專利名稱：Lng泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其實(shí)驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火災(zāi)安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其實(shí)驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
作為石油化工行業(yè)以及能源 領(lǐng)域重要的原材料和產(chǎn)品，LNG (液化天然氣)在工業(yè)和民用中得到了廣泛應(yīng)用，大規(guī)模LNG的安全儲(chǔ)運(yùn)格外重要。由于管道或閥門故障以及LNG槽車交通意外等安全事故，LNG在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中可能出現(xiàn)泄漏。LNG—旦泄漏往往會(huì)迅速氣化形成可燃?xì)庠?，在點(diǎn)火源的作用下可能發(fā)生閃燃或爆燃現(xiàn)象；當(dāng)LNG泄漏噴射到地面或水面時(shí)，在瞬時(shí)低溫的作用下，大量LNG會(huì)在一定范圍內(nèi)形成低溫液池，如果有引火源和輻射熱的作用則可形成池火或由池火同時(shí)引發(fā)大規(guī)模蒸氣云爆炸事故。目前有關(guān)LNG安全事故研究主要集中在大規(guī)模尺度LNG水面或水下泄漏擴(kuò)散、火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)以及災(zāi)害后果、損害范圍分析等方面。而通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小尺度模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)LNG泄漏流動(dòng)及其相變過(guò)程、LNG擴(kuò)散、濃度遷移規(guī)律以及LNG低溫池火燃燒與快速蒸發(fā)、燃爆事故演化的動(dòng)力學(xué)過(guò)程等內(nèi)容目前還缺乏相關(guān)深入的研究報(bào)道。因此構(gòu)建一個(gè)可以模擬LNG泄漏、燃燒的小尺度實(shí)驗(yàn)平臺(tái)顯得尤為重要，利用該平臺(tái)可以開展LNG在不同物質(zhì)表面泄漏擴(kuò)散、濃度遷移、池火燃燒、爆燃轉(zhuǎn)捩等多方面的研究，為L(zhǎng)NG泄漏、火災(zāi)、爆炸預(yù)防技術(shù)提供新的技術(shù)方案和理論基礎(chǔ)，為預(yù)防和控制LNG爆炸災(zāi)害提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對(duì)上述現(xiàn)有研究手段的不足，開展小尺度的LNG安全性能實(shí)驗(yàn)研究，彌補(bǔ)現(xiàn)有研究手段的不足和空白，特別研制一種功能齊全，安全可控且可重復(fù)實(shí)驗(yàn)的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并針對(duì)平臺(tái)提出實(shí)驗(yàn)方法。該平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)LNG安全導(dǎo)出、點(diǎn)火控制及形成池火等過(guò)程，并可自動(dòng)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，記錄實(shí)驗(yàn)圖像，還可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康母鼡Q托盤表面的材料墊層、調(diào)整托盤角度，進(jìn)一步開展LNG在不同物質(zhì)表面(混凝土、金屬或干沙)的蔓延和氣化過(guò)程以及LNG池火形成和池火過(guò)程火焰陣面精細(xì)結(jié)構(gòu)等方面的研究。LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括三個(gè)系統(tǒng)，其中實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中物質(zhì)儲(chǔ)存、輸送以及安全保證；測(cè)試系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)包括溫度、濃度、擴(kuò)散圖像，燃燒陣面等的圖像記錄和數(shù)據(jù)采集工作；控制系統(tǒng)用以監(jiān)視狀態(tài)參數(shù)控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行和保障安全。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是一種LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)三部分，所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐、絕熱管道、實(shí)驗(yàn)裝置及防爆隔離墻；所述的測(cè)試系統(tǒng)包括電子天平、點(diǎn)火系統(tǒng)、攝像機(jī)、甲烷濃度檢測(cè)儀、數(shù)據(jù)采集器及熱電偶樹；所述的控制系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)、各類顯示儀表及各類控制閥門，且各類顯示儀表及各類控制閥門分別連接在所述的LNG儲(chǔ)罐及絕熱管道上；LNG儲(chǔ)罐置于防爆隔離墻的一側(cè)，實(shí)驗(yàn)裝置、電子天平、點(diǎn)火系統(tǒng)、攝像機(jī)、甲烷濃度檢測(cè)儀、數(shù)據(jù)采集器及熱電偶樹置于防爆隔離墻的另一側(cè)，LNG儲(chǔ)罐通過(guò)絕熱管道穿過(guò)防爆隔離墻與實(shí)驗(yàn)裝置連接；所述的電子天平位于實(shí)驗(yàn)裝置的底部，且與PLC控制系統(tǒng)連接，PLC控制系統(tǒng)還分別與點(diǎn)火系統(tǒng)、攝像機(jī)、甲烷濃度檢測(cè)儀及數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與熱電偶樹連接。本發(fā)明所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的LNG泄漏擴(kuò)散模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括如下步驟
