基于FDS的水噴淋熱輻射防護效用研究.pdf

1、近二十年來,隨著我國經(jīng)濟的騰飛,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。罐區(qū)是大量油品的存貯場所,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)本身極大的危險性以外,另一重要原因是其迅猛的火勢和高燎的火焰對附近設(shè)備和相鄰儲罐的高強度熱輻射,造成相鄰油罐被引燃,極易形成火災(zāi)的進一步擴大發(fā)展,所以罐區(qū)安全及其防火問題日益受到重視。油罐發(fā)生火災(zāi)時,水噴淋冷卻系統(tǒng)

2、能有效地對熱輻射產(chǎn)生防護作用,為深入探討油罐水噴淋冷卻系統(tǒng)對火災(zāi)熱輻射的削弱影響及防護效用,本文采用數(shù)值模擬方法對此問題進行了較為深入的研究。
　　 首先,從油品危險性到油罐火災(zāi)危險性,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)的防護措施,本文進行了全面的理論收集及分析。其次,通過比較分析,選擇火災(zāi)模擬軟件FDS對油罐火災(zāi)進行了數(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,研究了著火罐熱輻射強度的分布以及風(fēng)速、間距等不同初始條件對熱輻射的影響。最重要的是,同時探測了相鄰罐在有無水噴淋冷卻及不同水噴淋強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)對火災(zāi)熱輻射的防護效用。通過對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)對相鄰罐起到了良好的防火冷卻及對熱輻射的防護作用,5 L/min,10L/min,30 L/min,50 L/min噴淋防護削弱率分別為39％、48％、64％、69％左右。有噴淋的情況下對相鄰罐所受的的熱輻射強度整體穩(wěn)定降低,對相鄰罐起到了相應(yīng)不同程度的保護