内拱顶储罐内初始火灾自动灭火系统性能试验研究
发布时间：2021-10-22 17:43
为及时有效地抑制石油储罐内发生火灾后的初始火焰,防止火势蔓延后造成更为严重的连锁爆炸事故,研发1种由火灾快速探测系统和快速喷粉系统组成的快速灭火系统,并通过进行性能试验对此系统在石油储罐内的灭火效果进行验证。结果表明:火焰探测系统在探测器距火焰5 m范围内检验并输出报警信号的时间小于50 ms;快速喷粉装置在装粉量为5 kg时,可在310 ms内完成阀门开启至喷粉结束的整个过程。灭火系统可快速检测到火焰并使灭火剂快速有效地达到灭火点,避免火灾发生,具有一定工程应用价值。
【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(03)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
系统流程
由于安全和经济成本的影响,目前国内应用在储罐内的火焰探测器较少。大多的火焰探测器只针对单一的红外信号或紫外信号进行探测,导致误报率较高。若是对多波段红外火焰进行探测,又会增加响应时间,难以达到快速探测的目的[11]。因此,探测系统基于储罐特殊环境采用紫外探测与红外探测相结合的探测方式,通过合理布置后,连接远程监控系统可对储罐内部火焰情况进行监测并反馈,火灾探测系统如图2所示。探测系统主要分为3大模块:探测模块、控制模块、安全模块。1)探测模块。根据火焰辐射特征[12],探测模块中红外火焰探测器选用英国Pyreos公司生产的热释电红外传感器,紫外火焰探测器选用日本Hamamatsu生产的R2868紫外光电管,分别负责捕捉波长4.3 μm的红外辐射信号和波长为186～260 nm紫外辐射信号,再将辐射信号转化为电信号,预处理后利用信号放大模块对信号的幅值进行匹配,然后传递给控制模块。2)控制模块。控制模块可分别对红外、紫外2个通道采集的信号进行分析,固定时间段内同时接收到红外信号和紫外信号后则认为火灾发生,可有效降低误报率,同时通过上位机进行通信,接受上位机的配置和管理。3)安全模块。针对储罐内的危险环境,安全模块将系统设备选型和设计等级达到爆炸危险环境0区的要求,防爆形式为本质安全型。
喷粉系统结构如图3所示。由图3可知,喷粉系统包括快速喷头和储粉罐体2部分,二者依靠螺纹连接装配。快速喷头包括阀体、活塞组件、烟火驱动装置、启动拨杆等部件,烟火驱动装置内设有装药室,用于填装气体发生剂,最高承压10 MPa;启动拨杆处可连接手柄,对喷头进行手动开启。储粉罐体为钢制耐压储罐,容积为12 L,最高承压15 MPa,罐体顶部缩口处设有螺纹孔可连接充气阀门及压力表。当发生火灾时,火焰探测器控制模块发出的电脉冲信号被烟火驱动装置接收,内部气体发生剂被引燃后产生高压气体,在高压气体的推动下,内部导杆撞击启动拨杆,压板对活塞组件上部的限制解除,罐内高压氮气推动活塞顶开阀门。最后,储粉罐体内部存储的超细干粉灭火剂伴随高压氮气进行高速喷射,迅速到达着火点。2 试验设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]内浮顶储罐高效防火与快速灭火技术探讨[J]. 邵洪槐,郎需庆,张卫华,张健中. 安全、健康和环境. 2019(07)
[2]大型油罐快速灭火系统关键技术研究[J]. 吴丽光. 消防科学与技术. 2018(10)
[3]基于紫红外传感器的火焰探测系统设计与实现[J]. 李文斌,张卓,范赐恩,陈迎,吴敏渊. 仪表技术与传感器. 2015(03)
[4]大型石油储罐灭火处置对策研究[J]. 陈绍荣,李凌春. 化工管理. 2014(29)
[5]火灾爆炸事故多米诺效应耦合模型研究[J]. 冯显富,王艳,张科宇,颜峻. 中国安全生产科学技术. 2013(03)
[6]钢储罐地基处理方案设计[J]. 徐飞,任春来,王磊. 中国石油和化工标准与质量. 2013(06)
[7]瓦斯输送管道自动抑爆技术[J]. 祝钊,李伟,陈骋,白雪,吴北平. 煤矿安全. 2012(02)
[8]煤矿瓦斯爆炸阻隔爆技术现状及展望[J]. 张如明,何学秋,聂百胜,李祥春,戴林超,赵彩虹. 中国安全生产科学技术. 2011(07)
[9]HS煤矿用主动抑爆防火技术的试验研究[J]. 马骊,Louis,李素丽,邬剑明,白云龙,王俊峰. 中国煤炭. 2010(09)
[10]煤矿瓦斯爆炸特性研究现状及发展方向[J]. 李润之,司荣军,张延松,王磊. 煤炭技术. 2010(04)
硕士论文
[1]基于紫外探测的井下阻隔防爆系统的研究[D]. 赵云龙.中国矿业大学 2016
