[发明专利]一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台

说明书

本发明涉及一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，包括LNG蒸气扩散模拟系统、自然风模拟系统、水幕系统、数据采集及控制系统。LNG蒸气扩散模拟系统包括LNG储罐，LNG储罐上装有液位计、压力表、温度计、安全阀、气化器自增压装置，LNG储罐内LNG通过绝热管道经泄漏喷嘴泄放模拟自然条件下LNG蒸气扩散，防爆风扇、风洞模拟自然风，水流通过水流管线经流量控制器后由水幕喷头形成水幕，水幕两侧均设有监测点，超声波风速计、监测点阵列、高速相机采集的数据经信号处理器处理后与控制终端相连。本实验平台安全系数高、操作简单，可为水幕控制和LNG与水幕作用机理研究提供可靠的实验依据，给LNG泄漏事故的应急救援和水幕系统设计提供参数。

技术领域

本发明涉及一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，属于液化天然气安全技术领域。

背景技术

液化天然气(Liquefied Natural Gas简称LNG)作为一种新型优质的清洁能源日益受到国内外青睐，对促进我国能源消费结构转换、生态环境保护具有重要意义，由于LNG在常压下的低温特性(-162℃)和液体特性，LNG相关设备与管道标准的安全都有较高要求，LNG一旦发生泄漏，会使接触的人体迅速发生冻伤，泄漏的LNG的低温会引起材料收缩，造成管道与临近设备的进一步破坏失效，引起更严重的泄漏，而液化天然气发生泄漏后就会立即蒸发形成蒸气云团，跟空气混合后成为混合气，混合气的爆炸极限为5％-15％，遇到火源就很容易起火爆炸。水幕在LNG蒸气扩散控制方面起着重要作用，在液化天然气(LNG)站场内设置喷射水幕是安全隔离、控制LNG泄漏后蒸气云扩散和减缓事故后果的重要措施之一，然而目前对各类型水幕的抑制LNG蒸气扩散效果进行实验分析的成果鲜见，LNG泄漏后LNG蒸气扩散遇到水幕后，LNG蒸气的稀释情况、水幕对LNG蒸气扩散的影响、以及目前对于水幕控制和LNG蒸气与水幕作用机理尚无定论，为了给水幕抑制LNG蒸气扩散作用机理研究、LNG泄漏事故的应急救援和水幕系统设计提供参数，亟需一套可以真实模拟水幕抑制LNG蒸气扩散过程的实验平台。

发明内容

本发明提供一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，包括LNG蒸气扩散模拟系统、自然风模拟系统、水幕系统、数据采集及控制系统。所述LNG蒸气扩散模拟系统包括LNG储罐、气化器自增压装置、LNG绝热管道、电磁阀、涡轮流量传感器、压力表、阻火器、泄漏喷嘴，所述自然风模拟系统包括风洞、防爆风扇，所述水幕系统包括水流管线、流量控制器、压力表、水幕喷头，所述数据采集及控制系统包括超声波风速计、监测点阵列、高速相机、信号处理器、控制终端，监测点阵列由布有热电偶传感器、压力传感器、甲烷浓度监测传感器、湿度传感器的监测点排列形成。LNG储罐通过LNG绝热管道与泄漏喷嘴相连，水流通过水流管线经流量控制器后由水幕喷头形成水幕，水幕两侧均设有监测点，超声波风速计、监测点阵列、高速相机采集的数据经信号处理器处理后与控制终端相连。

如上所述的一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，所述的LNG储罐上装有液位计、压力表、温度计、安全阀、气化器自增压装置。

如上所述的一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，所述的LNG绝热管道上装有阻火器。

如上所述的一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，所述的各压力表、电磁阀、涡轮流量传感器、超声波风速计、监测点所布各个传感器、高速相机均为防爆设备且均通过数据线经信号处理器后与控制终端相连。

如上所述的一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，所述的检测点阵列与信号处理器之间设有防爆隔离墙。

如上所述的一种水幕抑制LNG蒸气扩散效果分析实验平台，所述的监测点阵列由布有热电偶传感器、压力传感器、甲烷浓度监测传感器、湿度传感器的监测点排列形成，水幕两侧均设有监测点。