高压球形容器强度的可靠性分析

采用有限元分析软件ANSYS,对高压球形容器进行有限元分析,并基于计算结果对该压力容器的可靠性及参数敏感性进行分析和评价,为化工设备强度的可靠性设计提供有益的参考。     

管道内甲烷—空气混合物爆炸压力测定

本文就管道内甲烷-空气混合气体爆炸的压力测试展开实验研究.论文首先探讨了可燃气体爆炸的理论依据,接下来对测试系统的主要组成部分——动态采集存储仪和压力传感器的技术性能做了阐述,经过多次对比实验,确定了测试系统的采集参数及配置参数,并运用该系统对不同浓度的甲烷的爆炸压力进行了多次测试,从实验的角度得出了气体浓度对爆炸压力等特性的影响规律.并对实验过程中出现的一些问题进行了分析.     

拉伸强度与弯曲强度的关系及弯曲强度尺寸效应

本文研究了材料的破坏发生区、拉伸强度与弯曲强度的关系及弯曲强度的尺寸效应。拉伸及弯曲强度的关系为σ_t=σ_b(1-△/h),弯曲强度尺寸效应表现为σ_(bo)/σ_b=(1-△/h)/(1-△/h_0)。本文研究为精确测试材料拉伸强度提供了简便的方法,同时提供了破坏发生区的测试方法。     

基于模糊许用可靠度的球形容器安全系数

基于容器静强度和载荷的不确定性,应用模糊可靠性理论,建立了确定球形容器静强度在不同工况模糊许用可靠度范围的原则,探讨了安全系数与模糊许用可靠度之间的关系。研究表明:①在液压试验、气压试验和正常操作工况时,屈服强度的模糊许用可靠度范围分别为0.98~0.99、0.996~0.999和0.999~0.999 9,爆破强度的模糊许用可靠度范围分别为0.999 9~0.999 99、0.999 995~0.999 999 95和0.999 999 5~0.999 999 95;②基于满足模糊许用可靠度范围,钢制薄壁内压球形容器屈服安全系数应不小于1.45,抗拉安全系数应不小于1.85。     

容器内粉尘爆炸的泄放计算

叙述了容器内粉尘爆炸的特性,介绍了粉尘爆炸泄放的计算方法,指出了各种现有方法存在的问题及适用范围,给出了按这些方法进行粉尘爆炸泄放计算时必要的数据与图表     

天然气管道泄露爆炸动力效应研究及危险区

天然气管道泄露是现代社会发展的主要危险形式,天然气管道泄露产生的巨大的震动波容易发生爆炸。基于天然气管道泄露的爆炸动力为基础,对天然气管道泄露爆炸动力效应及危险区域的划分进行分析,为现代天然气应用提供安全保障。     

不同管长条件下连通容器预混气体泄爆实验

通过容器与管道的连接组合,改变管道长度,开展不同管道长度的连通容器预混气体等容爆炸与泄爆实验,分析在密闭爆炸与相同泄爆面积条件下,管道长度的变化对连通容器中火焰传播与容器内压力的影响。实验结果表明：火焰在管道中加速传播,随管道长度的增加,传播速率加快;无论是密闭爆炸或是泄爆,连通条件下容器的最大压力上升速率均高于单个容器的情况;连通容器等容爆炸时,传爆容器的压力峰值随管长的增加而增加;泄爆时,传爆容器的泄爆压力峰值超过其单容器泄爆的压力峰值,特别是传爆容器为小容器时,压力峰值更高;随管长的变化情况,与相应密闭条件下的等容爆炸压力密切相关,但变化趋势不完全一致,受容器泄爆面积、火焰传播等多种因素的影响。     

内置障碍物连通容器内气体爆炸的火焰传播

利用数值模拟方法,建立连通容器气体爆炸模型,模拟内置障碍物条件下的火焰传播过程。分析障碍物不同阻塞率、位置对连通容器气体爆炸的火焰传播、爆炸压力和强度的影响情况。结果表明:当火焰经过障碍物时,障碍物加速了火焰传播,但不同障碍物条件对整个火焰传播过程的影响有差异。     

