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。     

超压泄放设计程序开发

采用VB语言和Microsoft Access数据库开发了一个包含多种超压类型及设计标准的超压泄放设计程序,由此可以依据GB 567—1999《爆破片与爆破片装置》、API 520—2000《Sizing,Selection,and Installation of Pessure-Relieving Devices in Refineries》、ISO4126—2003《Safety Devices for Protection against Excessive Pressure》分别对单相流物理超压,如气体、水蒸气、液体的超压进行泄放设计;依据DIERS(Design Institute for Emergency Relief System)提供的方法对两相流进行泄放设计;依据NFPA68—2007《Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting》对可燃气体和粉尘燃爆泄放进行设计,并根据设计条件和计算结果给出了泄放装置型号。     

爆破片泄放对设备产生的反作用力

通过对爆破片泄放过程流体力学和热力学的分析,给出了爆破片泄放对设备产生反作用力的关系式,该式可用于设备的设计计算。     

真空绝热低温容器安全泄放装置应用探讨

因介质及设备特殊，在国内外标准中，对于充装冷冻液化气体真空绝热低温容器的安全泄放装置，都有许多特殊的规定。在我国目前尚无专门针对此类压力容器的安全泄放设计方法，导致该类产品在实际使用过程中存在许多问题。根据有关的标准，从真空绝热低温容器的失效模式和安全泄放装置的型式选择，结构设置等方面进行了阐述、设定压力与排放压力设定等问题进行了分析对比，供工程人员及标准编制人员参考。     

大型海上油气田生产泄放系统初步研究

通过对国内外大型油气田生产泄放系统的初步研究,汇总国内外设计的经验,对国内外大型气田生产泄放系统的研究有一定的了解,将设计经验应用于我国大型海上气田荔湾3—1项目,掌握并创新大型深水油气田气体泄放工程技术。     

单孔板在高压气体紧急泄放系统中的应用研究

以某海洋平台高压容器气体紧急泄放系统单孔板为分析对象,研究单孔板上游高压气体对下游管线的冲击,通过数值模拟得到单孔板上下游管线的气体流速、压力分布曲线,评估单孔板在高压泄放系统中应用的可行性。     

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。     

柴油机防超速

<正>在钻探、生产和炼化过程中,可燃性碳氢化合物随时有可能泄放到大气中。现场很多设备是由柴油机驱动的,如车辆、照明灯塔、发电机和很多工艺设备。而柴油机进气口可能会吸入可燃性气体,形成外部燃料,导致柴油机加速、超速甚至飞车,从而产生危险的机械故障甚至成为爆炸的潜在点燃源。当柴油机在外部燃料的供给下工作时,操作人员无法通过正常停机的方式使柴油机停止工作。     

自适应复杂泄放工况的安全阀系统设计方法

介绍一个可以自适应复杂泄放工况(多泄放工况)的安全阀系统设计方法。传统的安全阀设计和设置方法,特别是针对复杂泄放工况的设计,往往只能满足系统最大泄放量的要求;对于每个泄放工况,特别是当各工况泄放量差别很大时,通常不能保证小排量泄放工况的操作稳定性。由此产生的频跳和振颤现象会破坏安全阀的结构。为解决上述问题,依据API相关规定,文章介绍的方法设计出的安全阀系统可以根据不同泄放工况自动匹配相应的安全阀进行泄放,从而避免或减少因泄放工况(泄放量)变化导致的操作不稳定。     

集输站场放空管道低温工况探讨

油气集输站场放空系统是站内设施的重要安全保障。在事故情况下,站内高压气体必须快速泄放。放空管道材质主要参考放空过程中管道的温度进行确定。为保证选材合理性与经济性,有必要深入探讨放空工况下介质和管壁低温工况。基于超压放空和紧急放空过程,结合工程热力学基本规律,分析了放空过程管道温度的影响因素,借助商用软件OLGA探讨并模拟了某集气站放空管道的温度变化规律。结果表明,超压放空后管道温度与介质温度较为接近,但紧急放空后管道温度与介质温度存在明显差异;紧急放空工况中,管道积存气体、管道热容等对管道低温具有一定抑制作用;动态模拟为放空管道合理选材与降低成本提供了技术支持。研究成果为集输站场放空管道精细化设计提供了一定的参考与借鉴。     

石油化工企业爆炸性气体混合物分级计算方法分析

石油化工企业在生产、加工、处理、转运或储存过程中会出现爆炸性气体环境,应对爆炸性气体环境的电力装置进行合理设计,选择危险环境下电气设备的防护等级。最大试验安全间隙(MESG)是爆炸性气体混合物的重要爆炸指数,分析了爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙的计算方法,论述了不同计算方法的适用范围,引出最新的爆炸性气体混合物MESG计算经验公式,并提出一种爆炸性气体混合物分级简化计算方法,为确定爆炸性气体混合物的分级提供计算基础,为石油化工企业电气设备设计、选型提供依据。     

