基于FDS的水噴淋熱輻射防護(hù)效用研究.pdf

1、近二十年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛,在能源方面特別是油品的用量日益增加,大型化成了油罐及油品罐區(qū)的趨勢(shì)。罐區(qū)是大量油品的存貯場(chǎng)所,一旦防火工作不到位,很容易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故,造成巨大損失。油罐火災(zāi)之所以難以控制和撲滅,除了油品火災(zāi)本身極大的危險(xiǎn)性以外,另一重要原因是其迅猛的火勢(shì)和高燎的火焰對(duì)附近設(shè)備和相鄰儲(chǔ)罐的高強(qiáng)度熱輻射,造成相鄰油罐被引燃,極易形成火災(zāi)的進(jìn)一步擴(kuò)大發(fā)展,所以罐區(qū)安全及其防火問(wèn)題日益受到重視。油罐發(fā)生火災(zāi)時(shí),水噴淋冷卻系統(tǒng)

2、能有效地對(duì)熱輻射產(chǎn)生防護(hù)作用,為深入探討油罐水噴淋冷卻系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)熱輻射的削弱影響及防護(hù)效用,本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了較為深入的研究。
　　 首先,從油品危險(xiǎn)性到油罐火災(zāi)危險(xiǎn)性,從熱輻射原理到火災(zāi)的熱輻射危害以及從罐區(qū)布置到罐區(qū)的防護(hù)措施,本文進(jìn)行了全面的理論收集及分析。其次,通過(guò)比較分析,選擇火災(zāi)模擬軟件FDS對(duì)油罐火災(zāi)進(jìn)行了數(shù)值模擬。在模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,分析了油罐火災(zāi)的火焰高度、火焰傾斜度、火焰溫度等燃燒特性,證實(shí)了

3、FDS的準(zhǔn)確性和可信性。以5000 m3油罐為例,在火焰高度方面,油罐火焰高度的模擬結(jié)果為21.25 m,與理論的高度19.5 m相吻合,其誤差僅為8.97％;在火焰傾斜度方面誤差在20-30％;火焰溫度方面,模擬的結(jié)果1250℃左右與理論的1200℃也基本符合。于此同時(shí),研究了著火罐熱輻射強(qiáng)度的分布以及風(fēng)速、間距等不同初始條件對(duì)熱輻射的影響。最重要的是,同時(shí)探測(cè)了相鄰罐在有無(wú)水噴淋冷卻及不同水噴淋強(qiáng)度作用下熱輻射的空間分布,并由此探討

4、了水噴淋系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)熱輻射的防護(hù)效用。通過(guò)對(duì)相鄰罐熱輻射的分析,判斷得出相鄰罐離著火罐最近的面是受熱輻射危害最大的區(qū)域,加強(qiáng)此區(qū)域的消防和冷卻措施,是有效防止二次事故的方法。水噴淋系統(tǒng)對(duì)相鄰罐起到了良好的防火冷卻及對(duì)熱輻射的防護(hù)作用,5 L/min,10L/min,30 L/min,50 L/min噴淋防護(hù)削弱率分別為39％、48％、64％、69％左右。有噴淋的情況下對(duì)相鄰罐所受的的熱輻射強(qiáng)度整體穩(wěn)定降低,對(duì)相鄰罐起到了相應(yīng)不同程度的保護(hù)