[實用新型]高倍泡沫加速LNG蒸氣擴散效果的測試系統

有效

• 申請號: 201520962564.3
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN205138954U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 潘旭海;華敏;葉從亮;賀寶龍;楊倩;蔣軍成
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 無錫萬里知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32263
• 代理人: 王傳林

技術領域

本實用新型涉及液化天然氣技術領域，具體涉及高倍泡沫加速LNG蒸氣擴散效果的測試系統。

背景技術

作為天然氣的一種形式，液化天然氣（LNG）解決了氣態天然氣不利于大量儲存的問題，為天然氣的大量進出口運輸提供了保障。LNG是將天然氣（主要成分是甲烷）冷卻到-162.2℃液化而形成的，因此一旦發生泄漏，就會迅速沸騰、蒸發并形成可燃性氣體云，由于較低的溫度，氣體云密度高于周圍大氣的密度，在重氣效應的作用下沿下風向在地表附近聚集、擴散。一旦周圍存在點火源，就會導致火災或爆炸事故，造成巨大的經濟損失。高倍泡沫在低溫液體蒸氣云擴散控制方面起到重要作用。但是現有的實驗研究未明確高倍泡沫加速LNG蒸氣擴散效果的主次影響因素。

為了給LNG泄漏事故的應急救援和泡沫系統設計提供參數，需要通過定量的多組實驗對比，對泡沫發生器進口水壓、泡沫溶液混合比、泡沫添加厚度、泡沫添加方式四個因素進行研究，因此建成一套高倍泡沫加速LNG蒸氣擴散效果的測試系統是非常有必要的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單、設計合理、使用方便的高倍泡沫加速LNG蒸氣擴散效果的測試系統，可以有效模擬泡沫加速LNG稀釋擴散的過程，并可改變實驗參數，進行多組實驗對比，從而達到指導泡沫系統設計和LNG泄漏事故救援的目的。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：它包含小尺寸柱形容器、泡沫發生裝置和數據采集裝置；所述的小尺寸柱形容器由不銹鋼圓桶、半透明塑料罩構成；不銹鋼圓桶的上部設有半透明塑料罩；所述的半透明塑料罩的外側壁上設有刻度尺；所述的泡沫發生裝置由泡沫發生器、泡沫儲液箱、吸液管、溶液混合比例控制閥、管線負壓式泡沫比例混合器和消防水帶構成；泡沫儲液箱的上部通過支架固定有泡沫發生器；所述的吸液管的下端與泡沫儲液箱連接，其上端與管線式負壓泡沫比例混合器連接，管線式負壓泡沫比例混合器的下端與消防水帶連接，其上端與泡沫發生器連接，且管線式負壓泡沫比例混合器上設有溶液混合比例控制閥門；所述的數據采集裝置包含質量測量裝置、溫度測量裝置和電腦控制端；所述的質量測量裝置由電子臺秤和稱重顯示屏構成，電子臺秤內置數據采集儀；電子臺秤設置在不銹鋼圓桶的底部，稱重顯示屏設置在不透鋼圓筒的前側，且稱重顯示屏與電子臺秤連接；所述的溫度測量裝置由低溫熱阻傳感器、數據采集模塊電源、數據采集模塊構成；所述的低溫熱阻傳感器設置在半透明塑料罩的側壁上，低溫熱阻傳感器與數據采集模塊連接，數據采集模塊與電腦控制端連接，且數據采集模塊與數據采集模塊電源連接，數據采集模塊電源與移動電纜連接；所述的數據采集模塊電源、數據采集模塊、電腦控制端均設置在機架上，且機架上設有風速儀和溫濕度計；所述的消防水帶上設有水泵。

本實用新型的工作原理：先在小尺寸柱形容器中注入液氮，來模擬LNG泄漏后的液池，將半透明塑料罩置于不銹鋼圓桶的上方，同時參照刻度尺觀察泡沫層高度變化；接通電源，開啟數據采集裝置，進行數據記錄和分析；調節溶液混合比例控制閥門，選取水泵壓力，打開水泵，當高倍泡沫覆蓋至液池上方指定高度，關閉水泵；若需要對泡沫進行二次添加，則當泡沫厚度下降到起始值一半的時候，在溶液混合比和水壓不變的情況下，打開水泵，將泡沫添加到起始高度，實驗過程中蒸氣的溫度可由位于液位上方的低溫熱阻傳感器測量得到，以此分析泡沫對蒸氣的加熱情況；LNG質量變化由質量測量裝置進行統計分析，從而可得到LNG的蒸發速率，通過改變實驗參數，進行多組實驗，分析LNG蒸氣的溫度變化數據和LNG蒸發速率的數據，定量研究水壓、溶液混合比、泡沫高度、添加方式四個因素的影響效果，從而分析各因素的主次關系以及各因素中最優水平，為泡沫系統設計和LNG泄漏事故救援提供指導意見。

采用上述結構后，本實用新型有益效果為：本實用新型所述的高倍泡沫加速LNG蒸氣擴散效果的測試系統，可以有效模擬泡沫加速LNG稀釋擴散的過程，并可改變實驗參數，進行多組實驗對比，從而達到指導泡沫系統設計和LNG泄漏事故救援的目的，且具有結構簡單、設置合理、制作成本低等優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型的結構示意圖。