[D]. 曹興巖.大連理工大學(xué) 2017
[2]細水霧在瓦斯管道的輸運特征及抑爆機理研究[D]. 王發(fā)輝.河南理工大學(xué) 2017
[3]氣液兩相介質(zhì)抑制管道瓦斯爆炸協(xié)同規(guī)律及機理研究[D]. 裴蓓.河南理工大學(xué) 2017
[4]受限空間氣體爆炸傳播及其動力學(xué)過程研究[D]. 王志榮.南京工業(yè)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]FPSO泄漏及爆炸災(zāi)害量化風(fēng)險評估研究[D]. 王鵬.浙江大學(xué) 2018
[2]基于事件樹及故障樹方法的FPSO火災(zāi)爆炸風(fēng)險分析[D]. 潘俊文.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[3]FPSO氣體噴射火及蒸氣云爆炸風(fēng)險分析[D]. 牛之友.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]FPSO上部模塊火災(zāi)爆炸定量風(fēng)險分析[D]. 李洋.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[5]感應(yīng)荷電細水霧抑制管道瓦斯爆炸實驗研究[D]. 梁棟林.河南理工大學(xué) 2015
[6]超細水霧抑制甲烷爆炸實驗與數(shù)值模擬[D]. 高旭亮.大連理工大學(xué) 2014
[7]超細水霧增強與抑制瓦斯爆炸的實驗研究[D]. 張鵬鵬.大連理工大學(xué) 2013
[8]海上移動鉆井平臺水消防系統(tǒng)設(shè)計[D]. 王文若.大連海事大學(xué) 2013



本文編號：3491450