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。     

基于大孔模型的天然气管道泄漏火灾模拟分析

为探究天然气管道泄漏规律并界定天然气喷射火热辐射、爆炸超压的影响程度,基于高斯烟羽大孔泄漏模型确定了天然气泄漏量和泄漏速率,采用SHELL喷射火模型与TNT当量爆炸模型模拟分析了不同工况下喷射火热辐射强度半径和晚期爆炸超压半径。通过对实例模拟结果分析可知：天然气泄漏孔径的大小与大气环境稳定程度,前者对天然气火灾的影响作用较为显著。参照火灾伤害阈值表能够界定火灾伤害等级与环境破坏程度。PHAST平台能全面、直观的模拟天然气泄漏火灾的强度与范围,其结果能够为现场安全评价、制定管道火灾应急预案提供相应的参考。     

城市燃气管线风险评估

城市燃气管线是城市的重大危险源,事故后果多为燃气泄漏后发生的火灾、爆炸造成人员伤亡及建筑物坍塌,其风险评估方法的研究对于燃气管线的风险管理非常重要.对管线发生断裂的事故概率及其热辐射伤害进行了分析.引入了管线的致死长度,并定义其为在此管线长度内的失效能对特定地点的人产生致死效应.在此基础上,进行了个人风险的定量计算,即管线失效率与致死长度的乘积,并基于个人风险的可接受水平确定了管线的危险距离,为抢险救援工作提供参考.     

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。     

燃气爆炸作用下地下综合管廊动力响应模拟

针对地下综合管廊结构的抗爆性能,依托某工程实例,建立综合管廊结构在燃气爆炸荷载作用下的三维有限元模型,确定燃气爆炸荷载曲线及其在地下管廊上的加载方式,分析了地下管廊在燃气爆炸荷载作用下的动力响应,讨论了燃气爆炸荷载峰值、持时等主要参数对地下管廊衬砌动力破坏特征的影响。结果表明,燃气爆炸荷载作用下,管廊衬砌的损伤破坏具有局部性和弱传递性;当超压峰值小于0.2 MPa,管廊损伤程度不大;随燃气爆炸荷载峰值的增大,管廊衬砌的损伤程度逐渐加重,达到0.7 MPa时,即便较短持时,燃气室也将出现明显破坏;随燃气爆炸荷载持时的增大,管廊结构损伤破坏加重;相同冲量时,荷载达到峰值时间越短,管廊衬砌的损坏范围和损伤程度越大。     

基于GIS的爆炸灾害数值模拟与应急损失评估

采用冲击波伤害-破坏准则,确定爆炸引起的人员伤害区域和建筑物破坏区域模型。结合GIS软件平台,编制爆炸灾害数值模拟程序,可以在GIS中以图形的形式给出设定条件下人员伤害区域及建筑物破坏区域的范围。并根据区域内的人员分布和建筑物造价、财产,给出定量的人员伤亡和经济损失应急评估,从而有效指导防灾减灾工作的进行。     

居家安全——化学篇

随着民众防护工作的深入开展,市民的安全意识越来越强,对居家生活的环境安全也更加关注。为使市民进一步了解居家生活中的化学危害,我们对历年处置的事故进行了研究分析,居家生活中易致人中毒、伤害(不包括火灾、爆炸引起)的化学危害主要源于燃气泄漏、异味、厨卫器具安装和使用不当,以及家用化学品使用不当等因素(食物毒素、食品添加剂、农药残留等因素除外)。本文将对这些因素和我们如何科学地防范应对进行简要的阐述。     

有毒气体危害区域划分之临界浓度标准研究

通过研究毒物伤害准则进而界定有毒气体危害浓度,对有毒气体泄漏扩散后的危害区域进行分级划分,以采取相应的防护措施,最大限度的即时有效的减轻有毒气体对人员的伤害.最后,以氯为例,对比其在不同伤害准则下危害区域划分临界浓度标准值,数值差别较大,因此在使用时应根据实际情况加以判断,选择最适当的标准来划分危害区域.     

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。     

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。