人工燃气爆炸与中毒事故危害定量比较分析

分析了人工燃气在管道输送时泄漏的爆炸与中毒的危险特性,利用概率函数形式估算了爆炸和中毒事故不同影响程度的伤害区域即致死区、重伤区、轻伤区的临界值.其中爆炸伤害区域以肺出血、耳鼓膜破裂为临界超压值依据;中毒伤害区域则以一氧化碳毒性为依据.最后根据各级临界超压值选用蒸气云爆炸模型,根据各级临界浓度值选用高斯模型及其发展出的特殊气象条件下的大气扩散模式进行事故后果分析,并对人工燃气的这两种事故的结果加以定性、定量比较.     

基于天然气泄漏的危害性分析及应用

近年来,天然气输送管线泄漏事件频繁发生,严重影响天然气管线的安全运行,给国家经济和人民生命财产带来巨大损失.针对天然气本身的特性,结合Pasquil-Gifford模型分析天然气泄漏可能发生的灾害形式,对天然气在不同条件下扩散浓度、燃烧后的火焰直径以及爆炸半径等危害范围建立模型,分别给出危害范围的计算方法,以便在泄漏事件发生后,相关人员能够快速确定泄漏造成的危害范围,降低天然气泄漏对人员和环境造成的危害,并对危害造成的后果进行定量评价.     

考虑典型密集建筑群影响的爆炸超压空间分布规律分析

爆炸已逐渐成为影响人们生活的典型灾害,一旦在建筑密集的城市环境中发生爆炸事故,相应灾后评估工作是十分重要的,而爆炸灾害评估与爆炸超压空间分布密切相关。提出了一种与空间分布相关的爆炸灾害评估方法,明确考虑建筑群影响的爆炸波传播机制及其影响因素分析,研究爆炸波能量衰减规律以及具有时变特点的超压空间分布规律,确定与破坏程度密切相关的3种典型超压影响范围。根据超压影响范围对单体建筑物以及密集建筑群中同一建筑物进行分区,确定3种区域的等压线位置,界定爆炸的影响范围。利用LS-DYNA软件进行模拟分析,分别建立炸药在刚性地面上单体建筑物及密集建筑群爆炸响应有限元分析模型,绘制建筑物上的等压曲线,得出影响建筑物上超压分布的主要因素主要为比例距离和建筑群密集程度。     

驳船池火灾的危险性分析

从现代社会中广泛用于原油运输的船只入手,介绍了在原油转移的过程中发生意外泄漏而产生池火灾的几个重要参数模型。结合热辐射伤害的破坏准则,对死亡、重伤、轻伤的范围进行了量化研究,进一步分析了池火灾所造成的直接财产损失和间接的财产损失,并给出了相应的计算模型。以湘江边上一艘驳船发生柴油泄漏后产生的池火灾为例,计算分析结果表明:池火灾对周围一定半径内造成巨大的财产和人员损失。     

陆上长输石油管道泄漏池火灾害分析

基于国内外研究的基础并结合试验统计分析,建立和改进陆上长输石油管道泄漏池火灾害定量分析模型,对石油管道泄漏形成的池火火灾的一些基本属性,如危害半径、危害强度以及危害机理进行研究,为陆上长输石油管道风险评估、风险管理、管道维护以及灾害发生后的危害后果评估提供决策支持。     

储氢温度对加氢站泄漏爆炸事故的影响研究∗

通过降低氢气的温度,可以实现更高密度的氢气储存,进而有效提升存储及运输的效率。为探究储氢温度对加氢站泄漏爆炸事故的影响规律,利用FLACS 软件对加氢站内长管拖车在不同储氢温度条件下（50、100、200 与300 K）发生泄漏后的氢气扩散和爆炸事故进行分析。研究结果表明：随着储氢温度的降低,高压氢气射流撞击防爆墙后可燃气云达到稳定的时间、扩散范围和冻伤区域均逐渐增大,而最大爆炸超压和爆炸危险距离则呈现出先增大后减小的趋势;储氢温度为50 K 时的轻微冻伤距离比储氢温度100 K 和200 K 时分别增加了近1 倍和7 倍,严重冻伤距离也最大;储氢温度为100 K 时泄漏气云爆炸产生的超压峰值比常温氢气爆炸提高了近3 倍,危险区域也最大;储氢温度为200 K 时,达到爆炸超压峰值的时间最快,储氢温度为50 K 时最慢。     

