基于導(dǎo)熱反問(wèn)題的儲(chǔ)油罐自燃災(zāi)害探測(cè)研究.pdf

1、儲(chǔ)油罐是油庫(kù)的重要設(shè)備，一旦發(fā)生爆炸，所造成的損失難以估計(jì)。隨著石油的不斷開(kāi)采，含硫原油比例大幅攀升，儲(chǔ)罐硫化腐蝕加速，給儲(chǔ)油罐的安全作業(yè)帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)，致使及時(shí)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐自燃火源成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。儲(chǔ)油罐自燃災(zāi)害探測(cè)屬于反問(wèn)題研究范疇，通過(guò)建立儲(chǔ)油罐表面溫度場(chǎng)與內(nèi)部自燃災(zāi)源之間的聯(lián)系，對(duì)儲(chǔ)油罐內(nèi)部自燃災(zāi)源進(jìn)行識(shí)別、評(píng)估。導(dǎo)熱反問(wèn)題在理論研究和實(shí)際應(yīng)用中不斷發(fā)展，尤其是在自燃災(zāi)害的定量探測(cè)研究問(wèn)題上，一直是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2、r>　　本文在解析中外相關(guān)文獻(xiàn)和前人研究成果的基礎(chǔ)上，從儲(chǔ)油罐自燃機(jī)理出發(fā)，采用有限元分析、計(jì)算機(jī)模擬和導(dǎo)熱反演算法相結(jié)合的研究方法，提出了基于導(dǎo)熱反問(wèn)題的儲(chǔ)油罐自燃災(zāi)害探測(cè)的理論研究方法。論文從儲(chǔ)油罐自燃機(jī)理研究出發(fā)，驗(yàn)證儲(chǔ)罐內(nèi)壁腐蝕物中硫化亞鐵的存在，并擬合硫化亞鐵自燃過(guò)程的溫度變化曲線。然后，結(jié)合有限元法和導(dǎo)熱理論，建立儲(chǔ)油罐自燃過(guò)程的有限元模擬，通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行加載求解，得出儲(chǔ)油罐整個(gè)自燃過(guò)程中任意時(shí)刻的三維溫度場(chǎng)及任意路徑下的二

3、維溫度變化曲線；并通過(guò)改變自燃災(zāi)源參數(shù)、保溫層厚度、所處環(huán)境溫度及空氣對(duì)流系數(shù)等邊界條件對(duì)模型進(jìn)行反復(fù)計(jì)算，分析在不同影響因素下含自燃災(zāi)害儲(chǔ)油罐溫度場(chǎng)變化的規(guī)律，總結(jié)其對(duì)外壁面異常區(qū)域的溫度分布和自燃災(zāi)源探測(cè)的影響，實(shí)現(xiàn)了溫度場(chǎng)可視化三維輸出。最后，針對(duì)導(dǎo)熱反問(wèn)題，運(yùn)用反演算法對(duì)不同情況下的儲(chǔ)油罐自燃災(zāi)害進(jìn)行反演識(shí)別和信息評(píng)估，并與已有溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果證明了該自燃災(zāi)害探測(cè)研究方法的有效性。
　　基于儲(chǔ)油罐自燃機(jī)理，將有