混合原油火災(zāi)特性實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，有關(guān)混合原油儲罐燃燒引發(fā)火災(zāi)的事例層出不窮，而混合原油相比于其他的燃料，其自身的特點(diǎn)使其在燃燒過程中除了穩(wěn)態(tài)燃燒之外還有著特殊的階段——揚(yáng)沸。本文建立了小尺寸混合原油火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺及混合原油火災(zāi)穩(wěn)態(tài)階段數(shù)值模型，研究了混合原油油罐火災(zāi)的發(fā)展階段與燃燒特性，本文的主要研究工作和結(jié)論如下:
　　1.通過火焰形態(tài)與油罐內(nèi)介質(zhì)溫度變化規(guī)律將混合原油火災(zāi)的發(fā)展過程分成四個階段:(1)穩(wěn)態(tài)燃燒階段，火焰較為穩(wěn)定，油品內(nèi)介質(zhì)溫度持續(xù)上升。

2、(2)揚(yáng)沸前兆階段，產(chǎn)生煙氣量增加，產(chǎn)生沸溢現(xiàn)象，油品溫度與油水界面溫度出現(xiàn)上下波動。(3)揚(yáng)沸階段:產(chǎn)生“轟”的響聲，伴隨著火焰變亮，火焰高度與寬度迅速增加，短時(shí)間內(nèi)迅速將一部分可燃的油品噴出油罐。油品溫度與油水界面溫度出現(xiàn)大幅度波動。(4)尾聲階段:火焰亮度減弱明顯，很快熄滅。油品溫度與油水界面溫度迅速減弱。
　　2.本文著重對揚(yáng)沸階段的火災(zāi)燃燒特性進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)得到判定揚(yáng)沸發(fā)生的條件是油水界面層溫度在110℃到145℃之間

3、。通過小尺寸實(shí)驗(yàn)，得到了混合原油火災(zāi)揚(yáng)沸階段的影響因素，得到如下結(jié)論:(1)影響揚(yáng)沸強(qiáng)度的主要因素為油罐直徑，油品厚度和水墊層厚度。著火油罐直徑和油品厚度與揚(yáng)沸強(qiáng)度呈正相關(guān)。水墊層的厚度影響是雙方面的，當(dāng)油量足夠時(shí)，水墊層越厚揚(yáng)沸強(qiáng)度越大，而當(dāng)油量缺乏時(shí)，揚(yáng)沸強(qiáng)度減弱甚至不能發(fā)生揚(yáng)沸。(2)火焰高度方面，油罐直徑越小，揚(yáng)沸時(shí)期所能達(dá)到的最大高度越大。Thomas公式與穩(wěn)態(tài)階段的火焰高度吻合度較高。(3)火球直徑的影響因素有油罐直徑、油層