[实用新型]高倍泡沫加速LNG蒸气扩散效果的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液化天然气技术领域，具体涉及高倍泡沫加速LNG蒸气扩散效果的实验装置。

背景技术

作为天然气的一种形式，液化天然气（LNG）解决了气态天然气不利于大量储存的问题，为天然气的大量进出口运输提供了保障。LNG是将天然气（主要成分是甲烷）冷却到-162.2℃液化而形成的，因此一旦发生泄漏，就会迅速沸腾、蒸发并形成可燃性气体云，由于较低的温度，气体云密度高于周围大气的密度，在重气效应的作用下沿下风向在地表附近聚集、扩散。一旦周围存在点火源，就会导致火灾或爆炸事故，造成巨大的经济损失。目前针对LNG泄漏事故应急救援常采用的方法有两种，分别是水幕覆盖稀释和高倍泡沫覆盖。水幕覆盖稀释时，大量的水分提供的热量使得低温LNG液体蒸发，产生大量蒸气，稀释扩散效果并不明显。高倍泡沫覆盖相比于水幕稀释的优点就在于其能够在液池上方形成泡沫层阻隔外界辐射和对流，同时含水量少，对LNG蒸气加热效果明显，只有少部分热量被用来蒸发LNG液体。

由于LNG真实泄漏场景规模较大，且存在火灾、爆炸、冻伤等危险性，因此为了研究高倍泡沫加速LNG蒸气扩散，有必要建立一套高倍泡沫加速LNG蒸气扩散效果的实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的高倍泡沫加速LNG蒸气扩散效果的实验装置，有效地进行不同实验条件下的高倍泡沫加速LNG蒸气扩散效果的小尺寸模拟试验，为高倍泡沫加速LNG蒸气扩散实验的进一步研究奠定基础，并给实际LNG场所泡沫系统设计提供参考。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包含小尺寸柱形容器和固定式高倍泡沫发生装置；所述的小尺寸柱形容器包含不锈钢圆桶、半透明双层塑料罩和刻度尺；所述的固定式高倍泡沫发生装置包含泡沫发生器、泡沫储液箱、吸液管、管线式负压泡沫比例混合器、溶液混合比控制阀门和供水系统，其中所述的供水系统包括消防车和消防水带；不锈钢圆桶的上部设有半透明双层塑料罩，半透明双层塑料罩的侧壁上设有刻度尺，不锈钢圆桶的一侧设有泡沫储液箱，泡沫储液箱的上部通过支架设有高倍泡沫发生器，且泡沫储液箱上设有吸液管，吸液管与管线式负压泡沫比例混合器连接，管线式负压泡沫比例混合器的下端连接有消防水带，管线式负压泡沫比例混合器的上端与泡沫发生器连接，且管线式负压泡沫比例混合器上设有溶液混合比控制阀；所述的消防水带的下部连接有水泵。

所述的高倍泡沫发生器的出料口向下倾斜45°角设置，小尺寸柱形容器置于出料口下方，泡沫发生器运作时，泡沫顺着塑料罩壁往下流，覆盖至液池，避免了泡沫垂直冲击液池带来的影响。

所述的溶液混合比控制阀门用来调节溶液混合比，分为全开和半开两种。

所述的供水系统的水压范围为0.3～1.0MPa。

所述的小尺寸柱形容器的底部直径为35～45cm。

本实用新型的工作原理：先在小尺寸柱形容器内注入10L液氮，以模拟LNG泄漏池的特性，将半透明双层塑料罩置于不锈钢圆桶上方，同时参照刻度尺观察泡沫层高度变化；调节溶液混合比控制阀门，选择全开或者半开，装接好消防水带，选取0.3～1.0MPa范围的水泵压力，发动水泵，当高压水流流经管线式负压泡沫比例混合器时，形成负压，通过吸液管将泡沫储液箱中的溶液吸入与水混合，泡沫混合液驱动水轮，进而带动风叶旋转，混合液经过喷头以雾状形式喷向发泡网，在发泡网的内表面形成一层薄膜，风叶快速旋转带动气流运动，将泡沫混合液薄膜吹胀成大量的气泡，变成为高倍泡沫，覆盖至LNG液池上方，当高倍泡沫覆盖至液池上方指定高度，关闭水泵，实验需要进行再次添加，当泡沫高度下降到初始高度值的一半时，按上述方式进行添加至初始高度即可，其中，整个实验过程中一共有四个可调节的变量，进口水压、泡沫溶液混合比、泡沫添加高度、添加方式，这样我们就可以针对不同的情况进行不同实验条件下的模拟试验。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的高倍泡沫加速LNG蒸气扩散效果的实验装置，有效地进行不同实验条件下的高倍泡沫加速LNG蒸气扩散效果的小尺寸模拟试验，为高倍泡沫加速LNG蒸气扩散实验的进一步研究奠定基础，并给实际LNG场所泡沫系统设计提供参考，且具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。

附图说明