【摘 要】
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我国原油储罐趋于大型化、密集化发展,罐区安全的重要性日益增加。闪电、雷击、明火均易引起储罐失火,造成重大的财产损失和人员伤亡。罐区传统的消防系统其整体消防水、泡沫液消耗量大,泡沫冲量小,性质不稳定,利用率低,对于扑救快速扩散的储油罐火灾效果不理想。因此,需要对储罐传统消防系统进行改进,以提高罐区应急抢险能力和安全保障能力。本文针对十万立方米外浮顶储罐的密封圈火灾,以减少消防水的消耗,提高灭火泡沫稳
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我国原油储罐趋于大型化、密集化发展,罐区安全的重要性日益增加。闪电、雷击、明火均易引起储罐失火,造成重大的财产损失和人员伤亡。罐区传统的消防系统其整体消防水、泡沫液消耗量大,泡沫冲量小,性质不稳定,利用率低,对于扑救快速扩散的储油罐火灾效果不理想。因此,需要对储罐传统消防系统进行改进,以提高罐区应急抢险能力和安全保障能力。本文针对十万立方米外浮顶储罐的密封圈火灾,以减少消防水的消耗,提高灭火泡沫稳定性与冲量为目标,与现有储罐固定式消防系统相结合,设计了压缩空气泡沫系统（Compressed Air Foam System,CAFS）,包括整体管路设计计算与管路元件的计算选型,泡沫输送管线在储罐上的设计计算以及泡沫喷嘴的安装分布。利用AMESim软件验证了所设计的CAFS工作可行性,结果表明系统可以实现各支路混合比例的自动化调节,同时系统能保持在最佳设计压力范围内。并进一步研究了高压气体支路节流阀开度、出口管径等关键元件参数对系统运行稳定性的影响。另外,为确保灭火泡沫能在较长输送距离下出口处仍有较大的喷射压力,对压缩空气泡沫在垂直管道与水平管道中的流变特性进行了研究。分别采用幂律流体模型以及均相流模型计算灭火泡沫管内流动压力损失,并利用FLUENT14.0软件进行了灭火泡沫输送模拟,结果表明泡沫输送管线整体压力损失小于0.3MPa,泡沫出口具有较大的喷射压力。设计了储罐CAFS的智能监控与报警系统,储罐整体采用无线温度传感器网络与CCD图像传感器共同实现密封圈火灾的监测,确定了传感器分布方式以及火灾报警条件。利用Lab VIEW设计了上位机监测软件,实现了各个温度节点以及图像采集装置数据的实时显示,同时实现CAFS各支路流量与压力的实时监控。所设计的储罐压缩空气泡沫智能消防系统可以为大型原油储罐的安全监测和火灾事故处理提供保障。
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