油气管道盗孔补板修复结构强度分析

运用非线性有限元计算方法,对管道补板结构在内压载荷作用下的应力状态进行分析,研究管道补板修复结构的承压薄弱点与最优修复尺寸。研究结果表明,补板结构导致管道开孔附近区域内应力分布不均匀,出现局部应力集中现象;补板结构的危险区为补板与管体交界处45°~90°局部范围;与管道壁厚相近的补板壁厚和3倍孔径的补板长度具有更佳的修复效果。     

高压蒸汽锅炉球形封头上非径向接管与封头连接处的应力分析

一台130t/h高压蒸汽锅炉球形封头上,因结构需要设置了两个直径为108mm的非径向接管。因为我国水管锅炉强度计算标准中未规定凸形受压元件上关于开孔补强的计算方法,为了评估该非径向接管与封头连接处的应力集中水平是否在强度允许范围内,本文采用应力分析方法得到内、外壁高应力区的应力分布曲线。结果显示,因非径向开孔引起的强度减弱已得到充分补强。     

工程常用开孔补强方法的原理探讨及对比分析

压力容器壳体开孔区应力性质和加载方式的不同对壳体强度破坏的形式不同,因此对强度校核需对应采用不同的开孔补强方法。本文基于工程实际,从理论原理和设计准则方面分别探讨了各种开孔补强方法的适用性、合理性及局限性,以期为工程设计人员提供一定的理论指导:等面积法和压力面积法均只考虑薄膜应力的一次静力强度问题,对小开孔补强计算具有一定的可靠性,对大开孔补强计算则均不适用或不可靠;有限元法在大开孔补强中对薄膜应力和薄膜+弯曲应力的评定均比分析法严格;ASME弯矩法对小开孔补强计算具有较高的可靠性,对大开孔补强计算因未考虑绕接管母线方向弯矩的作用而不可靠;有限元法则因无法区分一次和二次弯曲应力,导致对一次应力评定较为保守,而对二次应力评定则偏冒进。     

基于热应力有限元的天然气深冷装置关键设备风险分析

高温、低温及温度交变工况对天然气生产装置长期稳定运行带来不利的影响,开展天然气深冷装置关键设备在温度载荷下的应力分析,是保障气田安全运行的关键。本文基于瞬态热力学基础理论,针对某采气厂天然气深冷关键设备建立全尺寸有限元模型,分析了温度载荷下关键部位热应力分布规律,并对最大等效应力位置进行强度评估。结果表明：塔器、换热器的应力薄弱点分布在进出口接管开孔和塔底焊缝位置;储罐的应力薄弱点分布在顶部开孔位置储罐外壁与支撑架连接位置;管线的应力薄弱点分布在橇装管线弯头法兰处以及表面裂纹处;支座的应力薄弱点分布在管道与管托接触位置以及支座接触位置。希望所得结论能够为关键容器在复杂温度工况下的强度设计、寿命预测及维护提供参考。     

地表载荷对硬岩区埋地管道应力应变影响分析

为研究地表载荷对硬岩区埋地管道力学性能的影响,建立了管-土耦合三维数值模型,分析了地表载荷大小、作用面积、管道压力、管道径厚比及回填土弹性模量对管道应力分布、塑性应变、椭圆度的影响。结果表明:地表压载作用下,高应力区首先出现在管道顶部且呈椭圆形;随着地表载荷及其作用面积的增大,管道高应力区逐渐扩大,管道截面左右两侧也出现应力集中;随着回填土弹性模量、管道壁厚及内压的增加,管道顶部高应力区及最大等效应力均减小。塑性应变首先出现在管顶,且塑性区随地表载荷、载荷作用长度增加而增大,随回填土体弹性模量及管道壁厚增大而逐渐减小;当内压为0~4MPa时,管道塑性应变及塑性区随内压的增大而减小。管道椭圆度随回填土体弹性模量、管道内压、壁厚增加而逐渐减小,随地表压载增大而增大。     

X80天然气管道在役焊接应力分析与调控

为了探究X80天然气管道在役焊接的应力分布和变化规律,在考虑天然气介质的作用下,采用有限元方法模拟了X80天然气管道在役焊接应力场分布规律,分析了天然气工况参数和环境温度对X80天然气管道在役焊接应力的影响,并根据应力变化规律提出了降低X80天然气管道在役焊接应力的措施。研究结果表明:X80天然气管道轴向焊接应力和环向应力主要呈对称分布形式,且管道外壁的应力大于管道内壁上的应力;随着天然气压力和流速逐渐增大,轴向应力先增加后降低,而环向应力逐渐增大;当环境温度增大后,管道轴向和环向应力均呈下降趋势;降低天然气压力和流速、采用焊前预热能够有效降低焊接应力。研究结果可为我国X80天然气管道在役焊接安全提供参考。     

