热辐射强度对煤燃烧特性的影响实验研究

为研究温度对煤燃烧特性的影响,采用锥形量热仪在不同热辐射强度(35、40、45、50 kW/m^(2))下对朱集东煤矿气煤进行燃烧测试。结果表明:煤样热释放速率峰值随热辐射强度增加而增大,热辐射强度50 kW/m^(2)时煤样热释放速率峰值为81.54 kW/m^(2),较35、40和45 kW/m^(2)时分别增加15.96%、10.41%和1.53%;煤样总热释放量变化顺序为45 kW/m^(2)组>50 kW/m^(2)组>40 kW/m^(2)组>35 kW/m^(2)组,即随热辐射强度增加先增大后减小。随着热辐射强度由35 kW/m^(2)增加至50 kW/m^(2),煤样质量损失速率峰值与总质量损失量均呈上升趋势,分别增加了38.15%和13.75%。在燃烧后期,45 kW/m^(2)组的CO释放量峰值最小,为0.36 kg/kg,相较于35、40和50 kW/m^(2)组分别降低了0.33、0.27和0.04 kg/kg。

JS—2红外涂料与95号玻璃复合体高热辐射强度的研究

将作者研制的JS-2红外涂料涂复在95号硬质玻璃载体上构成复合体.与乳白石英玻璃相比较,在相同的条件下,其热辐射强度可提高10%以上.

热辐射强度对棉花燃烧特性的影响

利用锥形量热仪对两组质量为10、20 g的棉花进行了热辐射点燃实验,热辐射强度分别选取35、30、25、20、15、10、5、4、3、2 kW/m^2,对其热释放速率曲线、总热释放量曲线、燃烧残留物形貌和残余质量进行了对比分析。研究结果表明:棉花明火燃烧时总是同时存在阴燃,明火燃烧的热释放速率峰值高于同条件下阴燃的热释放速率的最大值,随其规模程度的增大而增大。阴燃的热释放速率曲线没有峰值,热释放持续的时间较长。尺寸100 mm×100 mm×24 mm、质量10 g棉花样品的临界点燃热辐射强度为2~3 kW/m^2;尺寸100 mm×100 mm×24 mm、质量20 g棉花样品的临界点燃热辐射强度为4~5 kW/m^2。随着堆积密度、相对湿度增加,临界点燃热辐射强度提高。

地面火炬出口烟气热辐射强度计算方法

在工业火炬应用中,地面火炬筒体出口高温烟气对地面热辐射强度的工程计算方法鲜有提及。本文通过分析地面火炬高温热烟气辐射热强度的影响因素,利用烟气辐射计算方法,建立了可供工程应用的地面火炬烟气辐射强度计算模型,为地面火炬热辐射强度计算提供理论依据。利用此模型计算了地面火炬工程实例中热烟气对地面最大受热点的热辐射强度数值,结果表明地面火炬出口热辐射强度与排烟温度成正比。依据计算结果讨论了地面火炬出口烟气热辐射对操作人员及周边装置的影响,为地面火炬设计中出口烟气温度的选取提出了参考依据。

八角亭平台放空火炬热辐射强度的计算流体动力学模拟

用于计算放空火炬热辐射强度的API RP521荐用方法及其被修正后的一些工程计算方法均未考虑燃烧火焰的温度和热辐射的方向性,不能得到更准确的结果。应用计算流体动力学(Computional Fluid Dynamic,简称CFD)模拟技术对东海八角亭平台放空火炬在不同工况下的燃烧和热辐射状况进行了模拟,建立了该平台放空火炬全场、关键截面的温度场和热辐射强度场。将CFD模拟结果与以往工程方法计算结果进行了对比,指出了工程计算方法在热辐射强度计算方面存在的不足。CFD模拟技术能够直接模拟火炬燃烧和热辐射等物理过程,可以得到符合实际的更为准确、详细的结果。

ABS塑料在不同热辐射强度下的燃烧特性研究

为研究丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料在不同热辐射强度下的燃烧特性,利用锥形量热仪开展燃烧实验,测量采集了热释放速率、点燃时间、持续燃烧时间、质量变化、烟气成分、产烟变化等参数数据,分析其规律变化,并根据实验数据评估了该材料的火灾性能指数和火灾增长指数两项指标。数据表明,随着热辐射强度的增加,该材料的热释放速率峰值增大,点燃时间变短,耗氧量增加,产烟率峰值增大,数据同时表明该材料耐火性能不好,且发生火灾时危险性更大。

基于差分法研究热辐射强度与距离的关系

测定热辐射强度与距离关系时仪器直接暴露在空气中,空气对辐射的吸收导致热辐射测量值不准确.考虑空气对实验的影响,在理论推导过程中引入差分方法,利用最小二乘法拟合数据,获得了空气的辐射吸收因子和距离影响因子.

