矿井火区可燃性混合气体爆炸三角形判断法及其爆炸危险性分析

矿井火区可燃性混合气体爆炸危险性的判断 ,目前常用单纯的瓦斯爆炸三角形判别法。此法对实际的判断往往未综合考虑火区温度的影响。为此 ,笔者论述了矿井火区多种可燃性气体同时存在时 ,其混合气体爆炸三角形各参数的工程计算方法 :爆炸界限可用 Le Chatelier法 ,但需根据火区实测温度进行修正 ;爆炸时的临界氧浓度 ,则需用另一种三角形图示法予以确定。由此画出的混合气体爆炸三角形分析图 ,可用于矿井火区 ,尤其是矿井大面积火区的密闭和启封过程中 ,作为可燃性混合气体爆炸危险性的综合判断及其防爆措施的制定 ,都具有实用价值和指导意义     

蒸气云爆炸荷载计算方法比选研究

通过比较计算爆炸荷载的4种常用方法：三硝基甲苯(Trinitrotoluene, TNT)当量法、贝克-斯特洛-唐(Baker-Strehlow-Tang, BST)法、荷兰应用科学研究组织(Netherlands Organization for Applied Scientific Research, TNO)多能法和计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法，得出对于石油化工行业易发的蒸气云爆炸，推荐采用TNO多能法或CFD方法的结论。通过构建蒸气云爆炸场景，定量评估TNO多能法或CFD方法在单爆炸场景计算中的准确度和适用性。研究结果显示，在爆炸冲击波近场，CFD方法在计算中考虑了障碍物对爆炸冲击波的遮挡效应，其近场的计算结果更为可信，但是在爆炸冲击波远场通常会高估爆炸冲击波衰减速度。TNO多能法在爆炸冲击波远场的计算中更有优势，但在爆炸冲击波近场的计算结果受使用者主观影响较大。研究成果可为学者科学地选择计算方法，并准确评估爆炸荷载提供参考和依据。     

何处可挂“当心爆炸”标志牌

编辑同志: 我厂最近买了安全标志牌。不少同志对“当心爆炸”这个标志牌应否挂在锅炉房及氧气瓶固定的地方有争议,怕造成过分紧张空气,搞得人心慌慌。不知该当如何。徐建中同志: 安全标志“当心爆炸”,是指要当心各种不同类别的爆炸,如锅炉爆炸、化学药品爆炸、井下瓦斯爆炸等。因一个内容的标志只能用一种图形表示,否则就太繁琐了。“当心爆炸”标志来用的是国际标准。 现将国家标准GB2894—82安全标志中“安全标志牌的设置位置”一节抄给你们,供参考。 “7.1 应设在醒目、与安全有关的地方,并使人们看到后有足够的时间来注意它所表示的内…     

锅炉车间燃烧爆炸危险性评价

攀钢热电厂运用火灾爆炸危险指数评价法对锅炉车间燃烧爆炸危险性进行评价,确定可能引起事故发生或使事故扩大的设备,客观地量化锅炉车间潜在的燃烧爆炸的危险性,向管理部门通报并提出相应的预防对策和措施,确保了热电厂的安全运作。评价方法火灾爆炸危险指数评价法是对工艺装置及所含物科的潜在火灾爆炸和反应性危险按逐步推算的方法进行客观的评价。该法主要用于评价储存、处理、生产易燃、可燃、活性物质的操作过程。热电厂锅炉车间     

泄漏孔形状对液化石油气泄漏扩散的影响

基于液化石油气的特点,建立了有限空间内部发生泄漏扩散的物理模型,模拟了液化石油气泄漏扩散的过程,通过模拟结果分析其扩散规律,并对比当泄漏孔形状分别为正方形、圆形、三角形时液化石油气扩散过程的变化以及对所形成的的爆炸危险区域的影响。监测点1（0.8,0.3,0）,点2（2.4,0.3,2.5）,点3（0,0.3,1.5）,点4（2,0.3,3）的浓度变化,找出报警器的最佳安放位置。结果表明:泄漏时间相同,丙烷的扩散范围从大到小依次为三角形孔口、圆形孔口、正方形孔口,爆炸危险区域也与泄漏孔形状有关,三角形孔口的危险区域范围最广,其次是圆形泄漏孔,正方形泄漏孔的范围最小,点1处的丙烷浓度增长幅度较大,浓度较高,可以更早达到报警浓度。     