混凝土与钢筋混凝土结构抗火抗冲击研究评述

火灾高温和爆炸冲击荷载会对工程结构造成严重的破坏,二者通常相伴发生,对工程结构产生的破坏更为剧烈。从混凝土材料和钢筋混凝土构件两个层面,分别综述了火灾高温与爆炸冲击荷载单独及联合作用对混凝土与钢筋混凝土结构影响的物理试验、理论分析与数值模拟方面的研究进展,发现现有研究工作的特点为:火灾高温/爆炸冲击单独作用研究多,耦合或联合作用研究少;试验研究工作多,理论分析与数值模拟工作少;宏观均质数值模型多,微/细观非均质数值模型少。建议今后开展火灾高温与冲击荷载联合作用下混凝土材料及钢筋混凝土构件物理试验研究,建立钢筋混凝土构件全过程响应研究的多尺度分析理论与数值模型,揭示钢筋混凝土构件的损伤破坏机理,为灾后损伤评估及安全加固提供基本理论。     

格栅式防爆网在建筑防爆中的应用及防爆性能

分析现有建筑防爆方法的不足,提出一种新的防爆概念,即在建筑周围设置一道防爆网,可以同时解决场地限制和防爆问题。应用LS-DYNA有限元程序建立方孔格栅式防爆网的爆炸模型,对防爆网防护范围内的冲击波压力进行了数值模拟,得到了压力场分布,并与无防护网情况进行比较。结果表明:防爆网可以有效减小爆炸对建筑的冲击,但防爆效果与其和建筑之间的距离有关;防爆网与建筑之间的距离增大时,冲击波超压减小率减小,但减小率分布的均匀性会显著改善,适当增加防爆网和建筑之间的距离,可获得良好防爆效果;防爆网紧邻建筑时,冲击波超压减小率等值线分布与防爆网的网格一致,孔边的冲击波超压减小率要大于孔中心的数值,防爆网可有效减轻爆炸对窗户玻璃边角的冲击,减小爆炸对玻璃的伤害。     

雷静电作用下储气库安全危害分析

为保障能源储备安全,探究雷电和静电对储气库安全的影响。根据雷电和静电理论,构建储气库雷静电概率模型,分析雷静电对储气库的影响。考虑天然气扩散的特殊性,选取高斯烟羽模型预测气体扩散范围,并结合闪火后果准则对闪火危害范围进行分析,构建CCPS-BST模型对爆炸危害范围预测,分析风速及大气稳定度对三种危害后果的影响。结果表明,雷静电会增加储气库泄漏后发生闪火和爆炸的概率,气体扩散范围和闪火后果沿主导风向呈梭形分布,蒸气云爆炸后果由中心向四周扩散,三种危害范围都与风速和大气稳定度呈相反的变化。研究结果可为多因素下储气库安全分析研究提供参考,为降低灾害后果和维护储气库的日常安全提供了理论依据。     

爆炸冲击作用下节段拼装桥墩反射超压分布规律分析∗

分析桥墩在爆炸冲击作用下的反射超压是研究其动态响应的基础。采用 ANSYS/LS‐DYNA 建立节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型,并通过既有试验来验证建模方法的可靠性。以桥墩结构形式、节段数目、爆炸比例距离及爆心高度等为设计变量,分析其对节段拼装桥墩冲击波反射超压分布规律的影响。研究结果表明：爆炸冲击作用下节段拼装桥墩的反射超压分布规律与整体现浇桥墩有显著差别;在桥墩节段数目及爆心高度不变的情况下,桥墩反射超压随比例距离的减小而增大;当爆炸高度接近桥墩接缝时,接缝位置处会产生相当大的反射超压;基于分析数据,拟合得到不同比例距离爆炸作用下节段拼装桥墩和整体式桥墩反射超压分布的简化计算公式, 可为研究桥墩受爆的动态响应及其抗爆设计提供参考。     