步驟一實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
(一).環(huán)境參數(shù)記錄記錄實(shí)驗(yàn)條件下的環(huán)境溫度、空氣濕度、大氣壓力、風(fēng)速、風(fēng)向及大氣穩(wěn)定程度環(huán)境參數(shù)；
(二).安全檢測(cè)檢測(cè)儲(chǔ)罐有無(wú)破損及結(jié)霜現(xiàn)象，檢查管路有無(wú)明顯的破損，檢測(cè)消防設(shè)備是否齊全，泡沫滅火器是否能正常工作，消防設(shè)備能否正常運(yùn)行；
(三).儲(chǔ)罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)第一壓力表、第一溫度計(jì)、第一液位計(jì)檢測(cè)LNG儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存的LNG狀態(tài)，并將檢測(cè)信息反饋到PLC控制系統(tǒng)上；
步驟二 LNG導(dǎo)出
(-).通過(guò)自增壓系統(tǒng)增加儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力作為L(zhǎng)NG輸出動(dòng)力，待第一壓力表示數(shù)達(dá)到
O.6Mpa時(shí)停止增壓，增壓過(guò)程的壓力實(shí)時(shí)顯示在PLC控制系統(tǒng)上，設(shè)定LNG儲(chǔ)罐上第二放空閥的控制壓力，超壓時(shí)，自動(dòng)打開第二放空閥，卸掉部分氣體降低壓力，使第一壓力表示數(shù)穩(wěn)定在一定范圍；
(二).管道預(yù)冷向絕熱管道導(dǎo)入少量的LNG，使LNG在絕熱管道中氣化吸收熱量，通過(guò)設(shè)置在絕熱管道中的溫度計(jì)監(jiān)控溫度，直至絕熱管道溫度接近儲(chǔ)罐中LNG的溫度為止；
(三).導(dǎo)出LNG:嚴(yán)格監(jiān)測(cè)絕熱管道內(nèi)LNG的壓力和溫度，設(shè)定放空閥組和第一放空閥壓力值，在絕熱管道超壓時(shí)，自動(dòng)排空泄壓，通過(guò)減壓閥和放空閥組及第一放空閥的配合，平穩(wěn)輸出LNG ；
步驟三進(jìn)行LNG泄漏擴(kuò)散模擬實(shí)驗(yàn)
(一).開啟測(cè)試系統(tǒng)，記錄圖像和各檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)，LNG沿絕熱管道流入托盤，記錄圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
(二)·一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，排出廢液收集盤中殘余LNG，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)至恢復(fù)實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)，更換托盤表面的材料墊層或者調(diào)整托盤角度后，重復(fù)步驟二和步驟三，反復(fù)實(shí)驗(yàn)；
(三).實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后，關(guān)閉測(cè)試系統(tǒng)，排出廢液收集盤中殘余LNG，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)，放空絕熱管道中LNG。本發(fā)明所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的LNG池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括如下步驟
步驟一實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
(一).環(huán)境參數(shù)記錄記錄實(shí)驗(yàn)條件下的環(huán)境溫度、空氣濕度、大氣壓力、風(fēng)速、風(fēng)向及大氣穩(wěn)定程度環(huán)境參數(shù)；
(二).安全檢測(cè)檢測(cè)儲(chǔ)罐有無(wú)破損及結(jié)霜現(xiàn)象，檢查管路有無(wú)明顯的破損，檢測(cè)消防設(shè)備是否齊全，泡沫滅火器是否能正常工作，消防設(shè)備能否正常運(yùn)行；
(三).儲(chǔ)罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)第一壓力表、第一溫度計(jì)及第一液位計(jì)檢測(cè)儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存的LNG狀態(tài)，并將檢測(cè)信息反饋到PLC控制系統(tǒng)上；
步驟二 LNG導(dǎo)出
(-).通過(guò)自增壓系統(tǒng)增加儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力作為L(zhǎng)NG輸出動(dòng)力，待第一壓力表示數(shù)達(dá)到
O.6Mpa時(shí)停止增壓，增壓過(guò)程的壓力實(shí)時(shí)顯示在PLC控制系統(tǒng)上，設(shè)定儲(chǔ)罐第二放空閥的控制壓力，超壓時(shí)，自動(dòng)打開第二放空閥，卸掉部分氣體降低壓力，使第一壓力表示數(shù)穩(wěn)定在一定范圍；
(二).管道預(yù)冷向絕熱管道導(dǎo)入少量的LNG，使LNG在絕熱管道中氣化吸收熱量，通過(guò)設(shè)置在絕熱管道中的溫度計(jì)監(jiān)控溫度，直至絕熱管道溫度接近儲(chǔ)罐中LNG的溫度為止；
(三).導(dǎo)出LNG:嚴(yán)格監(jiān)測(cè)絕熱管道內(nèi)LNG的壓力和溫度，設(shè)定放空閥組和第一放空閥 壓力值，在絕熱管道超壓時(shí)，自動(dòng)排空泄壓，通過(guò)減壓閥和放空閥組及第一放空閥的配合，平穩(wěn)輸出LNG ；
