隧道内槽罐车对甲醇蒸气爆炸压力场影响的数值模拟分析

为了给隧道内甲醇蒸气爆炸事故的应急救援提供理论参考,应用CFD数值模拟方法,在同种槽罐车(尺寸为10 m×2.5 m×3 m)分布间距固定的情况下,研究了隧道内槽罐车数量及其相对点火源位置对甲醇蒸气爆炸压力场的影响规律。研究结果表明:槽罐车的存在使隧道内甲醇蒸气爆炸超压明显增大,爆炸达到最大超压用时减少;爆炸超压峰值随槽罐车数量的增加而增大,当槽罐车数量从0增加到4时,该隧道内甲醇蒸气爆炸超压峰值由89.4 kPa增大到559.4 kPa;当只有1辆槽罐车存在时,槽罐车相对点火源中心的位置可以影响爆炸过程中槽罐车周围压力场的分布,使槽罐车周围压强增大。     

管道氢气-空气预混气体爆炸特征的试验研究

为研究管道内氢气与空气预混气体的爆炸规律,使用尺寸为150 mm×150 mm×1000 mm的方形透明管道,通过试验观测了氢气体积分数从10%到40%的爆炸火焰形状、传播速度与压力变化规律。火焰传播与压力分别由高速摄像机与压力传感器记录测量。结果表明,爆炸火焰特征及压力变化受氢气体积分数的影响很大。火焰在管道内的最大传播速度及压力峰值随氢气体积分数增大而急剧增大。最大火焰传播速度由18.3 m/s增大到304.2 m/s,传播时间由123.5ms缩短到10.5 ms。压力峰值由2.95 k Pa增大到34.06 k Pa。当氢气体积分数为25%及以上时,火焰速度持续上升,没有出现郁金香火焰,压力波先出现短时间强烈正负压振荡,后长时间微小振荡。火焰特征、传播速度、压力变化及爆炸响声均能够很好地反映氢气爆炸的强度。     

40m砖烟囱的鉴定及加固处理

1 工程概况 某厂40m砖烟囱建于1958年,其顶部内径为2.0m,底部内径为2.99m,筒体分为4节,从上至下每节筒壁厚分别为620mm、490mm、370mm、240mm。烟囱的内衬材料为红砖,最下一节厚为240mm,其余三节厚为115mm,空气隔热层厚为50mm,烟囱简图如图1。1988年,发现该烟囱筒壁出现垂直裂缝,并用钢箍加固处理。1994年,检查烟囱时发现上述裂缝有发展的趋势。为此,厂方请我们对该烟囱进行了全面鉴定,并提出了加固处理方案,现已实施。     

广三高速公路扩建工程中桩承式加筋路堤的现场试验

结合广三高速公路扩建工程,对素混凝土桩和PHC管桩桩承式加筋路堤工作性状开展现场试验调查,在路堤填筑中以及填筑完成后对路基沉降、孔隙水压力以及深部水平位移进行监测和分析,试验结果表明:当软土厚度小于18m时,采用桩径为50cm的C15素混凝土桩,打穿软土层,桩中心间距1.8 -2.0m,平面呈三角形布置,桩帽采用C30混凝土浇筑成尺寸为1m×1m×0.4m的面板,拓宽路基孔隙水压力变化与填土高度和桩的龄期有关,路基工后沉降得到了有效控制;当软土厚度超过18m时,采用桩径为30cm,桩壁厚7cm的PHC管桩,按照桩中心间距2.5-3.0m间距呈正方形布置,桩帽采用设置双层钢筋的C30混凝土浇筑成尺寸为1.5m×1.5m ×0.4m的面板,路堤填筑完成后预压期内路基孔隙水压力基本未发生变化,路基几乎未发生侧向位移,路基剩余沉降很小,可以节省预压时间,尽早开展路面结构层施工,开放交通.     

