[實用新型]泄漏誘發(fā)高壓儲罐冷BLEVE的實驗系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821489687.X
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN209043626U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 潘旭海;王蘇盼;時事成;馬煜衡;蔣軍成
• 申請（專利權）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

本實用新型所述的一種泄漏誘發(fā)高壓儲罐冷BLEVE的實驗系統(tǒng)，包括由儲罐及其下方支架構成的實驗主體裝置，儲罐分別連接抽真空與補水系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)和爆破片；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)位于儲罐外并通過導線連接監(jiān)測系統(tǒng)，抽真空與補水系統(tǒng)通過導線連接控制系統(tǒng)，采用上述系統(tǒng)進行泄漏誘發(fā)高壓儲罐冷BLEVE規(guī)律測試，其方法簡單有效。本實用新型所述的有益效果為：可研究在機械打擊情形下在儲罐不同位置產(chǎn)生裂口而導致超壓的情形，監(jiān)測內(nèi)部溫度和壓力變化，并可以滿足改變初始壓力、裂口位置、液位以及裂口大小這四個變量，研究多因素耦合情況下對BLEVE的發(fā)展的影響，并判斷造成BLEVE超壓最嚴重時的工況，此外，還可研究次生超壓或機械打擊作用導致容器二次裂口情況下BLEVE的演變。

技術領域

本實用新型涉及一種泄漏誘發(fā)儲罐沸騰液體膨脹蒸氣爆炸效應測試裝置。

背景技術

各類壓力容器爆炸的原因多種多樣，其中沸騰液體膨脹蒸氣爆炸引發(fā)儲罐爆炸(Boiling liquid expanding vapor explosion,BLEVE)現(xiàn)象是物理爆炸中最典型的一種。其發(fā)生的本質(zhì)其實就是氣液相共存狀態(tài)的高壓容器，由于外界機械打擊或熱輻射等原因產(chǎn)生裂口，瞬態(tài)的壓降導致罐內(nèi)液體到達過熱極限而迅速氣化，從而使內(nèi)部物質(zhì)過熱迅速爆炸性沸騰，容器內(nèi)大量蒸氣及很高動能兩相流體的超壓作用導致儲罐發(fā)生爆炸。BLEVE具有極大的破壞性，常常伴隨著毀壞容器并將容器撕成碎片的沖擊波，且高速拋射容器碎片對一定范圍內(nèi)建筑物、設施及人員造成嚴重傷害，甚至引發(fā)二次事故。因此，高壓儲罐BLEVE發(fā)生機理及災害防治過程的基礎技術問題被廣泛研究。

國內(nèi)外學者探究壓力容器內(nèi)部各參數(shù)(如初始壓力、液位、開口大小、熱分層)對BLEVE發(fā)展過程的影響，但是著重于單一因素的作用機制研究，缺少對多因素耦合對儲罐BLEVE影響作用分析，且缺乏對機械打擊作用導致儲罐不同位置裂口對BLEVE發(fā)生過程的影響研究，及BLEVE次生超壓或機械打擊作用導致容器二次裂口的作用機理研究。

實用新型內(nèi)容

目前，關于儲罐BLEVE泄壓過程的研究大都是探究液位、裂口大小、過熱度、液相分層度等單因素對泄壓過程的影響，為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種可以全面測試儲罐裂口大小、初始壓力、液位、裂口位置等多因素耦合對BLEVE影響的系統(tǒng)，可確定造成BLEVE后果最嚴重的情形，并可研究冷BLEVE事故中儲罐不同位置產(chǎn)生裂口對 BLEVE泄壓過程的影響。此外，還可以研究二次裂口對冷BLEVE發(fā)展的影響，并可對引發(fā)BLEVE的參數(shù)臨界量(臨界液位、臨界過熱度)系統(tǒng)定量研究。

本實用新型所述的泄漏誘發(fā)高壓儲罐冷BLEVE的實驗系統(tǒng)，其采用的技術方案為：包括抽真空與補水系統(tǒng)、實驗主體裝置、爆破片、監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述實驗主體裝置包括儲罐和設在所述儲罐下方的支架，所述抽真空與補水系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、爆破片分別與儲罐連接；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)位于儲罐外并通過導線連接監(jiān)測系統(tǒng)，所述抽真空與補水系統(tǒng)、爆破系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別通過導線與所述控制系統(tǒng)連接。

優(yōu)選的，所述儲罐前側壁從上至下等距設有觀察窗，所述儲罐頂部開設有圓孔，所述圓孔上覆有耐壓玻璃，所述玻璃上方設有LED燈，所述LED燈通過導線與控制系統(tǒng)連接，所述儲罐內(nèi)底部設有加熱棒。

優(yōu)選的，所述抽真空與補水系統(tǒng)包括水環(huán)真空泵、系統(tǒng)補水口、自動控制加水/真空閥、主管線、真空管和進水管，所述水環(huán)真空泵和系統(tǒng)補水口分別對應連接真空管和進水管，所述儲罐頂部設有單相補水及真空閥口、排空閥口，所述排空閥口通過排空管連接安全排空閥，單相補水及真空閥口與主管線連接，所述主管線、真空管和進水管三者通過三通連接，所述真空管和進水管上分別安裝有手動真空控制閥和手動補水控制閥，所述主管線上安裝有自動控制加水/真空閥，所述自動控制加水/真空閥及安全排空閥分別通過導線與控制系統(tǒng)連接。