步驟三進(jìn)行LNG池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)
(一).開啟測(cè)試系統(tǒng)，記錄圖像和各檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)，LNG沿絕熱管道流入托盤，記錄圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
(二).點(diǎn)火器和甲烷濃度檢測(cè)儀聯(lián)動(dòng)尋找點(diǎn)火點(diǎn)，并在LNG流入托盤完畢后快速點(diǎn)火形成池火，同時(shí)將導(dǎo)入LNG的絕熱管道放空一部分LNG，避免池火燃燒產(chǎn)生的輻射熱使管道中的LNG氣化產(chǎn)生過(guò)高的壓力，記錄圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
(三).實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)，放空絕熱管道中LNG。LNG的儲(chǔ)存和導(dǎo)出LNG儲(chǔ)存在絕熱低溫儲(chǔ)罐中，顯示儀表實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)罐內(nèi)各狀態(tài)參數(shù)；LNG導(dǎo)出過(guò)程中采用安裝在儲(chǔ)罐上的自增壓系統(tǒng)和管路上的減壓閥、放空閥組及第一放空閥，控制壓力通過(guò)絕熱管道導(dǎo)出。導(dǎo)液過(guò)程中為保障壓力穩(wěn)定，絕熱管道通過(guò)放空閥組和第一放空閥連接放空管路將氣化的LNG及時(shí)排出。LNG泄漏擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)泄漏擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)在LNG正常導(dǎo)出的基礎(chǔ)上測(cè)試LNG氣化過(guò)程產(chǎn)生的氣云圖像和各項(xiàng)參數(shù)，通過(guò)更換托盤表面的材料墊層，實(shí)驗(yàn)LNG在不同物質(zhì)表面的擴(kuò)散行為，通過(guò)改變托盤角度，研究LNG不同流淌速率下的擴(kuò)散行為。LNG池火燃燒實(shí)驗(yàn)通過(guò)監(jiān)測(cè)氣云濃度分布和點(diǎn)火控制，實(shí)現(xiàn)LNG的池火燃燒，并通過(guò)測(cè)試溫度分布、采集圖像等研究手段研究LNG池火燃燒特征。本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制LNG泄漏和燃燒的模擬，避免LNG可能造成的窒息傷害、冷傷害及燃燒熱傷害等；通過(guò)對(duì)可換裝表面材料和調(diào)整角度的實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，可進(jìn)行LNG在不同物質(zhì)表面和LNG流淌速度下擴(kuò)散的模擬；通過(guò)點(diǎn)火系統(tǒng)和甲烷濃度檢測(cè)儀共同作用，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)濃度，在著火限內(nèi)快速進(jìn)行點(diǎn)火(擴(kuò)散初期對(duì)LNG進(jìn)行點(diǎn)火，能夠形成池火而避免爆燃)，并自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)和圖像的采集。該模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有實(shí)驗(yàn)時(shí)間短且費(fèi)用低，實(shí)驗(yàn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟少且安全可靠，在嚴(yán)格監(jiān)測(cè)和控制下保障實(shí)驗(yàn)安全，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性高。


圖I是LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)布置示意圖。圖2是自增壓系統(tǒng)原理圖。圖3是放空閥組構(gòu)成圖。
圖4是實(shí)驗(yàn)裝置正視圖。圖5是實(shí)驗(yàn)裝置右視圖。圖6是點(diǎn)火系統(tǒng)及點(diǎn)火布置示意圖。圖7是LNG泄漏擴(kuò)散及池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)工作原理流程圖；圖中的管道閥門表示為第二閥門8、止回閥9、減壓閥12、第三閥門14及第四閥門17 ;安全閥表示為主安全閥29和副安全閥31 ;放空閥表示為放空閥組10、第一放空閥15及第二放空閥30。
具體實(shí)施例方式 下面通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。參照?qǐng)DI、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7，LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)三部分，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中物質(zhì) 儲(chǔ)存、輸送以及安全保證；實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐32、帶絕熱保溫層的絕熱管道7、實(shí)驗(yàn)裝置18及防爆隔離墻26 ;測(cè)試系統(tǒng)包括電子天平19、點(diǎn)火系統(tǒng)21、攝像機(jī)22、甲烷濃度檢測(cè)儀23、數(shù)據(jù)采集器24及熱電偶樹25 ;控制系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)16、各類顯示儀表及各類控制閥門，且各類顯示儀表及各類控制閥門分別連接在LNG儲(chǔ)罐32及絕熱管道7上；LNG儲(chǔ)罐32置于防爆隔離墻26的一側(cè)，實(shí)驗(yàn)裝置18、高精度電子天平19、點(diǎn)火系統(tǒng)21、高速攝像機(jī)
22、甲烷濃度檢測(cè)儀23、數(shù)據(jù)采集器24及熱電偶樹25置于防爆隔離墻26的另一側(cè)，LNG儲(chǔ)罐32通過(guò)絕熱管道7穿過(guò)防爆隔離墻26與實(shí)驗(yàn)裝置18連接；電子天平19位于實(shí)驗(yàn)裝置18的底部，且與PLC控制系統(tǒng)16連接，PLC控制系統(tǒng)16還分別與點(diǎn)火系統(tǒng)21、攝像機(jī)22、甲烷濃度檢測(cè)儀23及數(shù)據(jù)采集器24連接，數(shù)據(jù)采集器24與熱電偶樹25連接。本發(fā)明的顯不儀表包括第一壓力表I、第一溫度計(jì)4、第一液位計(jì)5、第二壓力表11、第二液位計(jì)20以及由第三壓力表13-1、第二溫度計(jì)13-2和流量計(jì)13_3構(gòu)成的儀表組13，其中第一壓力表I、第一溫度計(jì)4和第一液位計(jì)5安裝在LNG儲(chǔ)罐32上，第二壓力表11和儀表組13分別安裝在絕熱管道7上，第二液位計(jì)20安裝在實(shí)驗(yàn)裝置18中，第一壓力表
I、第一溫度計(jì)4、第一液位計(jì)5、第二壓力表11、第二液位計(jì)20以及由第三壓力表13-1、第二溫度計(jì)13-2和流量計(jì)13-3構(gòu)成的儀表組13分別與PLC控制系統(tǒng)16連接。本發(fā)明的控制閥門包括第一閥門2、自增壓系統(tǒng)6、第二閥門8、止回閥9、放空閥組10、減壓閥12、第三閥門14、第一放空閥15、第四閥門17、節(jié)約閥28、主安全閥29、第二放空閥30和副安全閥31，其中第一閥門2安裝在通向LNG儲(chǔ)罐32中的液體輸入管3上，自增壓系統(tǒng)6、第二放空閥30和副安全閥31分別安裝在通向LNG儲(chǔ)罐32中的管道上，LNG儲(chǔ)罐32又通過(guò)所述的絕熱管道7連接節(jié)約閥28和主安全閥29，第二閥門8、止回閥9、放空閥組10、減壓閥12、第三閥門14、第一放空閥15及第四閥門17分別連接在絕熱管道7上，同時(shí)放空閥組10、第一放空閥15以及第二放空閥30分別連接到放空管路27上，自增壓系統(tǒng)6、第二閥門8、止回閥9、放空閥組10、減壓閥12、第三閥門14、第一放空閥15、第四閥門17、主安全閥29第二放空閥30及副安全閥31分別與PLC控制系統(tǒng)16連接。第二閥門8、止回閥9、減壓閥12、第三閥門14及第四閥門17可統(tǒng)稱為管道閥門。安全閥包括主安全閥29和副安全閥31，可根據(jù)設(shè)定壓力自動(dòng)開啟。放空閥包括放空閥組10、第一放空閥15及第二放空閥30。第一閥門2為進(jìn)液用閥門，節(jié)約閥28可手動(dòng)設(shè)定。本發(fā)明用于池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置18包括材料墊層18-1和托盤18-2，材料墊層18-1置于托盤18-2中(如圖6中所示)。
本發(fā)明用于LNG泄漏擴(kuò)散模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置18包括材料墊層18_1、托盤18_2、廢液收集盤18-3、軸承座18-4、轉(zhuǎn)軸18-5、軸承18_6、肋片18_7、聯(lián)軸器18_8及步進(jìn)電機(jī)18-9，材料墊層18-1置于托盤18-2中，托盤18_2的底部通過(guò)兩片肋片18_7焊接固定在轉(zhuǎn)軸18-5上，裝配有軸承18-6的軸承座18-4放置在廢液收集盤18_3中，轉(zhuǎn)軸18_5的一端安裝在軸承18-6上，轉(zhuǎn)軸18-5的另一端通過(guò)聯(lián)軸器18-8與步進(jìn)電機(jī)18_9連接(如圖4或圖5所示)。更換托盤表面的材料和調(diào)整托盤角度的方法是研究不同材質(zhì)上LNG擴(kuò)散行為時(shí)，只需將托盤18-2中的材料墊層18-1取出，更換待研究的物質(zhì)即可。通過(guò)托盤18-2底部可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，可控制角度達(dá)到模擬不同流淌速度的目的。廢液收集盤是為了防止LNG流出，便于實(shí)驗(yàn)結(jié)束后集中處理。本發(fā)明的點(diǎn)火系統(tǒng)21包括點(diǎn)火器21-1、上頂座21-2、導(dǎo)軌21_3、滑塊21_4、螺母21-5、絲杠21-6、底盤21-7、輪子21_8、直流電機(jī)21_9、電機(jī)倉(cāng)21-10及底架21-11，甲烷濃度檢測(cè)儀23采用螺栓固定在點(diǎn)火器21-1上，點(diǎn)火器21-1與滑塊21-4螺釘連接，螺母21_5 焊接固定于滑塊21-4中，絲杠21-6通過(guò)螺母21-5與滑塊21-4螺紋連接，兩根導(dǎo)軌21-3的一端分別與上頂座21-2螺紋連接，另一端穿過(guò)滑塊21-4與底盤21-7螺紋連接，底盤21_7與底架21-11通過(guò)角鐵焊接固定，電機(jī)倉(cāng)21-10焊接在21-7底盤21_7和底架21-11之間，直流電機(jī)21-9通過(guò)螺釘固定在電機(jī)倉(cāng)21-10的底架21-11上并與絲杠21_6連接。電機(jī)倉(cāng)起保護(hù)電機(jī)作用。四個(gè)輪子21-8使用普通單向輪，分別固定在底架21-11四角(如圖6所示)。池火燃燒形成的原理是托盤18-2中的LNG液體形成后，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊21_4在導(dǎo)軌21-3上自由滑動(dòng)，滑塊21-4帶動(dòng)點(diǎn)火器21-1及固定在點(diǎn)火器上的甲烷濃度檢測(cè)儀23自動(dòng)靠近托盤18-2表面向上移動(dòng)，待甲烷濃度檢測(cè)儀23檢測(cè)到甲烷濃度到著火限時(shí)自動(dòng)進(jìn)行點(diǎn)火，形成池火燃燒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)火器21-1為采用明火點(diǎn)火的防爆點(diǎn)火器，燃燒工質(zhì)為甲烷氣體。本發(fā)明的自增壓系統(tǒng)6包括第五閥門6-1、增壓閥6-2、第六閥門6_3、空濕式氣化器6-4及第七閥門6-5，并依次安裝在由LNG儲(chǔ)罐32中引出的管道上(如圖2所示)。