隨著世界工業(yè)化程度提高,化石燃料的消費(fèi)量占比越來(lái)越高,世界各國(guó)對(duì)化石燃料的需求與日俱增。然而,油罐內(nèi)儲(chǔ)存的各種石油液體都屬于易燃易爆的危險(xiǎn)化學(xué)品,具有非常高的火災(zāi)危險(xiǎn)性。油庫(kù)作為油品存儲(chǔ)的重要場(chǎng)所,一旦發(fā)生火災(zāi),著火罐的高溫火焰會(huì)散發(fā)出大量熱輻射,對(duì)相鄰儲(chǔ)罐的罐體結(jié)構(gòu)具有嚴(yán)重的破壞作用,而相鄰儲(chǔ)罐內(nèi)油品的蒸發(fā)和壓力變化也會(huì)受到顯著影響。探究?jī)?chǔ)油罐內(nèi)外在火災(zāi)輻射作用下的熱響應(yīng)過(guò)程和內(nèi)部壓力響應(yīng)過(guò)程,對(duì)暴露于火災(zāi)中的儲(chǔ)油罐火焰行為進(jìn)行預(yù)估,是防止工業(yè)場(chǎng)景火災(zāi)事故升級(jí)重要的參考依據(jù)。本文以油庫(kù)區(qū)儲(chǔ)油罐為研究對(duì)象,針對(duì)與著火罐相鄰的儲(chǔ)油罐在受外部熱沖擊下的火災(zāi)發(fā)展過(guò)程,即熱響應(yīng)—壓力積聚—破裂燃燒三個(gè)階段,選取每個(gè)階段的特征參數(shù),分別搭建了不同液位高度下壓力儲(chǔ)罐熱響應(yīng)及壓力響應(yīng)特性研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái),不同邊沿高度、油罐直徑和油罐間距下雙儲(chǔ)油罐火焰高度特性研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究了各個(gè)液位下罐壁及介質(zhì)溫度發(fā)展規(guī)律及熱分層效應(yīng)的形成與發(fā)展,討論了邊沿高度、直徑和間距對(duì)火焰高度發(fā)展的影響,同時(shí)研究了雙油罐火火焰合并概率特性。研究結(jié)果表明當(dāng)儲(chǔ)油罐受到熱沖擊后,液體介質(zhì)溫度從上到下迅速分層,形成熱分層現(xiàn)象,受介質(zhì)熱... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１壓力儲(chǔ)罐熱響應(yīng)及壓力響應(yīng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（；？＝２４５ｍｍ）??此外，在外側(cè)罐壁豎直方向布置有６根貼壁熱電偶用來(lái)記錄罐壁出溫度變化??情況

?第２章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及測(cè)量裝置???了燃料泄漏造成的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。??實(shí)驗(yàn)在罐頂處安裝了一個(gè)公稱(chēng)壓力１．６ＭＰａ的安全閥，熱電偶和各個(gè)傳感器??都通過(guò)安捷倫３４９７２Ａ數(shù)據(jù)采集儀連接到計(jì)算機(jī)，以實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)在室溫??無(wú)風(fēng)環(huán)境下進(jìn)行，對(duì)每組工況開(kāi)展了三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。??２．２．２實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)??實(shí)驗(yàn)裝置由三部分組成：電加熱源、壓力儲(chǔ)罐及測(cè)量系統(tǒng)。??１、電加熱源：電加熱源使用陶瓷加熱帶，加熱帶長(zhǎng)１１０ｃｍ，寬７０ｃｍ，加熱??功率為１０ｋＷ，輸入熱流密度為１３ｋＷ／ｍ２。陶瓷加熱帶是用高純度氧化鋁陶瓷絕??緣件制成的履帶式加熱器，最高表面溫度達(dá)１３００Ｋ。由于壓力儲(chǔ)罐制作材料為不??銹鋼，輻射吸收率低，本實(shí)驗(yàn)依據(jù)壓力儲(chǔ)罐外表面積定制此加熱帶，與直接暴露??在火災(zāi)環(huán)境下相比，使用電加熱方式更加安全，因?yàn)闆](méi)有明火，發(fā)生火災(zāi)和爆炸??的幾率很小，并且通過(guò)電加熱方式可以控制熱通量的大小，且能保持熱通量均勻。??在陶瓷加熱帶外部包裹硅酸鋁陶瓷纖維毯，纖維毯主要作用為保溫、防火、??隔熱。隔熱毯是用Ａ１級(jí)不燃材料制作，最高可耐１５００Ｋ高溫。本實(shí)驗(yàn)中隔熱棉??可極大降低電加熱帶熱量的散失，提高加熱效率。??＿??圖２．２電加熱帶實(shí)物圖??２、壓力儲(chǔ)罐：儲(chǔ)油罐主體材料為Ｓ３０４０８不銹鋼，總體高度１１０ｃｍ，外直徑??３５ｃｍ，內(nèi)直徑３３ｃｍ，壁厚２ｃｍ，設(shè)計(jì)溫度９２０Ｋ，■壓極限ｌＯＭｐａ。儲(chǔ)油罐上方??設(shè)置有泄壓閥，泄壓閥公稱(chēng)壓力１．６ＭＰａ，整定壓力１．０５ＭＰａ，排放壓力Ｌ１１５ＭＰａ，??流道直徑２０ｍｍ。沿壓力儲(chǔ)罐邊緣軸向均勻鉆６個(gè)螺紋孔，用于傳感器測(cè)量介質(zhì)??溫度。??１５??

?第２章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及測(cè)量裝置???屬?、：＾Ｊ｜??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??圖２．３壓力儲(chǔ)罐泄壓閥（ａ）、罐體實(shí)物圖（ｂ）與設(shè)計(jì)圖（ｃ）??３、測(cè)量系統(tǒng)：高溫壓力傳感器。實(shí)驗(yàn)所用壓力傳感器量程０－４ＭＰａ，精度??±０．５％ＦＳ，輸出信號(hào)為電流，范圍４－２０ｎｉＡ。壓力傳感器安裝在壓力儲(chǔ)罐頂部位??置，與安捷倫數(shù)據(jù)采集儀相連，通過(guò)電腦記錄罐內(nèi)氣相壓力變化。??圖２．４壓力傳感器實(shí)物圖??穩(wěn)壓直流電源配合壓力傳感器一起使用，用來(lái)給壓力傳感器輸入一定的電壓。??由于壓力傳感器輸出電流信號(hào)精度較高，信號(hào)容易受到干擾，故使用的穩(wěn)壓直流??電源的穩(wěn)定性要好。本實(shí)驗(yàn)采用ＰＳ－３０５ＤＭ型直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓為０－３０Ｖ。??在穩(wěn)壓工作狀態(tài)下，電壓穩(wěn)定度Ｓ０．０１％＋３ｍＶ，負(fù)載穩(wěn)定度５〇．〇ｌ％＋５ｍＶ，紋波噪??聲ＳｌｍＶｒｍｓ。且電壓顯示精度為１０ｍＶ，可精確調(diào)節(jié)輸出電壓。??圖２．５直流穩(wěn)壓電源實(shí)物圖??１６??

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