煤矿瓦斯爆炸发展规律及防治的综述及展望

针对瓦斯爆炸事故在矿井开采中的危害及防治,从爆炸发展规律和爆炸防治两大方面对国内外瓦斯爆炸研究状况进行了综合评述。国内外学者通过理论法、实验法、数值模拟法对瓦斯爆炸进行研究,瓦斯爆炸发展规律方面的研究涉及到瓦斯爆炸的机理、瓦斯组分及浓度对爆炸发展规律的影响、爆炸发生的条件及危害、爆炸过程中的燃烧阶段变化及流体流动状态变化、爆炸特征参量随阶段变化的规律等。瓦斯爆炸防治方面的研究涉及到四种防治方法,分别是抑爆、阻爆、泄爆、隔爆,四种方法的研究内容有交叉重合部分且每种方法都有其优势和不足,不同方法组合的耦合效果优于其单独作用。最后,对瓦斯爆炸相关领域的未来研究进行了展望。     

燃气爆炸荷载下隧道砌体损伤规律与事故影响范围研究

为降低隧道内燃气爆炸时砖砌体抛射物造成人员伤亡的概率,以中缅油气管道隧道砖砌体为研究对象,建立3种不同类型砖砌体的数值模型,将燃气爆炸荷载简化为三角形荷载,基于LS-DYNA软件,研究燃气爆炸荷载下隧道砖砌体结构的损伤规律与砖砌体抛射物的潜在影响范围.研究结果表明:砖砌体在天然气爆炸荷载作用下,可能会发生整体破坏,产生...     

煤矿水平巷道火区瓦斯爆炸易爆区域判定研究

为解决高瓦斯易自燃煤层火区封闭与启封时常发生瓦斯爆炸的问题,通过试验分析得出瓦斯爆炸界限影响因素,并采用COMSOL数值软件研究水平巷道火区气体分布规律,从中提取温度场与浓度场数据。根据试验数据,判定火区易爆点及易爆区域。结果表明:瓦斯爆炸界限随着温度的升高及CO的混入均扩大;注入N2与CO2后,失爆氧体积分数分别为13.4%和15.8%;火区封闭初期未形成易爆区域,随着火区封闭的进行,易爆点逐渐向爆炸三角形移动,当封闭至入口,风速为0.1 m/s时,易爆点移至三角形内部,火区形成易爆区域,其位于火源上风侧距火源点10.45 m处;温度对瓦斯爆炸界限影响较CO浓度影响大。     

外浮顶罐油气混合区域风险分析

针对外浮顶罐油面下降到支撑柱以下工况时油气混合区域的火灾爆炸风险,构建爆炸三角形并结合数值模拟结果分析油气混合区域的爆炸危险性。结果表明:储罐横截面的油蒸气质量分数整体上在增加,罐壁附近质量分数较高,氧气质量分数变化不明显,中间区域分布稳定但不均匀;油气混合空间的爆炸危险区分布在油蒸气质量分数相对较低的区域,多集中于罐壁附近,分布位置随油气扩散未发生明显变化。区域风险分布特征可辅助预警探测器布点优化方案的设计。     

火灾爆炸指数法评价某焦化厂火灾爆炸危险性初探

安全评价是安全系统工程的主要内容之一,也是掌握生产系统的危险性,从而采取相应措施,防患于未然的方法之一。美国道化学工业公司所提出的火灾爆炸指数法是针对化学工厂火灾爆炸危险性的定量评价法,已在美国、日本等国实用。该法首先把生产系统分成若干子系统,根据各子系统内物质的一般物理化学性质,结合其特     