温岭“6‧13”液化石油气槽罐车爆炸事故灾害效应分析∗

为了揭示浙江温岭“6?13”液化石油气(LPG)槽罐车特大爆炸事故的成灾机制和破坏威力,通过事故现场实地勘察并收集公开资料,发现此次事故的两次主要爆炸分别为沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)和蒸气云爆炸 (VCE);分别采用 BLEVE 热辐射模型、能量法和 Jarrett 模型对两次爆炸进行了爆炸威力和灾害效应分析。结果表明：BLEVE 事故中参与火球燃烧的 LPG 约为 7.59 t,火球热辐射死亡半径、重伤半径、轻伤半径分别为 93、124 和 200 m;BLEVE 的爆炸威力相当于 88.4 kg TNT 炸药;BLEVE 冲击波作用下人员的死亡半径和安全半径分别为 9.5 和 23.6 m,建筑物的安全半径为 55 m;VCE 事故的爆炸威力相当于 10.7 t TNT 炸药;参与 VCE 反应的 LPG 约为 1.05 t;通过 Braker 评估模型计算出的 VCE 事故中人员安全半径和死亡半径分别为 221 和 84 m,钢筋混凝土结构倒塌(严重损毁)半径为 94 m,瓦片掉落、钢筋混凝土墙产生裂缝对应的计算半径为 136 m,窗框的损坏半径为 273 m,建筑物的安全半径为 700 m,计算结果与实际破坏情况吻合较好。     

基于环形光纤光栅应变传感器的管道泄漏监测研究

为了获取一种更为经济有效的管道泄漏监测方法。本文在阐述环形光纤光栅应变传感器健康监测及定位原理基础上,实验模拟管道泄漏,采用环形光纤光栅传感器对相应工况进行实时监测。应用SM-130解调仪,结合Savitzky-Golay法对监测数据进行分析,得出环形光纤光栅传感器不仅能对管道泄漏反应迅速,而且能减少管道起始内压对监测结果的影响。整个实验中环形光纤光栅应变传感器对于管道的泄漏监测表现出灵敏度高、响应时间快、误报率低等特性,且能实时连续监测,是一种良好的泄漏监测方法。     

地震来临前，你做好准备了吗？

地震时人们可能受到物品摔落砸伤．房屋倒塌砸伤，水灾、火灾、滚石、泥石流，滑坡、毒气泄漏、危险品爆炸等伤害。从人们感受到地震到房屋倒塌破坏大约十几秒钟，我们要科学合理地利用这短暂的时间进行有效避震。     

石化装置泄漏易发性预测方法应用研究

石化装置具有连续化、大型化、复杂化、高参数运行和高能量储备的特点，稍有失误或失控，就可能发生泄漏导致火灾、爆炸和毒物污染事故。结合典型石化装置的工艺特点分析了影响其失效的主要因素，应用挪威DNV船级社泄漏频率预测软件LEAK建立了典型石化装置泄漏危险预测模型。对某石化厂脱甲烷塔及其附属管线发生泄漏事故的频率进行了详细的分析和模拟，得到了待评价系统泄漏事故发生的频率、典型泄漏孔径和平均泄漏孔径等基本信息，结合国家和行业相关标准提出了泄漏等级划分建议，在此基础上对该系统检测方案进行了改进。应用表明所构建的典型石化装置泄漏危险预测模型具有良好的可行性。     

