石油液化氣體儲罐的火災爆炸過程和一般的可燃性混合氣體火災相比,液化石油氣體火災過程具有特殊性:首先是泄露出來的氣體擴散與空氣形成爆炸性混合物,遇明火發(fā)生爆炸,隨即轉(zhuǎn)入穩(wěn)定燃燒。
在燃燒過程中,儲罐受到了強烈的熱輻射作用,罐內(nèi)大量液體汽化,當液體汽化的速率超過安全閥排放的速率時,罐內(nèi)壓力劇增,當壓力超過儲罐強度時,儲罐發(fā)生物理性爆炸,造成罐體破裂;噴出的液化氣形成大面積的火災,甚至發(fā)生爆炸事故。
為防止儲罐發(fā)生爆炸,經(jīng)常采用的防護措施是在罐體上安設水噴淋裝置,在火災時噴水冷卻,防止罐體過熱。在實踐中發(fā)現(xiàn),當儲罐內(nèi)填充多孔、導熱、導焰材料(和阻火材料相比,其孔隙較大,火焰前鋒能沿著孔隙傳播)時,不僅能延緩罐體過熱,而且能減少液體的汽化速率,從而防止了儲罐的爆炸?,F(xiàn)用對流換熱模型解釋其防爆機理。
儲罐內(nèi)的壓力和傳熱速率、傳熱面積、傳熱時間及熱力學溫度成正比。根據(jù)傳熱傳質(zhì)理論:儲罐在外界加熱條件下的沸騰過程屬于帶凈蒸發(fā)的池塘沸騰,外界傳向沸騰液體的熱流隨罐壁溫度與罐內(nèi)液體平均溫度之差變化。