木材点火时间影响因子的实验研究与数值分析

利用正交化实验方法，在火灾早期特性实验台上进行了一系列实验，实验过程采用摄像机进行拍摄，对摄像结果进行分析后，得出不同工况条件下木材的点火时间(诸工况包括辐射源功率、样品与辐射源距离和样品倾角等)，从实验角度进行初步分析后，再利用数值分析理论计算出它与各种工况的函数关系。研究发现，木材点火时间与各种影响因子近似成线性关系，且影响最大的为辐射源功率。     

模拟火灾环境下木材炭化速率的实验研究

研究了早期火灾条件条件下辐射源功率、样品与辐射源间距离及辐射时间等因素对积炭性材料炭化速率的影响。实验样品处于无焰燃烧状态，采用全过程录像跟踪拍摄，对录像进行处理后，得到实验样品的炭化层厚度的数据，对实验数据进行分析计算，得到的经验公式可用于描述材料炭化速率与实验因子的关系。结果表明，辐射源功率越大，样品与辐射源间距离越小，炭化速率越大。     

变热流条件下木材点燃的实验研究

为研究木材在变化的热流条件下的点燃性能,对泡桐、榆木、红椿木和刺槐等4种木材进行了小尺寸的实验研究.测量了木块表面接受到的热辐射强度、点燃时间、质量损失和木块的内部温度等参数.在实验数据的基础上,得出木材点燃的临界热流增长率约为0.07kW/(m~2·s),临界质量损失速率约为20～30g/(m~2·s).利用PDE模型计算出木块温度变化情况,并与实验数据进行了比较.计算结果表明,在自然着火情况下,木块点燃时的表面温度约为500℃左右.     

变热流条件下木材点燃时间与热流变化率关系的实验研究

实验研究了外加线性变化热流条件下木材点燃时间与热流变化率之间的关系,测量了不同种类木材在不同热流变化率下的点燃时间。通过分析实验数据发现,点燃时间和热流变化率之间符合很好的幂函数关系,而密度是影响木材着火的一个关键因素。     

川渝地区含硫气井H2S释放速率的概率分布模型

利用川渝地区含硫气井H₂S释放速率数据,根据其累积概率分布函数建立概率分布模型。分别用极大似然法和Kolmogorove-Smirnov检验方法估计该模型的标度指数和幂律分布区间的下限,并用Monte-Carlo方法随机生成检验样本,进行拟合优度检验。结果表明,川渝地区含硫气井H₂S释放速率的概率分布是非高斯的厚尾分布,一级高危险和二级较高危险含硫气井的累积分布概率远大于高斯分布。若含硫气井H₂S释放速率大于0.0067m³/s,则其服从标度指数为1.5395的幂律分布,尾部对应一级高危险和二级较高危险含硫气井的概率,主要集中在川东北气矿、川西北气矿、重庆气矿和普光气田等。该模型较合理地描述了川渝地区H₂S释放速率的概率分布。     

基于H2S毒性负荷的山区含硫气井应急计划区的划分方法

研究山区含硫气井应急计划区划分方法,为制订其安全生产标准提供科学依据。选择典型山区地形的3口含硫气井,采用大涡模拟方法,模拟了不同H₂S释放速率、不同风速和风向、不同井喷点火时间的组合条件下H₂S在大气中的扩散浓度场。用积分方法计算了各井H₂S毒性负荷的时空分布,研究了H₂S毒性负荷与H₂S释放速率之间的关系,建立了以H₂S释放速率为指标的山区含硫气井应急计划区的划分方法。结果表明,本次分析所用的591口H₂S释放速率大于零的川渝地区含硫气井中,16.75%的含硫气井应急计划区半径大于公众安全防护距离。对于中国主要含硫气井集中分布在人口密集的川渝地区的实际情况而言,该方法是比较适用且可行的。     

含硫气井井喷事故受体致死概率分析

采用计算流体力学的方法,在基于并行计算的高性能集群系统平台上采用计算流体力学软件Fluent对川渝地区某含硫气井井喷事故状态下硫化氢气体的扩散动力学演化过程及影响范围进行数值模拟研究,并通过差分和积分计算获取了硫化氢毒性负荷的分布场,进而分析了气井周边区域的受体致死概率.结果表明,含硫气井所处的地形条件对硫化氢浓度场及受体致死概率计算结果影响很大:所选计算井其东、西、北三面地形平坦,以浅丘为主,南侧背靠海拔1 230 m的山峰,受井口南侧山峰的影响,北风下井口附近区域毒性负荷及受体致死概率最高,次高峰值处距井口约1 000 m,因此在对气井进行事故后果模拟及定量风险分析时必须充分考虑地形的影响.本方法可用于含硫气井的定量风险评价及安全规划的制定.     

含硫气井定量风险分析技术标准探讨

随着近年来我国众多含硫化氢气田相继投入开发,含硫气井安全规划标准,特别是定量风险分析标准的制订变得十分必要和迫切。为此,分别对含硫气井定量风险分析技术标准的制订原则、适用范围、框架结构进行了分析,提出了适合我国国情的井喷事故概率的数值统计分析方法及参考值,事故后果分析方法及要求,定量风险计算方法及可接受风险水平等关键技术参数及主要技术内容。研究成果可用于指导我国含硫气井定量风险分析标准的制订,将使我国对含硫气田开发实施定量风险评价和管理成为可能。     

变热流条件下木材点燃临界判据的实验研究

对无点火源条件下4种木材在一系列变热流情况下的点燃特性进行了实验研究,实验结果近似地给出了点燃试样的临界热流变化率,采用传热模型计算了木材点燃时的平均表面温度,在实验数据及理论计算的基础上提出了变热流条件下木材点燃的复合判据,并通过小尺寸轰燃实验中的计算点燃时间与实验数据的比较进行了初步的验证。     

川渝地区含硫气井H2S释放速率的概率分布模型

利用川渝地区含硫气井H₂S释放速率数据,根据其累积概率分布函数建立概率分布模型.分别用极大似然法和Kolmogor-ove-Smirnov检验方法估计该模型的标度指数和幂律分布区间的下限,并用Monte-Carlo方法随机生成检验样本,进行拟合优度检验.结果表明,川渝地区含硫气井H₂S释放速率的概率分布是非高斯的厚尾分布,一级高危险和二级较高危险含硫气井的累积分布概率远大于高斯分布.若含硫气井H₂S释放速率大于0.0067m³/s,则其服从标度指数为1.539 5的幂律分布,尾部对应一级高危险和二级较高危险含硫气井的概率,主要集中在川东北气矿、川西北气矿、重庆气矿和普光气田等.该模型较合理地描述了川渝地区H₂S释放速率的概率分布.