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。     

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开敞空间可燃气云爆炸，尤其是在障碍物诱导下具有极大破坏力的爆炸，会造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，研究约束条件对气云爆炸场的影响，对进一步提出可行的防爆、抑爆方案提供理论依据具有重要意义。为此，建立了开敞空间可燃气云爆炸的实验系统，对半球形乙炔—空气预混气云内半球条栅形障碍物对爆炸威力的影响进行了实验研究。障碍物半径为0.1～0.3 m，条栅宽度为15～60 mm，空隙率为20%～75%，气云半径为0.25～1.25 m。通过对实验数据进行曲线拟合回归，并经方差检验，得到了对实际应用具有指导作用的拟合关系式。     

聚能射孔器爆炸气体损害机理研究

聚能射孔弹爆轰产生金属射流的同时也生成爆炸气体.爆炸气体形成的高压可在射孔孔道形成的瞬间进入孔道,引起孔道内压力升高,甚至造成损害.通过对爆炸气体产生的过程、压力影响因素、损害过程的分析认为,降低爆炸气体压力、扩大泄压空间和减少气体作用时间等方法可以降低爆炸气体造成的损害;射孔优化设计时应综合考虑聚能射孔器产生的气体压...     

煤化工企业泄压排放系统管网及其安全监控设计探讨(Ⅰ)

结合石油化工企业泄压排放系统和火炬系统设计标准要求,分析了目前煤化工企业泄压排放系统管网存在的不足和安全隐患,并分析了火炬系统存在的安全隐患,提出了在煤化工企业各单元生产装置的泄压排放口增加气中体预处理装置的观点,将泄压排放气在各自的单元生产装置排放口进行简单的物理或化学处理,除去较大的液滴、粉尘和结晶物后再排入火炬总管,防止火炬总管被堵塞而发生超压爆炸事故.     

沼气制油橇装装置的燃爆风险分析与优化设计

基于经济和技术可行性方面的考虑,沼气制油通常都采用小型模块式橇装化装置,但目前对于该类橇装装置的燃爆风险与优化设计方面的研究极少。为此,以某沼气制油橇装化装置为研究对象,采用HYSYS软件模拟沼气制油生产中可燃气体的动态泄漏过程,计算在过程控制系统干预下的动态气体泄漏速率,进而结合计算流体力学软件(FLACS)预测不同橇装模块(以下简称橇块)的安全间距、不同保护隔板排布方式下的爆炸强度和影响范围。研究结果表明:①增大橇块间的安全间距可以明显降低气云爆炸火焰传播造成的湍流扰动,其中爆炸远端压力监测板的爆炸超压最大值(p_(max))在安全间距为3 m时为721.1 Pa,在安全间距为9 m时则降低为83.68 Pa;②其他变量一致时,点火源位于橇块内部产生的p_(max)值大于两橇块之间;③在橇块两侧加保护隔板会加剧可燃气体爆炸后的超压,在装置实际工况下50 mm大孔动态泄漏导致的p_(max)值为5.784 kPa。结论认为,在橇块单侧增加保护隔板,可以在起到泄压作用的同时降低爆炸伤害(该排布方式不会产生过高爆炸超压);橇块间安全间距设置为6 m或者更大,可以在降低爆炸伤害的前提下尽可能节省装置的空间占位。     

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。     

用于含氢混合物的阻火器

在石化企业中,燃料气经常是含氢气体混合物,氢气在混合物中体积分数为27%时最大试验安全间隙(MESG)为0.29 mm,爆炸性级别为ⅡC,石化设备中的燃料气中氢体积分数达不到27%,燃料气的MESG应当大于0.29 mm。通过分析国家和行业标准,对用于含有氢气的气体混合物燃料气防爆阻火器级别进行分析,认为爆炸性级别应当低于ⅡC,为ⅡA或者ⅡB,最确切的做法是将气体混合物的组成和操作条件送有关单位,应当按照GB3836.11的方法试验确定MESG,根据MESG确定含氢气体混合物爆炸性级别。     

我国液化天然气接收站防爆设计

在天然气行业防爆安全是企业的头等大事,在液化天然气（LNG）接收站工程设计中必须采取相应的措施。探讨了LNG接收站爆炸危险环境特点及危害以及释放源的确定,总结了危险区域划分方法,阐述了LNG接收站常用防爆措施,如建筑物的防爆设计、通风防爆设计、防爆电气设备的选用等,总结了国内LNG接收站工程防爆设计的特点,提出的建议对后续工程建设有借鉴作用。     

非均匀分布可燃气云爆炸威力分析

 以高斯分布气云为例，研究了非均匀分布气云爆炸的威力与机理，并与相同泄漏量的均匀分布可燃气云爆炸进行了对比分析。结果表明：当高斯分布可燃气云爆炸时，由于其可燃气体浓度偏离最危险浓度，燃烧速率降低，火焰维持不了自加速运动，对火焰阵面前的气体扰动较小，不会产生较强的冲击波。泄漏量为2228.2m³的乙炔形成的2种高斯分布气云爆炸时，最高超压分别为4.3、1.8kPa，最多具有使玻璃窗破碎的破坏能力。当同样泄漏量的乙炔形成半径20m、乙炔体积分数为13.3%的均匀分布气云爆炸时，可产生42.3kPa的最大超压，具有使砖墙倒塌的破坏能力。因此，在工业现场发生可燃气体泄漏时，首要任务是避免泄漏气体形成混合良好的均匀可燃气云。