放空管设计对超临界CO2管道放空影响研究

与天然气管道相比,超临界CO2管道放空时的降压可能导致管道内的低温,甚至形成干冰对管道及设备造成损伤,危害管道安全。针对超 临界CO2放空过程可能出现的潜在风险,建立了超临界CO2管道放空计算模型,借助OLGA软件对超临界CO2管道放空进行了稳态和动态模拟,并研 究放空管设计对管道放空的热力水力影响。研究表明:超临界CO2管道放空时管道沿线上各点之间的压力、温度变化差异不大;CO2首先由超临 界相变为气相,然后沿着气液相平衡线或气固相平衡线进行,管内温度降到一定值后逐步回升至管道埋地温度;放空管的直径对超临界CO2管道 放空过程的总时间、放空速率、最大温降以及是否生成干冰有直接影响;放空管高度对放空过程管内参数变化几乎无影响。     

T型结构压力管道流固耦合模拟与试验验证

为研究T型压力管道结构内部流体非定常流动诱发的管道振动问题,采用流固耦合分析方法进行分析,借助有限元分析软件ADINA对输送气体介质的T型压力管道结构的进行了流固耦合数值模拟,得到了管内流体流动参数的变化以及管道应力分布规律,并预测了管道振动特性。同时,利用管道振动测试试验系统进行T型管道结构的振动特性进测试,得到压力管道耦合振动响应频率。结果表明:流固耦合数值计算的结果与试验结果能较好地吻合,流体介质的T型压力管道内存在明显的流固耦合效应,不考虑流固耦合作用结果与实验结果相差很大。     

基于PHAST软件的站场冷放空燃爆事故模拟分析

为提高天然气长输管道阀室冷放空作业的安全性,针对冷放空作业中的意外闪燃、爆燃事故现象,基于UDM模型并运用PHAST计算机软件,先模拟了泄放气体发生闪燃事故的影响域,分析冷放空气体闪燃范围随风速、大气稳定度、放空压力及放空速率4种影响因素而变化的趋势;后又讨论了放空速率对爆燃超压伤害范围的影响。结果表明:闪燃范围随风速、大气稳定度、放空压力及放空速率增加而递增,后两者对其影响较大,应重点关注并控制;在模拟工况下,最远轻伤距离达60 m,因此在实际工程中,控制放空速率对减轻意外燃爆事故的后果极为重要,应注重对放空作业参数的调整。     

连续管复合裂纹的应力强度因子有限元分析

针对解析法计算连续管复合裂纹应力强度因子繁琐的问题，引入扩展有限元法（XFEM）进行分析。应用有限元软件ABAQUS计算不同裂纹角度对应的连续管Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型裂纹的裂尖应力强度因子KⅠ，KⅡ，KⅢ，分析了裂纹角度对应力强度因子的影响，并模拟得到了受单向拉伸载荷的连续管裂纹扩展的整个过程。研究结果表明:扩展有限元解与计算解很接近，验证了利用扩展有限元法计算复合型应力强度因子的有效性。随着裂纹夹角θ的增大，裂尖处KⅠ不断减小、KⅡ始终很小，可以忽略、KⅢ先增大后减小、总应力强度因子K不断减小。通过扩展有限元法计算出裂尖应力强度因子，可有效预测含裂纹CT80连续管的安全性。     

双氧水热失控时的泄放面积评估

为了保证50％双氧水热失控时在储罐中的安全泄放,利用VSP2(Vent Sizing Package 2)模拟了50％双氧水在带放空测试池中绝热条件下的热失控过程,得到了过程的温度、压力、温升速率变化情况,利用DIERS通用方法计算了50％双氧水安全泄放所需的放空口面积,得到了放空口面积的计算公式.结果表明,储罐设置足够的放空口面积可保证双氧水的安全泄放,在充装系数为0.8时所需的放空面积为0.005 2 V/m.     

