【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储罐火灾爆炸模拟，具体是一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置及方法。
技术介绍
1、随着中国经济的快速发展，化工行业对液体能源的需求呈现出爆发式增长。为了满足这一需求，化工园区内大量建设了常压卧式储罐，用以存储各类液体能源，例如：汽油，正庚烷等。对于常压卧式储罐，储罐内部与外界大气直接连通，储罐内部极易积聚易燃易爆气体。在雷击或静电作用下，卧式储罐易发生燃爆。燃爆后，罐体破裂油品溢出罐体形成大面积流淌火。罐区内卧式储罐距离相对较近，流淌火极易流动临近储罐周围，形成半湮没火(储罐的部分被火焰加热)或全湮没火(储罐全部被火焰覆盖)。不同火灾类型对储罐持续加热，造成临近储罐的破坏，引发连锁反应，造成多个储罐同时爆炸，形成严重事故后果。例如，2023年在长沙市一个存储乙醇的卧式储罐发生爆炸起火，可燃液体迅速从罐体两侧喷出，流淌至其他区域，造成18个卧式储罐和4个立式储罐全部引爆。因此，亟需研究不同外界火源作用下，储罐失效的关键临界参数，预防连锁事故。
2、目前，与本专利技术装置类似的模拟装置有：一种球形火灾模拟装置(授权公众号cn208436309u)，该装置通过在球形储罐外部设置燃烧单元，模拟自身储罐泄漏后的火灾；一种液化气储罐真火训练模拟装置(授权公告号cn204596218)通过在储罐顶部、中部和底部分别设置气体燃烧器，模拟储罐顶部、中部和底部局部位置发生火灾场景。一种火灾、爆炸及其耦合作用下储油罐破坏实验平台及方法(授权公告号cn109708982b)，通过在储罐外设置辐射式电加热装置和爆炸装置
3、通过对已有技术的调研分析可以得出，现有的储罐火灾爆炸模拟演练装置主要模拟自身储罐发生破坏后火灾场景以及外界热源和爆炸源作用下的临近储罐的物理爆炸，并不能模拟不同热源作用下常压储罐的失效过程及失效临界参数。在常压卧式储罐的存储罐区中，单个储罐发生爆炸事故后，由于流淌火的存在，临近储罐极易被火焰局部加热(半湮没火)或全部加热(全湮没火)，造成连锁事故。因此，亟需研发一款可实现典型火灾不同承装油品储罐破坏的模拟装置。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，所述装置通过火源系统模拟外界火源对储罐模拟系统加热，可模拟卧式储罐不同承装油品系数下的典型火灾场景的破坏过程，并表征破坏前后的状态信息，如爆炸前后压力、爆炸前后温度以及临界压力和温度等关键参数。明确了储罐在不同燃烧条件下的火灾危险性，为储罐火灾爆炸关键参数研究提供参考。
2、本专利技术还旨在提出一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置的使用方法。
3、根据本专利技术实施例的一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置由储罐模拟系统、火源系统、移动系统、监测系统、采集系统和智能控制系统组成，其中，所述储罐模拟系统，主要包括罐体、泄爆装置、供液管道、供油模块、供水模块、止逆阀，所述罐体呈水平放置的圆柱体，内部中空，用于承装水和油品；所述泄爆装置呈圆孔状，位于所述罐体侧面，用于所述罐体泄压，防止所述罐体发生物理爆炸；所述供液管道一端连接所述罐体、一端连接所述供水模块和所述供油模块，用于输送液体；所述供油模块包括油池、供油泵、油品流量计，用于向所述罐体内供给油品，可通过智能控制系统调节供油流量大小；所述供水模块包括水池、供水泵、液体流量计，用于向所述罐体内供给水，可通过智能控制系统调节供水流量大小；所述止逆阀安装在所述供水管路上，防止储罐内液体倒流入所述供水模块和所述供油模块；
4、可选地，所述罐体为金属材质，具体储罐大小及罐壁高度根据实际模拟演练需求决定，这里不做具体限制。
5、可选地，所述供油模块所用的油品为消防演练中常用的正庚烷等，这里不做具体限制。
6、有利的，所述泄爆装置周围处宜采取表明强化措施，提高表面的疲劳强度，防止多次泄爆造成金属疲劳而对所述罐体造成破坏。
7、根据本专利技术实施例的一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，所述火源系统用于模拟所述罐体的外界火源，主要包括燃烧模块、供气模块、点火模块，所述燃烧模块主要包括燃烧器、气体流量计、燃烧器支架，所述燃烧器为上端敞口内部中空的柱体，下端连接所述供气模块，内部填充所述固体颗粒；所述固体颗粒用于整流可燃气体；所述燃烧器支架用于固定所述燃烧器；所述气体流量计安装在所述燃烧模块底部，用于控制通入所述燃烧器的可燃气体流量大小；所述供气模块主要包括储气装置、减压阀、供气管路，用于为所述燃烧器供给可燃气体；所述点火模块位于所述燃烧器一侧，用于点燃所述燃烧器上方溢出的可燃气体，形成稳定燃烧火焰；
8、可选地，所述燃烧模块的布置大小、布置个数、以及布置的间距均不作要求，具体的布置根据模拟时的需求而定。
9、可选地，所述燃烧器内布置的不同直径的所述固体颗粒可为石英砂，布置的厚度根据通入的可燃气体流量而定，这里不做具体要求。
10、可选地，所述供气模块供入的可燃气体可为消防演练中常用的丙烷等，这里不做具体限制。
