扁平绕带式爆炸容器的弹性动力响应分析

扁平绕带式爆炸容器是 1种新型结构容器 ,对该种爆炸容器在动载荷作用下的的弹性动力响应问题进行了探索性理论分析 ,首次给出了容器内筒和绕带层的动应力和径向位移的计算式 ,为该类爆炸容器的动态实验研究和弹性动力强度设计提供了一定的理论基础     

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在石油、化工、矿业等行业中，密闭容器内可燃气体爆炸的事故屡屡发生，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。有效地预测爆炸超压，研究可燃气体爆炸成灾模式及其防治技术具有重要的社会意义和经济意义。为此，从流体力学和化学反应动力学方程出发，建立了数学模型，采用SIMPLE算法，对大型球形密闭容器内可燃气体爆炸过程进行了数值模拟，获得了不同时刻爆燃的速度场、密度场、浓度场、温度场，为工程上防爆、抑爆、泄爆提供了理论基础和数据。     

粉尘爆炸泄放计算系统

叙述了容器内粉尘爆炸泄放的 3种计算方法 ,即比例计算法、立方根法和图算法 ,指出了各种方法存在的问题及适用范围。介绍了用VisualC 开发的粉尘爆炸泄放计算系统以及如何在该系统中进行粉尘爆炸泄放面积的计算 ,指出了使用该系统计算粉尘爆炸泄放面积的优越性 ,并给出了相应的界面图和算例     

气体爆炸泄放计算方法比较与实验

泄放是为防止设备内部因爆炸而发生破坏所广泛采用的方法,其设计关键是合理、有效设计泄放面积。气体爆炸泄放计算存在多种不同的计算方法,各种方法的适用范围及计算精度均有较大差别。用0 524m3的球形容器对液化气烷 空气进行爆炸泄放实验研究,将实验结果与各种计算结果进行了定量比较。     

管状容器气体燃爆泄放过程的数值模拟

工业过程中管状容器气体爆炸事故时有发生，严重威胁着过程工业的安全生产。为预防这类事故，通常会在容器上安装泄压装置，这就要求对该类容器进行防爆泄压设计。对管状容器气体爆炸泄放过程进行分析，特别是容器内压力发展特性的分析是进行防爆泄压设计的关键。为此，首先分析了管状容器内气体爆炸泄放过程，根据其燃爆发展规律建立了描述整个泄爆过程的物理模型。从能量守恒方程和质量守恒方程出发，结合气体状态方程、绝热压缩方程和气体泄放速率方程建立了泄爆过程的数学模型，利用四阶龙格-库塔方法对该过程进行了数值模拟，得到了不同时刻燃爆压力、压力上升速率、火焰位置和火焰传播速度。另外还讨论了泄压面积和泄爆压力对泄爆过程的影响，对于该类容器的防爆泄压设计具有指导意义。     

一元醇非常温爆炸极限的测定

爆炸极限是重要的物性参数。常温下爆炸极限数据已很充足 ,非常温下爆炸极限数据却很罕见。本文用约2 0L的爆炸容器 ,在 2 5～ 2 10℃范围内测定了甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇及醇水体系的LEL值和UEL值。并用回归分析的方法得出各种体系爆炸极限随温度变化的规律。用本法在常温下所测数据与文献值相同。     

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大型密闭容器内可燃气体爆燃的火焰速度存在着一个加速过程，压力也不是均匀分布的。根据密闭容器内可燃气体爆燃的实际情况，从流体力学和化学反应动力学出发，利用一步不可逆化学反应模型处理能量的加入过程，通过高精度的差分格式和时间分裂方法，对弱点火条件下密闭容器内可燃气体爆燃的压力场、温度场和浓度场进行了数值模拟，并进行了圆筒形容器内可燃气体爆炸实验。结果表明，最大爆炸压力和最大压力上升速率均与初始压力呈正比。最大压力及其上升速率在燃料组分化学计量浓度的1.1倍左右达到最大值。数值模拟计算结果与实验结果比较，其偏差不超过10%。     

氧气瓶爆炸危险性分析及预防措施研究

氧气瓶储存、运输、使用和充装过程中具有很大的危险性,易引发爆炸事故,氧气瓶主要危险一方面来源于介质氧气,另一方面氧气瓶作为压力容器具有压力容器的危险性.氧气的主要危害为:助燃性,能与可燃物形成爆炸性混合物.压力容器的主要危害为:容器爆炸.通过对氧气瓶化学性爆炸和物理性爆炸风险分析,提出相应的预防措施,预防氧气瓶爆炸事故...     