油气田瓦斯隧道开挖掌子面围岩安全厚度研究

为降低油气田区隧道施工风险，以龙泉山隧道为依托，采用数值模拟方法对隧道开挖掌子面前方围岩安全厚度进行分析，并结合现场监测数据对所得结论进行验证。研究结果表明:隧道施工使隧址区围岩应力重分布，且应力变化与围岩距掌子面距离L有关，当L≤0.75D（D为隧道净高）时，围岩处于应力释放区；当0.75D相似文献   

洗涤器排气消声器

我们厂的生产设备是从美国和荷兰引进的日产1,000吨合成氨和1,620吨尿素的大型化肥装置。装置区内有嗡嗡的风机噪声、工业炉的燃烧噪声、压气机和水泵的噪声以及高压容器放空的排气噪声,严重影响职工和周围居民的身心健康。 去年六月,在北京市劳动保护科学研究所的大力协助下,我们为尿素区噪声较高的高压洗涤器,设计了排气消声器。高压洗涤器放空压力7公斤,温度46-50℃,排气量1,500米3/时,放空口标高65米以上,噪声达99公贝(A)。 排气消声器的主要结构(见图),是采用两级降压降速的形式,把通过放空管最小截面的气流,降低到临界流速以下。气流…     

应用SAP5对锅炉管板的受力进行分析

应用SAP5程序对大连锅炉厂生产的DZW4．2-0．7/95/70-AⅡ型热水锅炉，进行了有限元分析计算．分析计算是在最高工作压力及水压实验压力下进行的．通过有限元分析，了解了整个管板上的应力分布及强度薄弱区域的范围。为该型号锅炉管板的合理设计提供了较可靠的理论依据．     

石化压力管道冲蚀失效数值模拟及影响因素分析

以镇海REAC出口压力管道系统碳钢弯管为例,结合冲蚀失效机理,建立冲蚀失效流固耦合数理模型。利用数值模拟技术分析腐蚀产物保护膜与多相流动之间的交互作用,揭示弯管内壁剪切应力分布及保护膜主位移、应力、应变的分布规律,研究石化压力管道系统冲蚀失效过程;结合现场测厚数据验证有限元分析软件流固耦合数值模拟方法的可靠性;并进一步对比分析了流体流动特性、管件结构特性等特性参数对冲蚀的影响。为石化压力管道输送系统的冲蚀失效分析、结构优化设计、RBI和定期检验测厚定位、寿命预测、风险评估等安全保障研究提供理论依据和分析手段。     

储气库含裂纹缺陷井筒寿命可靠性预测方法研究

为了探究地下储气库井筒管柱裂纹缺陷对井筒寿命的影响，采用随机裂纹扩展融合概率密度演化法(Probability Density Evolution Method, PDEM)模型对含裂纹缺陷井筒进行寿命可靠性预测。通过修正后的裂纹特征向量，采用总变差减小(Total Variation Diminishing, TVD)差分格式求解出特征值概率密度函数，可得到其疲劳寿命可靠性，研究不同裂纹长度和井筒内压下，井筒管柱裂纹处最大应力和应力强度因子K的变化规律，并对其模型预测进行性能分析。结果表明：概率密度演化法得到的井筒裂纹尺寸曲线与Monte Carlo法的结果吻合性良好，且概率密度演化法计算简单、精度高，模型预测误差率在11%以内；最大应力及应力强度因子K随着井筒压力、裂纹长度的增加而增大，当最大应力超过材料屈服强度350 MPa后，则增长趋势逐渐减缓直至趋于平稳。     

用模拟分析方法进行海上平台冷放空设计

目前的冷放空主要通过规范推荐值和设计人员的经验进行设计,海上平台精细化设计和平台安全的需要,给冷放空设计提出了更高的要求。随着计算机和数值模拟技术的发展,很有必要利用模拟分析方法进行海上平台冷放空设计。以某平台为例,介绍了用FLUENT和FLARESIM软件进行海上平台冷放空设计的方法,综合分析了噪音、意外点燃热辐射及有害气体扩散的影响。     

甲醇精馏塔再沸器管板泄漏失效分析

精馏塔再沸器运行工况并不苛刻,腐蚀程度轻微,工艺介质中亦没有引起环境开裂的典型介质,管板与管束连接角焊缝却频繁开裂泄漏,严重影响到装置的连续生产。本文从管板应力强度方面分析,表明造成角焊缝开裂的原因是由于管板角焊缝厚度偏薄导致的强度不足,在使用过程中,操作压力和温差引起的轴向应力使角焊缝开裂。     