一起突发性的主压风管管道爆炸事故

1996年5月12日零点55分,某铜矿地表1~#空压机站至副井井下1685m水平的580m处,直径为426mm的主压缩空气管道突然发生连锁爆炸,一声巨响,6处爆炸点（其中地表四处、井筒内两处）在瞬间几乎同时爆炸。顿时管道爆裂,残片横飞,飞出最远的一块残片（200mm×110mm）距爆炸点达211m。爆炸沿线的建构筑物、设备、设施及副井井筒均遭到不同程度的损伤和破坏。距离空压机站27m处的爆炸点,产生巨大的气浪和冲击波,将附近的值班室房屋炸塌,坠落下来的水泥屋盖板砸在正在值班室休息的一水泵工身上,使其当场致死。据统计,这次主管道爆炸,共损坏φ426mm主压缩空气管道650m,损坏φ133mm供水管道400m,副井井筒内钢丝绳损坏11根,供电、通讯、信号等电缆损失9307m,直接经济损失达46万多元,全矿被迫停止生产43天。     

含瓦斯腔体及内置ABC干粉对瓦斯爆炸影响研究

为探索一种瓦斯泄漏至硐室结构后发生爆炸的抑制方法,自行搭建管径为200 mm、总长为17 500 mm并含500 mm×500 mm×200 mm(长×宽×高)腔体的大型圆管爆炸试验系统,测试该尺寸腔体内含瓦斯和其内置ABC干粉的抑爆效果;利用数值模拟方法,分析上述尺寸腔体内含瓦斯时的爆炸传播特征。结果表明:无瓦斯腔体结构对瓦斯爆炸有较好抑制效果,而含瓦斯腔体结构则相反,其腔体后较腔体前爆炸火焰及冲击波峰值超压分别增大1. 68倍和1. 45倍;含瓦斯腔体结构内置ABC干粉量分别为400和300 g时,腔体后较腔体前的爆炸火焰大小及冲击波峰值超压由增加变为减小,当内置ABC干粉量为600 g时,火焰及冲击波抑制率较无内置ABC干粉时抑制率分别提高108. 4%和77. 46%。     

一起烟囱筒体内施工井架坍塌造成重大伤亡事故的教训

1996年4月,某建筑安装工程公司在云南磷肥工业基地进行6m×80m洗涤塔出口烟囱的施工。烟囱设计高度80m,底部外径为10.48m,顶端内径为6m,事故发生时烟囱筒体高度已达53.7m。烟囱内设有1650mm×1650mm的井字架,按施工设计要求,井字架每5m设置8根￠12.5mm钢绳与筒壁上同一水平预埋好的同数量￠18mm的钢筋拉环连接,每隔20m用8根钢绳与筒壁拉环斜向拉接,以分散对井架的轴向压力。 4月6日上午安排提升平台,计划升1.5m,当升到1.3m时,架子响了一声,经检查发现外套架有一根斜杆变形,停止再升。下午用氧焊更换了已变形的外套架斜杆,并准备校正井字架。首先解脱平台下部分模板支撑的竖向连接杆,又松动井字架水平接绳,用3t和1t葫芦吊企图拉正井字架。当井字架顶端校正时,有6人在平台及40m以上的架子上,井字架顶端校正30～40cm时,井架又响了一声,其中4人立即顺井架下移,但井字架突然晃动坍塌,模板、支撑、拉绳、安全网随着响声轰然落地,除1人在吊笼盖板上紧抱吊笼梁未坠落外,其余5人坠落至井筒底部,4人被落物砸埋当即死亡。     

我厂球磨机噪声治理

我厂水口车间球磨机厂房噪声高达113dB(A)、粘土车间球磨机厂房噪声高达112dB(A)、高铝车间球磨机厂房噪声高达113dB(A)。工人常年在这些岗位操作,会降低工作效率,造成职业性耳聋,引起神经系统、肠胃系统的各种疾病。1990年,我厂对上述3个球磨机厂房的噪声进行了治理,取得了较为理想的效果。 1.现状及声源特性粘土车间球磨机为直径1500mm×5700mm,厂房尺寸为12m×8m×9m,四周墙体用红砖砌成,房顶部为预制件盖板,地面为     