厚壁压力容器人孔锻件质量问题及处理

在厚壁压力油罐的人孔接管锻件与筒体的组合焊缝焊接修复时，产生了焊接裂纹，且不断向人孔接管锻件扩展，对此质量问题进行了分析和处理。     

滚石冲击作用下埋地高压输气管道的可靠性分析

地质灾害往往会对高压输气管线造成安全隐患,岩体崩塌引起的滚石冲击是导致埋地输气管道第三方破坏的主要破坏形式之一。通过概率分布求出滚石产生的偶然性载荷对管道的冲击频率,根据可靠性理论,用管线钢自身的强度和撞击产生的工作应力,建立强度应力的安全裕度方程。然后利用LS-DYNA有限元软件,建立滚石冲击管道模型,计算不同条件下埋地输气管道的最大应力Sm,确定Sm的分布规律。最后,根据应力和强度的分布求得管道可靠度指标和失效概率。本研究提供的方法和结论对埋地输气管道的风险评估、管道的设计及施工具有重要的参考价值。     

大型真空球罐开孔结构屈曲稳定性分析研究

大型真空球罐的主要失效模式为薄壳屈曲失稳,开孔处是球罐的薄弱环节。接管厚度、开孔直径、开孔数量及开孔位置均能够影响球罐的抗失稳能力。本文以容积为18000m~3的大型真空球罐为例,利用通用有限元分析软件分析研究了不同接管厚度、开孔直径、开孔数量及开孔位置对大型真空球罐抗失稳能力的影响规律,有望对大型真空球罐的开孔结构设计起到一定的指导意义。     

大型游乐设施结构件焊缝设计计算研究

本文以大型游乐设施焊接结构件中最常见的直角角焊缝为研究对象,在垂直拉力和水平推力载荷工况下,研究直角角焊缝不同焊脚高度、不同焊接型式(未焊透和全焊透)和不同熔透率条件下的应力分布和应力集中规律,并通过理论计算和有限元仿真两种不同计算方式对比其优缺点。研究发现,有限元计算更能反映焊缝的真实应力状态;全焊透结构有利于改善焊缝的应力集中;不同载荷工况下焊缝的应力集中位置不同。     

公路隧道火灾逃生疏散研究

以苍岭隧道为背景,首先采用经验计算理论和计算软件building EXODUS相结合的方式,从被困人员的安全疏散时间、高温烟气的影响、隧道横通道的利用率以及人员的疏散行为特性进行了研究。结果表明:中小规模火灾情况下的安全疏散时间控制在8 min之内,高温烟气影响不大,但横通道的利用率不平均,且人员疏散路线相对集中。然后对存在的逃生疏散问题提出针对性建议以及其他相关建议,旨在为更大程度降低事故的严重性和经济财产损失。     

建筑安全管理的系统定义与评价

在系统论与控制论的背景下，定义建筑安全管理作为社会时效系统的控制模型、应用评价方程式，既可以定量地评价各种条件下建筑安全管理的绩效，又可以指导社会与企业建筑安全管理工作，实现建筑安全管理工作科学化与规范化。     

油浸变压器排油注氮装置在500kV变电站的设计与应用

在分析500kV变电站主变压器消防系统的现状,比较3类消防系统优缺点的基础上,详细论述了主变排油注氮装置的结构组成、工作原理、参数计算、控制系统设计以及需要注意的事项等,为下一步排油注氮装置的推广应用打下基础.     

Potentially preventable prehospital deaths from motor vehicle collisions

Background: In 2011, about 30,000 people died in motor vehicle collisions (MVCs) in the United States. We sought to evaluate the causes of prehospital deaths related to MVCs and to assess whether these deaths were potentially preventable.

Methods: Miami–Dade Medical Examiner records for 2011 were reviewed for all prehospital deaths of occupants of 4-wheeled motor vehicle collisions. Injuries were categorized by affected organ and anatomic location of the body. Cases were reviewed by a panel of 2 trauma surgeons to determine cause of death and whether the death was potentially preventable. Time to death and hospital arrival times were determined using the Fatality Analysis Reporting System (FARS) data from 2002 to 2012, which allowed comparison of our local data to national prevalence estimates.

Results: Local data revealed that 39% of the 98 deaths reviewed were potentially preventable (PPD). Significantly more patients with PPD had neurotrauma as a cause of death compared to those with a nonpreventable death (NPD) (44.7% vs. 25.0%, P =.049). NPDs were significantly more likely to have combined neurotrauma and hemorrhage as cause of death compared to PPDs (45.0% vs. 10.5%, P <.001). NPDs were significantly more likely to have injuries to the chest, pelvis, or spine. NPDs also had significantly more injuries to the following organ systems: lung, cardiac, and vascular chest (all P <.05). In the nationally representative FARS data from 2002 to 2012, 30% of deaths occurred on scene and another 32% occurred within 1 h of injury. When comparing the 2011 FARS data for Miami–Dade to the remainder of the United States in that year, percentage of deaths when reported on scene (25 vs. 23%, respectively) and within 1 h of injury (35 vs. 32%, respectively) were similar.