超高性能混凝土抗折强度尺寸效应EI北大核心CSCD

通过3个强度等级、2种钢纤维类型和4组钢纤维掺量超高性能混凝土(UHPC)小梁试件的抗折试验,研究了强度等级、钢纤维类型和体积掺量对超高性能混凝土抗折强度及尺寸效应的影响。结果表明:随UHPC强度等级的增加,小梁试件抗折强度尺寸效应趋于明显,R160级试件抗折强度尺寸效应约为R120试件的1.26倍。钢纤维掺量对UHPC抗折强度尺寸效应有较大影响,钢纤维掺量越大,尺寸效应越明显,掺入3%(体积分数)平直型钢纤维和端勾型钢纤维的R120级UHPC小梁试件抗折强度尺寸效应比未掺加钢纤维的试件提高了71%和78%。建议了UHPC抗折强度尺寸换算系数,提出了UHPC抗折强度尺寸效应律计算公式。     

水平管道内障碍物对气体爆炸压力影响的研究

随着煤矿机械化生产水平的提升,煤矿巷道内机械设备已经其它固定设备的增多,在瓦斯爆炸的传播过程中障碍物的影响研究越来越被人们所重视。本论文利用管道式气体爆炸测试装置,分别在光环管道内和放有障碍物的水平管道内充入当量浓度的甲烷气体对其爆炸过程进行了较深入的实验研究。结果表明：随着障碍物的阻塞率增大,管道内气体爆炸的最大爆炸...     

聚氯乙烯树脂层对球罐爆炸碎片连锁破坏概率的影响

依据塑性理论分析聚氯乙烯树脂保护层存在条件下的碎片抛射与破坏目标的过程,提出碎片穿透保护层的厚度与动能消耗的计算模型,并根据碎片抛射方程确定碎片碰撞及引发目标连锁破坏的概率。以球罐为例,应用Monte-Carlo法模拟了保护层对爆炸碎片连锁破坏效应的影响规律。结果表明:保护层可占有较大的破坏概率,显著减少目标破坏的可能性,目标连锁破坏概率由于目标穿透破坏概率的下降而平均降低了约4个数量级。偏差分析显示,保护层对连锁破坏概率的降低程度超过了99%。碎片连锁破坏概率随保护层厚度的变化呈现指数递减关系。研究结果可为球罐防护措施的合理选材与设计提供理论依据,为降低多米诺效应出现的频率,应最大限度地避免罐体本身与碎片的接触。     

丝网结构对连通容器气体爆炸的二次抑制效果

实际生产中大多数储罐、反应器的进料口和卸料口都是与管道相连而形成连通结构,为考查丝网结构对连通容器内气体爆炸的二次抑制作用,以甲烷-空气混合物为研究对象,利用球形容器与管道构成的连通容器进行了抑爆实验,对比分析了单次抑爆与二次抑爆效果,并分析了不同目数和层数的丝网结构对连通容器的二次抑爆效果的影响。结果表明:丝网结构二次抑爆效果优于单次抑爆。当单次抑爆失效时加入40目5层丝网结构进行二次抑爆效果最好;加入60目1层、3层丝网结构无抑爆效果,加入5层、7层、9层丝网结构抑爆效果明显,而且抑爆作用随丝网层数增加而增强。因此,在工程设计中应根据实际情况综合考虑,选用合适的抑爆次数及抑爆结构。     

密闭容器非理想爆源爆炸过程的数值模拟

采用均匀能量释放模型 ,对密闭空间非理想爆源爆炸进行了数值计算 ,对同种燃料不同体积和同体积不同燃料的爆炸压力随时间变化的曲线进行了对比分析 ,为工程上进一步泄放爆炸分析提供了数据     

