液化石油气储罐的热响应体现

时间：2020-01-05

液化石油气储罐的热响应体现

液化石油气储罐在周围发生火灾时，由于火灾对容器表面的热辐射和对流传热的影响，会使储罐发生一系列的热响应。由于工业界对安全的迫切需要及其学术上的综合性和复杂性，**都投入了大量的人力和财力对此进行了深入广泛的研究。（储罐，压力容器）研究的方法主要包括试验研究、理论和计算机模拟研究、典型事故分析研究等。试验研究是将不同比例、不同形状的容器置于不同的火灾环境中，对响应过程和有关参数如温度、压力、热通量等进行动态的观测和测量，从而揭示容器失效过程、失效处理及危害性预测。理论和计算机模拟研究是根据二维或三维的质量、动量和能量平衡方程进行较为复杂的场模拟或基于试验研究的结果进行简化的区域模拟，以及将场模拟和区域模拟结合起来的混合模拟，由于建立的复杂的偏微分方程组很难求得理论解，因此一般是借助于计算机进行数值求解。典型事故分析是收集以往发生的事故的有关数据资料，并进行进一步的统计和理论分析，从而揭示其规律性。

液化石油气储罐的热响应主要表现在以下几个方面：

1　储罐壁温响应

理论和实验研究都表明，储罐在火灾环境下，储罐的壁温会迅速升高。储罐的壁温变化明显分为两个部分。即气相部分和液相部分，我们分别称其为干壁温度和湿壁温度，干壁温度明显**湿壁温度。未保护的液化气容器在全包围火灾条件下，干壁温度较高达到600～ 700℃，干壁温度受到热输入量、热损失、壁厚等因素影响，其数值取决于容器大小及壁厚、充装水平等。

2　储罐内部液化气热响应

试验发现，内部介质的热响应分为两个阶段：在**阶段，液相温度未达到饱和温度，处于过冷状态，内部介质可以分为五个区域：边界层区、底部不稳定液体区、分层区、过冷液体区和蒸汽区。在侧面边界层区内，热量由储罐内壁传入后液体会沿容器壁面上升，到底液体表面后向中心运动，并且从中心向下部的过冷液体区运动，与过冷液体混合。然后又进入边界层区，重复上述传热过程。由于这种垂直方向的自然对流引起液体和气体在垂直方向的温度梯度，这种现象称为热分层。在底部的不稳定液体区，液体接受从储罐内壁传入的热量后，直接垂直向上运动与过冷液体混合。

3　储罐内部压力响应

储罐内部的压力变化主要取决于内部介质的温度变化规律，实验研究发现，压力主要决定于内部分层区的温度。

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