汽车装运液化石油气瓶发生爆炸

5月25日,锦西化工厂一辆汽车去盘锦,车上带有液化石油气瓶。当车行至锦州北郊,气瓶突然爆炸,当场将一名装卸工炸死。 这个气瓶是锦西县某厂制造的,筒体用5毫米钢板,上下封头手工成形,壁厚不匀。筒体与封头面对接无间隙也无衬圈。三条焊缝环焊缝一周均未焊透(其中有170毫米未焊上,有160毫米的裂纹)。那天比较热,气瓶气体超装,又加上汽车颠簸,气瓶受振,使罐内压力骤增,导致爆炸。由于装卸工坐在气瓶上,当气瓶爆炸时,气浪把他推向八、九米的高空,坠下身亡。 此次事故告诉我们:1.未经安全监察部门批准,质量低劣的液化石油气瓶,不能买,也不能用;2…     

一起汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶泄漏的原因分析与对策

1泄漏气瓶基本情况 2011年9月,安徽省某市一出租车驾驶员闻到车内有异样气味．随即将车开到车用气瓶定期检验站进行检查。陔气瓶安装使用仅1年多,在进行气密性试验中,当压力升至8MPa时发现气瓶距端部约300mm处瓶体上纤维环缠绕环向开裂处出现大量气体泄漏（参见图1）。     

车用CNG2气瓶金属内胆低周疲劳行为分析

在对CNG2气瓶进行有限元分析的基础上,对应变集中区域的应力进行了分析。运用Manson-Coffin公式,结合气瓶内胆的应变疲劳性能计算得到疲劳寿命,计算结果与气瓶疲劳试验寿命相符。制造过程中使用预紧工艺或过载方式产生塑性变形和残余压应力,可以提高应力强度范围门槛值,使裂纹启裂减慢,从而延长了气瓶的疲劳寿命。     

复合材料气瓶的自紧设计研究

随着能源结构的变化和环境污染日益加剧,汽车工业研究的重点开始转向清洁能源领域,采用天然气为燃料的汽车越来越受到大家的欢迎,而作为天然气的盛装载体一气瓶的发展必将会迎来新的挑战。自紧压力设计是复合材料气瓶成型工艺的一个重要手段,也是气瓶应力分析中的一个关键环节,本文借助ABAQUS有限元分析软件,对车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶进行了力学分析,建立了有限元分析模型。     

双金属衬里复合管堆焊及对接焊有限元力学分析*

为研究双金属衬里复合管堆焊及对接焊焊接后焊接处应力变化,针对Φ89(8+2) mm尺寸衬里复合管,基于热-力耦合理论,建立瞬态热-固耦合管端堆焊与对接焊V型槽环焊缝轴对称力学模型。探讨衬里复合管堆焊及对接焊过程中整个焊肉及热影响区的应力变化并对应力区进行完整、详细分析。结果表明:衬里复合管焊接完成后焊区产生较高的残余应力,最高达463.47 MPa;热处理工艺消除了90%的残余应力,然而投入使用的复合管仍然存在3个高应力区:对接焊焊肉内、过渡区中靠近对接焊焊肉的基管上及2次堆焊起始点,其中应力最大的位置在2次堆焊的起始点,最高达46.63 MPa。建立的模型和计算结果可为实际工况下衬里复合管焊接部位的力学性质研究提供参考。     

圆柱形容器环缝错边的安全性评价

环焊缝就是一锥形环,可以建立其数学模型,进而证明了焊缝错边缺陷是可以修复的。通过应力计算分析和实验验证可以得出:当b/s较小(b/s<0.2)时,错边可以用磨削方法进行修复;当b/s较大时,可用堆焊方法进行修复,且堆焊宽度H不超过100mm。同时,在控制应力水平不超过1.5[σ]时,错边量和角变形量的和可以允许在不超过0.7s的范围内。研究及安全性评价表明ASME,GB150等标准对环焊缝的控制过于严格,也给压力容器制造企业增加了成本。因此,建议GB150放宽对B类焊缝错边量的控制要求。     

组合芬顿工艺处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的试验研究

利用芬顿和光-芬顿工艺降解垃圾渗滤液纳滤浓缩液中的难降解有机物。起始pH值5.0及较低H_2O_2/Fe~(2+)投加量时,芬顿法的氧化-絮凝作用可以去除70%以上的COD。采用芬顿氧化-絮凝和光-芬顿组合工艺处理不同浓度纳滤浓缩液时,H_2O_2/Fe~(2+)投加量为35 m M/8 m M和90 m M/10 m M时均可实现90%的COD和TOC去除率;组合工艺出水COD为112~160 mg/L,BOD/COD为0.35~0.43。纳滤浓缩液中检出的13种多环芳烃经过组合工艺处理后的总去除率均约在90%。     

