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.     

LNG火灾事故下相邻储罐水喷淋热辐射防护研究

为研究LNG储罐火灾事故下水喷淋对相邻储罐的热辐射防护影响,以某LNG罐区为研究对象,基于动态火灾仿真软件FDS建立LNG水喷淋冷却防护下火灾仿真模型,研究喷淋流量和风速对热辐射防护的影响,并对火灾热辐射导致罐壁钢材热应力失效进行分析。结果表明,水喷淋可以有效降低相邻储罐接收到的热辐射值,热辐射防护效率随着喷淋流量的增加相应提高,总体保持在30%～40%;同时水喷淋装置能有效延长罐壁因热辐射导致升温发生热应力失效的时间,但随着风速的增加,整体热应力失效的时间明显缩短;最不利点的喷淋流量应基于火灾应急响应时间进行设计。     

海上平台采油树火灾后果数值模拟研究

采油树火灾是海上平台最为严重的火灾事故类型之一,以某海上平台采油树为研究对象,针对采油树原油泄漏引发的火灾事故,采用Pyrosim软件建立海上平台情境下的池火灾模型,研究了邻近支撑、采油树及周边设备的温度、热辐射通量等参数的时空变化特征,根据温度、热辐射通量伤害准则,确定出邻近火灾的设备设施损坏程度。研究结果表明：部分主支撑的热辐射通量超过了37.5 kW/m²,部分斜支撑的表面温度超过了550℃,热辐射通量超过了37.5 kW/m²;在井口区的15个采油树中,8个采油树的热辐射通量超过了37.5 kW/m²;三甘醇再生撬、井口控制盘、火炬分液罐、生产测试管汇的热辐射通量超过了37.5 kW/m²。结合研究结果,为火焰探头的布置和灾后邻近设备设施的强度校核提供依据。     

100号航空汽油池火燃烧特性试验研究

从燃烧速率及热释放速率、火焰脉动特征、热辐射特性等方面研究了100号航空汽油池火的燃烧特性.通过电子天平实时采集数据并进行处理得到池火燃烧速率,利用全尺寸热释放速率测量系统测量池火热释放速率,通过图像处理技术对池火脉动特征进行分析,通过在火焰一定距离处布置热流计得到池火热辐射特性相关参数.结果表明:100号航空汽油池火稳定燃烧速率大于普通汽油燃烧速率,最大燃烧速率和衰减因子均大于普通汽油参数值;小尺寸池火热释放速率不稳定,随着油池尺寸的增大,热释放速率稳定性增强;池火火焰周期性脉动现象非常明显,脉动频率试验值与Pagni公式预测值接近;在油池液面高度产生的辐射强度随着无量纲距离L/D的增大呈指数衰减,拟合得到的曲线公式所对应参数值与油盘等效直径呈线性关系,通过此关系得到100号航空汽油池火热辐射统一方程.     

3m直径煤油池火灾火焰特性的数值研究

为了预测油池火灾的火焰特性,采用CFD模拟技术开展静风状态下3 m直径煤油液池的火灾场景模拟,探讨火焰温度、火焰羽流速度、辐射热通量、燃烧产物质量分数等油池火焰特性参数随高度的变化关系;并结合火焰形态分布,提出一种4区域模型,即将湍流扩散火焰划分为油气混合燃烧区、燃烧火焰区、烟尘区和热烟气区来分析燃烧气流在不同高度的实际物理化学特性。此外,通过经验公式和CFD模拟2种方法分别计算出3 m直径煤油池火灾的火焰高度、火焰表面的辐射通量及热辐射破坏半径,并对计算结果进行比较分析,结果表明:2种方法可互相补充完善,有助于池火灾的热辐射危害性评估。     

小型危化品储罐区安全评价中池火灾的分析

以某小型危险化学品储存企业为例,采用池火灾伤害数学模型,以二甲苯储罐发生泄露为例,根据不同的热辐射入射强度造成的设备损害和人员伤亡情况进行了计算和分析,得出了池火灾热辐射安全距离的要求。并根据企业特点提出了日常管理中的对策措施。     

比较FDS和FLUENT在池火灾模拟中的应用

热辐射是池火灾燃烧的主要危害之一,可能导致人员伤亡或设备设施损坏。油罐火灾是典型的池火灾。本文通过对无风情况下油罐火灾火焰形状进行理论模型分析,建立了各自的物理模型和几何模型。应用计算流体动力学软件Fluent和火灾动力学模拟软件FDS,对无风情况下池火灾对周围大气环境的热辐射强度进行模拟,得到了火焰周围入射热流密度分布图,运用软件Statistica拟合得出热辐射强度与距离火焰中心的水平距离的对应关系,分别计算出轻伤半径区域下的最小安全距离。数值模型模拟结果与池火灾经验模型进行比较,发现FDS辐射强度结果与经验模型结果吻合较好。分析了利用这两种模型模拟油罐火灾各自的优点和缺点,最后提出了运用FDS软件模型模拟油罐火灾时的优势。     

LNG全容罐安全阀尾管设置研究

针对LNG全容罐罐顶安全阀尾管排放气被点燃后产生的喷射火热辐射,可能导致全容罐开裂、坍塌等事故情况,分析确定安全阀尾管高度及排放方向是火灾热辐射影响范围的重要因素,通过采用DNV PHAST软件进行16×10~4 m~3全容罐罐顶安全阀释放可燃气云扩散影响及喷射火热辐射影响模拟计算,确定安全阀尾管高度15 m,垂直排放时能够满足相关安全要求,为LNG全容罐安全阀尾管高度优化设计提供了一种模拟计算方法。     

冶金煤气放散塔点火放散对邻近设施的热辐射影响分析

参照相关标准,推导得出冶金煤气放散塔点火放散对邻近设施的热辐射影响程度判定公式,并以北方某钢铁厂炼钢作业部转炉煤气放散塔点火放散为例,对具体问题进行了分析。结果表明:冶金煤气放散塔邻近设施接受到的最大热辐射强度与煤气的体积低发热值、质量流量呈正比例关系;与所在地全年最小空气湿度百分数、煤气放散塔火焰中心距离邻近设施的最小距离呈反比例关系。若L0,则说明邻近设施接受到的热辐射强度已超出允许范围,应采取相应控制措施。     

加油站埋地油罐油气爆炸事故模拟试验

为探索加油站埋地油罐油气爆炸破坏效应,搭建埋地油罐燃爆试验平台,在油罐内布置压力传感器和温度传感器,在人孔井周围布置热流传感器,向罐内注入少量汽油,利用鼓吹方式使油气浓度达到爆炸极限,通过电火花点火模拟清罐、检修过程中的爆炸事故,掌握埋地油罐、人孔井及周围环境受爆炸影响的压力冲击波和热辐射数据。结果表明,加油站发生埋地油罐敞口爆炸时,爆炸会对罐壁产生峰值强度为100~400 k Pa的冲击波。爆炸形成的火焰和冲击波向人孔井口正上方释放,不会向四周扩散。