改变垫水层沸点的薄层扬沸实验研究

扬沸是油池火灾的一种特殊现象,燃料和垫水层交界面的过热温度和沸腾状态是决定扬沸是否发生以及发生时间的最主要因素,过热温度由沸点决定。在垫水层中添加氯化钠能够改变垫水层的沸点,从而改变交界面的过热温度。在垫水层添加氯化钠使其成为饱和氯化钠水溶液,对此条件下的油池火燃烧进行实验探究,以验证前人关于扬沸临界条件的研究结果,并为扬沸防治提供思路。垫水层改变为饱和氯化钠溶液后,柴油实验组均没有发生扬沸,且观察到火焰温度和热辐射强度的下降。表明此方法可以有效抑制扬沸的发生。     

油品火灾扬沸前兆现象的实验研究

本文研究典型油品扬沸前兆期的火行为。应用火焰显示技术观察扬沸前兆期的火焰结构；测量扬沸过程中油、水层的温度——时间历程；在时域、频域上分析扬沸前兆的微爆噪声特性；并在原理上提出诊断，预报油品火灾扬沸发生的新途径。     

原油储罐火灾扬沸形成时间预测模型研究

扬沸火灾是一种突变性火害现象,其发生能导致巨大的人员伤亡和财产损失,其形成时间预测问题一直备受关注。根据能量守恒定律,把原油层内的热量传递看作无内热源、常物性的非稳态传热问题,建晓热量传递模型,通过预测油层内的温度分布,结合小尺度油罐扬沸火灾实验结果,推导出扬沸形成时间预测模型。并对其可靠性进行了案例验证,结果表明模型准确,误筹较小。实验发现随着罐径的增大,水层厚度对扬沸形成时间的影响逐渐减小。通过预测模型计算得到：扬沸形成时间与初始油层厚度和罐径的比值存在正比例关系。     

油罐扬沸火灾防治模拟实验研究

分析扬沸火灾形成的3个基本物理条件,给出扬沸三角形的概念,提出通过破坏3个基本条件中任一条件来抑制扬沸火灾发生的构想。为解决其防治问题建立小尺度油罐扬沸火灾防治模拟实验台,用沸石和双列盘管式冷却法对扬沸火灾防治进行了实验研究;通过对比两种方法施加前后的油层、油水界面、水层温度和火焰辐射,发现双列盘管式冷却法和沸石能有效地抑制扬沸的形成和降低扬沸的危害程度。从机理上分析,小尺度油罐扬沸火灾的防治方法可为扬沸火灾的防治提供一定的理论依据。     

改变垫水层沸点的薄层睛扬沸实验研究

扬沸是油池火灾的一种特殊现象,燃料和垫水层交界面的过热温度和沸腾状态是决定扬沸是否发生以及发生时间的最主要因素,过热温度由沸点决定.在垫水层中添加氯化钠能够改变垫水层的沸点,从而改变交界面的过热温度.在垫水层添加氯化钠使其成为饱和氯化钠水溶液,对此条件下的油池火燃烧进行实验探究,以验证前人关于扬沸临界条件的研究结果,并...     

扬沸火灾发生时间预测模型的建立与应用分析

原油储罐扬沸火灾由池火灾发展而成,是一种危害性极大的事故.准确预测扬沸事故发生的时间,是扬沸机理研究中的难题之一.现有扬沸时间计算的通用模型由于没有考虑油品的粘性作用,计算结果误差较大.把扬沸火灾简化为无内热源的非稳态传热问题,在此基础上进行传热分析,进而推导出扬沸事故时间计算模型.设定了6组不同尺寸和不同充装水平的原油储罐池火灾,利用推导模型计算出了相应的扬沸事故发生时间.将计算结果与通用模型计算结果以及实验结果进行对比:该模型的准确性由于通用模型,计算结果与实验值误差较小,较为合理.研究结果对于扬沸火灾事故下消防人员的灭火救援的安全保障具有重要意义.     

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.     

