储罐硫腐蚀产物热自燃早期特性及其成灾演化过程研究

针对石油化工行业含硫油品生产和储运装置硫腐蚀产物引起的自燃火灾问题，围绕储罐硫腐蚀产物热自燃早期特性及其成灾演化过程开展研究，揭示硫腐蚀产物热自燃的低温氧化阶段的早期特性，筛选硫腐蚀产物的自燃倾向性指标，标志性气体及临界浓度（Cs）、临界温升（△Ts）；并与低温氧化时间相关联，建立热自燃火灾危险性判别准则；研究氧化发展阶段的加速温升特征，构建硫化腐蚀产物热自燃发火期预测模型，建立特征量测试方法；研究筛选影响热自燃进程的敏感性因子，揭示高效中止升温进程的控制因子；建立描述储罐硫腐蚀产物热自燃及成灾演化模型，提出硫腐蚀产物热自燃及成灾的监测、预警和控制技术线路，为此类事故提供理论基础。

针对石油化工行业含硫油品生产和储运装置硫腐蚀产物引起的自燃火灾问题，围绕储罐硫腐蚀产物热自燃早期特性及其成灾演化过程开展研究,通过现场调研、典型事故案例剖析以及国内外各研究机构的进展状况分析，综述了储罐发生热自燃火灾事故的原因，分析鉴别了事故危险性要素的分布、特性、状态、转化条件及影响因子等。根据储罐实际工艺操作条件，课题组设计开发了模拟储罐常规工作条件的热自燃模拟试验中试及小试试验系统，本项目则主要用小试试验系统开展研究，用中试试验系统进行验证。课题组在小试试验系统内，模拟实际工况制备硫腐蚀产物，并对其进行了组成与结构分析；在此基础上筛选出影响硫腐蚀产物氧化自燃的重要物质因素和环境因素，通过正交试验探究影响硫腐蚀产物氧化自燃的关键性因素；通过改变关键性影响因素构建不同的实验工况开展了硫腐蚀产物氧化自燃试验研究。基于试验的定量结果筛选出气体浓度与温度两个特征参数，重点探究其在硫化腐蚀产物热自燃发火期的预测性作用，并将它们与低温氧化时间相关联，构建了硫腐蚀产物氧化自燃导致火灾、爆炸事故的判别准则。根据特征量的选择，具体分析了硫腐蚀产物氧化自燃阶段的温升特征，揭示了温度动态变化特性与规律，通过理论模型分析构建了硫化腐蚀产物热自燃发火期预测模型，建立特征量测试方法。建立了描述硫腐蚀产物氧化自燃早期特性及其成灾演化动力学全过程理论模型，选定了敏感因子，分析了确定临界控制量，提出了热自燃及成灾的监测、预警和控制技术线路。