加油站埋地汽油储罐爆炸定量分析

针对加油站的埋地汽油储罐爆炸进行了定量分析。简要叙述了加油站埋地储罐的埋地方式以及埋地深度等基本情况,运用岩土中的爆炸理论描述分析了埋地储罐爆炸的过程。在计算爆炸冲击波超压时,提出一个计算埋地汽油储罐爆炸冲击波超压的准则:对于埋地汽油储罐爆炸,应当结合汽油储罐的埋地深度以及储罐周围覆土的性质等因素来确定冲击波超压的计算方法。     

铁路与油库安全距离不足的技术解决方案

针对南水北调国家重点工程中的国家铁路线(临时)和油库LPG储罐、卸气栈桥及卸油栈桥安全距离不足问题,通过典型事故后果模拟,分别模拟了LPG储罐底部管线全管径破裂泄漏、LPG栈桥液相管全管径破裂泄漏及成品油栈桥管线全管径破裂泄漏等3种事故情景可能事故后果效应及影响范围,研究了各类事故后果与临时铁路线、临时围墙间相互关系及影响,提出了有针对性的安全对策措施.     

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。     

LPG球罐BLEVE过程中超压与热耦合效应模拟研究

为评估LPG球罐发生BLEVE过程中超压与热耦合效应对化工企业抗爆控制室和避难所选址的影响,采用TNO多能法数学模型计算冲击波超压,采用多源数学模型计算火球热辐射。编写MATLAB计算程序,并应用ANSYS模拟二者破坏效应的耦合作用。LPG球罐发生BLEVE过程中,爆炸冲击波的传播速度、持续时间和火球的传播速度、持续时间不同,爆炸冲击波主要在燃料高速抛散的初期形成,之后基本与火球脱离。分别模拟计算冲击波超压和火球热辐射对抗爆控制室和避难所的影响,结果表明：抗爆控制室选址只需考虑爆炸冲击波的影响;避难所选址需要考虑冲击波超压和火球热辐射作用双重影响。在研究基础上提出,LPG球罐附近人员逃生的避难所应设置在球罐防火堤外紧邻防火堤处的地下,应具有抗震、防渗、防火、防中毒窒息等功能。人员应在BLEVE发生前进入避难所才能逃生。     

天然气储气罐破坏效应分析

针对城市天然气储气罐的不断兴建与发展趋势的大型化,对于已建和待建储罐区对周围环境的潜在安全性问题,指出运用破坏伤害范围评价法可直观地预测破坏效应。通过对储罐爆炸释放能量的估算,采用模拟比法结合TNT爆炸试验数据计算出距离储气罐不同距离处爆破冲击波超压值,运用超压准则模拟预测出不同规格、储压下储罐爆破破坏伤害严重程度及危及半径范围;采用世界银行推荐的危害关系式,结合伤害破坏等级分析天然气爆炸破坏效应并与爆破效应比较。5000m3储气罐、储压1.20MPa下,储罐爆破和天然气爆炸危及距离分别可达144.0m和247.7m。依据预测结果,可将罐区周围划分不同区域,为实际工程中罐区选址、建设、安全距离确定及安全预案制定提供参考。     

火灾爆炸危险指数法的应用

介绍了运用火灾爆炸危险指数法对液化石油气储罐和加油站内埋地汽油罐进行安全评价的实例，主要是估算其发生爆炸可能影响的范围以及所造成的损失，并提出相应的安全对策。     

堆载作用下埋地管道应力影响因素及失效荷载研究*

为探究地面堆载导致埋地油气管道失效的事故影响因素,通过对管道在堆载作用下的工程案例进行概化,以X70管道为研究对象,采用有限元软件建立管道在堆载作用下的三维模型,采用理论计算验证模型的可行性,开展管道应力与变形分析,探讨不同的堆载强度、管道埋设深度、下卧层土体杨氏模量、管道内压与堆载偏移距离对管道应力的影响,同时开展多因素耦合研究。研究结果表明:深埋管道会促进附加应力向两端扩散,管道中心部位以外的应力值呈现为深埋＞浅埋;当下卧层杨氏模量大于20 MPa后,管道偏于安全;内压在0~2 MPa时,可以抵消部分堆载对管道的影响,内压大于2 MPa后,管道应力整体增大,此时管道应力由内压主导;得到不同管道埋深与不同下卧层土体杨氏模量耦合工况下X70管道失效时的堆载强度。研究结果可为埋地管道在堆载作用下的安全防护问题提供参考。     

重大工业危险源(罐区)监控预警系统

系统建立了管理软件和硬件监控相结合的安全生产监控预警系统，在安全管理的基 础上，把罐区诸多的危险参数给予实时监测、报警和控制。本系统实现了生产过程控制与安全监控 相结合，安全监测报警与事故预案相结合，既满足了生产控制又实现了动态的安全管理，对安全生产 具有较大意义。     

Study of the situation deduction of a domino accident caused by overpressure in LPG storage tank area

