船用高压二氧化碳灭火装置钢瓶的压力与充装率、温度的关系

船舶在海上航行时,一旦发生火情,难以及时获得外部救助,高度依赖自身消防能力。大量国内航行海船使用高压二氧化碳灭火装置作为机舱、货舱等处所的主消防措施。高压二氧化碳灭火装置的灭火剂通过加压存储于钢瓶中。钢瓶内部承受的压力与充装率、环境温度密切相关。

液化气体容器的设计充装率及其操作控制

本文叙述了保证容器不发生满液危险的设计充装率的确定原则、计算方法及充液操作控制要点。

车用液氢气瓶快充过程数值研究

车用液氢气瓶加注过程中,因加注速度快且气瓶容积小,极易造成过充现象,导致安全事故发生。针对设有气包防过充装置的车载液氢气瓶建立三维对称模型,采用CFD方法对气瓶快速加注过程开展数值仿真。分析了开孔孔径、加注速率、初始充满率和防过充装置容积对防过充装置性能的影响规律。结果表明:开孔孔径是影响防过充装置性能的主要因素,其限制了液体的流通能力;采用6 mm孔径和初始充装量为50%的状况下,充装结束后气瓶都将过充,最大充装率可达98.4%;采用大容积的防过充装置可以为气瓶预留更多的气相安全空间,但同时也会导致充装量不足等问题,当防过充装置容积为100 L时,最终充装量仅有77.2%。

液氯生产和充装中的安全要点

叙述了液氯生产和输送过程中的安全注意事项,包括严格控制原料氯中氢含量和生产系统中三氯化氮的含量,对设备管道要加强检修,强调要按照规范检验和使用钢瓶。

池火环境下液化石油气储罐响应规律及影响因素

有关液化石油气(LPG)储罐火灾爆炸的研究,国内外研究者对池火环境下LPG储罐的热响应规律开展了大量的实验研究和数值模拟工作,但研究结果尚难以给出通用规律。为此,利用FLUENT软件建立了池火灾环境下LPG储罐热响应模型,以英国HSE管理局现场实验的卧式LPG储罐为例进行了三维数值模拟,计算结果与实验实测结果吻合较好。数值模拟结果表明:①池火环境下储罐内介质温度分布总体上呈现上部高下部低的趋势,气相及液相区的温度分层明显;②储罐内介质压力上升速率随着充装率的增大而增大;③LPG储罐失效是由介质温度升高导致的储罐内介质压力升高和气相区壁温升高导致的材料强度下降共同引起的。

不同截面形状罐体液罐车液体质心特性

为获取液罐车作转向行驶时罐内液体质心变化特性,以常见的圆形、椭圆形、多段弧形和方形四种截面形状罐体为研究对象,将液罐车转向行驶时罐内液体视为准静态变化过程,利用均质平面质心计算原理,构建了不同工况条件下的液体质心计算模型,采用MATLAB数值仿真方法,得到了质心坐标及质心轨迹图像,对比分析了不同截面形状罐体的图像规律及车辆侧向稳定特性,研究结论可为液罐车设计及行驶稳定性研究提供依据。

船用LNG储罐的液体晃荡数值分析

针对船用LNG储罐罐内充装度不足,船舶的运动会诱发罐内LNG液体晃荡的问题,提出LNG储罐晃荡分析的VOF方法,验证模型的可用性,进行LNG储罐中液体晃荡的数值模拟,分析充装率、防波板等因素对晃荡过程的影响。研究表明,液体晃动对储罐产生的最大冲击力随充装率的升高先增大后下降,安装防波板对于15 m3小型储罐可达到较好的防波效果。

天然气放空管地面爆燃点火装置点火特性研究

针对目前对天然气放空管地面爆燃点火装置点火机理认识的不足,导致其一次点火成功率较低的问题,采用FLACS分析了典型地面爆燃点火装置传火管传火动态过程,探讨了传火管内可燃气体体积分数、可燃气体充装率以及传火管长度对其点火性能的影响。结果表明:传火管内的平均火焰传播速度为155 m/s,为爆燃过程;传火过程中传火管内的最大超压峰值高达2.5×105 Pa,须确保传火管具有足够的承压能力,且应固定牢靠;地面爆燃点火装置应在可燃气体和压缩空气进口管路分别增设流量计量仪表,使传火管内充装体积分数接近于9.5%的可燃气体,并确保充装率在40%以上;传火管的点火性能随其长度的增大而变差,尤其在传火管长度大于35 m后将快速变差。研究成果为天然气放空管地面爆燃点火装置的优化设计、安装固定与点火操作提供了理论支撑。

LNG储罐火灾环境热响应数值分析研究

建立了LNG受热自然对流及气化传质数学模型。针对立式全容储罐不同火灾情况的热响应过程进行三维数值模拟。分析了不同火灾情况下,不同充装率对LNG储罐热响应的影响。研究表明:火灾初期,罐内温升较快,自然对流剧烈。罐体充装率相对越高,罐内压力响应越快,温度响应越慢。且池火情况充装率对压力的影响更大。喷射火灾引起的热响应快于池火火灾。计算结果与相关文献吻合较好,可为工程应用提供一定的理论指导。

小型LPG储罐火灾超压预警研究

本文针对液化石油气储罐泄漏火灾事故,建立了耦合储罐泄漏进程和LPG火灾燃烧热模型的储罐超压模型,对LPG储罐泄漏、火灾、罐体超压进行了模拟。确定了不同充装率、不同泄漏孔径储罐罐体内部压力的变化,确定了90%充装率下最危险的泄漏孔径、最短预警时间,可为预防和控制罐体超压失效事故提供技术支持。

七氟丙烷灭火系统设计浅析

通过对某银行广西区分行的3层机房消防改造工程中采用的全淹没式七氟丙烷灭火系统设计,对该项新型技术进行分析总结,着重介绍了七氟丙烷灭火系统的设计要点。

博物馆文物仓库气体灭火系统的选择及计算

气体灭火系统在实际设计中,需考虑火灾扑救、环境保护、经济实用等诸多因素,选择一种满意的消防设计方案常常十分复杂。文章阐述了博物馆文物仓库气体消防系统选择时的比较分析,并介绍了设计过程中的计算方法,对工程设计有参照意义。

一种零放散LNG罐箱的设计研究

针对LNG罐箱在运输和储存过程中产生并放空大量BOG造成的能源浪费和环境污染问题,以大功率斯特林制冷机外置制冷设备为冷源,研发了一种零放散LNG罐箱。介绍罐箱的结构与原理。应用制冷机的LNG罐箱能有效实现BOG液化回收,避免BOG放散。对罐箱吸收热量进行计算。利用PROⅡ软件模拟计算不启动、启动制冷机时罐箱升压情况。当不启动制冷机时,随着时间的推移,罐箱内温度和压力逐渐上升。当启动制冷机后,罐箱压力呈先降后升的周期性波动。分析罐箱升压的影响因素,探讨制冷机停机压力、初始充装率对罐箱升压速度的影响。当启动压力相同时,不同停机压力下,罐箱压力均会周期性变化,启停压差越小,罐箱压力的变化周期越短。在制冷机启、停压力为0.79、0.70 MPa时运行成本最低。初始充装率越大,罐箱的升压速度越慢,制冷机的启停周期越长。结合工程实例,对零放散LNG罐箱进行经济性分析。该零放散罐箱改造项目的静态投资回收期为423 d,后期运行每年的净收益约为7.77×10^4元/a。