基于GIS的地震次生灾害数值模拟

破坏性地震伴随发生的火灾、毒气泄漏与扩散、爆炸等次生灾害所造成的损失不容忽视。综述了在GIS(地理信息系统)支持下利用相应的数学模型,对几种典型的地震次生灾害进行的数值模拟的研究成果。该方面的研究对防灾和地震应急都有重要的意义。     

建筑物地震次生火灾的贝叶斯网络推理模型研究

为了研究地震过程中建筑物内部燃气管道泄漏后引发次生火灾的演化路径,通过对地震次生火灾蔓延过程的分析,构建了反映城市地震燃气泄漏次生火灾发展各阶段中间原因事件之间依赖关系的贝叶斯网络,确定了节点变量及其状态取值范围。通过对国内外地震灾害记录和专家经验判断结论的分析,给出了贝叶斯网络结构中各节点变量的条件概率。依据贝叶斯网络推理方法,比较了地震特征及建筑属性相同条件下,消防力量扑救、地下供水管网老损等节点变量取值不同时,地震次生火灾的发生、失控以及蔓延的后验概率。推理结果表明,扑救行动的及时与有效性对地震火灾灾害的发生概率影响显著,灾害现场的环境风速、建筑物间的防火距离等因素对火灾蔓延概率有着较大的影响。     

基于灰色理论模型的综合管廊分支口管道震动响应数值模拟

综合管廊分支口管道容易受到地震等外来作用力影响，形成管道泄漏，引发安全事故，为此基于灰色理论模型数值模拟综合管廊分支口管道震动响应。根据综合管廊分支口的结构形式及分支口管道震害特性，建立基于灰色理论的GM (1, 1)等维新信息模型，通过在GM (1, 1)模型中增添最新数据，使自身具备较高预测精准度，实现综合管廊分支口管道变形预测。模拟结果显示:该模型可以有效预测综合管廊分支口管道顶底板位移变形，具备较高预测精准度；不同方向的输入地震波对管道有效应力的影响大小顺序为Z轴>X轴>Y轴；当地震烈度上升到Ⅸ等级时，对综合管廊分支口管道的破坏性特别大。表明该模型可有效模拟不同输入方向地震波、不同地震烈度等级对综合管廊分支口管道的震动响应。     

SCADA系统在燃气管网地震紧急处置中的应用研究

燃气管网的地震破坏有时会导致火灾、爆炸等严重的次生灾害.城市中的燃气管网系统若能具备地震预警及紧急处置功能,在地震来临时及时采取自动关闭燃气供应阀门等紧急处置措施,可以避免或减少管道破裂后燃气泄漏造成的次生灾害的发生.     

基于天然气管线泄漏蒸汽云爆炸危害分析

基于历史数据和试验建立和改进相应的数学模型,初步建立了定量分析研究天然气管线泄漏蒸汽云爆炸和毒气危害后果计算方法,为天然气管线风险评估、风险管理、管线维护以及蒸汽云爆炸和毒气危害发生后的危害后果评估提供决策支持.     

岩溶区燃气管道灾害系统多因素耦合作用机理研究

基于灾害系统理论，从“孕灾环境-灾害因子-承灾体-灾情”系统性视角出发，结合系统动力学模型，探讨岩溶区燃气管道灾害系统各子系统内部以及子系统间的耦合关系，考虑多因素间的差异化传导路径，深度剖析灾害演化过程中多因素耦合的作用机理和影响规律。研究表明：(1)孕灾环境活跃性与人员、管道、环境不安全状态以及管理漏洞密切相关；灾害因子风险性受到火灾和爆炸危害的概率、强度、范围、持续时间共同作用；承灾体脆弱性受到社会-经济-自然承灾体三者耦合影响；灾情严重性包含人员伤亡程度、经济损失程度及环境破坏程度三个维度。(2)岩溶区燃气管道灾害的孕育和演化是四个子系统共同作用的结果，子系统两两之间以及三者之间的耦合作用表征灾害不同阶段，而四个子系统间的耦合作用是对整个灾害过程的描述。