石棉破碎车间粉尘质量浓度分布的数值模拟及实测

为改善破碎车间内部粉尘浓度超标的现状,掌握石棉选矿厂破碎车间内粉尘浓度的分布规律,依据气固两相流、气溶胶力学等相关理论,建立粉尘在空气内运动、扩散及沉降方程。以西南某石棉选矿厂破碎车间为研究背景,采用计算机流体力学的离散相模型,运用Fluent软件对石棉破碎车间粉尘质量浓度分布进行数值模拟,并与现场粉尘浓度实测数据比较分析。研究表明:模拟结果和实测数据相吻合;粉尘集中在胶带输送室和破碎机给料口附近,全尘浓度最大为86.24 mg/m3,纤维浓度最高为12.46 f/mL;粉尘浓度随着距破碎机入口的距离增加而逐渐变小;地面呼吸带高度粉尘浓度相对处于较低水平,维持在9~16 mg/m3区间。     

采用火焰传感器的高速抑爆响应系统测试研究

为实现主动抑制瓦斯爆炸,研制了高速抑爆响应系统。选用尺寸为150mm×150mm×1 600mm的有机玻璃管道,在CH4体积分数为9.5%的条件下进行响应系统测试实验。系统采用火焰传感器进行爆炸火焰探测,通过所设计的程序自主判定瓦斯爆炸的发生并输出控制电信号,以继电器或MOS管为电路控制开关,通过电磁阀控制抑爆剂的喷出。实验结果表明,火焰传感器探测、信号采集、爆炸判断、输出电信号的总平均耗时为22ms,抑爆剂开始释放的平均时刻为59.8ms,抑爆剂释放到管道顶端的平均时刻为79.8ms。而爆炸火焰传播到达喷头所在1.0m处平均时刻为176.2ms。实验表明该系统具有高速主动抑爆响应功能和良好的稳定性、可靠性。     

隧道并行输气管道爆炸对邻管的冲击效应分析

针对隧道内输气管道泄漏发生爆炸对相邻管道的潜在威胁,基于泄漏率的求解,得到爆炸气体的扩散分布规律,确定蒸气云爆炸的TNT当量;利用LS-DYNA有限元软件建立隧道并行输气管道爆炸模型,分析在不同的泄漏尺寸、爆心距和风速下,邻管对爆炸冲击的动力学响应。基于峰值振速的经验公式的验证,表明所采用的管隧模型的可行性。结果表明:在内压和爆炸荷载的共同作用下,隧道内管道的等效应力和速度会出现多个峰值,有别于开敞空间的爆炸规律;泄漏尺寸越小、爆心距和风速越大,管道的动力响应越小;相比爆心距和风速,管道的动力响应峰值对泄漏尺寸的变化更敏感。研究成果可为管隧结构在极端情况下的事故预防和维护抢修提供理论指导。     

应用控制爆破拆除烟囱的实践

湘西金矿沃溪矿区电厂的烟囱建于1953年,全高30.4m,钢筋泥凝土基础的外径为6m。烟囱采用50~#混合砂浆、100~3青砖砌成。下口外径4m,内径2.74m,壁厚0.63m;内砌耐火砖衬壁高8m,厚0.25m。上     

多孔聚丙烯复合材料的抑爆性能研究

为分析填充多孔材料对管道中瓦斯爆炸压力的抑制效果,采用自主搭建的气体爆炸测试平台,试验研究多孔聚丙烯复合材料的内径、填充位置和填充长度等参数影响瓦斯爆炸压力的机制。结果表明:与空管道爆炸状态比较,填充多孔材料后最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率都明显降低;当填充多孔材料为实心,即内径为0 mm,填充在距离点火源最近处、填充长度为2 m时,管道末端最大爆炸压力值衰减69.64%,最大爆炸压力上升速率降低58.31%,对瓦斯爆炸压力的抑爆效果最佳;改变材料内径、填充位置和填充长度等因素均会对多孔材料的抑爆性能产生显著影响。     

一起群体硫化氢中毒事故分析

2007年5月11日,乌鲁木齐石化分公司（简称乌石化）炼油厂加氢精制联合车间柴油加氢装置在停工阶段下达了新氢线加装盲板的工作安排。车间技术人员周维琪下发检维修工作票,安排乌石化设备安装公司检修人员在新氢线阀后加装盲板（该阀位于管廊上,距地面高度4.3m,管径150mm）。     

一起化肥厂爆炸事故的原因分析

某县化肥厂合成车间分析室突然发生爆炸,当班的2名化验员当场死亡,经济损失较大.爆炸冲击波将整个钢筋水泥(20m2)的分析室夷为平地,一块重约70kg的砖垛被抛至30m以外;离爆炸中心方圆60m以内的建筑物玻璃全部震碎.     