储氢气瓶用钢4130X的氢脆敏感性试验研究

针对储氢气瓶设计制造中的材料与氢气介质的相容性问题,本文参考ISO 11114-4:2005标准及应力腐蚀试验方法,分别采用CT、WOL试样对4130X材料的抗氢致开裂能力进行了试验研究。CT试验结果显示4130X材料在标准所要求的加载条件下,在90℃、90MPa的氢气环境中具有良好的抗氢致开裂能力;WOL试验结果证明4130X的应力强度因子K_I加载至53.39MPa·m~(1/2)时,不会发生氢致开裂现象。在后续研究中,应增大加载的K_I值,以得到材料在高压氢气环境中的临界应力强度因子KIH值。     

关于NB/T47012-2010中TP2管村的许用应力

许用应力的选取是强度计算的前提,TP2高效管由于加工工艺特点造成其许用应力选取与其热处理状态有关,本文通过试验对轧丝后的高效管的拉伸试验和硬度进行测试,讨论翅片加工工艺对强度和硬度的影响,并讨论了同一根TP2管材不同热处理状态的许用应力如何选取,并提出对铜合金材料,笔者认为其许用应力采用强度极限除以安全系数更加合理。     

关于NB/T47012-2010中TP2管材的许用应力

许用应力的选取是强度计算的前提,TP2高效管由于加工工艺特点造成其许用应力选取与其热处理状态有关,本文通过试验对轧丝后的高效管的拉伸试验和硬度进行测试,讨论翅片加工工艺对强度和硬度的影响,并讨论了同一根TP2管材不同热处理状态的许用应力如何选取,并提出对铜合金材料,笔者认为其许用应力采用强度极限除以安全系数更加合理。     

气瓶腐蚀缺陷应力分析及寿命预测*

为研究气瓶全生命周期腐蚀缺陷与剩余寿命的关系,基于ANSYS建立某型号车用压缩天然气钢瓶有限元模型,分析内腐蚀深度0.1~3.0 mm状态下,气瓶Mises应力分布与应力强度变化规律;根据应力分析,应用局部应力应变理论和修正的Manson Coffin公式进行寿命预测。结果表明:随着气瓶腐蚀缺陷的加深,气瓶额定载荷下的应力分布呈现向缺陷区域集中、应力强度增大的趋势,且腐蚀曲线存在明显拐点;使用应力分析与寿命预测相结合的方法,得出含腐蚀缺陷车用气瓶寿命—腐蚀深度关系曲线,可为气瓶安全使用管理提供参考。     

液化石油气钢瓶异常破口原因分析

YSP23．5液化石油气钢瓶爆破失效结果不符合要求这一实例入手，针对钢瓶材质、自身结构设计等主要因素，对钢瓶热处理工艺和机加工工艺中等几个值得注意的环节及异常破口的原因进行了综合解析，为立式单环焊缝液化石油气钢瓶设计思路及制造工艺提出改进建议。     

储气井螺纹连接安全性有限元模拟分析及实验研究

储气井是一种新型压力容器,其螺纹连接的安全性目前既没有经过充分的研究论证,也没有经过实践的充分检验.通过实验和有限元模拟方法,对储气井螺纹连接的安全性进行了分析研究,得出了以下结论:(1)储气井模拟构件在极限内压实验过程中,在管体发生强度失效前,螺纹连接接头部位先发生泄漏失效,表明螺纹连接接头是储气井的薄弱环节;(2)储气井在极限内压条件下的破坏模式为“漏而不破”,这一特性有益于保障储气井的安全;(3)螺纹沟槽对于井管管体而言是一种“损伤”,但其并没有增高螺纹连接接头部位的结构应力,原因是因为接箍起到了加强作用;(4)螺纹连接接头部位螺纹牙底存在应力集中,可能会导致疲劳失效,建议设计时予以重点考虑,内压疲劳实验结果显示螺纹连接接头的抗疲劳性能满足储气井一般工况要求.     

基于CFD的注采管柱接头修复胶液渗流规律研究*

为探讨注胶方法修复井下注采管柱螺纹接头缝隙的可行性,采用计算流体动力学欧拉-欧拉多相流方法构建胶液在注采管柱接头缝隙内的渗流流动数值仿真模型,模拟注胶压力驱动下修复胶液在管柱接头螺纹缝隙内的渗流过程,通过多工况条件下胶液在螺纹缝隙内的渗流数值模拟,研究注胶压力、胶液密度和螺纹失效缝隙对胶液渗流过程的影响。结果表明:基于欧拉-欧拉多相流的数值模型可有效预测胶液在管柱接头缝隙内的流动;胶液在狭缝内的渗流深度与注胶压力呈正比;胶液渗流深度与胶液密度呈反比;胶液渗流深度与螺纹缝隙尺寸呈正比。     

在用车用全复合缠绕气瓶安全性分析

本文通过全复合材料气瓶性能试验、用工业CT方法以及充气时瓶内温度场动态监测，讨论气瓶的内胆、接嘴部位质量以及复合材料强度层质量对气瓶安全性能的影响，并且用统计及实验方法对气瓶的使用环节进行评估，使用1O年以上的气瓶仍具有良好的整体安全性能。     