油气储运工程中压缩机厂房的防雷设计

针对油气储运工程中压缩机厂房的防雷问题,以工程设计标准为基本依据,分析了压缩机厂房爆炸危险场所划分、防雷分类和防雷措施,探讨了放空管对压缩机厂房防雷设计的影响。压缩机厂房按照第二类防雷建筑物进行直击雷防护,使钢结构厂房从接闪器、引下线再到接地装置形成持久电气通路。当钢结构压缩机厂房金属屋面的厚度大于0.5mm时,可以直接作为接闪器;建筑物的钢柱等金属构件宜作为引下线,其平均间距不大于18m;将敷设在结构条基等混凝土基础内的自然接地体作为接地装置,并围绕建筑物设置人工环形接地体。压缩机放空管装设阻火器且壁厚在6mm以上,可以作为接闪器,安装避雷针的必要性不大,但需要防止放空管与屋面防雷装置虚接。     

瓦斯压力对煤体爆破应力影响规律试验研究

为研究瓦斯压力对煤体爆破应力的影响规律,开展了不同瓦斯压力条件下煤体爆破试验,对煤体爆破应力进行测试与分析,并利用LS-DYNA3D模拟软件对试验结果进行了验证。结果表明:煤体中瓦斯压力的能够增加煤体爆破应力波峰值,应力波的作用时间延长大约200us;随着瓦斯压力增加,煤体爆破应力波峰值也随之增大,从而更利于煤体爆破裂纹的扩展;煤体中瓦斯压力对煤体爆破中远区影响较大,在爆破近区,瓦斯压力基本可以忽略;当瓦斯压力存在时,煤体爆炸应力波均将出现两个完整的波形。     

石南31联合站往复式压缩机机体及放空管线减振技术研究

通过对石南31联合站往复式压缩机机体及放空管线的振动监测，分析了振动产生的原因，提出了相应的解决措施：对于压缩机机体的振动，采取压缩缸槽钢支撑板上焊接加强板的措施；对于放空管线的振动，采取更换放空管线位置和降低管线高度的措施。改造后振动监测数据证明，减振措施效果显著，值得在相关领域推广应用。     

忘抽盲板引发的事故

事故过程 2006年6月16～17日，某公司分厂机修班正在中间体车间丙烯腈计量槽旁进行动火作业，改装车间的自来水和蒸汽管道。在进行动火作业前，机修班已采取安全防范措施，对已清洗的计量槽加满水（32段负责加水），并由机修工夏某对放空管和溢流管分别插装盲板。17日中午10时50分左右，改装作业结束。     

注汽锅炉高温炉管金相组织检测及有限元分析剩余寿命

对注汽锅炉高温炉管，进行壁厚、硬度测量和金相组织检测，利用有限元法对危险段炉管进行详细的应力分析，并以此为依据应用Larson—Miller参数法，计算了危险段炉管的剩余寿命，为炉管寿命监测系统应力集中、预测危险区域提供铱据。     

对压力容器安全阀密封试验压力的一点思考

安全阀是一种自动阀门，能不借助任何外力而只利用介质本身的力来排出一额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后，再自行关闭并阻止介质继续流出。安全阀在承压类特种设备上应用得十分广泛，它是承压特种设备最重要的安全附件之一。     

锅炉主蒸汽管道蠕变非线性有限元分析

对长期处于高温高压状态下运行的管道而言,高温蠕变是其寿命损耗的主要内在因素、本文以一余热锅炉主蒸汽管道为研究对象,建立了该管道蠕变有限元模型,研究和分析了该主汽管在高温蠕变作用下的应力分布规律,探讨了管道内输送流体的压力和温度与其蠕变量的关系。结果表明,当温度超过490℃时或压力达到10MPa时蠕变较为明显。     

人工煤气管道萘颗粒沉积规律研究

针对萘在人工煤气管道中沉积会造成管道堵塞，影响管道的安全运行的这一问题，以昆明人工煤气管道为例，运用计算流体动力学软件Fluent，选用离散相模型和雷诺应力模型，对水平直管、水平弯管和三通管进行萘颗粒沉积的数值模拟，对于不同的管径、弯曲比、管径比，分别分析萘颗粒直径、入口速度、温度及压力对萘颗粒沉积的影响。研究结果表明:水平直管、水平弯管、三通管中的萘颗粒沉积率与颗粒粒径成正相关关系，而与气流入口速度、压力成负相关关系；萘颗粒在人工煤气管道中的沉积率主要受颗粒直径、气流入口速度的影响；萘颗粒的沉积率随着水平直管的管径增大而增大，随着水平弯管的弯曲比增大而增大，随着三通管的管径比增大而先增大后减小；可通过适当增大管内煤气输送速度、压力，降低温度来降低萘颗粒在人工煤气管道中的沉积速度，进而减少萘颗粒沉积的发生。