本发明属于浮盘安全评估,具体属于一种可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置及测试方法。
背景技术:
1、可燃液体的外浮顶储罐和内浮顶储罐主要储存原油、石脑油、成品油等甲、乙类可燃液体,储罐的浮盘漂浮在储液上方,既可以显著减少可燃液体的蒸发,在发生火灾事故后,又可以由于其对储液的覆盖作用而降低起火面积,抑制火灾蔓延发展,因此,浮盘作为重要安全附件对于储罐整体消防安全性能至关重要。
2、可燃液体外浮顶和内浮顶储罐浮盘的种类众多,主要包括浮筒式、钢制焊接单盘式、钢制焊接双盘式、装配式全接液、模块化不锈钢双盘式、金属蜂巢式、玻璃钢式等多种形式。这些浮盘由于材料、结构和加工工艺的不同,其消防安全水平参差不齐,目前尚缺少针对其消防安全性能的测试试验装置和测试方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于满足实际需求,提供一种可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置及测试方法,能够对可燃液体储罐浮盘的耐火性能进行准确的测试。
2、第一方面,本发明提供了一种可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,所述系统包括测试平台,场景设计模块、数据采集模块以及测试结果判定模块;
3、所述测试平台,用于在测试场地布置可燃液体储罐以及配套的待测浮盘;
4、所述场景设计模块,用于模拟由于实际工程中发生的事故或误操作而导致所述可燃液体储罐发生的火灾场景;
5、所述数据采集模块,用于在所述火灾场景下,采集所述待测浮盘的试验数据;
6、所述测试结果判断模块,用于根据所述试验数据判断所述待测浮盘的耐火性能是否合格。
7、优选地,所述火灾场景为:密封圈火灾场景、浮盘泄露火灾场景或者密封圈火灾与浮盘泄露火灾的耦合场景。
8、优选地,所述场景设计模块通过破坏预设数量个所述待测浮盘对角方向1/8周长的密封圈区域并点燃所述密封区域,模拟所述密封圈火灾场景。
9、优选地,所述场景设计模块通过在所在待测浮盘圆心处贯穿打通直径范围为0.2m至0.3m的圆孔,所述圆孔内边四周裸露在外,以及所述待测浮盘内部或夹心材料不做密封和防火处理,点燃所述圆孔区域模拟浮盘泄漏火灾场景。
10、优选地,所述场景设计模块通过在所在待测浮盘圆心处贯穿打通直径范围为0.2m至0.3m的圆孔,所述圆孔内边四周裸露在外,以及所述待测浮盘内部或夹心材料不做密封和防火处理;通过破坏预设数量个所述待测浮盘对角方向1/8周长的密封圈区域;同时点燃所述密封圈区域和所述圆孔区域模拟所述耦合场景。
11、优选地,所述数据采集模块包括测量数据采集子模块和图像数据采集子模块;
12、所述测量数据采集子模块,用于在所述火灾场景下,利用传感器采集所述待测浮盘的测试数据;
13、所述图像数据采集子模块,用于在所述火灾场景下,利用图像采集设备采集所述待测浮盘的视频数据。
14、优选地,所述传感器包括以下设备中的至少一种:k型热电偶、红外热像仪、辐射热流计、风速仪、温湿度计;所述测试数据包括以下数据中的至少一种:红外热成像数据、辐射热通量、待测浮盘温度、环境温度、环境湿度以及环境风力。
15、优选地,所述测试结果判断模块根据所述测量数据和所述视频数据判断所述待测浮盘的耐火性能是否合格,若同时满足以下条件,则判定所述待测浮盘的耐火性能合格;
16、测试过程中未发生沉盘,并根据所述红外热成像数据和视频数据判断,所述待测浮盘持续燃烧过程中,始终漂浮在燃料表面;
17、测试过程中,火灾未升级蔓延为全液面火灾,并根据所述红外热成像数据、辐射热通量和待测浮盘温度判断,在开始测试0.5h之后,所述待测浮盘表面、待测浮盘上方1.0h~2.0h以及所述可燃液体储罐周围0.3d~1.5d范围内的辐射热通量和温度数据上升不超过5%,其中,所述h为所述可燃液体储罐的高度,所述d为所述可燃液体储罐的直径;
18、根据所述红外热成像数据判断,测试过程中浮盘能够连续覆盖液面,除了测试开始时的点火区域外,无新增火点。
19、测试过程结束后,根据视频数据判断所述待测浮盘未发生破损;
20、测试过程结束后,所述待测浮盘在水面静置后未发生下沉,将所述待测浮盘静置在水面0.5h-2h,浮盘浸入水面的深度无变化;
21、试验过程结束后,在所述待测浮盘上放置静载荷模块,在0.25h-1h后,所述待测浮盘未发生破损。
22、优选地,还包括:测试安全模块,用于在所述测试场地设置安全系统设施以保障试验安全,其中,所述安全系统设施包括灭火系统设施、冷却水系统设施,以及可燃废液排放回收系统设施。
