易燃易爆物质低温常压储罐火灾机理与防灭火机制研究

依据低温常压储存系统的构成，研究存储物质的热效应与系统之间的相互作用，确定系统可能产生热辐射作用和裂缝作用的途径与方式，给出导致系统失效的模式。利用已有的低温气液两相流试验数据库，根据易燃易爆物质的燃爆特性，利用CFD构建低温储存系统储罐失效数值试验场，进行数值实验，分析低温液体的爆炸模式，研究系统失效导致蒸汽爆炸BLEVE的途径。针对储罐液化气体发生爆炸性汽化、快速泄放并变成大量气体滞留在空气中而引起次生化学性爆炸并导致大面积火灾的特点，利用泄漏扩散模式实验模型平台开展次生火灾和化学性爆炸的试验与数值模拟，确定泄漏发生后物质的泄漏形态、速度、浓度等各种属性数值，研究低温常压储存系统储罐BLEVE导致泄漏后次生灾害的模式和成灾机制，依据灭火剂的灭火机理，根据泄漏后的模拟结果所给出的属性数值，进行防火控制、灭火过程的数值模拟，建立相应的防控和灭火机制，构建相应的防灭火模式并指导消防设计。

本研究依据低温常压储存系统的构成，研究系统存储物质的热效应与系统之间的相互作用。低温常压储存系统主要选择液化石油气、环氧丙烷开展相应的研究工作，同时选择液化石油气、二氯丙烷、原油的常温带压储存系统作为对照，比较研究其常温带压与低温常压存储的系统存储物质的热效应与系统之间的相互作用；在此基础之上，依据所选液化石油气、环氧丙烷、二氯丙烷和原油的理化性质与气化特性，分别研究不同存储系统可能导致的灾害模式及事故原因，确定不同性质存储系统的储罐可能产生热辐射作用和裂缝作用的途径与方式，给出了导致系统储罐失效的模式。.针对储罐液化气体发生爆炸性汽化、快速泄放并变成大量气体滞留在空气中而引起次生化学性爆炸并导致大面积火灾的特点，采用类比研究的方式，选择液化石油气、环氧丙烷、二氯丙烷、原油的存储实际案例，分别探讨在不同系统、不同构成中蒸气云爆炸和BLEVE不同灾害形式的事故后果；利用事故树方法对液化石油气、原油导致BLEVE事故的途径及控制进行了研究，给出了不同系统与构成中的事故模式与控制模式。.基于FDS模拟，研究了常温存储条件下，二氯丙烷储罐的罐内池火灾和大型原油储罐池火灾模的事故后果及影响方式。利用FDS软件，研究了低温常压存储条件下，环氧丙烷储罐和液化石油气储罐罐内池火灾的事故后果及影响方式。.依据灭火剂的灭火机理和防火控制机理，开展大型原油储罐初期火灾场景下，固定消防设施灭火能力计算与评估研究，研究结果表明，罐区自动灭火系统完全能满足控制该类初期火灾的灭火需求，灭火时间为7.15min；基于FDS软件，开展全面积池火灾场景下灭火过程的CFD数值模拟，研究表明，池火灾热辐射强度随燃烧时间的增大而增强，最后趋于稳定在25KW/㎡左右。此条件下，消防冷却水系统不能满足冷却储罐的需求；火灾发生后，需经过46min，泡沫灭火系统才可将火扑灭，但罐区自动灭火系统泡沫液持续供给时间为30min，火灾不能被有效地控制，消防泡沫灭火系统不能满足灭火需求。