[2]火焰探测器响应时间检测系统研究[D]. 高朝春.长安大学 2015
[3]93#汽油蒸汽的爆炸特性及其抑制实验研究[D]. 张跃.中北大学 2014
[4]干粉抑制可燃液体蒸气爆炸条件优化与效果评定[D]. 王晶晶.中北大学 2014
本文编号：3451576
【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(03)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
系统流程
由于安全和经济成本的影响,目前国内应用在储罐内的火焰探测器较少。大多的火焰探测器只针对单一的红外信号或紫外信号进行探测,导致误报率较高。若是对多波段红外火焰进行探测,又会增加响应时间,难以达到快速探测的目的[11]。因此,探测系统基于储罐特殊环境采用紫外探测与红外探测相结合的探测方式,通过合理布置后,连接远程监控系统可对储罐内部火焰情况进行监测并反馈,火灾探测系统如图2所示。探测系统主要分为3大模块:探测模块、控制模块、安全模块。1)探测模块。根据火焰辐射特征[12],探测模块中红外火焰探测器选用英国Pyreos公司生产的热释电红外传感器,紫外火焰探测器选用日本Hamamatsu生产的R2868紫外光电管,分别负责捕捉波长4.3 μm的红外辐射信号和波长为186～260 nm紫外辐射信号,再将辐射信号转化为电信号,预处理后利用信号放大模块对信号的幅值进行匹配,然后传递给控制模块。2)控制模块。控制模块可分别对红外、紫外2个通道采集的信号进行分析,固定时间段内同时接收到红外信号和紫外信号后则认为火灾发生,可有效降低误报率,同时通过上位机进行通信,接受上位机的配置和管理。3)安全模块。针对储罐内的危险环境,安全模块将系统设备选型和设计等级达到爆炸危险环境0区的要求,防爆形式为本质安全型。
喷粉系统结构如图3所示。由图3可知,喷粉系统包括快速喷头和储粉罐体2部分,二者依靠螺纹连接装配。快速喷头包括阀体、活塞组件、烟火驱动装置、启动拨杆等部件,烟火驱动装置内设有装药室,用于填装气体发生剂,最高承压10 MPa;启动拨杆处可连接手柄,对喷头进行手动开启。储粉罐体为钢制耐压储罐,容积为12 L,最高承压15 MPa,罐体顶部缩口处设有螺纹孔可连接充气阀门及压力表。当发生火灾时,火焰探测器控制模块发出的电脉冲信号被烟火驱动装置接收,内部气体发生剂被引燃后产生高压气体,在高压气体的推动下,内部导杆撞击启动拨杆,压板对活塞组件上部的限制解除,罐内高压氮气推动活塞顶开阀门。最后,储粉罐体内部存储的超细干粉灭火剂伴随高压氮气进行高速喷射,迅速到达着火点。2 试验设计
【参考文献】：
期刊论文
[1]内浮顶储罐高效防火与快速灭火技术探讨[J]. 邵洪槐,郎需庆,张卫华,张健中. 安全、健康和环境. 2019(07)
[2]大型油罐快速灭火系统关键技术研究[J]. 吴丽光. 消防科学与技术. 2018(10)
[3]基于紫红外传感器的火焰探测系统设计与实现[J]. 李文斌,张卓,范赐恩,陈迎,吴敏渊. 仪表技术与传感器. 2015(03)
[4]大型石油储罐灭火处置对策研究[J]. 陈绍荣,李凌春. 化工管理. 2014(29)
[5]火灾爆炸事故多米诺效应耦合模型研究[J]. 冯显富,王艳,张科宇,颜峻. 中国安全生产科学技术. 2013(03)
[6]钢储罐地基处理方案设计[J]. 徐飞,任春来,王磊. 中国石油和化工标准与质量. 2013(06)
[7]瓦斯输送管道自动抑爆技术[J]. 祝钊,李伟,陈骋,白雪,吴北平. 煤矿安全. 2012(02)
[8]煤矿瓦斯爆炸阻隔爆技术现状及展望[J]. 张如明,何学秋,聂百胜,李祥春,戴林超,赵彩虹. 中国安全生产科学技术. 2011(07)
[9]HS煤矿用主动抑爆防火技术的试验研究[J]. 马骊,Louis,李素丽,邬剑明,白云龙,王俊峰. 中国煤炭. 2010(09)
[10]煤矿瓦斯爆炸特性研究现状及发展方向[J]. 李润之,司荣军,张延松,王磊. 煤炭技术. 2010(04)
硕士论文
[1]基于紫外探测的井下阻隔防爆系统的研究[D]. 赵云龙.中国矿业大学 2016
[2]火焰探测器响应时间检测系统研究[D]. 高朝春.长安大学 2015
[3]93#汽油蒸汽的爆炸特性及其抑制实验研究[D]. 张跃.中北大学 2014
[4]干粉抑制可燃液体蒸气爆炸条件优化与效果评定[D]. 王晶晶.中北大学 2014
本文编号：3451576
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3451576.html