23、第二方面,本发明还提供了一种可燃液体储罐浮盘耐火性能测试方法,利用上述第一方面中任一项所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,执行以下步骤:
24、在测试场地中布置可燃液体储罐以及安装配套的待测浮盘;
25、通过传感器记录环境温度、环境湿度以及环境风力;
26、模拟密封圈火灾场景、浮盘泄露火灾场景或者密封圈火灾与浮盘泄露火灾的耦合场景,并通过传感器采集所述待测浮盘的测试数据以及图像采集设备采集所述待测浮盘的视频数据;
27、测试过程结束后,根据所述测量数据和所述视频数据判断所述待测浮盘的耐火性能是否合格。
28、与现有技术相比,本申请具有的优点和积极效果是:
29、应用本发明实施例提供的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置及测试方法,在布置可燃液体储罐和待测浮盘之后,利用场景设计模块模拟由于实际工程中发生的事故或误操作而导致所述可燃液体储罐发生的火灾场景,采集并分析待测浮盘在火灾场景下的试验数据,以判断待测浮盘的耐火性能是否合格。其中,本发明通过采集的红外热成像、辐射热通量、温度、现场视频等数据对测试结果进行判定,避免了由于目视测量而引入的主观误差,并且场景设计模块模拟的火灾场景更符合待测浮盘的使用环境和自身特点,因此试验过程中更能够真实的反映出待测浮盘在工程实际条件下的耐火性能。综上,本发明能够对可燃液体储罐浮盘的耐火性能进行准确的测试。
1.一种可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述系统包括测试平台,场景设计模块、数据采集模块以及测试结果判定模块;
2.根据权利要求1所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述火灾场景为:密封圈火灾场景、浮盘泄露火灾场景或者密封圈火灾与浮盘泄露火灾的耦合场景。
3.根据权利要求2所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述场景设计模块通过破坏预设数量个所述待测浮盘对角方向1/8周长的密封圈区域并点燃所述密封区域,模拟所述密封圈火灾场景。
4.根据权利要求2所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述场景设计模块通过在所在待测浮盘圆心处贯穿打通直径范围为0.2m至0.3m的圆孔,所述圆孔内边四周裸露在外,以及所述待测浮盘内部或夹心材料不做密封和防火处理,点燃所述圆孔区域模拟浮盘泄漏火灾场景。
5.根据权利要求2所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述场景设计模块通过在所在待测浮盘圆心处贯穿打通直径范围为0.2m至0.3m的圆孔,所述圆孔内边四周裸露在外,以及所述待测浮盘内部或夹心材料不做密封和防火处理;通过破坏预设数量个所述待测浮盘对角方向1/8周长的密封圈区域;同时点燃所述密封圈区域和所述圆孔区域模拟所述耦合场景。
6.根据权利要求1所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述数据采集模块包括测量数据采集子模块和图像数据采集子模块;
7.根据权利要求6所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述传感器包括以下设备中的至少一种:k型热电偶、红外热像仪、辐射热流计、风速仪、温湿度计;所述测试数据包括以下数据中的至少一种:红外热成像数据、辐射热通量、待测浮盘温度、环境温度、环境湿度以及环境风力。
8.根据权利要求7所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,所述测试结果判断模块根据所述测量数据和所述视频数据判断所述待测浮盘的耐火性能是否合格,若同时满足以下条件,则判定所述待测浮盘的耐火性能合格;
9.根据权利要求1所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,其特征在于,还包括:测试安全模块,用于在所述测试场地设置安全系统设施以保障试验安全,其中,所述安全系统设施包括灭火系统设施、冷却水系统设施,以及可燃废液排放回收系统设施。
10.一种可燃液体储罐浮盘耐火性能测试方法,利用权利要求1-9中任一项所述的可燃液体储罐浮盘耐火性能测试装置,执行以下步骤: