浮顶油罐一二次密封防雷技术研究

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1、学号：12104408常州大学硕士学位论文浮顶油罐一二次密封防雷技术研究研究生丁波指导教师竺柏康学科、专业名称油气储运工程研究方向安全与环保技术2015年4月ResearchoflightingprotectionofrooffloatingtanksealsADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByDingBoOilandgasstorageandtransportationDissertationSupervisor:Prof.ZhuBai-kangApril，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交

2、的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描

3、等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要大型油罐所带来的火灾事故十分巨大，并具有火焰辐射强、范围广、潜在威胁多、损失大、扑救困难等特点，近年来发生的多起浮顶油罐密封圈雷击起火事故，都造成了一定的经济损失和环境危害，第二章内容43通过PHAST风险评估软件对某10×10m浮顶油罐发生重度雷击火灾事故所产生的影响进行了定量分析，较为直观地表现了油罐雷击火灾的危害。国内外虽有不同的油罐防雷标准，但

4、多数研究结果显示：当油罐遭到雷击时，罐壁和浮盘之间难以做到等电位连接，在一定的电流下，会产生放电现象，表明针对浮顶油罐密封圈防雷的标准和措施并不能完全有效地防止其因雷击而发生火灾的事故，因此开展防雷技术研究刻不容缓。本文提出在雷击前对一二次密封空间进行惰化，降低空间内的油气浓度和氧气浓度，并在雷击过程中维持微小的氮气流量，使密封空间保持微正压，可以防止外界空气进入到一二次密封空间内，从而达到防雷防爆的目的，所需要解决的关键问题包括一二次密封空间内的油气浓度分布规律及影响因素、氮气对一二次密封空间的惰化效果及影响因素。第三章主要研究一二次密封空间内的油气浓度分布规律及

5、影响因素，采用实验测试和数值模拟的方法进行分析，探究不同油罐状态、一次密封性能、二次密封性能、外界风速、油品温度等因素对一二次密封空间内油气浓度及分布的影响，结果表明当油罐处于普通静止状态时，浮顶油罐一二次密封空间内油气的分布在风压的作用下并不均匀，风速越大，分布差异越大，空间内大多数位置处的油气体积分数降低，但最高点油气浓度升高；随着温度上升，一二次密封空间内各处的油气浓度升高，当风速较高时，温度对油气浓度的影响也更大；二次密封泄漏口面积变大时，一二次密封空间内各处的油气浓度降低，但温度对各自油气浓度的变化速率影响较小。当油罐处于收油后静止状态时，浮顶油罐一二次密

6、封空间实际油气置换时间与忽略油品挥发置换所需的时间之比:0

7、氮气的浪费，以n=120左右为宜；氮气进口在密封空间中心位置时惰化效果较好。针对雷击过程中的惰化，结合室内实验和理论分析，导出评估公式，可得出在某一风速下使密封空间维持一段时间的微正压所需的氮气总量。第五章主要以上述研究结果为基础，进一步进行设计计算，确定氮气管道直径、进口位置及数量、可燃气体探头数量、安装位置等内容，43最终设计一套自动监测及惰化防雷系统，并在某10×10m浮顶油罐上进行试验，运行效果良好。关键词：防雷；浮顶油罐；氮气惰化；油气分布ABSTRACTTankdevelopmenttendstobelargescale,bringingenormo