一起因随意自制使用压力容器造成的事故

1988年12月8日,湖北宜昌地区化工厂锅炉车间维修室发生一起蒸汽取暖罐爆炸事故,预制板屋顶被击穿一直径约600 mm的洞;有的墙壁被震裂(裂缝长达3 m);工具室和维修室门窗玻璃粉碎;东面窗扇冲出25m以外;在场的四名维修工全部受伤,其中一人头部受伤严重,经医院抢救无效死亡;直接经济损失3万余元。原来,这一蒸汽取暖罐是维修工利用一段φ530×6的废管自行焊接成的(罐高600mm)。12月7日焊接安装完毕,随即接入工作压力为10～13 kg/cm~2(约1～1.3MPa)的10t沸腾炉表面排污管线的取样管上进行试验,通汽约15分钟,取暖罐就     

一起煤气发生炉水夹套爆炸事故的教训

1993年2月19日15时55分,湖南大庸市永定区氮肥厂供气车间6号煤气发生炉,发生一起水夹套爆炸事故,致使重约300kg的炉大盖飞出4m远,将一砖柱拦腰劈断;重约80kg的炉小盖炸飞至8m远,将水泵房顶砸了个约2m~2的大洞;发生炉附近约20m~2的砖墙被冲击波全部推倒;炉内大量燃煤棒喷出,覆盖了约200m~2的地面;车间窗玻璃部分被震碎;离爆炸点8m远的操作工伍某     

高速路上LPG罐车泄漏爆炸危险性分析

在泄漏速度为20、30、50 m/s，环境温度为10、20、30、40℃，地面粗糙度为0.55、0.65、0.71 mm的条件下，利用FLUENT软件进行模拟仿真计算。得到LPG罐车发生泄漏时LPG浓度分布情况，结合LPG火灾爆炸极限，分析泄漏扩散所涉及区域内可能爆炸的范围。研究结果表明，泄漏速度越快，云团扩散速率增大，云团扩散范围越广，爆炸危险性区域增大。风速越大，增大了云团扩散速率，泄漏扩散范围增大，爆炸危险性区域减小。地面粗糙度越大，减缓了云团扩散速率，云团扩散范围减小，爆炸危险性区域增大。     

一起塔吊断臂事故的思考

在某特大桥施工工地,2#墩0#预制梁进行起吊作业,需将预压在0#预制梁支架上的钢绞线吊至地面,所用设备为塔式起重机,塔吊提升高度30 m、起重力矩4万 kg·m、起重质量4t,塔吊司机张晨(化名)负责吊装.2#墩0#预制梁支架上两人负责挂钩及打信号,地面两人负责摘钩及打信号.当起吊第十一盘钢绞线时,张晨在看到起吊信号后,将钢绞线从支架上吊起,此时吊距为10m,然后开动小车使其沿着塔臂向前滑行.这时限位器失控,小车滑行至距塔身中心水平距离15 m的塔臂处,塔臂突然从小车处折断,小车与钢绞线坠落至地面.经测量,小车坠落点中心与塔身中心水平距离15 m,钢绞线坠落点中心与塔身中心距离为16.8 m.所幸该事故没有造成人员伤亡.     

Hele-Shaw通道内瓦斯爆炸火焰特性试验研究

为探究甲烷/空气预混气体当量比对Hele-Shaw通道内火焰爆燃特性的影响，自行设计搭建尺寸(长×宽×厚)为950 mm×200 mm×6 mm的透明有机玻璃瓦斯爆炸管道试验平台。通过改变试验平台厚度研究通道间隙对甲烷/空气预混气体火焰结构与传播特性的影响。结果表明，不同的通道厚度和当量比对火焰锋面结构和火焰传播动态特性有显著影响。当通道厚度为6 mm时，最大火焰传播速度发生在化学当量比下，为12.84 m/s,且在该工况下火焰最先到通道末端，时间为518.57 ms。当量比为0.8的贫燃状态时，在火焰不稳定性的作用下，火焰传播后期出现二次振荡现象及手指形的火焰锋面。随着通道厚度的减小，火焰到达通道末端的时间逐渐变长，对火焰整体传播速度有明显的抑制作用。