某装药弹振动特性的安全分析

为分析某装药弹的振动特性,并为该弹提供必要的力学数据,建立某装药弹模态方程。采用ANSYS软件对该弹振动特性进行了数值模拟,利用Block Lanczos法求解,得到前10阶振动固有频率和振型。分析结果表明:低阶频率主要以摆动和转动为主,高阶频率主要以弯曲扭动为主,低阶频率对该弹的影响比较小,高阶频率对该弹的影响比较大,尤其是7～10阶频率,该弹的主振频率为1053.8 Hz,为该弹的优化设计提供科学依据,在加工、储存、运输和使用条件下应低于该频率;为验证该方法可信度,采用某小型装药弹进行了实验验证,实验结果和仿真结果偏差小于1%;同时证明该有限元数值分析的方法是经济可靠的。     

炸药及火工品可靠性与安全性评定方法

可靠性的评定结果是否可信,直接关系到炸药及火工品的使用安全性和作用可靠性。但是,现有炸药及火工品可靠性评定方法却存在着达不到置信度要求、评价结果偏于危险的缺点。为此,提出了一种确定炸药及火工品安全度和可靠度的高精度方法,并给出了应用实例。该方法不仅可信程度高,而且适用于小样本情况,尤其是在利用了以往试验数据后,既可提高安全性和可靠性评定的精度,又可大大节省试验的费用及时间     

土介质炸点痕迹反演爆源特征的研究

论述了土介质炸点痕迹特征参量及其控制影响因素,通过对国内外现有研究成果的再分析和有效利用,得到爆源特征与炸点痕迹特征参量之间的关系。在此基础上,建立利用土介质上的炸点痕迹反演爆源特征的方法,并实现编程计算。通过实例分析说明了该方法的可行性。     

小样本感度试验方法

提出了一种用于炸药及火工品感度试验的小样本方法。此方法较之传统的Ｂｒｕｃｅｔｏｎ升降法（估计方差一般需要３０ 个以上的试件,而且估计出的方差往往偏小）,可以在少于３０ 个试件的小样本的条件下,对方差进行估计,而且估计精度高。建立了高置信度、高可靠度的Ｐ发火刺激量置信限公式,该公式可以综合利用当前试验数据和以往经验数据,从而仅需少量当前试验,便可达到Ｂｒｕｃｅｔｏｎ 升降法采用３０ 个以上试件方能达到的精度,大大节省了试验的费用及时间。大量的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ 模拟试验及实例分析都进一步证明了上述结论。     

Advanced CFD modeling on vapor dispersion and vapor cloud explosion

The main objective of this study is to quantify the potential overpressures due to Vapor Cloud Explosions (VCEs) and the potential gas buildup by using Computation Fluid Dynamics (CFD) for onshore or offshore facilities.A series of CFD simulations and analyses have been performed for the various vapor dispersion scenarios, covering different release rates and release locations. The overpressure that could result from the potential VCE is assessed by CFD simulation for the largest explosive transient gas cloud. The results from the analyses also comprise an extensive picture of probable leak scenarios having the potential to make an explosive gas cloud.The CFD analysis results could be applied to provide input for detailed risk-based design and risk analysis, to find safe and cost-optimal design against explosions.     

基于STPA的城市埋地燃气管道第三方破坏风险因素分析

城市埋地燃气管道输送介质易燃易爆、埋设环境人口密集、施工频繁,极易受到来自第三方的破坏,直接威胁人们的生命财产安全,因此对第三方破坏的风险因素分析和防治十分必要。系统理论过程分析法(STPA)是一种基于系统理论的风险分析方法,该方法不同于传统的风险分析方法——将事故视为由初始事件诱发的一系列事件造成的后果,而是对燃气系统从设计、开发和运行过程进行分析,建立系统安全控制结构,通过分析控制缺陷和缺陷致因实现对风险因素的分析。研究分析出24个燃气管道第三方破坏的风险因素,针对风险因素提出了建议,为燃气管道第三方破坏的风险控制提供依据。     