智能化驱动下矿工变革支持行为的代际差异研究*

为促进煤矿智能化变革,提升安全生产水平,结合价值观匹配理论,建立安全价值观匹配、工作满意度和矿工变革支持行为的理论假设模型。基于567名智能化矿山矿工的有效数据,应用结构方程模型和Bootstrap方法进行路径检验及中介效应检验,并采用多群组分析方法检验代际差异的分类调节作用。研究结果表明:内部安全理念匹配和外部社会责任匹配均对矿工变革支持行为有显著正向影响;工作满意度对矿工变革支持行为具有显著正向影响,同时在安全价值观匹配与矿工变革支持行为的关系中起中介作用;内部安全理念匹配和外部社会责任匹配对新生代矿工变革支持行为的影响效用均大于老一代矿工。提高矿工与组织的安全价值观匹配程度和工作满意度,减少老一代矿工的变革阻力,有利智能化矿山建设。     

爆炸冲击波作用下圆形通风设施的动态破坏特性

为了研究瓦斯爆炸对通风设施造成的严重破坏及其导致的通风系统紊乱与灾情迅速扩展问题,基于LS-DYNA有限元软件,模拟研究巷道中瓦斯爆炸冲击波作用下圆形通风设施的动态破坏特性,分析应力、应变、速度、位移的动态特征及其破坏过程,并对圆形通风设施动态破坏机理进行初步探索。研究结果表明:爆炸冲击波作用下,圆形通风设施正、反面出现压应力与拉应力分布圆环,且压应力与拉应力峰值处于在外部受约束边界径向圆环附近区域与圆心位置,应变、速度和位移最大值均分布在次区域;爆炸冲击波作用下,通风设施表面形成多圈的正向和反向的应变相互交替,呈现W型的褶皱变形;爆炸冲击波作用下,环向裂纹集中在受约束的边界区域附近,发生脆性破坏,其他区域会出现较多的径向裂纹,可发生韧性破坏,整个断裂过程是脆性与韧性断裂的混合型断裂。     

钻孔间距对水力压裂促抽煤层瓦斯的影响

针对定量确定合理钻孔间距困难问题,基于损伤力学和多场耦合理论,建立了水力压裂和瓦斯抽采的煤层流固耦合模型,包括和水运移场、应力场以及孔隙度、渗透率演化方程,并采用Comsol联合Matlab求解,研究了不同钻孔间距时压裂和抽采过程中煤层弹模、损伤值、渗透率、瓦斯压力、抽采量和压裂贯通时间的变化规律。结果表明:耦合模型可较准确地模拟煤层水力压裂和瓦斯抽采过程;压裂贯通时间与钻孔间距呈指数增长关系;在马堡煤矿,当钻孔间距为4~8 m时,压裂损伤区在抽采孔贯通,渗透率呈“n”型曲线,瓦斯抽采后,瓦斯压力迅速下降,抽采有效区随间距的增加而增大;当钻孔间距为9~12 m时,压裂损伤区未贯通,煤层渗透率呈“m”型曲线,抽采有效区随间距的增加而减小,与间距4~8 m相比,瓦斯抽采量较小。     

城市燃气事故生命损失风险可接受标准研究

为提高我国城市燃气风险管理水平,帮助风险管理者科学地分配维护资源,探讨提出了我国城市燃气事故生命损失风险可接受标准;采用AIR指标法确定了个人风险可接受标准范围为(2.397 3×10-7,4.794 7×10-7);运用F-N曲线法结合ALARP原则,确定了社会风险可接受标准,最大可接受风险的截距为4.794 7×10-7,可忽略风险的截距为4.794 7×10-8;利用生活质量指数推导模型,计算了达到城市燃气事故可忽略风险水平的最优安全投入成本;基于风险动态原则,分析提出了风险可接受标准的更新办法。研究结果表明:我国城市燃气行业可接受风险水平低于煤矿、大坝、化工等危险行业的可接受风险水平;虽然我国城市燃气事故死亡率逐年降低,但要达到可忽略的风险水平,每年还需大量安全资金投入。     

基于Logistic回归的燃气管网风险因素重要度分析方法研究

为确定燃气管网风险评估的关键风险因素,以A省各地市燃气管网为研究对象,基于燃气专家经验确定燃气管线风险等级,提出基于Logistic回归的燃气管网风险因素重要度分析方法。采用样本增强及随机抽样的方式,选取400个均衡样本作为管网评估数据输入,通过因子分析方法对其进行降维,得到3个公共因子并作为一级指标反向构建燃气管网风险评估指标体系;利用有序多分类Logistic回归方法,根据回归系数绝对值大小对风险因素进行重要度排序。研究结果表明：外界环境对燃气管网风险的贡献程度相对较高,管道自身因素和巡检养护次之。研究结果可为城市燃气风险防控提供理论依据和方法参考。