火灾环境下液体储罐破裂失效过程研究

发布时间：2021-10-19 10:21

　　以天然气、氢气等为代表的清洁燃料在能源和化工领域使用非常广泛,对于以液体形式储存该类物质的储罐属于重大危险源,一旦发生破裂事故,将给周围设施和人员带来极大危害。易燃介质泄漏引发的火灾,是引起液体储罐发生破裂事故的原因之一,受多方面原因综合影响,火烧条件下储罐的破裂主要有局部开裂和整体开裂两种形式,其中整体开裂容易引发沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）,产生冲击波和抛射碎片。因此,揭示液体储罐失效过程的影响因素以及引发整体开裂失效的条件,对于易燃液体罐区爆炸事故预防和紧急救援具有重要的理论和现实意义。本文针对金属储罐长时间暴露在高温环境中的温度与压力响应和失效问题,通过开展小型储罐火灾实验,以压力容器本身充装率,火灾现场环境作为切入点,从压力响应、温度响应、泄放模式、宏观爆炸分析、微观材料分析等方面入手,对储罐失效模式进行研究。主要工作和结论如下:（1）自主设计并搭建了小型卧式储罐火烧实验平台,主要包括卧式储罐（内部介质为水）、用于控制储罐受火面积的防护装置、支撑结构以及可控火灾环境（以煤油为燃料）。实验中使用静压传感器和高频动态压力传感器对储罐内部的压力上升情况以及泄放时刻压力变化进行... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 热侵袭下液化气体储罐危险性分析
        1.2.1 液化气储罐火灾类型
        1.2.2 蒸气爆炸事故机理及危害
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 火灾环境下储罐破裂过程实验研究
        1.3.2 储罐热响应数值模拟研究
        1.3.3 储罐破裂过程及裂纹扩展研究
    1.4 本文研究内容
2 实验装置和实验流程
    2.1 实验储罐及防护装置
        2.1.1 实验储罐结构
        2.1.2 防护装置
    2.2 数据及影像采集系统
    2.3 火灾环境模拟系统
    2.4 实验方案及流程
        2.4.1 主要实验条件
        2.4.2 实验流程
    2.5 本章小结
3 火烧条件下储罐失效响应的影响因素研究
    3.1 充装率对储罐失效形式的影响研究
        3.1.1 压力响应规律
        3.1.2 壁面温度响应规律
        3.1.3 充装率对储罐失效影响的综合分析
    3.2 受火面积对储罐失效形式的影响
        3.2.1 压力响应规律
        3.2.2 壁面温度响应规律
        3.2.3 受火面积对储罐失效影响的综合分析
    3.3 火灾现场外部环境因素对储罐失效形式的影响
        3.3.1 压力响应对比
        3.3.2 壁面温度响应对比
        3.3.3 环境风扰动火焰对储罐失效影响的综合分析
    3.4 本章小结
4 火灾侵袭下液体储罐不同失效特征研究
    4.1 失效储罐断口及金相分析
        4.1.1 储罐断口宏观分析
        4.1.2 储罐断口附近材料金相分析
    4.2 失效储罐介质喷射泄放过程研究
        4.2.1 不同泄放形式过程压力响应
        4.2.2 整体开裂致瞬时BLEVE过程特征
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3444688