火灾环境下LPG储罐压力与温度响应的数值模拟

建立了火灾环境下液化气(LPG)储罐热响应的模型,针对立式液化石油气储罐进行了数值模拟。结果表明,LPG储罐内介质的温度上升速率随着充装率的增大而减小,压力上升速率随着充装率的增大而增大;储罐介质的升温和升压速率随着热流密度的增大而增大,储罐壁温度的上升速率也随之增大;储罐局部受热时,侧壁受热对储罐压力热响应的影响比底部受热大;升压速率随着导热系数的增大而增大,壁面温度的上升速率随之减小。     

液化石油气储罐热响应影响因素模拟分析

液化石油气储罐在火灾作用下内部的温度和压力迅速上升, 会引起储罐爆炸, 进而酿成危害性更大的二次灾害。为了揭示液化石油气储罐对火灾的热响应规律, 介绍了液化石油气储罐在火灾下的热响应过程和机理, 应用数值模拟程序LPGTRS对热响应过程进行模拟, 并对各影响因素对热响应的影响进行了定量模拟分析。从影响储罐热响应的因素分析可知, 安全阀、绝热保护层、充装率、火焰环境温度、储罐大小等对储罐的压力和温度响应都有明显影响。因此, 可以采取增加安全阀排放面积和绝热保护层厚度, 控制储罐的充装率等, 来减缓储罐在火灾作用下的压力和温度升高速度, 从而为防止储罐爆炸和灭火救援提供时间和安全保障。     

液化石油气储罐火灾模拟试验——池火灾环境下

液化石油气储罐在火灾作用下，其内部的温度和压力会迅速上升，从而可能引起储罐爆炸，进而酿成危害性更大的二次灾害。为此，对液化石油气储罐在池火灾环境下的热响应情况进行了大量的模拟试验研究。研究发现，储罐在池火灾作用下存在着明显的热分层，热分层加速了储罐内部压力升高的速度；储罐内部温度分布和压力响应受到储罐类型、充装水平等因素的影响，压力随时间的变化关系可以用三次多项式加以拟合。     

液化石油气储罐火灾模拟试验——喷射火焰环境下

液化石油气储罐在火灾作用下，其内部的温度和压力迅速上升，从而会引起储罐爆炸，进而酿成危害性更大的二次灾害。为此，对液化石油气储罐在喷射火焰环境下的热响应情况进行了大量的模拟试验研究。研究发现，储罐在喷射火焰作用下热分层比池火灾更明显，储罐内部压力升高的速度比池火灾更快；储罐内部温度分布和压力响应同样受到储罐类型、充装水平等因素的影响。因此喷射火焰较之于池火灾具有更大的危险性，储罐更容易发生爆炸。     

液化石油气储罐在火灾下的响应规律研究进展

概述了国内外对液化石油气储罐在火灾条件下的响应规律方面的研究成果和现状 ,重点综述了储罐在火灾环境下热响应试验和计算机模拟研究、储罐的力学响应和失效机理研究。在此基础上 ,对国内外液化石油气储罐在火灾环境下的响应规律的研究进行综合归纳和分析 ,发现尚不成熟的研究内容和环节 ,进而提出了今后需在储罐热响应试验和模拟试验、储罐的力学响应和失效模式研究等研究课题     

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液化石油气储罐在火灾作用下，内部的温度和压力将迅速上升，如不能有效控制则会导致储罐爆炸，并酿成危害性更大的二次灾害。为此，介绍了液化石油气储罐在火灾作用下的热响应过程和机理，并应用计算流体力学软件（CFD）对热响应过程进行模拟研究，还对各影响因素对热响应的影响进行了定量模拟分析。分析结果对于安全设计和灭火救援具有参考价值。     

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液化石油气储罐周围一旦发生火灾，在火灾环境的影响下储罐内液化石油气的温度和压力会迅速升高，同时储罐的强度会迅速下降，在一定条件下储罐即会发生破裂和爆炸，进而引发BLEVE爆炸，并引起爆炸冲击波、容器碎片抛出及巨大的火球热辐射，对周围的人员、建筑和设备造成更大的破坏。为此，对液化石油气罐区的安全防护方法进行了分析，对各种方法的特点进行了比较，并提出了进行安全设计时选择安全防护方法的基本原则。根据液化石油气储罐在火灾作用下的响应规律的数值模拟方法，提出了液化石油气储罐安全防护设计的模拟安全设计法，这种方法比传统的方法具有更强的针对性，更为合理和科学。     