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火灾、爆炸和有毒有害物质泄漏是化学工业和石油化学工业生产中的重大灾害性事故。化工生产和储运过程涉及到大量易燃易爆、有毒有害物质，一旦物质或能量的正常运行状态遭到破坏，发生火灾、爆炸或泄漏，便会导致灾难性的后果。因此，加强化工过程灾害性事故的预防与控制对于安全生产具有重要的意义。事故后果模拟分析是进行灾害防治的基础，模拟分析的结果能够给化工企业防灾救灾和安全设计提供重要参考。为此围绕典型化工过程，建立了化工过程灾害模拟分析的事故模型和数学模型，在此基础上，结合面向对象技术、数据库技术和人工智能技术研究开发了典型化工过程灾害性事故模拟分析系统。该模拟分析系统能够动态模拟危险介质泄漏扩散、火灾、爆炸灾害过程，并根据灾害类型和危险介质的特性分析模拟计算结果，划定灾害事故影响区域，还可以根据灾害模拟分析模型精确计算各种参数，如危险介质泄漏扩散后随时间在空间的浓度分布、热辐射通量及爆炸冲击波在空间的分布等。     

彩南油田液化气储罐爆炸事故分析

通过对彩南油田天然气处理站501／3号液化气储罐爆炸现场检查及容器碎片的微观分析与研究，找出爆炸的原因是由于低温脆化引的穿晶型脆性断裂。提出了防止此类事故的相关对策。     

狭长受限空间油气爆炸抑制模拟技术实验研究

针对狭长受限空间油气爆炸抑制模拟实验研究的需要，设计了一套采用超细冷气溶胶抑爆技术的复合式油气爆炸抑制系统，该系统是由油气爆炸模拟实验装置、抑制剂制备系统、爆炸信号识别系统、抑爆控制系统和抑爆喷射系统组成。该系统的实验表明，能满足油气抑爆实验研究的需要，为后续实验研究的展开奠定了实验基础。     

立式储油罐油气爆炸数值模拟研究

在储罐的维修改造中,由于封堵不严、罐板腐蚀穿孔等原因,焊接、切割、打磨时极易发生火灾和爆炸事故。采用Fluent软件对380 m³小罐内油气爆炸进行数值模拟,对比分析不同油气浓度及罐内不同含氧量对油气在罐内爆炸及火焰扩散的影响。经研究表明,油气爆炸存在最佳浓度范围和最佳初始含氧量,同时点火温度越高,气体的活化分子越多,油气的爆炸燃烧速度越快。该研究从数值计算的角度揭示了爆炸规律和机理,为提高安全风险意识及提升施工作业规范提供了积极的借鉴和警示作用。     

基于PHOENICS的罐顶环形空间防火防爆数值模拟

对浮顶油罐的油气空间进行惰化,是一种新的油罐防火防爆方法。根据氮气对油罐气体空间的惰化原理,针对大型双重密封型浮顶油罐的油气空间进行氮气惰化研究,建立气体流动的几何模型和数学模型,采用PHOENICS软件进行数值模拟,得出不同流速/流量的氮气在持续通入不同时间的条件下,对气体空间内氧气组分的影响。初始条件和边界条件的确立,对于实际中利用氮气进行防火防爆的方案有指导意义。     

应用火灾爆炸模拟技术提高石化建设项目安全设计水平

简述了目前常用的气体扩散、燃烧和爆炸模拟计算工具的功能及其在工程项目中的适用范围,为适应当前安全计算技术的进步和国家安全生产法规的要求,借鉴国外同行现行做法并结合国内工程项目的安全设计技术标准和管理规范现状,提高石化建设项目安全设计管理与技术水平,提出了修订部分石化工程技术标准和工程建设管理程序方面的建议。结果表明：在石化工程项目设计过程中下面几个方面应吸纳火灾爆炸模拟设计和研究工作成果：工艺设计,平面布置设计,构筑物防火与抗爆设计,消防系统设计。     

海洋平台拆解作业中油气泄漏与爆炸风险

针对某导管架平台进行危险源及泄漏风险因素识别,采用故障树推演造成泄漏事故的深层原因,利用模糊理论与专家评判相结合的方法评估泄漏事件的发生概率,根据事件树法得到发生爆炸事故的量化风险水平,为平台拆解过程中油气泄漏与爆炸的风险管控提供参考.研究结果表明:故障树中的最小割集大多为单一事件,即导致泄漏事故发生的直接因素较多;实...     