埋地油罐事故伤害范围模拟评价

分析埋地油罐可能发生的火灾爆炸事故,建立事故模拟模型,模拟爆炸物质完全燃烧的质量依据化学计量浓度确定,事故伤害范围的计算用G.M莱克霍夫在砂质土壤中爆炸的冲击波计算方法。对50 m3埋地油罐模拟,油蒸气形成爆炸性混合气体爆炸伤害范围较大,安全范围与《汽车加油加气站设计与施工规范》中相关规定相符合。模拟方法用于埋地储罐的定量安全评价,为罐区选址、建设、安全距离确定及安全预案制定提供参考。     

安全评价方法在危险废物处置环境风险评价中的应用探讨

对安全评价方法在危险废物处置建设项目环境风险评价中的运用进行初步探索。主要用"工艺过程风险因素分析表"对工艺过程潜在风险性识别;用蒙德法进行源项分析;用池火灾模型、蒸气云爆炸伤害模型对易燃、易爆物质的火灾、爆炸等重大事故后果进行计算,得出人员的伤亡半径和财产损失半径等参数,以便于判断风险的可接受水平。分析结果表明:采用安全评价方法对危险废物处置建设项目进行环境风险评价是适用的、可行的。     

无起爆药雷管内管装药密度对燃烧转爆轰的影响研究

起爆药雷管生产中产生大量有毒废水,且其运输、贮存存在安全隐患。为克服这些困难,笔者自行制备无起爆药雷管。采用圆筒式金属内管中装填超细PETN(季戊四醇四硝酸酯),作为起爆元件,代替起爆药部分,研究装药密度对内管燃烧转爆轰(DDT)的影响。研究结果表明,在内管壁厚1～2 mm,内径Φ4.0 mm,长25 mm,装压密度为0.8～1.14 g/cm3的范围内,内管能可靠实现燃烧转爆轰。     

Application of fuzzy logic to explosion risk assessment

Safety and health of workers potentially being at risk from explosive atmospheres are regulated by separate regulations (ANSI/AIHA in USA and ATEX in the European Union). The ANSI/AIHA does not require risk assessment whereas it is compulsory for ATEX. There is no standard method to do that assessment. For that purpose we have applied the explosion Layer of Protection Analysis (ExLOPA), which enables semi-quantitative risk assessment for process plants where explosive atmospheres occur. The ExLOPA is based on the original work of CCPS for LOPA taking into account an explosion accident scenario at workplace. That includes typical variables appropriate for workplace explosion like occurrence of the explosive atmosphere, the presence of effective ignition sources, activity of the explosion prevention and mitigation independent protection layers as well as the severity of consequences. All those variables are expressed in the form of qualitative linguistic categories and relations between them are presented using expert based engineering knowledge, expressed in the form of appropriate set of rules. In this way the category of explosion risk may be estimated by the semi-quantitative analysis. However, this simplified method is connected with essential uncertainties providing over or under estimation of the explosion risk and may not provide real output data.In order to overcome this problem and receive more detailed quantitative results, the fuzzy logic system was applied. In the first stage called fuzzification, all linguistic categories of the variables are mapped by fuzzy sets. In the second stage, the number of relation between all variables of analysis are determined by the enumerative combinatorics and the set of the 810 fuzzy rules “IF-THEN” is received. Each rule enables determination of the fuzzy risk level for a particular accident scenario. In the last stage, called defuzzification, the crisp value of final risk is obtained using a centroid method. The final result of the risk presents a contribution of each risk category represented by the fuzzy sets (A, TA, TNA and NA) and is therefore more precise and readable than the traditional approach producing one category of risk only. Fuzzy logic gives a possibility of better insights into hazards and safety phenomena for each explosion risk scenario. It is not possible to receive such conclusions from the traditional ExLOPA calculation results. However it requires the application of computer-aided analyses which may be partially in conflict with a simplicity of ExLOPA.The practical example provides a comparison between the traditional results obtained by ExLOPA and by fuzzy ExLOPA methods.