油品扬沸火灾特征参量实验研究

大型储油罐区内发生扬沸火灾时危害巨大,其危害程度与扬沸火灾时油品的燃烧特征参量有密切的关系.建立了小型扬沸火灾模拟实验台和数据采集系统,对混合原油和混合油品(煤油与机油)两种油品,在不同直径的小尺度油罐内,扬沸发生前后燃烧速率(线性燃烧速率和质量燃烧速率)、热释放速率、火焰温度、火焰热辐射和高度的变化规律进行了实验研究.发现这些特征参量在扬沸前后都发生了突变,其中扬沸阶段的燃烧速度、热释放速率和火焰辐射为平均值的几倍甚至几十倍.在对这些特征参量的突变进行定性和定量分析的基础上对引起突变的原因进行了分析,可为防控全尺度油罐扬沸火灾的危害提供参考依据.     

细水雾有效雾通量的称重法测量研究

雾通量是影响细水雾灭火性能的关键参数之一,前人研究它对灭火性能影响时,通常分析的是细水雾的总通量.为了将与火焰或燃料发生相互作用的细水雾从总量中加以区分,定义这部分雾通量为有效雾通量.测量雾通量主要有两种方法,一种是量杯收集法,另一种是间接测量积分计算法.在量杯收集法的基本思路上,提出了有效雾通量的称重测量法.通过建立细水雾发生系统与电子天平实时称重系统,实验验证了称重法测量的可行性.结果表明:称重法可以实时、有效获得细水雾的有效雾通量;且不同高度平均雾通量随高度变化的规律与一定假设前提下的理论推导结果能够较好地吻合,由此得到了有效雾通量空间分布的近似计算方法.在计算获得了有效雾通量空间分布的基础上,如果通过实验得到有效雾通量与细水雾灭火性能的对应关系,就可以分析出不同雾场不同区域的灭火性能分布,有效减少灭火实验次数.     

油品扬沸火灾形成与强度主要影响因素试验研究

针对扬沸火灾复杂的形成原因,通过对胜利原油和轻质柴油的热重分析及试验测量的热波传播速度与油品线性燃烧速率的比值,分析得到油品中重质组分越多,热波传播速率与线性燃烧速率的比值越大,越容易形成扬沸;试验分析了油品含水率及乳化水水滴直径与热波传播速率的关系,得到含水率在1.3%—2%时,热波传播速度存在最大值;在试验条件下,当乳化水水滴直径小于80μm时,不会形成扬沸;对6种不同沸点(沸程)和粘度的油品进行了扬沸试验,发现随着油品沸点(沸程)的升高,扬沸强度和扬沸时过热水层厚度一般都增大;一般随着油品粘度的增大扬沸强度和过热水层温度都增大.试验结果可用于探索扬沸的致灾机理和抑制扬沸的形成及降低扬沸的危害程度.