基于SPH-FEM耦合算法的埋地输气管道近场爆炸冲击动力响应

利用ANSYS/LS-DYNA和LS-PREPOST前后处理模块,建立基于光滑粒子流体力学-有限单元法(SPH-FEM)耦合的土中爆炸模型。结果表明,土中爆炸波峰值压力随比例爆距的衰减规律与经验曲线基本一致,且瞬时爆腔尺寸也和相关经验描述吻合较好,从而验证了方法的可行性与准确性。针对X80大口径高压输气管线在土中近场爆炸的冲击响应过程,建立管-土-炸药耦合模型,分析起爆后不同时刻爆腔形状的演变过程(从球状到椭球状),得到不同时刻管体扰动(变形与受力)与土壤介质压缩形态的内在联系,详细描述管体迎爆面、背爆面测点的位移及应力特征,并反映最大冲击应力的截面分布情况及其在不同时刻的出现位置,最后,基于应变极限判断受冲击管道的失效情况。研究采用的耦合算法可为管道防爆研究提供新思路,对爆炸灾害下管体及周边结构的风险评估提供基于模拟分析的定量依据。     

复合射孔爆炸与燃烧机理数值模拟分析

为了研究复合射孔爆炸与燃烧机理,建立了复合射孔有限元模型,利用LS_DYNA软件对模型进行了显性动力学数值计算,得出了射孔弹爆炸后枪身内产生的压力、温度分布情况。射孔弹爆炸后枪身内的压力和温度呈非均匀分布;时间越长、距起爆点距离越远时,冲击波、稀疏波在空气介质中形成的压力值越小。对弹间火药进行了冲击敏感性实验和热点火实验,在实验基础上,联系数值分析结果确定了枪身内火药的点火方式。通过实验得出弹间火药的热点温度在300～350℃之间;冲击敏感性为2.07～2.65GPa,延迟期为4μs。分析了枪身内射孔弹爆炸与火药燃烧耦合作用下火药燃烧性能和枪身内的压力的变化规律。火药的燃烧速度随压力、温度的升高而增快。p-t显示研究得出的复合射孔爆炸与燃烧机理具有较高的准确性。     

PHAST在LPG罐车泄漏爆炸事故分析中的应用

通过总结液化石油气(LPG)的固有危险性和泄漏事故类型,利用PHAST软件对某LPG罐车泄漏爆炸事故进行后果模拟分析。模拟结果表明:LPG罐车卸料管泄漏爆炸超压后果能够较好的反映爆炸中心实际破坏情况,但无法达到事故报道中320~500 m的建筑物破坏程度;LPG罐车完全破裂模拟事故后果与实际事故破坏程度相比仍偏小,这与该起事故爆炸碎片击中周边储罐引发的多米诺效应密切相关。通过PHAST软件再现该起LPG罐车爆炸事故的初期过程,能够为危险化学品泄漏爆炸事故的安全管理、事故调查及事故后果反演提供帮助。     

应用计算流体动力学模拟液化气装卸站的爆炸影响

以某企业液化气汽车装卸场站为例，针对液化气装卸区危险特性，采用计算流体动力学（CFD）模拟技术，建立全尺寸三维模型，对装卸栈台发生液化气泄漏、蒸气云在附近停车场集聚爆炸后的场景进行模拟计算，评估爆炸对周围构筑物和生产设施的影响，同时研究停车场停车数量和爆炸超压的关系。结果表明，在一定距离内，非防爆的控制室等构筑物会受到爆炸冲击发生损毁倒塌，威胁控制室内人员安全；附近停车区车辆数量与爆炸超压呈线性关系，车辆越多，产生的危害越大。     

气体爆炸作用下爆破片安全泄放的模拟安全设计

针对目前尚无统一的化工设备气体爆炸时爆破片安全设计标准的现状,提出了一种可用于气体爆炸作用下爆破片安全设计的新方法——模拟安全设计。该方法是在化工设备内气体爆炸数学物理模型的基础上,采用数值计算的方法,对设备内气体爆炸泄放过程进行数值模拟,通过反复迭代计算确定爆破片的泄放面积和泄爆压力。该方法是基于模拟分析的思想,可以较准确地确定各种初始条件下爆破片的安全设计参数,克服了传统的安全泄放设计方法经验性的缺点,给气体爆炸作用下爆破片安全泄放设计提供了一种新的思路和方法。