石油化工企业火炬及油田站场火炬热辐射强度与水平距离的关系

在石油开采和加工过程中,将不可回收的可燃性气体通过火炬高温燃烧变为其他化合物排放。但是,可燃性气体在燃烧过程中产生热辐射,热辐射的强度会对生命和财产造成影响。同一地点受热辐射的影响取决于火炬放空量、火炬高度和火炬水平距离。论述了石油化工企业及油田站场的火炬放空量取值和火炬平面布置。以国内某1 000×104t炼油厂和苏丹六区块油田某FPF项目为例,进一步说明了火炬热辐射强度、火炬高度和火炬水平距离的关系,为项目征地提供了科学依据。

焦炉煤气放散火炬装置受热点的热辐射强度的讨论

为防止因火炬辐射热导致发生人身安全事故,需要根据火炬热辐射情况,确定火炬装置附近受热点的热辐射强度是否满足安全要求。

热辐射强度对A320客机货舱侧壁板燃烧特性的影响

为研究热辐射强度对A320客机货舱侧壁板燃烧特性的影响,在不同热辐射强度环境下开展燃烧实验,使用锥形量热仪测量了引燃时间、燃烧时长、生成烟气、热释放速率等参数。结果表明:热辐射强度为30 kW/m2时壁板不会燃烧;引燃时间、燃烧时长均随热辐射强度增大而缩短;热辐射强度增大后,CO、CO2含量峰值升高且峰值时间提前,O2含量则下降更快;产烟率、热释放速率峰值均随热辐射强度增大而升高且峰值时间提前;根据实验数据计算火势增长指数(FGI)和火险潜在指数(FPI)两项火灾危险性评价指标,发现FGI值、FPI值均与热辐射强度成正比。

大型原油储罐扬沸事故热辐射伤害计算模型

运用圆柱模型、点源模型和温度模型三种常见模型对实际案例进行计算分析,得到了三组不同的计算结果。分析计算结果可知,这三种模型适用于大型原油储罐扬沸火灾辐射强度的计算,具有较高的可信度。结合热辐射伤害判定依据可知,罐区发生扬沸事故后,邻近的设备全部被损坏,1min内人员全部死亡。

油罐扬沸火灾热辐射危害研究

针对油罐扬沸火灾热辐射强度难以计算的问题,采用分阶段法计算油罐扬沸火灾热辐射强度。采用圆柱火焰模型计算油罐扬沸火灾中准稳态燃烧阶段的热辐射强度,结果与试验值一致。建立油罐扬沸阶段的油品沸溢半径计算模型,并结合点源模型计算扬沸阶段的热辐射强度,计算结果与试验结果吻合较好。计算油罐扬沸火灾油品沸溢半径和热辐射强度,特别是扬沸阶段的热辐射强度,可为降低油罐扬沸火灾的热辐射危害提供理论依据。

强风条件下大型储罐火灾的热辐射灾害影响

风速对火灾的发展过程有很重要的影响,目前国内外对强风条件下储罐区防火间距的规定尚不明确。利用FDS火灾模拟软件对强风条件下容积为10万m^3的大型原油储罐进行了火灾仿真模拟。分析了6级、8级、10级及12级强风作用下火源的热释放速率、火焰中心温度及热辐射强度的变化特征,得到了热辐射对普通人员、消防官兵及邻近下风向储罐的灾害影响程度。结果表明,随风速增大火焰热释放速率有增大的趋势,火焰中心温度不断降低,且高温区域高度不断下降。在强风作用下,火焰向下风向发展,下风向热辐射强度上升,导致下风向邻近储罐在热辐射的不断作用下有破裂泄漏的可能。对于常年有强风发生的地区,现阶段规定的10万m3油罐间的防火间距已不能满足储罐的安全性,应根据当地实际情况进行调整。

低辐射强度下古建筑木构件材料的燃烧特性

为研究古建筑木构件材料在火灾下的燃烧特性,使用锥型量热仪对古木材试样的点燃时间、临界辐射强度、热释放速率、燃烧气体中CO体积分数等燃烧特性进行试验研究。试验发现3种不同厚度试样的临界辐射强度分别为8.81,9.40,10.55kW/m^(2)。试样厚度增加会使古木材点燃时间延长,临界辐射强度增大,材料的热释放速率所形成的双峰值曲线的峰值降低。燃烧气体中CO体积分数曲线与热释放速率所绘制出的曲线的形态一致,同一厚度的试样在不同辐射强度下其燃烧特性呈现出显著区别。与新木材相关燃烧特性参数对比,劣化后的古木材临界热辐射强度降低、点燃时间减小,5 min内平均热释放速率较高。研究表明,古建筑木构件材料燃烧特性有显著变化,可为古建筑火灾研究提供参考。

