火災(zāi)蔓延綜合分析ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-05 02:09本頁(yè)面
【正文】 一現(xiàn)象稱為液體的熱波特性，熱的鋒面稱為熱波。 熱波的初始溫度等于液面的溫度，等于該時(shí)刻重質(zhì)油品中最輕組分的沸點(diǎn)。隨著重質(zhì)油品的連續(xù)燃燒，液面蒸發(fā)組分的沸點(diǎn)越來(lái)越高，熱波的溫度會(huì)由 150oC逐漸上升到 315oC，比水的沸點(diǎn)高得多。熱波在液層中向下移動(dòng)的速度稱為熱波傳播速度，它比液體的直線燃燒速度（即液面下降速度）快。在已知某種油品的熱波傳播速度后，就可以根據(jù)燃燒時(shí)間估算液體內(nèi)部高溫層的厚度，進(jìn)而判斷含水的重質(zhì)油品發(fā)生沸溢和噴濺。因此，熱波傳播速度是撲救重質(zhì)油品火災(zāi)時(shí)要用到的重要參數(shù)。 熱波傳播速度是一個(gè)十分復(fù)雜的技術(shù)參數(shù)，其主要影響因素包括： (1) 重質(zhì)油品的組成 重質(zhì)油品中輕組分越多，液面蒸發(fā)氣化速度越快，燃燒越猛烈，油品接受火焰?zhèn)鬟f的熱量越多，液面向下傳遞的熱量也越多；此外，輕組分的含量越大，則油品的粘性越小，高溫重組分的沉降速度越大。因此，油品中輕組分越多，熱波傳播速度越大。 (2) 重質(zhì)油品的含水量 在一定的數(shù)值范圍內(nèi)（如 4%），重質(zhì)油品含水量增大，熱波傳播速度加快。這是因?yàn)楹看蟮挠推氛扯刃?，油品中的高溫層易沉降。但含水量超過(guò) 6％時(shí)，油品點(diǎn)燃很困難，即使著火了，燃燒也不穩(wěn)定，影響熱波傳播速度。 (3) 油品貯罐的直徑 試驗(yàn)研究表明，在一定的直徑范圍內(nèi)，油品的熱波傳播速度隨著貯罐直徑的增大而加快。但當(dāng)直徑大于 ，熱波傳播速度基本上與貯罐直徑無(wú)關(guān)。 (4) 貯罐內(nèi)的油品液位 貯罐內(nèi)的重質(zhì)油品發(fā)生液面燃燒時(shí)，如果液位較高，空氣就較容易進(jìn)入火焰區(qū)，燃燒速度就快，火焰向液面?zhèn)鬟f的熱量就多，所以熱波傳播速度就快；反之，液位低，熱波傳播速度就慢。例如，含水量為 2%的原油，油面距罐口高度分別為 145mm和 710mm時(shí)，熱波傳播速度分別為 。 除了上述因素外，還有一些外界條件也影響熱波傳播速度的大小，甚至影響熱波形成。例如，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，油品中的雜質(zhì)、游離碳等，對(duì)熱波的形成起很大的作用，且油品中的雜質(zhì)有利于形成重組分微團(tuán)，從而加快了熱波傳播速度；風(fēng)能使火焰偏向油罐的一側(cè)，使下風(fēng)方向的罐壁溫度升高，罐內(nèi)液體的溫度分布不均勻，從而加快了液體的熱對(duì)流和熱波傳播速度；對(duì)較小直徑的貯罐用水冷卻罐壁，能夠帶去高溫層中的熱量，阻止高溫層下降，從而降低熱波傳播速度。 重質(zhì)油品的沸溢和噴濺 重質(zhì)油品粘度比較大，且都含有一定的水分。油品中的水一般以乳化水和水墊兩種形式存在。 所謂乳化水是原油在開(kāi)采運(yùn)輸過(guò)程中，原油中的水由于強(qiáng)力攪拌成細(xì)小的水珠懸浮于油中而成。放置久后，油水分離，水因比重大而沉降在底部形成水墊。 在熱波向液體深層運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于熱波溫度遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn)，因而熱波會(huì)使油品中的乳化水氣化，大量的蒸氣就要穿過(guò)油層向液面上浮，在向上移動(dòng)過(guò)程中形成油包氣的氣泡，即油的一部分形成了含有大量蒸氣氣泡的泡沫。這樣，必然使液體體積膨脹，向外溢出，同時(shí)部分未形成泡沫的油品也被下面的蒸氣膨脹力拋出罐外，使液面猛烈沸騰起來(lái)，就象 “ 跑鍋 ” 一樣。這種現(xiàn)象叫沸溢。 從沸溢過(guò)程說(shuō)明，沸溢形成必須具備三個(gè)條件： (1) 重質(zhì)油品具有形成熱波的特性，即沸程寬，比重相差較大； (2) 重質(zhì)油品中含有乳化水，水遇熱波變成蒸氣； (3) 重質(zhì)油品粘度較大，使水蒸氣不容易從下向上穿過(guò)油層。如果油品粘度較低，水蒸氣很容易通過(guò)油層，就不容易形成佛 溢。 油罐火災(zāi)在出現(xiàn)噴濺前，通常會(huì)出現(xiàn)油面蠕動(dòng)、涌漲現(xiàn)象；火焰增大、發(fā)亮、變白；出現(xiàn)油沫 2~4次；煙色由濃變淡；發(fā)生劇烈的 “ 嘶！嘶！ ” 聲等。金屬油罐會(huì)發(fā)生罐壁顫抖，伴有強(qiáng)烈的噪聲（液面劇烈沸騰和金屬罐壁變形所引起的），煙霧減少，火焰更加發(fā)亮，火舌尺寸更大，火舌形似火箭。 當(dāng)油罐火災(zāi)發(fā)生噴濺時(shí)，能把燃油；拋出 70120m。不僅使火災(zāi)猛烈發(fā)展，而且嚴(yán)重危及撲救人員的生命安全，因此，應(yīng)及時(shí)組織撤退，以減少人員傷亡。 ? 火災(zāi)的雙重性 ? 火災(zāi)過(guò)程既有 確定性 ，又有 隨機(jī)性 。 ? 確定性 —— 火災(zāi)的孕育、發(fā)生、發(fā)展、熄滅過(guò)程具有規(guī)律性； ? 隨機(jī)性 —— 火災(zāi)各個(gè)子過(guò)程都要受到不確定性因素的影響。 ? 這就決定了火災(zāi)科學(xué)研究手段是模擬研究和統(tǒng)計(jì)分析及兩者的結(jié)合。 ? 火災(zāi)既有 自然屬性 ，又有 人為屬性 ：火災(zāi)不僅僅是一個(gè)自然過(guò)程，它要受到人的影響，火災(zāi)的絕大多數(shù)是人為因素引起的，人為因素是火災(zāi)系統(tǒng)的組成部分之一；同樣，火災(zāi)的危害不僅是財(cái)產(chǎn)的損失，而且具有重要的社會(huì)影響。
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