The production and storage of liquefied petroleum gas (LPG) is gradually becoming larger and more intensive, which greatly increases the risk of the domino effect of an explosion accident in a storage tank area while improving production and management efficiency. This paper describes the construction of the domino effect scene of an explosion accident in an LPG storage tank area, the analysis of the characteristics of the LPG tank explosion shock wave and the target storage tank failure, and the creation of an ANSYS numerical model to derive the development trend and expansion law of the domino accident in the LPG storage tank area. The research showed that: 400 m³ tank T1 explosion shock waves spread to T2, T4, T5, T3, and T6, and the tank overpressures of 303 kPa, 303 kPa, 172 kPa, 81 kPa, and 61 kPa respectively. The critical values of the target storage tank failure overpressure-range threshold were 70 kPa and 60 m. After the explosion of the initial unit T1 tank, at 38 ms, the T2 and T4 storage tanks failed and exploded; at 56 ms, the T5 storage tank exploded for the third time; at 82 ms, the T3 storage tank exploded for the fourth time; and at 102 ms, the T6 storage tank exploded for the fifth time. With the increase of explosion sources, the failure overpressure of the target storage tank increased, and the interval between explosions continuously shortened, which reflected the expansion effect of the domino accident. The domino accident situation deduction in the LPG storage tank area provided a scientific basis for the safety layout, accident prevention and control, emergency rescue, and management of a chemical industry park.     

基于试验的工业雷管传输皮带殉爆距离的安全评价

由于目前对于殉爆问题没有从理论上精确地定量描述这种复杂现象的模型,因此针对工业雷管生产线中传输皮带上雷管殉爆的问题,采用升降试验的方法分别确定了100发DDNP起爆药纸壳雷管、100发DDNP起爆药铝壳雷管、100发无起爆药纸壳雷管和100发无起爆药矿用纸壳雷管殉爆安全距离,对试验方法选择的合理性进行了分析评价,对试验条件下得出的结果用于指导工业雷管生产线中传输皮带上雷管摆放的合理性进行了分析。结果表明,文章得出的雷管发生殉爆概率为0．01％时的距离值可以用于确定工业雷管生产线传输皮带上雷管之间的殉爆安全距离。对于工业雷管生产线中存在的殉爆安全问题,采用试验的方法进行评价是合理的,得出结论在工业雷管生产线实际生产过程中有推广应用价值,对提高工业雷管生产线安全性有指导意义。     

端部开口受限空间汽油蒸气爆燃超压特性研究

基于实验研究了端部开口半受限空间内汽油蒸气泄放爆燃特性,获得了受限空间 内外爆燃超压的变化规律。研究结果表明:受限空间内部超压随时间变化分为点火孕育 期、加速泄流期、外部爆燃期、波动振荡期、衰弱恢复期,爆燃过程中出现多超压峰值 现象且伴随有强烈的压力振荡;随着初始油气浓度的增大,受限空间外部爆燃超压先增 大后减小,外部爆燃超压最大浓度为1.70%;随着比例距离的增加,受限空间外部超压 值呈负指数规律衰减,且横向衰减速率要大于轴向衰减速率。     

加油站埋地罐区土壤中油气含量检测方法研究

以某加油站埋地罐区为例,针对探地雷达法验证实验的需要,建立了以手动钻孔取样,以有机溶剂二氯甲烷进行萃取,采用气相色谱法进行定量的土壤中油气含量分析方法,并对方法的线性、检出限、加标回收率等进行了研究。气相色谱分析结果表明用二氯甲烷替代四氯化碳作为土壤中油气含量测定的萃取剂,萃取结果良好;探地雷达法测得的1号罐和3号罐泄漏区域土壤中油气含量高达856.4mg/kg和772.3mg/kg,证明探底雷达法可以迅速检测到埋地罐区泄漏区域。     

Safety distances for hydrogen filling stations

In the context of spatial planning the Dutch Ministry of Housing, Spatial Planning and the Environment asked the Centre for External Safety of the National Institute for Public Health and the Environment (RIVM) to advice on safe distances pertaining to hydrogen filling stations. The RIVM made use of failure modeling and parameters for calculating the distance in detail. An imaginary hydrogen filling station for cars is used in the determination of ‘external safety’ or third party distances for the installations and the pipe work for three different sizes of hydrogen filling stations. For several failure scenarios ‘effect’ distances are calculated for car filling at 350 and 700 bar. Safe distances of filling stations from locations where people live and work appear to be similar for compressed hydrogen, gasoline/petrol and compressed natural gas. Safe distances for LPG are greater. A filling unit for hydrogen can be placed at gasoline/petrol-filling stations without increasing safety distances.     