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液化石油气储罐因外部火灾导致其内部压力迅速上升，同时伴以材料强度下降，极易引发BLEVE爆炸和火球，危及人员和财产的安全，造成严重后果。因此研究火灾对储罐的影响对于预防和控制事故意义十分重大。中重点探讨了液化石油气储罐中最常用的16MnR钢在火灾作用下的力学响应规律：首先进行高温下的力学性能试验研究，得出了16MnR钢在温度不超过600℃时的各项力学性能指标(包括应力-应变曲线、屈服强度、极限强度、延伸率、弹性模量等)随温度变化的规律；同时研究了储罐对火灾的温度、压力响应规律；并利用实验数据对储罐的失效压力进行了分析研究，从而可以预测储罐的爆炸时间。试验结果表明，16MnR钢在高温下强度、延伸率等明显下降，600℃时仅为常温下的20％～30％。储罐壁温在火灾中迅速上升，最高温度可以达到600～700℃，此时液化石油气储罐的爆破压力仅为常温下的25％，而储罐内部压力则上升到正常压力的2倍以上，储罐在10分钟左右即发生爆炸。     

火灾环境下液化石油气储罐响应规律研究进展

介绍了国内外对液化石油气储罐在火灾条件下的响应规律的研究成果和现状 ,总结了与其相关的重要研究领域的研究进展 ,包括火灾环境、储罐热响应、储罐力学响应和失效模式及BLEVE等。同时提出了在这些研究领域需进一步研究的课题。     

小型LPG储罐火灾超压预警研究

本文针对液化石油气储罐泄漏火灾事故,建立了耦合储罐泄漏进程和LPG火灾燃烧热模型的储罐超压模型,对LPG储罐泄漏、火灾、罐体超压进行了模拟。确定了不同充装率、不同泄漏孔径储罐罐体内部压力的变化,确定了90%充装率下最危险的泄漏孔径、最短预警时间,可为预防和控制罐体超压失效事故提供技术支持。     

原油储罐涂层降耗措施的试验研究

在油气储存过程中,小呼吸损耗是固定顶储罐发生蒸发损耗的主要原因,而高温气候条件会大幅度增加储罐的小呼吸损耗,导致严重的资源浪费和经济损失。为此,在固定顶储罐小呼吸损耗的模拟试验基础上,通过对比分析两个模拟储罐的罐顶表面温度、油相温度、油气空间温度、罐内压力和损耗量,探讨隔热反射涂层的降温隔热效果及其对罐内油品蒸发损耗的影响规律。结果表明:隔热反射涂层能够显著降低模拟储罐各部位温度(降幅在10℃以上),从而使罐内压力、油气浓度以及呼吸阀开启频率明显降低,小呼吸损耗降低76%。因此可认为隔热反射涂层能够显著降低固定顶储罐的蒸发损耗,具有良好的经济效益。     

16MnR钢在高温(火灾)下的力学性能试验研究

考虑到我国液化石油气储罐所使用的材料多为 16MnR钢 ,对该钢种在高温下的力学性能进行了试验研究 ,得出了 16MnR钢在温度≤ 6 0 0℃时的各项力学性能指标 ,包括应力 应变曲线、屈服强度、极限强度、伸长率、弹性模量随温度变化的规律 ,并利用其对储罐的失效压力进行了分析研究。试验结果表明 ,16MnR钢在高温下强度、伸长率等明显下降 ,6 0 0℃时其屈服强度、极限强度、弹性模量等仅为常温下的 2 0 %～ 30 % ,伸长率为 4 3% ,此时液化石油气储罐的爆破压力仅为常温下的 。     

液化石油气储罐对火灾的热响应及消防设计

介绍了液化石油气储罐在火灾作用下的热响应变化规律。建议消防设计中供给强度进一步通过实验来重新评估和确定。防护方式：对于固定式储罐，建议采用储罐顶部水漫流冷却和固定水炮相结合的方式，同时应设置大小合适的安全阀；对于大型储罐。建议设置自摆的移动水炮；对于移动式储罐，建议采用隔热层保护和安全阀泄压相结合的方式。     

吸附式天然气储罐充放气过程的试验研究

为研制替换家庭用LPG储罐的吸附式天然气(ANG)储罐进行了对比试验。针对ANG技术在应用过程中涉及如何管理吸附热效应的问题,选择比表面积为2 074m2/g的SAC-02椰壳活性炭,容积为1.5L的柱状钢制压力容器,在15L/min的充放气流率下,测试并分析了循环换热水管布置形式、循环水温度及充放气方式变化对储罐吸附床中心温度和储罐累积充/放气量的影响。结果表明,储罐中心在布置螺旋形换热水管后的温度变化幅度比布置U形换热水管时减少约10℃,储罐总充/放气量相应增加18%和14%;储罐换热水管循环常温自来水就能有效抑制储罐吸附床的温度波动;选用多孔管充/放气可使储罐中心温度上升/下降的幅度分别减小15℃和10℃,但会造成储罐总的充放气量下降2%和7%。家庭用ANG储罐可选用自来水冷却/加热吸附床,在选择换热管和充放气时需兼顾其对储罐总充/放气量的影响。