变风速条件下储罐火灾热辐射数值模拟

选取陕北某石油库,根据当地气象条件,利用FDS分别模拟风速条件为0、1.5、4.0、8.0m/s的储罐区火灾事故,从火源热辐射速率、火灾场景、热辐射强度等方面对储罐区火灾特性进行分析。结果表明:随着风速的增大,火源的热释放速率有增大的趋势;风力作用下,火焰形状急剧倾斜,火焰主要发展方向由竖直方向变为下风向;不同风速条件下,热辐射强度的空间分布变化较大。

基于PHAST的输气站场放空火炬热辐射安全距离与影响因素研究

通过PHAST软件对火炬点火形成喷射火的影响范围及其影响因素进行模拟研究,研究距离、风速、风向和大气稳定度对热辐射强度的影响规律。研究表明:热辐射强度随距离的增大先增大后减小,但在距离火炬中心较远的区域,距离对热辐射强度的影响不大;总体上风速越大,热辐射强度越大,但距离火炬中心较远的区域,风速对热辐射强度的影响可以忽略;下风向的辐射距离大于侧风向的且远大于上风向的辐射距离;大气稳定度对热辐射强度的影响可以忽略。

长输管道线路阀室放空系统热辐射影响范围研究

天然气热放空广泛应用于长输管道阀室检维修、危险作业及压力参数超限等突发事件的应急处置,热放空火焰热辐射强度直接关系到天然气管道运营安全和人员健康。采用DNV PHAST软件建模并计算典型场景热辐射强度,分析风速、温度、湿度等气象参数和物料温度对热辐射强度的影响,以及放空立管不同高度时的地面人员、设备设施安全性。研究结果表明,风速对下风向热辐射最远距离的影响最大,增加放空立管高度可减少热辐射对周围人员、地面建(构)筑物和设备设施带来的影响。

重复受热条件下木材防火涂料有效性研究

针对P-N-C防火阻燃体系的氨基树脂涂料,为探究以表面涂覆法进行阻燃处理后所受热辐射强度对木材防火涂料性能的影响,采用锥形量热仪与同步热分析仪开展试验,提出炭层二次加热法,有效检验了不同火灾情况下防火涂料的阻燃性能,并以热重分析技术检验结论的可靠性。通过涂料的热重分析、涂覆试样的二次辐射加热数据分析得出,涂料在575~750℃温度范围内完全炭化,进入相对稳定阶段。对比分析此温度范围对应的35 kW/m2辐射强度下,涂覆试样二次加热的引燃时间、热释放速率、总产烟量、火灾增长指数等参数,得出此条件下膨胀炭层的阻燃性能最佳。

基于FSA的相邻罐消防冷却水系统设计探讨

罐区消防冷却系统是油田站场消防设计重点,结合中东地区某油田罐区消防冷却保护设计实例,解决相邻罐设计问题。通过对比国内外标准发现,在确定相邻罐设计固定式冷却喷淋系统方面,国内外均采用罐壁之间间距是否大于N倍罐直径的设计原则;在消防冷却喷淋强度及面积设计方面,总体趋势为我国标准体现冷却喷淋强度低,罐壁冷却面积大;国际标准体现冷却喷淋强度高,罐壁冷却面积小,考虑罐壁上半部分气相空间冷却。同时,国际上引入火灾安全分析(FSA)复核消防冷却设计方案,通过软件模拟不同火灾工况下的相邻罐表面热辐射强度,按热辐射强度超过12.5 kW/m^(2),则需考虑设计固定冷却喷淋系统,可结合事故泄漏发生频率高低、工程投资费用等进行最终确定。通过火灾安全分析复核,罐区消防冷却设计满足要求,得出在风险可接受条件下的消防设计方案,为项目投资决策提供技术支持,保障项目后续运行阶段平稳顺利。

棉被阴燃火灾实验研究

针对烟头引燃棉被的火灾案例,实验测量烟头的表面温度及热辐射强度,得到烟头表面最高温度可达289℃,很容易引燃棉被等可燃物。通过无被套棉被的阴燃实验和有被套棉被的阴燃转明火实验发现,在没有被套的情况下,棉絮间空隙较大,无法积聚热量,只能阴燃而无明火;有被套情况下,产生的热量大部分被阻隔在棉被内部,散热速度较慢,提供了棉被阴燃转明火所需的热量。