其中空濕式氣化器安裝高度要低于儲(chǔ)罐的最低液位。其工作原理是當(dāng)LNG儲(chǔ)罐32內(nèi)壓力低于設(shè)定值時(shí)，第五閥門6-1、第六閥門6-3、第七閥門6-5和增壓閥6-2打開，LNG儲(chǔ)罐32內(nèi)液體靠液位差緩流入空濕式氣化器6-4，液體氣化產(chǎn)生的氣體流經(jīng)增壓閥6-2補(bǔ)充到LNG儲(chǔ)罐32內(nèi)。氣體的不斷補(bǔ)充使得儲(chǔ)罐內(nèi)壓力回升，當(dāng)壓力回升到設(shè)定值以上時(shí)，增壓閥6-2關(guān)閉，增壓過(guò)程結(jié)束。本發(fā)明的放空閥組10包括第四壓力表10-1、密閉式彈簧安全閥10-2、第一閘閥10-3、第八閥門10-4和第二閘閥10-5，第四壓力表10-1與密閉式彈簧安全閥10-2連接，并通過(guò)第一閘閥10-3和第二閘閥10-5連接在絕熱管道7上，又通過(guò)第八閥門10-4和第二閘閥10-5連接在放空管路27上(如圖3所示)。該閥組可實(shí)現(xiàn)人工控制放空，同時(shí)在絕熱管道壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)放空。參照?qǐng)DI和圖7，LNG泄漏擴(kuò)散具體模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程LNG儲(chǔ)罐32中儲(chǔ)存微正壓、溫度約為_164°C的LNG，壓力表I、溫度計(jì)4、液位計(jì)5監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐32內(nèi)狀態(tài)參數(shù)，所有數(shù)據(jù)和操作可在遠(yuǎn)程控制終端顯示并完成。打開自增壓系統(tǒng)6，使LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力值達(dá)到約O. 6Mpa，開啟第二閥門8、第三閥門14、止回閥9和第一放空閥15，導(dǎo)入少量LNG后關(guān)閉第二閥門8，對(duì)絕熱管道7進(jìn)行預(yù)冷，控制導(dǎo)入LNG的量，使絕熱管道溫度下降速度不大于50°C /min,通過(guò)打開或關(guān)閉第二閥門8反復(fù)導(dǎo)入LNG，直至儀表組13中溫度計(jì)示數(shù)達(dá)到接近_164°C狀態(tài)后，關(guān)閉第一放空閥15。通過(guò)第一壓力表I、第一溫度計(jì)4、第一液位計(jì)5顯示數(shù)據(jù)檢查L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐32內(nèi)壓力溫度等參數(shù)，通過(guò)第二放空閥30和自增壓系統(tǒng)6的調(diào)整保證LNG儲(chǔ)罐32內(nèi)壓力值，PLC控制系統(tǒng)16開啟全部測(cè)試系統(tǒng)，并在檢查其工作正常后，開啟第二閥門8和第四閥門17，LNG液體通過(guò)自身壓力沿 絕熱管道7輸出，經(jīng)減壓閥12減壓，平穩(wěn)輸出到實(shí)驗(yàn)裝置18的托盤18-2中。輸出過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)視管道中壓力變化，若壓力值上升明顯可自動(dòng)或人工開啟第一放空閥15，使LNG氣化部分沿放空管路27排出。電子天平19、攝像機(jī)22、甲烷濃度探測(cè)儀23、連接熱電偶樹25的數(shù)據(jù)采集器24工作開始進(jìn)行圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，可對(duì)擴(kuò)散方式，濃度遷移規(guī)律等內(nèi)容展開研究。當(dāng)托盤18-2中液位達(dá)到第二液位計(jì)20設(shè)定的數(shù)值時(shí)，自動(dòng)切斷第四閥門17，停止輸送LNG。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)甲烷濃度監(jiān)測(cè)儀23指示進(jìn)行場(chǎng)地通風(fēng)至實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)。改變托盤18-2表面的材料墊層18-1或調(diào)整托盤18-2的角度，開啟第四閥門17，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后，關(guān)閉第二閥門8，開啟放空閥組10和放空閥15將絕熱管道內(nèi)殘留的LNG排空，放空氣體排入高空或點(diǎn)燃燒盡。關(guān)閉測(cè)試系統(tǒng)，排出廢液收集盤中殘余LNG，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置和各閥門情況，整理實(shí)驗(yàn)器材。參照?qǐng)DI和圖7，LNG池火燃燒具體模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程儲(chǔ)罐32中儲(chǔ)存微正壓、溫度約為_164°C的LNG，壓力表I、溫度計(jì)4、液位計(jì)5監(jiān)測(cè)LNG儲(chǔ)罐32內(nèi)狀態(tài)參數(shù)，所有數(shù)據(jù)和操作可在遠(yuǎn)程控制終端顯示并完成。打開自增壓系統(tǒng)6，使LNG儲(chǔ)罐32內(nèi)壓力值達(dá)到約
O.6Mpa，開啟第二閥門8、第三閥門14、止回閥9和第一放空閥15，導(dǎo)入少量LNG后關(guān)閉第二閥門8，對(duì)絕熱管道7進(jìn)行預(yù)冷，控制導(dǎo)入LNG的量，使絕熱管道溫度下降速度不大于50°C /min，通過(guò)打開或關(guān)閉第二閥門8反復(fù)導(dǎo)入LNG，直至儀表組13中第二溫度計(jì)13_2示數(shù)達(dá)到接近-164°C狀態(tài)后，關(guān)閉第一放空閥15。通過(guò)第一壓力表I、第一溫度計(jì)4、第一液位計(jì)5顯示數(shù)據(jù)檢查L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐32內(nèi)壓力溫度等參數(shù)，通過(guò)第二放空閥30和自增壓系統(tǒng)6的調(diào)整保證LNG儲(chǔ)罐32內(nèi)壓力值，PLC控制系統(tǒng)16開啟全部測(cè)試系統(tǒng)，并在檢查其工作正常后，開啟第二閥門8和第四閥門17，LNG液體通過(guò)自身壓力沿絕熱管道7輸出，經(jīng)減壓閥12減壓，平穩(wěn)輸出到實(shí)驗(yàn)裝置18的托盤18-2中。輸出過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)視管道中壓力變化，若壓力值上升明顯可自動(dòng)或人工開啟第一放空閥15，使LNG氣化部分沿放空管路27排出。電子天平19、攝像機(jī)22、甲烷濃度探測(cè)儀
23、連接熱電偶樹25的數(shù)據(jù)采集器24工作開始進(jìn)行圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄。當(dāng)托盤18-2中液位達(dá)到第二液位計(jì)20設(shè)定的數(shù)值時(shí)，自動(dòng)切斷第四閥門17，停止輸送LNG，同時(shí)第三閥門14關(guān)閉，第一放空閥15開啟，排出第三閥門14至第四閥門17間管路中的LNG液體(防止因熱輻射等原因使靠近托盤的管路中LNG氣化超壓導(dǎo)致管路受損)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉第二閥門8，開啟第三閥門14和放空閥組10將絕熱管道7中殘余的LNG液體排空。池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)中注意點(diǎn)火時(shí)機(jī)的控制，安全形成池火。實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后，關(guān)閉測(cè)試裝置，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置和各閥門情況，整理實(shí)驗(yàn)器材。
權(quán)利要求
1.一種LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)三部分，所述的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐(32)、絕熱管道(7)、實(shí)驗(yàn)裝置(18)及防爆隔離墻(26);所述的測(cè)試系統(tǒng)包括電子天平(19)、點(diǎn)火系統(tǒng)(21)、攝像機(jī)(22)、甲烷濃度檢測(cè)儀(23)、數(shù)據(jù)采集器(24)及熱電偶樹(25);所述的控制系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)(16)、各類顯示儀表及各類控制閥門，且各類顯示儀表及各類控制閥門分別連接在所述的LNG儲(chǔ)罐(32)及絕熱管道(7)上；LNG儲(chǔ)罐(32)置于防爆隔離墻(26)的一側(cè)，實(shí)驗(yàn)裝置(18)、電子天平(19)、點(diǎn)火系統(tǒng)(21)、攝像機(jī)(22)、甲烷濃度檢測(cè)儀(23)、數(shù)據(jù)采集器(24)及熱電偶樹(25)置于防爆隔離墻(26)的另一側(cè)，LNG儲(chǔ)罐(32)通過(guò)絕熱管道(7)穿過(guò)防爆隔離墻(26)與實(shí)驗(yàn)裝置(18)連接；所述的電子天平(19)位于實(shí)驗(yàn)裝置(18)的底部，且與PLC控制系統(tǒng)(16)連接，PLC控制系統(tǒng)(16)還分別與點(diǎn)火系統(tǒng)(21)、攝像機(jī)(22)、甲烷濃度檢測(cè)儀(23 )及數(shù)據(jù)采集器(24 )連接，數(shù)據(jù)采集器(24 )與熱電偶樹(25 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的顯不儀表包括第一壓力表(I)、第一溫度計(jì)(4)、第一液位計(jì)(5)、第二壓力表(11)、第二液位計(jì)(20)以及由第三壓力表(13-1 )、第二溫度計(jì)(13-2)和流量計(jì)(13-3)構(gòu)成的儀表組(13)，其中第一壓力表(I)、第一溫度計(jì)(4)和第一液位計(jì)(5)安裝在所述的LNG儲(chǔ)罐(32)上，第二壓力表(11)和儀表組(13)分別安裝在所述的絕熱管道(7)上，第二液位計(jì)(20)安裝在所述的實(shí)驗(yàn)裝置(18)中，第一壓力表(I)、第一溫度計(jì)(4)、第一液位計(jì)(5)、第二壓力表(11 )、第二液位計(jì)(20)以及由第三壓力表(13-1 )、第二溫度計(jì)(13-2)和流量計(jì)(13_3)構(gòu)成的儀表組(13 )分別與PLC控制系統(tǒng)(16 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的控制閥門包括第一閥門(2)、自增壓系統(tǒng)(6)、第二閥門(8)、止回閥(9)、放空閥組(10)、減壓閥(12)、第三閥門(14)、第一放空閥(15)、第四閥門(17)、節(jié)約閥(28)、主安全閥(29)、第二放空閥(30)和副安全閥(31)，其中第一閥門(2)安裝在通向所述的LNG儲(chǔ)罐(32)中的液體輸入管(3)上，自增壓系統(tǒng)(6)、第二放空閥(30)和副安全閥(31)分別安裝在通向LNG儲(chǔ)罐(32)中的管道上，LNG儲(chǔ)罐(32)又通過(guò)所述的絕熱管道(7)連接節(jié)約閥(28)和主安全閥(29)，第二閥門(8)、止回閥(9)、放空閥組(10)、減壓閥(12)、第三閥門(14)、第一放空閥(15)及第四閥門(17)分別連接在絕熱管道(7)上，同時(shí)放空閥組(10)、第一放空閥(15)以及第二放空閥30分別連接到放空管路(27)上，自增壓系統(tǒng)(6)、第二閥門(8)、止回閥(9)、放空閥組(10)、減壓閥(12)、第三閥門(14)、第一放空閥(15)、第四閥門(17)、主安全閥(29 )第二放空閥(30 )及副安全閥(31)分別與PLC控制系統(tǒng)(16 )連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的實(shí)驗(yàn)裝置(18)包括材料墊層(18-1)和托盤(18-2)，材料墊層(18-1)置于托盤(18-2)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的實(shí)驗(yàn)裝置(18)還包括廢液收集盤(18-3)、軸承座(18-4)、轉(zhuǎn)軸(18-5)、軸承(18-6),肋片(18-7)、聯(lián)軸器(18-8)及步進(jìn)電機(jī)(18-9)，所述的托盤(18-2)的底部通過(guò)兩片肋片(18-7)焊接固定在轉(zhuǎn)軸(18-5)上，裝配有軸承(18-6)的軸承座(18-4)放置在廢液收集盤(18-3)中，轉(zhuǎn)軸(18-5)的一端安裝在軸承(18-6)上，轉(zhuǎn)軸(18-5)的另一端通過(guò)聯(lián)軸器(18-8)與步進(jìn)電機(jī)(18-9)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的點(diǎn)火系統(tǒng)(21)包括點(diǎn)火器(21-1)、上頂座(21-2)、導(dǎo)軌(21-3)、滑塊(21-4)、螺母(21-5)、絲杠(21-6)、底盤(21-7)、輪子(21-8)、直流電機(jī)(21-9)、電機(jī)倉(cāng)(21-10)及底架(21-11)，所述的甲烷濃度檢測(cè)儀(23)采用螺栓固定在點(diǎn)火器(21-1)上，點(diǎn)火器(21-1)與滑塊(21-4 )螺釘連接，螺母(21-5 )焊接固定于滑塊(21-4 )中，絲杠(21_6 )通過(guò)螺母(21_5 )與滑塊(21-4)螺紋連接，兩根導(dǎo)軌(21-3)的一端分別與上頂座(21-2)螺紋連接，另一端穿過(guò)滑塊(21-4)與底盤(21-7)螺紋連接，底盤(21-7)與底架(21-11)通過(guò)角鐵焊接固定，電機(jī)倉(cāng)(21-10)焊接在21-7底盤(21-7)和底架(21-11)之間，直流電機(jī)(21_9)通過(guò)螺釘固定在電機(jī)倉(cāng)(21-10)的底架(21-11)上并與絲杠(21-6)連接，四個(gè)輪子(21-8)分別固定在底架(21-11)四角。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的自增壓系統(tǒng)(6)包括第五閥門(6-1)、增壓閥(6-2)、第六閥門(6-3)、空濕式氣化器(6-4)及第七閥門(6-5)，并依次安裝在由所述的LNG儲(chǔ)罐(32)中引出的管道上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于所述的放空閥組(10)包括第四壓力表(10-1)、密閉式彈簧安全閥(10-2)、第一閘閥(10-3)、第八閥門(10-4)和第二閘閥(10-5)，第四壓力表(10-1)與密閉式彈簧安全閥(10-2)連接，并通過(guò)第一閘閥(10-3)和第二閘閥(10-5)連接在所述的絕熱管道(7)上，又通過(guò)第八閥門(10-4)和第二閘閥(10-5)連接在所述的放空管路(27)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4、權(quán)利要求5、權(quán)利要求6、權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的LNG泄漏擴(kuò)散模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 (一).環(huán)境參數(shù)記錄記錄實(shí)驗(yàn)條件下的環(huán)境溫度、空氣濕度、大氣壓力、風(fēng)速、風(fēng)向及大氣穩(wěn)定程度環(huán)境參數(shù)； (二).安全檢測(cè)檢測(cè)儲(chǔ)罐有無(wú)破損及結(jié)霜現(xiàn)象，檢查管路有無(wú)明顯的破損，檢測(cè)消防設(shè)備是否齊全，泡沫滅火器是否能正常工作，消防設(shè)備能否正常運(yùn)行； (三).儲(chǔ)罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)第一壓力表、第一溫度計(jì)、第一液位計(jì)檢測(cè)LNG儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存的LNG狀態(tài)，并將檢測(cè)信息反饋到PLC控制系統(tǒng)上； 步驟二 LNG導(dǎo)出 (-).通過(guò)自增壓系統(tǒng)增加儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力作為L(zhǎng)NG輸出動(dòng)力，待第一壓力表示數(shù)達(dá)到O.6Mpa時(shí)停止增壓，增壓過(guò)程的壓力實(shí)時(shí)顯示在PLC控制系統(tǒng)上，設(shè)定LNG儲(chǔ)罐上第二放空閥的控制壓力，超壓時(shí)，自動(dòng)打開第二放空閥，卸掉部分氣體降低壓力，使第一壓力表示數(shù)穩(wěn)定在一定范圍； (二).管道預(yù)冷向絕熱管道導(dǎo)入少量的LNG，使LNG在絕熱管道中氣化吸收熱量，通過(guò)設(shè)置在絕熱管道中的溫度計(jì)監(jiān)控溫度，直至絕熱管道溫度接近儲(chǔ)罐中LNG的溫度為止； (三).導(dǎo)出LNG:嚴(yán)格監(jiān)測(cè)絕熱管道內(nèi)LNG的壓力和溫度，設(shè)定放空閥組和第一放空閥壓力值，在絕熱管道超壓時(shí)，自動(dòng)排空泄壓，通過(guò)減壓閥和放空閥組及第一放空閥的配合，平穩(wěn)輸出LNG ； 步驟三進(jìn)行LNG泄漏擴(kuò)散模擬實(shí)驗(yàn)(一).開啟測(cè)試系統(tǒng)，記錄圖像和各檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)，LNG沿絕熱管道流入托盤，記錄圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； (二)·一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，排出廢液收集盤中殘余LNG，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)至恢復(fù)實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)，更換托盤表面的材料墊層或者調(diào)整托盤角度后，重復(fù)步驟二和步驟三，反復(fù)實(shí)驗(yàn)； (三).實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后，關(guān)閉測(cè)試系統(tǒng)，排出廢液收集盤中殘余LNG，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)，放空絕熱管道中LNG。
