地下储库油气爆炸及抑爆机理与技术研究

针对地下储库受限空间的特点和油气爆炸抑制的需要,在前期所完成的系统油气爆炸试验和理论研究的基础上,采用超细冷气溶胶抑爆新技术,建立地下受限空间油气爆炸及其抑爆模拟试验系统,研制出新型超细冷气溶胶粉体抑爆剂,并对其进行可行性与有效性研究。对地下受限空间油气爆炸抑制的影响因素进行研究,分析了抑爆剂作用机理。结果表明:超细冷气溶胶是一种高效的抑制地下储库油气爆炸的抑爆剂;在相同试验条件下,迎着火焰传播方向喷射抑爆剂的抑爆效果优于垂直火焰传播方向喷射抑爆剂;喷射压力存在临界值,较小较大都不利于油气爆炸抑制,在本文试验条件下,最佳抑爆效果的喷射压力临界值约为0.8MPa;抑爆剂用量不能低于临界抑爆浓度,实验得到的抑爆剂临界浓度为0.232kg/m3;布置方式对抑爆效果具有明显的影响,分散布置比集中布置具有更好的抑爆效果。本文的研究对后续抑爆装置的研制提供了重要的理论参考和关键设计参数。

地下油料洞库油气爆炸的数值模拟研究

地下储油库是典型的受限空间结构。一旦发生油气爆炸燃烧,爆炸压力波和火焰的传播将受到众多因素的影响。通过数值模拟的方法研究了在地下油料洞库中油气混合物由弱点火引起爆炸燃烧的发展过程,以及爆炸压力波和火焰经局部扰动后的变化过程,并将数值模拟结果与实验结果进行了对比和综合分析,得到了地下油库油气爆炸过程的基本参数,揭示了爆炸过程中油气浓度、湍流对燃烧与压力波发展影响的规律。研究结果对地下受限空间油气爆炸过程的进一步研究以及爆炸灾害的预防都具有参考价值。

地下油料储存库火灾初期模式与安全性研究

使用模拟的地下油料储存库装置 ,对地下油料储存库火灾初期模式进行了实验研究。结合油料地下储存库火灾防治和安全性要求对实验结果进行了分析。结果表明 ,模拟油料地下储存库起火后 ,火灾初期模式与实验初始条件、边界条件和装置结构直接相关。在一定条件下 ,模拟油料地下储存库内出现爆燃向爆轰的转变 ;不同的环境条件下 ,火灾的模式不同 ;油料地下储存库内火灾的发展 ,油料的持续燃烧及发生燃烧的部位受通气条件和洞内复杂的烟气流向等条件控制。

抑制油料洞库油气爆炸传播的新技术设想

针对目前常用的油气爆炸抑制技术在油料洞库应用中存在的不足,提出了一种利用真空腔技术来抑制油料洞库油气爆炸的设想,并对真空腔抑制油气爆炸过程中的传热机理和传质机理进行了详细分析。