锅炉沸腾液体膨胀蒸汽爆炸(BLEVE)的小尺寸模拟试验

在锅炉运行中,由于各种原因使得在锅筒主体上形成细小裂缝,一旦出现设备材料的老化和故障运行工况,导致裂缝快速扩展,就有可能出现沸腾液体膨胀蒸汽爆炸(BLEVE)的极端情况。BLEVE是一种物理爆炸,具有严重的破坏性,为研究沸腾液体膨胀蒸汽爆炸的发生机理,建立了小型实验装置进行模拟试验。通过测量爆炸瞬间容器内的温度及压力变化,分析容器内气液两相介质的运动,进而研究造成容器整体性破裂的原因。实验中发现,BLEVE过程中存在由不同原因造成的两个压力峰;其中过热液体的剧烈沸腾,在液体表面形成高速膨胀的两相流层,挤压容器内气相与液相,导致出现第一个压力峰;第二个压力峰主要是由于“液体锤”现象对容器的冲击造成,其中壁面开口处受到的撞击最为猛烈。