10.根據(jù)權(quán)利要求I、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4、權(quán)利要求6、權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的LNG池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 (一).環(huán)境參數(shù)記錄記錄實(shí)驗(yàn)條件下的環(huán)境溫度、空氣濕度、大氣壓力、風(fēng)速、風(fēng)向及大氣穩(wěn)定程度環(huán)境參數(shù)； (二).安全檢測(cè)檢測(cè)儲(chǔ)罐有無(wú)破損及結(jié)霜現(xiàn)象，檢查管路有無(wú)明顯的破損，檢測(cè)消防設(shè)備是否齊全，泡沫滅火器是否能正常工作，消防設(shè)備能否正常運(yùn)行； (三).儲(chǔ)罐狀態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)第一壓力表、第一溫度計(jì)及第一液位計(jì)檢測(cè)儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存的LNG狀態(tài)，并將檢測(cè)信息反饋到PLC控制系統(tǒng)上； 步驟二 LNG導(dǎo)出 (一).通過(guò)自增壓系統(tǒng)增加儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力作為L(zhǎng)NG輸出動(dòng)力，待第一壓力表示數(shù)達(dá)到O.6Mpa時(shí)停止增壓，增壓過(guò)程的壓力實(shí)時(shí)顯示在PLC控制系統(tǒng)上，設(shè)定儲(chǔ)罐第二放空閥的控制壓力，超壓時(shí)，自動(dòng)打開第二放空閥，卸掉部分氣體降低壓力，使第一壓力表示數(shù)穩(wěn)定在一定范圍； (二).管道預(yù)冷向絕熱管道導(dǎo)入少量的LNG，使LNG在絕熱管道中氣化吸收熱量，通過(guò)設(shè)置在絕熱管道中的溫度計(jì)監(jiān)控溫度，直至絕熱管道溫度接近儲(chǔ)罐中LNG的溫度為止； (三).導(dǎo)出LNG:嚴(yán)格監(jiān)測(cè)絕熱管道內(nèi)LNG的壓力和溫度，設(shè)定放空閥組和第一放空閥壓力值，在絕熱管道超壓時(shí)，自動(dòng)排空泄壓，通過(guò)減壓閥和放空閥組及第一放空閥的配合，平穩(wěn)輸出LNG ； 步驟三進(jìn)行LNG池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn) (一).開啟測(cè)試系統(tǒng)，記錄圖像和各檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)，LNG沿絕熱管道流入托盤，記錄圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； (二).點(diǎn)火器和甲烷濃度檢測(cè)儀聯(lián)動(dòng)尋找點(diǎn)火點(diǎn)，并在LNG流入托盤完畢后快速點(diǎn)火形成池火，同時(shí)將導(dǎo)入LNG的絕熱管道放空一部分LNG，避免池火燃燒產(chǎn)生的輻射熱使管道中的LNG氣化產(chǎn)生過(guò)高的壓力，記錄圖像和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； (三).實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地通風(fēng)，放空絕熱管道中LNG。
全文摘要
本發(fā)明涉及LNG泄漏擴(kuò)散和池火燃燒模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其實(shí)驗(yàn)方法。該平臺(tái)包括由LNG儲(chǔ)罐、絕熱管道、實(shí)驗(yàn)裝置、防爆隔離墻組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；由電子天平、點(diǎn)火系統(tǒng)、甲烷濃度檢測(cè)儀、熱電偶樹、數(shù)據(jù)采集器、攝像機(jī)組成的測(cè)試系統(tǒng)和由PLC控制系統(tǒng)、各類顯示儀表和控制閥門組成的控制系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)可換裝表面材料和調(diào)整角度的LNG表面蔓延實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，可進(jìn)行LNG在不同物質(zhì)表面和流淌速度下蔓延、氣化擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)?zāi)M；配合點(diǎn)火系統(tǒng)和甲烷濃度檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)LNG氣云濃度變化監(jiān)測(cè)以及氣云點(diǎn)火，并自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)和圖像采集。該平臺(tái)具有實(shí)驗(yàn)時(shí)間短費(fèi)用低，實(shí)驗(yàn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟少且在嚴(yán)格監(jiān)測(cè)和控制下保障實(shí)驗(yàn)安全，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性高。
文檔編號(hào)G01D21/00GK102879305SQ201210363248
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者劉晅亞, 紀(jì)超, 許曉元, 趙力增, 王穎, 郭歌, 于年灝 申請(qǐng)人:公安部天津消防研究所