连通容器内预混气体爆炸过程的实验研究

对连通容器内预混气体爆炸过程进行实验研究,具有重要的科研和实用价值。本文通过实验室内自制的实验仪器详细研究了不同的点火位置、初始压力、初始浓度对连通容器内预混气体爆炸压力的影响。结果显示,在大容器中点火,会引起更大的爆炸压力;压力上升速率也增大很快。初始浓度对连通容器内预混气体爆炸的影响基本与单个容器中的影响一致。当初始压力增大时,连通容器的爆炸压力也随着一起增大,而且小容器比大容器增加更快。因而,在工业中,最有效的方法是隔爆,在容器和管道接口设置隔离装置,使爆炸不能通过管道传播。     

连通容器内气体爆炸过程的数值分析

为了研究连通容器内气体爆炸强度增加产生机理以及燃烧火焰与压力传播的基本规律,采用k-ε模型和EBU-Arrhen ius混合反应模型,从流体力学和化学反应动力学守恒方程出发,利用大型流体动力学软件F luent 6.1对连通容器内气体爆炸过程进行了数值分析,获得了气体爆炸过程中火焰和压力传播特性以及气体流动特性,模拟结果能够比较清晰地反映气体爆炸的整个过程。研究表明连通容器中气体爆炸过程中火焰始终是加速传播的,气体压缩和反流以及喷射火焰是连通容器气体爆炸强度增加的主要原因。     

容器内可燃气体燃爆温度与压力的计算方法

对容器内可燃气体爆炸过程进行了热力学分析,得出可燃气体在容器内爆炸前后物质热力学能保持不变的结论。根据化工热力学能量守恒方程,推导出了两种容器内可燃气体爆炸温度和压力的计算方法。对几种可燃烃类气体进行了计算,其计算结果与文献值和实验值进行了比较分析,结果表明:燃爆温度的计算偏差为9.14%～11.15%,爆炸压力的计算偏差为5.84%～12.21%,说明了计算方法的有效性和实用性。结合计算实例对两种计算方法进行了阐述,计算结果基本一致。     

爆炸球罐尺寸对抛射碎片击中相邻罐体概率的影响

化工储罐爆炸产生碎片的抛射距离和抛射方位具有很大的随机性,一旦击中相邻罐体容易引发多米诺效应。在前人建立的碎片对相邻罐体的击中概率模型中,都忽略了爆炸储罐本身的尺寸,即假定碎片初始抛射高度和抛射水平位移为零。本文以球罐为研究对象,应用MonteCarlo法,计算了考虑爆炸球罐尺寸时抛射碎片对相邻罐体的击中概率。与忽略爆炸球罐尺寸的模型对比表明,击中概率整体偏高。在爆炸球罐自身直径的7倍距离范围内,爆炸球罐本身的尺寸对击中概率的影响可超过10%,不能被忽略。     

硫酸钙结晶形态研究及湿法磷酸生产中搅拌强度对硫酸钙晶形的影响

介绍二水石膏的结晶形态、结晶大小对其结晶水含量的影响;搅拌强度对石膏晶形大小的影响。找出磷酸生产负荷低、过滤强度下降、滤布易堵塞的原因以及磷石膏煅烧制建筑石膏时强度下降的原因。     

化工罐区爆炸碎片多米诺效应影响概率计算模型

爆炸碎片是化工区多米诺事故的重要诱因。从爆炸碎片飞行过程的规律性及碎片产生抛射的不确定性出发,分析化工罐区爆炸碎片破坏性及事故连锁机理。将储罐爆炸瞬间视为一个多方过程,通过求解多方过程状态方程,推导了爆炸碎片初速度计算公式;通过求解碎片飞行的加速度方程并结合边界条件,得到了爆炸碎片飞行距离及飞行速度计算公式;以爆炸碎片飞行规律性分析得到的相关公式为目标函数,分析影响爆炸碎片飞行距离及飞行速度不确定性的随机变量,通过随机抽样并对目标函数不同计算结果的出现频率进行累积,得到爆炸碎片在不同飞行距离上的累积击中概率。通过分析重大危险源单元（major hazard installation unit,MHIU）之间的一次影响及多次影响,构建化工罐区多个重大危险源发生爆炸碎片多米诺影响效应的概率计算模型,揭示爆炸碎片产生、抛射、飞行及打击目标的内在机理,相关分析结果能够为化工园区多米诺事故风险分析奠定基础。