狭长管道油气爆炸流场分布特征规律及分析

为研究狭长管道油气爆炸流场分布特征规律,搭建了狭长管道油气爆炸实验系统 ,并在狭长密闭管道中进行了油气爆炸实验。通过采集爆炸超压值和火焰强度值并进行 分析,得到以下结论:随着初始油气体积分数的增大,管道沿线最大爆炸超压值和升压 速率均呈现先增大后减小的趋势,在1.75%时达到最大,并且初始油气体积分数越接近 1.75%,升压速率增大越快;根据管道沿线最大超压分布规律可将初始油气体积分数分 为1.25%~1.55%、1.55%~2.20%、2.20%~2.65%3个部分;管道末端出现二次爆炸现象,爆 炸超压变化曲线可分为点火延迟、一次爆炸、二次爆炸、振荡衰减4个阶段;火焰持续 时间随油气体积分数的增加先下降后上升,油气体积分数为1.75%时火焰持续时间最短 。     

液化石油气罐车卸车作业事故——安全阀意外开启泄压原因调查

为了提高液化石油气罐车采用压缩机卸车法作业的安全性,通过对某液化石油气罐车卸车作业时其顶部安全阀意外开启泄压的事故原因进行调查,查明了导致罐车顶部安全阀意外开启泄压的直接原因是操作工人违章作业导致储罐与罐车罐体内气相液化石油气压差安全裕量严重不足所致。同时探讨了在夏季高温环境采用压缩机法对液化石油气罐车卸车作业时液化石油气罐车顶部安全阀整定值设定、液化石油气储罐与罐车罐体内气相液化石油气压差安全裕量的重要性。     

Estimation of displacement losses from storage containers using a simple method

Filling losses in tanks due to the expansion of the liquid into the tank and the vapors that are forced out of the tank are generally called displacement losses. Restrictions on vaporization loss of petroleum products give added emphasis to the accurate prediction of vapor pressure and hydrocarbon losses for petroleum products. In this work, firstly, a simple-to-use correlation is developed to estimate the true vapor pressure of liquefied petroleum gas (LPG) and natural gasoline as a function of Reid Vapor pressure (RVP) and temperature as well as the vapor pressure of different mixtures of propane and butane are correlated as a function of ambient air temperature and propane volume percent. Secondly, the filling losses from storage containers are estimated in percentage of liquid pumped in tanks as a function of working pressure and vapor pressure at liquid temperature. The study showed the proposed method to be in good agreement with the available reliable data in the literature. The average absolute deviation between reported data and the proposed correlation is less than 2%. The proposed simple-to-use approach can be of significant practical value for the process engineers and scientists to have a quick check on the prediction of the displacement losses from storage containers as well as for rapid estimation of vapor pressure of LPG and natural gasoline.     

液化石油气汽车罐车爆炸事故原因分析及预防

通过一起液化石油气汽车罐车的爆炸事故,分析出装卸软管在卸车过程中破裂是爆炸事故的主因,提出了有效预防措施。同时对汽车罐车的安全运行在使用管理方面提出了建议。     

事故树分析法在LPG储罐火灾爆炸事故中的应用

LPG(液化石油气)属于危险化学品之一,LPG储罐发生火灾爆炸的机率大,造成的损失比较严重,故对其火灾爆炸事故进行研究具有重要意义。LPG储罐爆炸根据其发生机理分为化学爆炸(燃爆)和物理爆炸两种模式。本文通过对LPG储罐燃爆﹑物理爆炸两类事故进行系统分析,建立了以LPG储罐燃爆、物理爆炸为顶事件的事故树。通过对其事故树的定性分析,得到了影响顶事件的各个最小割(径)集。通过计算底事件的结构重要度,确定了影响LPG储罐火灾爆炸事故的主要因素,并提出了相应的改进措施,进而提高LPG储罐的安全性和运行可靠性。     

LPG罐区危险性的研究及分析

目前,绝大多数危险性评价所研究的对象是单一的危险源或危险过程.但是,在日常工业生产中,常常会出现由于初次事故能量的释放而导致的二次甚至多次事故的发生.随着工业生产的大型化,储存量的递增使得多米诺事故发生的可能性也在增加.LPG储罐区正是发生此类事故的危险区域.通过相关模型的运用评价了在LPG储罐区发生火灾爆炸后,相邻危险源发生多米诺事故的可能性,并对安全间距作了着重的分析.     

Application of CFD model in an LPG tank explosion accident

In this research, a 3D tank farm model of a petrochemical plant was built in order to analyze an LPG tank explosion accident. Furthermore, the Computational Fluid Dynamic (CFD) algorithm was also applied to reconstruct the scenario of the accident. With its 3D dynamic abilities, the CFD simulation results can be used to facilitate the understanding of the spatial and transient distribution of different hazardous physical variables, which cannot be observed from the traditional methods.After the maximum physical variables of overpressure, pressure-impulse, and thermal radiation temperature were calculated, the results were adopted to estimate the corresponding 3D individual risk value. With the aid of the CFD simulation and the analysis method of maximum physical variable, the researchers can use the simulation results to scrutinize the possible causes and consequences of a chemical accident.