Figure 01 在填充和排空油箱期间防火防爆的可燃性图.PDF

如何解决油箱的防爆问题 以下是我的专著 《Ignitability and Explosibility of Gases and Vapors》中的第6.6 节翻译稿。 比较专业化，关键是惰化汽油空间的每一个操作点都是可以量化的，因此汽油油箱防爆 的理论问题已经解决，关键是如何实现的问题。 6.6. 油箱防爆的安全操作 在石化安全领域，油箱油罐的火灾是一个重点防护对象[115] 。可燃性图的一个应 用是指导油箱填满或放空期间，由于燃气或空气的引入，导致油层上方充满可燃气体， 带来的燃爆风险。填充油箱是一个典型的甲类问题，引入燃料必然产生燃气，燃气的燃 爆风险需要封闭空间的氧气控制来实现。放空油箱一个乙类可燃性问题，放空燃料会产 生燃气的危险水平，这时需要控制燃气的浓度，让整个非液态的空间不可点。因此，虽 然是封闭空间，油箱的填充和放空居然是两套不同性质的问题。 为了确定在填充油箱之前所需要的惰化油箱上部空间所需要的惰气量要求，我们需 要用稀释可燃性图或者燃爆三角形图来解决保护途径问题。在这里，汽油箱的填充和放 空过程通常利用稀释可燃性图和燃爆三角形图表达，如Figure 0.1 所示。借助于惰性点参 数导致的临界曲线和在 Figure 0.1 的直观表达，我们可以精确确定临界点的参数，在 Table 0.1 中列出。注意，由于汽油可燃性图的圆滑性，原本一个惰性点，在图中表现为3 个点，虚拟惰性点（A ）、MMF 点（D）和MMR 点（C ）。 (a). 稀释可燃性图与局部放大 （填充=GFC，放空=EBD ） (b) 燃爆三角形图与局部放大 （填充=GFC，放空=EBD ） Figure 0.1 在填充和排空油箱期间防火防爆的可燃性图。 Table 0.1 油箱防火防爆的临界点 操作 点 名称 R xm xD xF xO A 虚拟惰性点 24.2698 0.4463 0.8663 0.0177 0.116 G 空气点 0 0.7905 0.7905 0 0.2095 填充 F LOC 点 24.2698 0.442 0.881 0 0.119 C MMR 点 24.2698 0.4243 0.8636 0.01679 0.1206 E 100%燃气点 0 1.0 0 1.0 0 放空 B LFC 点 24.27 1.0 0.9605 0.0395 0 D MMF 点 21.624 0.4463 0.8643 0.01973 0.1160 6.6.1. 填充油箱的安全操作（甲类可燃性问题） 在填充空油箱之前，需要惰化空油箱中空气，才能放入燃气。这意味着必须控制氧 气浓度。在这里，惰化过程必须从空气点（G ）开始，到达惰性点（F）。惰性点 F 的氧 气水平是 LOC 或 ISOC，达到空气惰化的目的。LOC 或 ISOC 代表避免放入燃气（沿着 FE 直线操作）后可以避开可燃区域的最大允许氧气浓度。然后开始添加燃料（汽油）。随 着燃料的挥发，其蒸气会把状态点从F 点向C 点或E 点推动，与可燃区域切于C 点（MMR 点），这样油箱内的非爆状态可以在燃料填充期间从F 点一直延续到E 点。E 点代表100% 的燃气，没有空气存在（比如小车油箱），因此也是安全的。整个油箱在填充燃料期间 总是缺乏可爆性（氧气），这是保证油箱安全的精髓。 根据LOC 方程，可以解出B 点的极限氧浓度LOC 为 C x  ISOC  O L