原油罐沸溢火灾发展阶段及沸溢发生时间试验研究

为观察原油储罐沸溢火灾燃烧过程,探究影响沸溢发生时间的因素及规律,利用小尺寸模拟储罐开展原油罐火灾模拟试验研究。根据火焰图像与质量燃烧速率变化,原油罐火灾可以划分为扩展、稳定燃烧、沸溢燃烧、火焰熄灭4个阶段。在考虑油罐尺寸与初始油层厚度的基础上,建立原油罐火灾沸溢发生时间预测模型。结果表明,沸溢发生时间与初始油层厚度和油罐直径的比值呈正比关系。     

航空煤油薄油层燃烧特性实验研究

为研究薄油层燃烧特性,开展航空煤油薄层油池火实验,分析油品燃烧的整个过程、燃烧速率、火焰高度和辐射反馈等参数随时间的变化规律。结果表明:整个薄层燃烧过程除发展、稳定和熄灭阶段外,还存在薄层燃烧衰减阶段。稳定阶段的燃烧速率与初始油层厚度相关,但随着厚度的增加其逐渐趋于稳定;薄层燃烧衰减阶段,燃烧速率会随着实时油层厚度的下降逐渐降低。对比火焰高度的实测值和模型预测值发现,Heskestad模型的预测更接近实际结果;燃烧发展阶段后,火焰辐射反馈基本维持稳定,受初始厚度的影响较小,但辐射透射强度会随着油层厚度的降低而增加,且增速逐渐加快,表明辐射透射在薄层燃烧衰退阶段中起到关键作用。结合辐射透射的变化规律,将辐射反馈分为可吸收和不可吸收2部分,并提出用于预测辐射透射大小的经验模型。     

垫水层对油池火燃烧特性影响的试验研究

研究垫水层对小尺度油池火燃烧特性的影响.分别测量在有、无垫水层情况下,正庚烷和航空煤油(RP-5)池火燃烧过程中质量损失速率及温度分布随时间的变化特征,同时通过摄像机记录油池燃烧过程中发生的现象.结果表明,垫水层对不同沸点燃料池火的燃烧发展过程及质量损失速率的影响截然不同.当无垫水层时,由于池壁温度超过燃料沸点,庚烷池火发生沸腾燃烧现象;而航空煤油沸点较高,燃烧过程中没有发生沸腾现象.当有垫水层存在时,由于油水界面温度超过水的沸点,沸点较高的航空煤油池火发生薄层喷溅现象;由于庚烷沸点低于水,庚烷垫水池火燃烧过程比较平稳,只发生了局部溅射现象.     

Small scale boilover and visualization of hot zone

Experimental studies of boilover were conducted in small scale rig at Universiti Teknologi PETRONAS (UTP), Malaysia and Loughborough University, United Kingdom. The study at UTP was aimed to demonstrate the ability of conducting tests at a smaller scale to simulate the boilover phenomenon. At Loughborough University, a novel laboratory scale rig was designed and built in order to obtain visual records of fuels' behaviour in a pool fire. The ultimate objective of these studies is to develop a greater understanding of boilover pertaining to fires involving the contents of storage tanks. Fuel mixtures containing light and heavy components were burnt as to study the feasibility of reproducing hot zone formation and boilover in a smaller scale and a safe environment. Boilover occurred after certain period of burning. It is found that thickness of the hot zone changed with time. It is also found that the time needed to start boilover increased when fuel thickness increased. The visualization of the fuel behaviour during the experiments was obtained to better understand the formation and growth of hot zone, the boiling of water layer and hence the boilover occurrence. Based on the data analysis and the photographs recorded from the experiments, the laboratory scale experimental rig could be used to simulate the hot zone formation mechanism and the boilover event safely and successfully. Such information are important for the understanding towards boilover phenomenon.     

带防腐层在役压力容器表面磁粉探伤灵敏度的试验研究

采用人工裂纹试样的方法 ,模拟压力容器涂刷油漆防腐层的状况进行磁粉探伤 ,得出了油漆防腐层厚度与裂纹检出灵敏度的定量关系 ;结合CVDA《压力容器缺陷评定》规范 ,探讨了试验方法对一般在役压力容器带有油漆的情况下 ,进行磁粉探伤检验的可行性。研究表明 :采用交流磁化法进行探伤 ,当漆层厚度大约小于2 5 0 μm时 ,灵敏度影响较小 ,同时亦表明不宜使用直流磁化方法。该结论对承受低应力工况条件下的压力容器安全质量检验和评估 ,具有重要参考价值     

油品燃烧时油罐壁温的实验研究

应用ＴＶＳ－２０００ＳＴ型红外热象仪对在１３５ｍｍ×７８ｍｍ×１２０ｍｍ的长方罐中含水油品的燃烧过程进行了动态壁温的测量。实验结果表明：对小尺度油罐，一维热传导的理论是可行的。另外，发现在扬沸前夕油层的温度梯度并不下降，而总的温度值下降，这有助于理解扬沸形成的物理过程和正确地预报扬沸。     

Small scale thin-layer boilover experiments: Physical understanding and modeling of the water sub-layer boiling and the flame enlargement

Boilover is defined as a violent ejection of fuel due to the vaporization of a water sub-layer, resulting in an enormous fire enlargement and formation of fireball and ground fire. This paper focuses on the physical principles behind the thin-layer boilover phenomenon, and on the improvement of the thin-layer boilover modeling. Small scale field and laboratory experiments, with a mixture of diesel and oil, and reservoirs ranging from 0.08 to 0.3 m, have been performed. High-speed visualizations and image processing, in parallel to temperature and mass loss measurements allows to better understand the water boiling, and the consequent flame enlargement. The modeling of the boilover period is done through the calculation of the pre-boilover burnt mass ratio and the boilover intensity based on the mass loss and on the flame enlargement.     

Floating roof storage tank boilover

Storage tanks are important facilities for the major hazard installations (MHIs) to store large quantity of crude oil. There is several fire types can occur with large diameter open top floating roof storage tanks. Boilover is considered one of the most dangerous fires in large-scale oil tank. The world has witnessed many incidents due to boilover in floating roof storage tank. Boilover problem has been studied in experiments and by models to understand how to control the boilover phenomena. An experimental study has been carried out in Jebel Dhanna (JD) terminal area by Abu Dhabi Company for Onshore Oil Operations (ADCO) with support of Resource Protection International (RPI) consultant. 2.4 m diameter and 4.5 m diameters pans have been used to study the characteristics of the large oil-tank fires (i) to gain more knowledge of the boilover phenomenon of crude oil (ii) verify if the crude oil stored by ADCO would boilover (ii) estimation of rate of hot-zone growth and the period needed from ignition to boilover (iii) estimation of radiant heat and consequences of boilover. This paper presents an overview on the floating roof storage tank boilover. The paper also presents briefly boilover experimental research study carried out by ADCO.     

广三高速公路扩建工程中桩承式加筋路堤的现场试验

结合广三高速公路扩建工程,对素混凝土桩和PHC管桩桩承式加筋路堤工作性状开展现场试验调查,在路堤填筑中以及填筑完成后对路基沉降、孔隙水压力以及深部水平位移进行监测和分析,试验结果表明:当软土厚度小于18m时,采用桩径为50cm的C15素混凝土桩,打穿软土层,桩中心间距1.8 -2.0m,平面呈三角形布置,桩帽采用C30混凝土浇筑成尺寸为1m×1m×0.4m的面板,拓宽路基孔隙水压力变化与填土高度和桩的龄期有关,路基工后沉降得到了有效控制;当软土厚度超过18m时,采用桩径为30cm,桩壁厚7cm的PHC管桩,按照桩中心间距2.5-3.0m间距呈正方形布置,桩帽采用设置双层钢筋的C30混凝土浇筑成尺寸为1.5m×1.5m ×0.4m的面板,路堤填筑完成后预压期内路基孔隙水压力基本未发生变化,路基几乎未发生侧向位移,路基剩余沉降很小,可以节省预压时间,尽早开展路面结构层施工,开放交通.     

扬沸过程燃烧噪声的谱分析（Ⅰ）──改进的最大熵谱法

本文通过对数字时间序列分析中最大熵谱法的研究，给出了分辨率比传统谱方法高得多的功率谱，并在扬沸火灾监测预报方面建立了扬沸前兆噪声的工程识别模型。本文第一部分讨论了改进的最大熵谱法，并通过研究热混合层的脉动温度和湍流撞击射流的脉动速度的谱结构，验证了该方法的可行性。