[实用新型]火灾、爆炸及其耦合作用下储油罐破坏实验平台

说明书

本实用新型火灾、爆炸及其耦合作用下储油罐破坏实验平台是一种对储罐的力学以及热力学相关的破坏作用进行分析的实验平台。包括储罐模型、支架、辐射式电加热装置、实验测量采集系统和爆炸冲击波发生装置；储罐模型安装在支架上；辐射式电加热装置为独立的部分；实验测量采集系统包括高速摄像仪、箔式电阻应变片、热电偶、压力传感器、激光位移传感器和数据采集器；所述爆炸冲击波发生装置包括药柱、雷管和引爆器，所述药柱采用TNT药柱；在储罐模型上部还开有注水口。可针对特定几何形状、材质的模型进行实验研究，具有普遍的适用性；实验参数调控简便，模拟在储罐不同油品充液高度状况不同位置发生爆炸的实验模拟研究。

技术领域

本实用新型火灾、爆炸及其耦合作用下储油罐破坏实验平台是一种钢制储罐在外部火灾、内部液态油品汽化加压以及内部油品蒸汽燃爆等多灾种耦合作用下，对储罐的力学以及热力学相关的破坏作用进行分析的实验平台。

背景技术

随着液化石油气、天然气使用的日益广泛，大型油库、油气罐区越来越多。罐区内火灾、爆炸等事故引发事故扩展的情况时有发生，从而导致火灾热辐射和爆炸冲击波多灾种同时作用于邻近储罐，其产生的影响比单灾种情况下的事故后果严重得多，故对储罐在多灾种耦合状况下引发的事故研究十分有必要。

然而目前实验研究人员所采用的实验装置平台功能单一，大多只能对单一事故状况下储罐的受破坏作用进行分析，不能够满足对于多灾种耦合状况的模拟研究。

由于火灾等外部因素而导致的储罐受热失效甚至发生爆炸的事故也时有发生，但因为针对储罐爆炸破坏的实验模拟有相当的危险性与难度，故目前普遍采用的基于储罐尺寸以及其他实体参数的比例尺寸模拟实验方法也是一种比较科学、安全、经济、合理的实验设计方法。在以前的实验设计中，我们往往过多关注了外界因素如热辐射对于储罐力学性能的破坏作用，而可能忽视了内部液态油品加压或者油品蒸汽发生燃爆对于罐壁的破坏。

考查参照目前国际上的相关实验装置平台，发现大都不能满足着重对于多灾种耦合模拟的实验要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种火灾、爆炸及其耦合作用下储油罐模型破坏实验平台，可同时模拟外部热辐射、液态油品汽化加压以及内部油品蒸汽燃爆的场景，并且能够实时依据温度测量系统的反馈，以便研究在储罐模型达到不同温度条件下，内部油品蒸汽燃爆对于储罐罐壁破坏的作用；也可以满足实验研究者对不同材质的储罐模型在不同的温升速率下储罐罐壁的多项力学性能研究的需求。

本实用新型是采取以下技术方案实现的：

火灾、爆炸及其耦合作用下储油罐破坏实验平台，包括储罐模型、支架、辐射式电加热装置、实验测量采集系统和爆炸冲击波发生装置；储罐模型安装在支架上；所述储罐模型是带有顶盖的中空立体容器；

辐射式电加热装置为独立的部分，辐射式电加热装置包括半圆柱面状的框架，在所述框架半圆柱面外侧的上顶和下底之间固定有若干根加热管，各加热管之间采用并联的方式通过导线与温度控制箱相连；温度控制箱的每一个输出通道连接控制一个加热管，接线完成后，将温度控制箱外接380V三相四线制交流电即可进行加热；使用时，辐射式电加热装置放置在储罐模型附近，通过通电后的加热管向外辐射热量对储罐模型进行加热。