Conclusions: Nationally, FARS data demonstrated that two thirds of all MVC deaths occurred within 1 h of injury. Over a third of prehospital MVC deaths were potentially preventable in our local sample. By examining injury patterns in PPDs, targeted intervention may be initiated.     

空气气氛下木材表观热解动力学

研究了空气气氛下马尾松和楠木的树叶、树皮和树干试样的热解过程,发现每种试样的热解均包含两步主要的失重过程,在600℃时总失重均达90%以上.利用积分方法建立了适用于所有试样的两阶段一级动力学模型,实验失重曲线较好地符合模型计算出的失重曲线.     

胶粘剂对芳纶无纬布防弹性能的影响

通过物理共混的方法,将固化剂及消泡剂加入到丙烯酸酯胶粘剂中,从而改善丙烯酸酯胶粘剂织造的无纬布表面粘手及不平整的问题,并利用电子拉力实验机对无纬布进行力学性能测试。研究表明：固化剂的添加可明显提高布样的粘结强度,并且布样的表面不粘手;消泡剂的添加能够明显改善布样的表观质量,布样表面平整、无气泡;添加固化剂可提高布样的力学性能,同时还可提高了材料的防弹性能,子弹穿透层数减少,布样的平均凹陷明显降低,减少了对人体的二次钝伤。     

地铁事故应急疏散模拟及优化研究

为探究如何提高地铁车站应急疏散的效率,以我国近十年来地铁常见事故类型统计为基础,在事故风险分析的前提下,利用风险矩阵和元胞自动机设定应急疏散等级,分析不同事故水平下相应疏散措施。以北京地铁西直门站为实例,使用疏散仿真软件Pathfinder构建模拟环境,对高峰时期下站内最短逃生路径进行疏散模拟;按照事故与疏散的响应过程,从预防次生事故角度出发,针对西直门站疏散过程中可能发生的踩踏事故的诱发因素进行优化;研究拥堵对疏散进度的具体影响,选取使用率较低的M通道设施,进行不同使用率下的多次模拟,得到最优的疏散方案,研究结果可为进一步提高疏散设施利用率、改善应急疏散效果提供技术支持。     

不同通风条件下密闭空间CO2泄漏及排散过程模拟研究

为了探究密闭空间内通风对气体泄漏扩散过程的影响,基于FLACS模拟软件,对密闭空间内CO2泄漏及排散过程进行模拟,探讨入风口、出风口相对位置对泄漏及排散过程的影响。研究结果表明:入风口高度与出风口高度越高,越有利于CO2气体排散,应急排散时间更短;入风口位于屋顶时,CO2排散效果最好。     

基于DEMATEL/ISM的深水井喷风险影响因素研究*

为提高深水井喷事故风险管理水平,提出研究深水井喷风险影响因素的分析方法。从技术、人员、环境和管理4个方面,识别深水井喷事故风险致因因素,建立深水井喷事故风险评价指标体系;运用矩阵决策实验室分析法（DEMATEL）,研究风险因素之间的相互影响关系,计算不同风险因素的中心度和原因度,确定关键风险因素;进一步基于解释结构模型（ISM）划分不同影响因素的层次结构,分析风险因素之间的综合影响关系,建立深水井喷事故风险影响因素模型。结果表明:层级1为近邻致因,可直接导致井喷事故的发生;层级2~7为过渡致因,在风险传递过程中起到桥梁作用,对井喷事故的直接影响较小;而层级8则为本质致因,重视本质致因的改善有利于从根源上降低井喷事故的风险。研究结果可为深水井喷事故风险的预防和控制提供理论依据。     

化工企业DVR风险分析模型的构建及应用——基于公共安全三角形模型*

为对化工企业风险进行评价,根据公共安全三角形理论,从危险源破坏性、目标脆弱性和应急处置可恢复性3个方面建立风险分析模型。在危险源破坏性上,从事故发生可能性和事故后果危险性2个方面进行讨论并得出可能性和危险性系数。在目标脆弱性上,建立人和物的脆弱性计算模型得出目标脆弱性的系数。设立应急管理指标,结合专家评分得出应急处置可恢复性系数。将各系数归一化相乘得到化工安全风险分析整合系数,建立基于危险源破坏性（Destructiveness）、目标脆弱性（Vulnerability）、应急处置可恢复性（Recoverability）的DVR风险分析模型,并进行应用实例分析。结果表明:该模型在化工企业的风险评价中具有一定的实用性。