[發(fā)明專利]一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910161902.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN109682726A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳國明;陳國星;沈孝魚;姜盛玉;董澈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G01N13/00
• 分類號(hào): G01N13/00;G01M9/02;G01M9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括LNG蒸氣擴(kuò)散模擬系統(tǒng)、自然風(fēng)模擬系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)。LNG蒸氣擴(kuò)散模擬系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐，LNG儲(chǔ)罐上裝有液位計(jì)、壓力表、溫度計(jì)、安全閥、氣化器自增壓裝置，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)LNG通過絕熱管道經(jīng)泄漏噴嘴泄放模擬自然條件下LNG蒸氣擴(kuò)散，防爆風(fēng)扇、風(fēng)洞模擬自然風(fēng)，水流通過水流管線經(jīng)流量控制器后由水幕噴頭形成水幕，水幕兩側(cè)均設(shè)有監(jiān)測點(diǎn)，超聲波風(fēng)速計(jì)、監(jiān)測點(diǎn)陣列、高速相機(jī)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)信號(hào)處理器處理后與控制終端相連。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)安全系數(shù)高、操作簡單，可為水幕控制和LNG與水幕作用機(jī)理研究提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，給LNG泄漏事故的應(yīng)急救援和水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，屬于液化天然氣安全技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

液化天然氣(Liquefied Natural Gas簡稱LNG)作為一種新型優(yōu)質(zhì)的清潔能源日益受到國內(nèi)外青睞，對(duì)促進(jìn)我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義，由于LNG在常壓下的低溫特性(-162℃)和液體特性，LNG相關(guān)設(shè)備與管道標(biāo)準(zhǔn)的安全都有較高要求，LNG一旦發(fā)生泄漏，會(huì)使接觸的人體迅速發(fā)生凍傷，泄漏的LNG的低溫會(huì)引起材料收縮，造成管道與臨近設(shè)備的進(jìn)一步破壞失效，引起更嚴(yán)重的泄漏，而液化天然氣發(fā)生泄漏后就會(huì)立即蒸發(fā)形成蒸氣云團(tuán)，跟空氣混合后成為混合氣，混合氣的爆炸極限為5％-15％，遇到火源就很容易起火爆炸。水幕在LNG蒸氣擴(kuò)散控制方面起著重要作用，在液化天然氣(LNG)站場內(nèi)設(shè)置噴射水幕是安全隔離、控制LNG泄漏后蒸氣云擴(kuò)散和減緩事故后果的重要措施之一，然而目前對(duì)各類型水幕的抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析的成果鮮見，LNG泄漏后LNG蒸氣擴(kuò)散遇到水幕后，LNG蒸氣的稀釋情況、水幕對(duì)LNG蒸氣擴(kuò)散的影響、以及目前對(duì)于水幕控制和LNG蒸氣與水幕作用機(jī)理尚無定論，為了給水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散作用機(jī)理研究、LNG泄漏事故的應(yīng)急救援和水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參數(shù)，亟需一套可以真實(shí)模擬水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散過程的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括LNG蒸氣擴(kuò)散模擬系統(tǒng)、自然風(fēng)模擬系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)。所述LNG蒸氣擴(kuò)散模擬系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐、氣化器自增壓裝置、LNG絕熱管道、電磁閥、渦輪流量傳感器、壓力表、阻火器、泄漏噴嘴，所述自然風(fēng)模擬系統(tǒng)包括風(fēng)洞、防爆風(fēng)扇，所述水幕系統(tǒng)包括水流管線、流量控制器、壓力表、水幕噴頭，所述數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)包括超聲波風(fēng)速計(jì)、監(jiān)測點(diǎn)陣列、高速相機(jī)、信號(hào)處理器、控制終端，監(jiān)測點(diǎn)陣列由布有熱電偶傳感器、壓力傳感器、甲烷濃度監(jiān)測傳感器、濕度傳感器的監(jiān)測點(diǎn)排列形成。LNG儲(chǔ)罐通過LNG絕熱管道與泄漏噴嘴相連，水流通過水流管線經(jīng)流量控制器后由水幕噴頭形成水幕，水幕兩側(cè)均設(shè)有監(jiān)測點(diǎn)，超聲波風(fēng)速計(jì)、監(jiān)測點(diǎn)陣列、高速相機(jī)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)信號(hào)處理器處理后與控制終端相連。

如上所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所述的LNG儲(chǔ)罐上裝有液位計(jì)、壓力表、溫度計(jì)、安全閥、氣化器自增壓裝置。

如上所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所述的LNG絕熱管道上裝有阻火器。

如上所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所述的各壓力表、電磁閥、渦輪流量傳感器、超聲波風(fēng)速計(jì)、監(jiān)測點(diǎn)所布各個(gè)傳感器、高速相機(jī)均為防爆設(shè)備且均通過數(shù)據(jù)線經(jīng)信號(hào)處理器后與控制終端相連。

如上所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所述的檢測點(diǎn)陣列與信號(hào)處理器之間設(shè)有防爆隔離墻。

如上所述的一種水幕抑制LNG蒸氣擴(kuò)散效果分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，所述的監(jiān)測點(diǎn)陣列由布有熱電偶傳感器、壓力傳感器、甲烷濃度監(jiān)測傳感器、濕度傳感器的監(jiān)測點(diǎn)排列形成，水幕兩側(cè)均設(shè)有監(jiān)測點(diǎn)。