双阶段流-紧急救援系统设计

博士生Elizabeth Raines和Benjamin Doup

保证紧急救援系统适当规模 计算二相流

二级流简介

为了确保容器得到适当保护,避免可能的超压场景,关键是考虑多相或双相流双相流可增加所需卸载设备、卸载管道和/或排出处理系统尺寸

应急系统设计中,二相蒸气流非常常见,因为容器中最初全流水池量扩展主要因蒸气生成所致,在较小程度上由温度提高时液密度下降所致。体积扩充程度取决于容器排气启动时填充分数(液积分数)、流体双相流制和蒸气生成率填充分数或蒸气生成率增加时,分二相流的可能性增加流机制特征取决于流体、轮廓几何学和失序假想

多相流系统建模原创DIERS研究项目[1]并基于流流建法假设均匀蒸发生成,流体可分类为corn扰动、bubbly或同质化(或泡沫化)。均匀流机制显示没有蒸发液分解冒泡流机制表示最小蒸发液脱用,而冒泡流机制则导致显著蒸发液脱用流机制模型参照大规模实验数据[1、2]流体系统未知时,可使用击落测试对流体系统分类(流体系统分类)(//m.domyth.com/blog/flow-regime-determination-in-emergency-relief-system-design-blowdown-testing并//m.domyth.com/blog/flow-regime-characterization-in-emergency-relief-system-design)

蒸气生成可能优先发生在容器墙上墙错流机制是为液体填充容器开发的,并依赖自然流帮助蒸发液分解 [35]应谨慎应用流机制,因为并非总适用性举例说,墙压机制不适用于小直径容器(由于双相边界层合并)或扰动容器(由于无法开发自然流水流)。感兴趣的阅读者应参考Fisher和Forest系统[6]和Fauske系统[7]补充讨论墙错流机制

研究双相流和流水机制对所需理想喷口区、排出流率和排出流蒸气质量的影响时,在此进行案例研究,将假设非反应性消防假想与焦急反应容器假想作比较

RERS基于流机制设计效果比较

系统设计问题由CHEMAD[2]提供FERST评价leungOmega喷气系统方法[3]使用API520/521方法[4,5]计算火热输入考虑流机制如下:唯有蒸气、春乱、bubly和同质性物属性假设二氯甲烷并取自CHEMADFERST表1显示容器参数使用评估时考虑两种不同的空分量和两种不同的集压可比较的一些参数包括理想喷口面积/直径、排出质量流率、退出质量和回转时余质量表2提供这些参数定义,评价结果记录在表3至表5中

表1:船舶参数

表2ERS参数定义

表3:测试结果-100%全加10皮希集压

表4测试结果-7-7+xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

表5:测试结果-100%全加50spigSet压力

结论

表2至表4比较结果举一例说明双相流(和特定流机制)如何影响ERS评价结果两相流可增加所需降水装置规模和污水处理系统所需容量FERST等工具由CHEMAD驱动容易评价这些参数的影响并允许用户快速敏感分析以确定像空分量或定压子会如何撞击蒸气/液分解,并因此产生参数结果,如理想喷口直径或卸载质量流速率

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联系人Elizabeth RainesEraines@fauske.com

资源类

1. Fisher、H.G.Forrest、H.S.G.G.S.Grossel、S.S.Huff、J.E.Muller、A.R.Noronha、J.A.Shaw、D.A.Tilley
2. GrolmesM.A.Fisher,H.G.,“Vapor-LiquidOnset/Disaction模型紧急救援卸载评价”,AICHE1994年夏季会议,1994年
3. GrolmesM.A.Epstein,M.,“大气液化存储船受外部热源约束”,Plant/OplementsProgress,vol.4,no41985
4. Fauske,H.K.Epstein,M.Grolmes,M.A和LeungJ.C.,“应急解排因液态大气存储船41986
5. Epstein M.Fauske H.K.H.H.M.Hauser工序业预防损耗卷21989
6. Fisher,H.G.和Forrest,H.S.,“保护存储罐因防火而分两阶段流出”,流程安全进度卷14号3,1995年
7. Fauske,H.K,“非反应性化学文摘”,化学工程进度,2000年2月
8. FERST由CHEMCAD版本1.0.14534提供,FauskeAssociatesLLC,2020
9. 梁市C.,简化文体量化堆和存储船紧急救援需求”,AICHE杂志卷32号10页16221634 1986
10. API标准521,“缓冲和抑制系统”,美国石油研究所,华盛顿特区第七版,2020年6月
11. API标准520第1部分“压缩选择安装减压设备”,美国石油学院,华盛顿特区,第十版面,7月,2020