Kỹ thuật

HIỆN TƯỢNG SÔI TRÀN

19
Nội dung bài viết

    HIỆN TƯỢNG SÔI TRÀN

    Nguồn
    Mô hình hóa hậu quả của hiện tượng sôi – ScienceDirect.com
    Boilover – Wikipedia tiếng Việt
    giáo dục
    [PDF] HIỆN TƯỢNG SÔI SỤC VÀ SLOPOVER TRONG MỘT ĐÁM CHÁY CỦA …
    vki.ac
    [PDF] BLEVE VÀ BOILOVER – Viện Von Karman

    Hiện tượng đun sôi là một sự kiện rất nguy hiểm xảy ra trong quá trình đốt cháy một số loại dầu trong các bể hở mui, được đặc trưng bởi sự tống dầu cháy đột ngột và dữ dội do sự bốc hơi nhanh chóng của lớp nước bên dưới nhiên liệu. Sự kiện này thường xảy ra sau một thời gian dài đốt cháy tương đối bình tĩnh, khi một “vùng nóng” hoặc “sóng nhiệt” – một lớp dư lượng nhiên liệu được làm nóng, dày đặc hơn – đi xuống qua nhiên liệu và đến lớp nước ở đáy bể. Khi tiếp xúc, nước nhanh chóng bốc hơi thành hơi nước, giãn nở bùng nổ và đẩy dầu đang cháy phía trên nó ra ngoài, thường dẫn đến những quả cầu lửa lớn và lan truyền nhiên liệu đang cháy trên một khu vực rộng12356.

    Các điều kiện chính để xảy ra sôi bao gồm:

    • Sự hiện diện của một đám cháy xe tăng mui trần,

    • Một lớp nước ở đáy bể,

    • Sự hình thành và tiến trình đi xuống của một “vùng nóng” quá nóng trong nhiên liệu36.

    Nhiên liệu liên quan thường bao gồm các hợp chất có nhiều nhiệt độ sôi, chẳng hạn như dầu thô, dầu hỏa hoặc dầu diesel, cho phép hình thành vùng nóng. Sự giãn nở nhanh chóng của hơi nước có thể dữ dội đến mức nó hoạt động giống như một vụ nổ, làm tăng cường đám cháy và gây ra rủi ro nghiêm trọng cho nhân viên và cơ sở hạ tầng gần đó25.

    Boilovers khác với các hiện tượng liên quan như slopover (gây ra bởi việc thêm nước vào bề mặt cháy) và sủi bọt (liên quan đến nhiên liệu nhớt được nung nóng trên nhiệt độ sôi của nước nhưng không bắt lửa)23.

    Do tính không thể đoán trước và khả năng phá hủy của việc đun sôi, chúng là mối quan tâm lớn về an toàn trong ngành dầu khí, đặc biệt là trong các vụ cháy bể kéo dài56. Các công cụ nghiên cứu và mô phỏng đã được phát triển để hiểu rõ hơn và dự đoán sự khởi phát và hành vi sôi tràn để cải thiện các biện pháp an toàn67.

     

    “HIỆN TƯỢNG SÔI TRÀN”

    Sôi trào là hiện tượng tràn đột ngột và dữ dội của chất lỏng dễ cháy. Đây là rủi ro thường liên quan đến các cơ sở lưu trữ khối lượng lớn dầu thô. Cháy xảy ra trong một bể chứa hở chứa dầu mỏ hoặc nhiên liệu dầu khi nước bên dưới thể tích nhiên liệu đột nhiên bốc hơi.

    Hiện tượng này rất nguy hiểm do đám cháy lan nhanh và hình thành ngọn lửa lớn. Nhiệt của đám cháy bể chứa được truyền đến lớp nước có thể ở dưới đáy do mưa hoặc các thao tác dập tắt và kiểm soát ngọn lửa.

    Nhiệt được truyền qua sự đối lưu chất lỏng, làm tăng nhiệt độ của hydrocarbon trên toàn bộ khối lượng của nó. Nhiệt độ tối thiểu xảy ra hiện tượng sôi trào là 120°C. Do đó, tốc độ giãn nở tối đa có thể xảy ra ở 100°C và vào khoảng 1 m/h. Trong một bể chứa cao 10 mét chứa đầy 80%, nhiệt độ tới hạn sẽ đạt được trong vòng 7 giờ sau khi xảy ra hỏa hoạn không kiểm soát. Ngay cả khi đám cháy được dập tắt trước khi tràn, vùng nóng đã tồn tại trong bể chứa. Lớp dầu bên dưới được làm nóng bởi lớp dầu bên trên theo thời gian và nhiệt độ của nó tăng dần. Nếu nhiệt độ của lớp dầu bên dưới đạt 120°C và tiếp xúc với lớp nước, hiện tượng tràn sẽ xảy ra.

    Khi nước đạt đến điểm sôi, nó bốc hơi nhanh chóng và dữ dội, thậm chí giãn nở theo tỷ lệ thể tích là 1:1.700 lần thể tích ban đầu. Điều này đẩy nhiên liệu lên trên. Nhiên liệu bị đẩy ra khỏi bể chứa và tiếp xúc với oxy, gây ra đám cháy lan nhanh và ngọn lửa lớn, vì chất lỏng bị đẩy ra trở nên đặc hiệu, cho phép nó nhanh chóng hòa trộn với oxy xung quanh.

    Việc đẩy nhiên liệu ra ngoài một cách dữ dội làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với đám cháy và đẩy nhanh quá trình lan truyền của đám cháy. Hỗn hợp nhiên liệu và oxy có áp suất cao tạo ra ngọn lửa lớn có thể gây ra thiệt hại và thương tích nghiêm trọng. Sự sôi trào có thể gây ra các vụ nổ và giải phóng các vật liệu nóng sáng, gây nguy hiểm đến tính mạng của những người cố gắng kiểm soát đám cháy. Trong quá trình phát triển đám cháy bể chứa hydrocarbon, các cơ chế tràn khác có thể xảy ra, chẳng hạn như:

    • Slopover:
    Nhiên liệu tràn do áp suất của bề mặt chất lỏng nóng, tạo ra các tia nhiên liệu đang cháy hướng xuống dưới. • Bọt tràn:
    Nhiên liệu tràn do bọt hình thành trên bề mặt chất lỏng nóng, tạo thành các vũng nhiên liệu đang cháy.

    JUAN FERNANDO MEJIA
    CHUYÊN GIA TAR
    GIÁM ĐỐC ĐIỀU HÀNH COBYR

    (St.)
    Nội dung bài viết

      0 ( 0 bình chọn )

      NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

      https://nguyenquanghung.net
      Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

      Ý kiến bạn đọc (0)

      Để lại một bình luận

      Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *