半封闭空间LNG泄漏安全性数值模拟研究

为了定量评价液化天然气(LNG)加注船上"冷箱"内发生泄漏后的风险,利用计算流体力学软件Fluent对"冷箱"在有、无强制通风条件下发生LNG泄漏后扩散和爆燃的过程进行了模拟研究。结果表明,在无强制通风时,"冷箱"内发生连续泄漏后,箱内可燃浓度区域随时间先变大后减小,在泄漏后60s、90s、120s、150s分别点燃时,达到的最大超压依次为29kPa、89kPa、76kPa、70kPa,会对箱体和人员造成严重伤害;在有强制通风时,泄漏后箱内甲烷浓度场在约100s后达到稳定,在泄漏后60s、90s、120s、150s分别点燃时,达到的最大超压依次为1.8kPa、1.9kPa、3.0kPa、3.1kPa,超压损害很小,但在爆燃后继续燃烧,会对箱体及内部设备造成高温热辐射损害。计算方法和结果可应用于"冷箱"等半封闭空间泄压防爆的安全设计。     

局部阻塞空间LPG槽罐车泄漏爆炸模拟分析研究

摘 要：以某工业园区LPG槽罐车装卸运输站为例建立物理模型,利用CFD方法对LPG槽罐车不同泄漏速率时在开敞空间和局部阻塞空间的泄漏爆炸场景进行模拟计算。研究结果表明：近距离树木抵挡了LPG泄漏初始动能,使泄漏的LPG停留在20 m范围内;超过20 m范围,泄漏受主导风向的影响,在树木的影响下LPG呈放射状扩散,泄漏面积大,但LPG体积分数较低;在爆炸场景中,爆炸超压受空间阻塞率和LPG体积分数等多方面因素的影响,对于25 mm泄漏孔径,有无树木场景爆炸超压基本相同,原因为LPG未泄漏至树木区域;对于200 mm泄漏孔径,近距离处爆炸超压受LPG体积分数影响,中间阶段受空间阻塞率的影响,最大爆炸超压为5 739 Pa,距离点火点80 m处。     

水幕抑制油气泄漏扩散及爆炸传播规律研究

采用数值模拟方法,以油罐泄漏的油气为研究对象,分析水幕抑制油气泄漏扩散及爆炸事故的演变规律。容积为5 000 m3油罐泄漏的油气以0.25 m/s的速率释放600 s时,距泄漏源4 m处体积分数达到1.6%,超过油气爆炸下限。水幕喷射80 s时水幕后方区域油气体积分数低于爆炸下限的1/2,喷射250 s时仅泄漏源周边油气达到爆炸下限;无水幕时,监测点爆炸超压峰值为10.2 kPa,温度峰值为2 360 K;添加1道水幕后,爆炸超压峰值下降到2.8 kPa,温度峰值下降到1 813 K;水幕数目分别为1、2、3、4时,爆炸超压峰值分别为2.80、1.42、1.30、1.10 kPa,温度峰值分别为1 813、1 210、993、382 K。水幕数量为4道时,抑制高温峰值效果明显。     

含硫天然气管道泄漏事故数值模拟与分析

高含硫天然气管道在运行过程中由于腐蚀等原因经常会发生孔口泄漏事故,对周围人身安全和环境造成危害。利用CFD软件Fluent对有风状态下高含硫天然气管道发生孔口泄漏后CH4和H2S的扩散情况进行了数值模拟。结果表明,CH4受浮力影响向高空扩散趋势明显,其爆炸范围集中在泄漏口附近;H2S由于初始动量较大,在泄漏孔口附近会向高空扩散,但随着动量的减少和扩散距离的增加,在重力的作用下会逐渐降落到地面附近;对比3m/s和1m/s风速情况下CH4和H2S的扩散情况,在1m/s风速下CH4的爆炸范围会略有增加,高浓度H2S会达到更高的范围,且靠近泄漏口附近的地面浓度会更低。     

临街餐饮店内厨房泄漏扩散及爆炸模拟研究

利用FLUENT前处理模块ICEM建立典型临街餐饮店的2种泄漏扩散物理模型(模型1、2),在模型1、2基础上扩大餐饮店外部空间模拟区域,采用FLACS软件前处理器CASD建立爆炸物理模型(模型3、4)。围绕以下内容进行模拟研究：餐饮店门开闭对泄漏扩散的影响,送、排风机启停对泄漏扩散的影响,餐饮店爆炸过程分析,餐饮店门开闭对超压的影响,爆炸后果分析。研究结果表明：典型临街餐饮店内发生天然气泄漏时,餐饮店体积对天然气扩散产生影响,在泄漏流量相同的情况下,餐饮店体积越小,天然气体积分数越高。相同泄漏源条件下发生天然气泄漏,相比餐饮店门关闭,餐饮店门开启时天然气扩散速度更快,导致泄漏初始时段天然气体积分数更高。泄漏一段时间后,天然气通过餐饮店门不断扩散至餐饮店外部,餐饮店内天然气体积分数比门关闭时低。一定条件下,风机开启后20 s内可显著消除餐饮店内的可燃气云,因此合理设置送排风系统可以有效控制餐饮店内天然气泄漏事故后果。在餐饮店门关闭条件下,模型3泄漏1 h后点火,爆炸过程中压力波破坏餐饮店门,将燃烧产物泄放至外部空间,点火后574 ms产生超压峰值18 kPa以上,同时燃烧形成的热量以及燃...     

意外撞击下移动气压焊轨车火灾爆炸风险分析

在综述乙炔技术指标和一般安全风险的基础上,运用蒸气云TNT当量爆炸效应分析模型和喷射火焰模型对4种不同乙炔泄漏场景的破坏效果进行计算与分析。分析表明:破裂口尺寸、乙炔压力、泄漏时间与泄漏量显著正相关;当泄漏量达到约5 kg时,对人员危害较大;当泄漏量达到约10 kg时,爆炸冲击波将危及邻线列车安全;热辐射强度随距离增加呈幂函数快速衰减;当乙炔气瓶裂口为50 mm时,重伤区最大半径为12 m;低压乙炔管阀压力较小,造成重伤、死亡事故的可能性极小,但要防范次生灾害。     

爆炸数学模型分析法在煤矿火药库评价中的应用

基于火药爆炸理论,超压伤害准则,热通量准则,结合火药库实际情况,采用爆炸数学模型分析法分别对地面火药库爆炸和井下火药库爆炸做出了定量评价,重点研究了爆炸冲击波、热辐射在受限空间与平整地面的伤害效应,并分析了二级乳化炸药的爆热、爆温及TNT当量,通过编制的Mathcad程序进行了计算,得出了各超压、热通量下的伤害距离,同时确定了人员、建筑物及设备的安全距离。     

基于CFD的加油站储罐燃爆危险性分析

针对加油站收发油及清罐作业期间可能发生的事故,以加油站埋地油罐为例,针对50 m~3埋地储罐情况进行建模,开展数值模拟,计算发生爆炸事故时爆炸冲击波对油罐周围人员、设施的影响。模拟结果表明:油罐内爆炸产生的冲击波通过人孔井传出之后,在人孔井外爆炸超压均小于5 kPa。当人孔井内发生爆炸时,人孔井内局部区域冲击波超压超过2 kPa,人孔井外冲击波超压均小于2 kPa。     

LNG装车区泄漏后爆炸后果研究

使用FLACS,模拟研究了在LNG装车区发生少量泄漏、气化的LNG充满两辆长约20 m、间距5.5 m、高5 m的LNG槽罐车之间的空间,遇明火爆炸的后果。研究证明,在爆炸发生空间,火焰温度能上升至约1 900℃;由于2个储罐的遮挡,高温难以蔓延至第二相邻装车位;在无遮挡区,1 000℃以上的高温能够超出气团边缘约7 m;爆炸超压相对较小;在槽车方向上,火焰蔓延能超出气团边缘约7 m。     

封闭式地面火炬多点射流火焰高度研究

采用CFD模拟与实验结合的方法,对地面火炬的多点射流火焰高度进行研究。搭建封闭式地面火炬小试实验装置,实验研究不同泄放量下的多点射流扩散火焰高度。建立封闭式地面火炬多点射流扩散燃烧过程数学模型,并对小试实验工况进行CFD模拟,模拟得到的地面火炬多点射流火焰高度与实验结果吻合良好,验证了数学模型的准确性。对某典型封闭式地面火炬进行CFD模拟,研究不同泄放量下的多点射流扩散火焰高度,结果表明:随着泄放量的增大,地面火炬火焰宽度增大,火焰高度变高;泄放量60 t/h时,出现火焰蹿出筒体的情况,应当制定相应的应急预案,以防止对周边人员及装置造成损伤。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Effects of the law reforming public works contracts on the Italian building process

The Italian construction industry was rocked by the scandals regarding procurement by the public sector during the early 1990s. Although not confined to construction, the role of the state in construction demand meant that it was one of the most heavily implicated sectors. Known as 'tangentopoli', the scandals have prompted a major reform of public sector procurement in the Italian industry which, combined with changes required to conform with EU directives, is leading to a profound cultural change in the industry. This paper provides an authoritative review of the changes in the procurement codes and the roles and relationships within the construction industry. It shows how the project management of public sector programmes is being strengthened, and how the procurement of the design and construction processes is being separated to provide greater transparency in the process. Although it is too soon to tell what the actual impact of these changes will be upon construction industry practice, some suggestions are made in the concluding comments. En Italie, le secteur de la construction a ete secoue par les scandales concernant les approvisionnements par le secteur public au debut des annees 1990. Bien que n'etant pas limitee a la construction, la part de l'Etat dans la demande pour les travaux de construction temoignait que c'etait bien l'un des secteurs les plus impliques. Connus sous l'appellation de 'tangentopoli', ces scandales ont declenche une vague de reformes qui a touche les approvisionnements par le secteur public qui, combines aux changements necessaires pour se conformer aux directives de l'UE, conduisent a un profond changement culturel de cette industrie. La presente communication constitue une etude documentee des changements qui affectent les codes d'approvisionnement ainsi que les roles et les relations qui s'etablissent au sein de l'industrie de la construction. Elle montre comment la gestion de projets, lorsqu'il s'agit de programmes du secteur public, se trouve renforcee et comment la fourniture de prestations d'etudes et de travaux de construction joue en faveur d'une plus grande transparence du procede. Bien qu'il soit trop tot pour dire quel impact auront ces changements sur les pratiques dans le secteur de la construction, l'auteur conclut en faisant certaines recommandations.