FPSO(Floating Production Storage and Offloading,即浮式生产储油卸油平台。)对海上油气的开发已成为当前及未来的重点。由于FPSO上甲板设备布置密集,海上作业环境恶劣,一旦发生油气泄漏爆燃事故,将造成重大的损害。本文针对FPSO火灾爆燃抑爆过程进行了模拟实验和数值仿真研究,主要工作和结论如下:(1)设计并搭建了 FPSO上甲板爆燃过程半开敞可视化模拟实验平台,实验平台包括半开敞燃烧室管道、配气系统、点火设备、水喷淋系统、数据采集系统和同步触发系统,分别通过高速相机和压力传感器记录爆燃过程火焰和超压随时间的变化特性。通过开展不同的障碍物间距,细水雾粒径,雾化压力及细水雾与障碍物相对位置实验模拟FPSO上甲板设备布置密集程度、消防水喷淋系统的不同布置位置及水雾参数场景。(2)实验关键结论如下:两个不同长度障碍物的间距为100mm和200mm时与间距为300mm工况相比,爆燃超压值分别,降低了 53.9%和13.2%,随着障碍物间距的增大,火焰锋面湍流增强作用减小,爆燃超压值降低;空管道下粒径为45μm、80 μm、160μm和200μm细水雾与无水雾工况相比,爆燃压力峰值分别升高3.4%、22.7%、107.1%和109.4%,火焰前锋到达管口时间缩短,一部分细水雾在高温火焰的作用下发生汽化吸热,稀释甲烷浓度,抑制爆燃过程,另一部分细水雾小液滴不能及时汽化,充当障碍物,对火焰起到扰动作用,火焰前锋由“手指状”演变为“齿状”,诱导火焰湍流作用增强,促进爆燃过程。随着粒径的增大,细水雾促进爆燃过程占主导;细水雾随着雾化压力的增大,细水雾小液滴的扰动作用增强,爆燃超压值增大,火焰到达管口的时间提前;45μm细水雾障碍物条件下,细水雾位于障碍物前方、上方和后方时与无细水雾工况相比爆燃超压值分别降低了 18.3%、2.5%和19.8%,细水雾位于障碍物后方时工况与其他两个位置相比,爆燃超压值最小,火焰越过障碍物,产生湍流,甲烷/空气燃烧速度将要提高时,由于细水雾小液滴受到高速火焰的冲击作用,使得小液滴更容易被击碎,促进细水雾有效汽化吸热,抑制爆燃过程。(3)利用FLACS以海洋石油“118”为原型,建立1:1物理模型,对FPSO上甲板可燃气云泄漏燃爆过程进行了数值模拟,分析了泄漏速度、风速和风向对泄漏过程的影响,进而对水喷淋不同布置位置工况下FPSO燃爆过程进行数值模拟,得出在设备密集区域细水雾作用下爆燃压力值降低较少。此外还对不同细水雾粒径工况进行模拟,得出随着细水雾粒径的减小,抑爆效果增强。