11、根据本专利技术实施例的一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，所述移动系统主要包括升降支架和平移装置，所述升降支架上固定所述罐体，高度可调，用于改变所述罐体的高度；所述平移装置安装在所述升降支架底部，所述升降支架可相对于所述火源系统多方向移动；
12、可选地，所述升降支架可用步进电机进行驱动升降，控制所述罐体的高度。
13、可选地，所述移动装置可用电控滚轮，使所述罐体对于所述火源系统多方向移动。
14、根据本专利技术实施例的一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，所述监测系统主要包括温度监测模块、浓度监测装置、爆炸压力传感器、视频监测装置，所述温度监测模块包括罐壁测温装置和罐内测温装置，所述罐壁测温装置主要用于测量所述罐体外壁的温度；所述罐内测温装置主要用于测量所述罐体内部气液温度；所述浓度检测装置用于测量所述储罐体内部可燃蒸汽浓度；所述爆炸压力传感器用于测量所述罐体内部爆炸的压力；所述视频监测装置用于记录所述罐体模拟过程中的形态变化和所述罐体模拟时的泄爆过程；
15、可选地，所述罐壁测温装置可用贴片热电偶布置于所述罐体外壁，布置的数量和间距主要依据所述罐体的大小进行确定。
16、可选地，所述罐内温度测温装置可为k型热电偶，用来所述罐体内部的气液温度。
17、根据本专利技术实施例的一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，所述采集系统主要用于采集所述温度检测模块、所述浓度监测装置、所述爆炸压力传感器和所述视频监测装置模拟时的实时数据信息以及图像画面；
18、所述智能控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述失效模拟装置由储罐模拟系统、火源系统、移动系统、监测系统、采集系统、智能控制系统组成；
2.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述泄爆装置的泄爆阈值低于所述罐体爆炸时的压力，可多次重复使用，当所述储罐系统发生爆炸时，所述泄爆装置受到所述罐体内部压力冲击会自动开启，及时释放压力，控制压力在安全范围内，当泄爆完毕后，所述泄爆装置恢复。
3.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述燃烧器内部填充有不同直径的所述固体颗粒，分层依次排列，保证通入的可燃气体在所述固体颗粒的缝隙中均匀流动，确保可燃气体从所述燃烧器表面均匀溢出，防止可燃气体发生波动，影响所述燃烧器上部火焰的火焰强度。
4.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述燃烧支架上可布置多个所述燃烧模块，布置的具体数量和布置形状应根据模拟时具体需求而定。
5.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模
6.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述供水模块包括水池、供水泵、液体流量计，所述水池用于存储模拟所需水；所述供水泵用于将所述水池内的水泵入供液管道，向所述罐体内供水；所述液体流量计设置在所述供液管道上，用于实时测量供水的流量大小，并反馈给智能控制系统；所述供油模块包括油池、供油泵、油品流量计，所述油池用于存储模拟所需油品；所述供油泵用于将所述油池内的油泵入供液管道，向所述罐体内供油；所述油品流量计设置在所述供液管道上，用于实时测量供油的流量大小，并反馈给智能控制系统。
7.一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置的使用方法，用于如权利要求1-7中任一所述的一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述失效模拟装置由储罐模拟系统、火源系统、移动系统、监测系统、采集系统、智能控制系统组成；
2.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述泄爆装置的泄爆阈值低于所述罐体爆炸时的压力，可多次重复使用，当所述储罐系统发生爆炸时，所述泄爆装置受到所述罐体内部压力冲击会自动开启，及时释放压力，控制压力在安全范围内，当泄爆完毕后，所述泄爆装置恢复。
3.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述燃烧器内部填充有不同直径的所述固体颗粒，分层依次排列，保证通入的可燃气体在所述固体颗粒的缝隙中均匀流动，确保可燃气体从所述燃烧器表面均匀溢出，防止可燃气体发生波动，影响所述燃烧器上部火焰的火焰强度。
4.根据权利要求1中一种不同外界火源作用下卧式储罐失效模拟的装置，其特征在于，所述燃烧支架上可布置多个所述燃烧模块，布置的具体数量和布置形状应根据模拟时具体需求而定。
5.根据权利要求1中一种不同外界火...
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