论文部分内容阅读
液化石油气是化工产业的重要燃料,一般加压储存在钢制储罐中,它在世界各国的日常生产活动中发挥着重要作用,液化石油气储罐在工业生产中储存、运输和使用频繁而且具有易燃易爆,易汽化和易膨胀等特点,一旦它发生泄漏或者火灾爆炸事故后果将不堪设想。本文对液化石油气储罐在火灾环境中的热响应过程进行模拟研究,分析了热响应过程的影响因素,并提出了防护对策。在本文研究中,首先分析了液化石油气储罐火灾爆炸和泄漏事故发生的原因、总结了事故特点和事故产生的破坏作用,建立了液化石油气储罐热响应的物理模型和数学模型,在物理模型中,描述了储罐内部空间和时间的热响应过程,在数学模型中,选用标准k-ε模型作为模拟内部介质流动的湍流模型,选用Mixture模型处理两相流动,利用添加自定义了的UDF函数实现气液传质的模拟要求。在软件模拟过程中,首先使用icem结构化方法建立三维的立式储罐模型并划分网格,利用FLUENT软件模拟火灾环境下液化石油气储罐的热响应过程,并将模拟结果与实验结果进行对比,验证了模型和计算设置的有效性。利用三维的立式储罐模型,分析了不同充装率、不同加热功率、不同加热区域的条件下,储罐内部介质压力和温度的变化情况,模拟结果显示加热功率越大,储罐内部介质的温度和压力上升速度越快;充装率越低,储罐内部介质温度上升越快,充装率越高,储罐内部介质压力上升越快;侧壁受热的储罐内部介质温度上升速率慢于全包围加热的储罐,全包围加热的储罐内部介质压力上升速率快于侧壁受热的情况,模拟后又根据压力变化情况对储罐失效时间进行了预测。根据模拟结果对储罐火灾爆炸事故的安全防护方法进行了研究,对改进储罐消防设计提出了建议,最后做了应急处理措施的介绍。