[发明专利]一种火灾情况下相邻罐特性及喷淋效果研究实验系统

说明书

技术领域

本发明属于石油化工储罐安全技术领域，具体涉及一种储罐发生火灾的情况下相邻储罐的温度和压力特性及水喷淋效果的研究实验系统。

背景技术

随着石油化工行业的蓬勃发展，储罐的数量和体积急剧增加，随之带来储罐区安全事故频发。由于储罐储存的液体大都具有易挥发和易燃易爆的特性，因此储罐区安全事故中，火灾事故占很大比重。

储罐火灾发生时，由于烃类液体具有高燃烧热值，释放出强烈的热辐射，相邻储罐接受到强烈的热辐射，如果相邻罐罐内液体沸点较低，则罐内液体容易蒸发，导致罐内压力升高，从而超出罐壁的屈服应力，导致罐壁破裂；如果罐内液体的沸点较高，则相邻罐由于长时间接受热辐射，则罐壁强度下降，最终发生屈服，罐壁产生大变形，进而导致罐内液体泄漏，相邻罐被引燃。如何可见，相邻罐在火灾热辐射的影响下破坏的原因主要是内部压力增加以及罐壁屈服强度降低，而罐壁屈服强度降低主要是因为温度升高，所以实验需要测得罐壁的温度和罐内的压力以减少相邻储罐发生危险的概率。

同时，现有的相邻储罐保护的方法主要是开启水喷淋，因此，研究不同强度水喷淋对罐壁的保护作用也具有重要意义。

因此，火灾情况下，研究相邻罐罐壁温度以及罐壁压力、水喷淋对相邻罐保护效果、相邻罐之间的防护距离具有重要意义。

国内目前针对相邻罐特性研究的实验装置还没有，涉及火灾情况下储罐研究的只有中国专利CN102879305B提出了一种LNG泄露扩散和池火燃烧模拟实验平台及其实验方法，中国专利CN104792661A提出了一种液化天然气泄漏扩散火灾一体化实验平台，这些专利都不涉及相邻储罐在火灾情况下温度和压力特性的相关研究。

本发明提供一种火灾情况下相邻储罐温度和压力特性的研究实验系统，可以研究不同防护距离下相邻罐的温度和压力特性，进而获得相邻储罐的安全时间，同时可以测试水喷淋对相邻储罐的冷却效果，进而确定合适的冷却参数。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提供一种研究火灾情况下相邻罐温度和压力特性的实验系统，为储罐区消防间距设计、火灾情况下相邻罐安全时间、相邻罐水喷淋冷却效果研究提供技术保障。

本发明提供一种火灾情况下相邻罐特性及喷淋效果研究实验系统包括两部分，分别为相邻罐温度和压力测试装置和水喷淋装置。

其中，所述温度和压力测试装置包括铸铜加热板、相邻罐、位于相邻罐上的温度传感器和压力传感器、数据采集系统。

其中，所述铸铜加热板的发热件的底面与相邻罐顶面在同一水平面上，相邻罐顶面圆心与发热件底边中心的连线垂直于发热件底边。

其中，所述相邻罐顶部连接油品输入和输出管道，管道的外端紧接法兰端口，法兰端口可以接盲板，或者通过带有法兰端口的管道与油泵及大储油罐相连。

其中，在相邻罐顶部中心位置通过焊接的方式布置一个压力传感器。

其中，在相邻罐靠近铸铜加热板一侧的外壁和内部各均匀布置三排热电偶传感器。

其中，三排热电偶传感器分别布置在相邻罐该一侧的两端和中间。

其中，所述水喷淋装置包括水池、阀门、水泵、喷水环管、上水立管、水幕(水雾)喷头和短接管。

其中，水池通过管道与阀门、水泵相连接，喷水环管和上水立管均为两组，每组覆盖半个储罐，固定在相邻罐顶部，喷水环管的中间连接上水立管，上水立管的顶端处于加热件底边中心和相邻罐上表面圆心的连线上，水泵的输出管道与两个上水立管相连接。

本发明还提供采用上述研究实验系统进行相邻罐温度和压力特性测试以及喷淋效果试验方法，其包括：

第一步，相邻罐储油；

第二步，测试相邻罐内的温度和压力；

第三步，喷淋效果测试。

有益的技术效果

本发明提供的火灾情况下相邻罐特性及喷淋效果研究实验系统可以模拟不同防护距离下着火罐对相邻罐的影响规律，并且可以实时监测着火罐内的压力以及罐壁内部和外部的温度，得出相邻罐的安全时间，通过调整喷淋系统，可以优选出最优冷却效果时的喷淋参数。

附图说明

图1火灾情况下相邻罐温度和压力特性的实验系统总体示意图；

图2相邻罐侧视图；

图3喷水环管与水幕(水雾)喷头连接示意图。

具体实施方式