道氏火灾爆炸指数法在化工品码头危险性评价中的应用

简要介绍了道氏火灾爆炸指数法（第６ 版）的评价过程，并应用该方法对某化工品码头储运生产各工艺环节的火灾爆炸危险性进行了评价。     

蒸气云爆炸荷载计算方法比选研究

通过比较计算爆炸荷载的4种常用方法：三硝基甲苯(Trinitrotoluene, TNT)当量法、贝克-斯特洛-唐(Baker-Strehlow-Tang, BST)法、荷兰应用科学研究组织(Netherlands Organization for Applied Scientific Research, TNO)多能法和计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法，得出对于石油化工行业易发的蒸气云爆炸，推荐采用TNO多能法或CFD方法的结论。通过构建蒸气云爆炸场景，定量评估TNO多能法或CFD方法在单爆炸场景计算中的准确度和适用性。研究结果显示，在爆炸冲击波近场，CFD方法在计算中考虑了障碍物对爆炸冲击波的遮挡效应，其近场的计算结果更为可信，但是在爆炸冲击波远场通常会高估爆炸冲击波衰减速度。TNO多能法在爆炸冲击波远场的计算中更有优势，但在爆炸冲击波近场的计算结果受使用者主观影响较大。研究成果可为学者科学地选择计算方法，并准确评估爆炸荷载提供参考和依据。     

煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估的GRA-ANP-FCE模型及应用

在系统分析煤矿瓦斯爆炸灾害影响因素的基础上,针对影响因素的复杂性及其之间存在相互作用的特点,提出了煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估的GRA-ANP-FCE模型。该模型采用灰色关联分析方法计算影响因素的灰色关联度并进行排序,以获得煤矿瓦斯爆炸灾害的主控因素,构建了由主控因素组成的煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估指标体系,采用网络分析法建立了多准则、多层次的评估指标体系网络模型并计算了各评估指标权重,结合评估指标的权重分布,采用多级模糊综合评判法对煤矿瓦斯爆炸灾害的态势进行了评估。通过实例验证了该方法的合理性。     

石化行业控制室承爆风险评估方法研究

针对传统的气体爆炸风险评估方法的不足之处,提出采用一种基于CFD技术的气体爆炸风险评估方法,对某煤气化厂区氢气爆炸对控制室造成的风险进行模拟计算与预测分析。并把研究结果与传统的TNT当量法、Multi-Energy方法预测结果进行比较。结果表明,该方法能考虑到密集管道与复杂装置布局、气云大小等因素对爆炸超压的影响,且能用于超压波的近场预测,以及确定空间不同位置处的爆炸超压,更适用于石化行业控制室的承爆风险评估。     

基于SPA-VFS耦合模型的瓦斯爆炸风险评价

为了全面客观地对煤矿瓦斯爆炸风险进行评价，本文采用三类危险源理论、事故致因理论、层次分析法、集对分析-可变模糊集耦合(Set Pair Analysis theory-Variable Fuzzy Set theory, SPA-VFS)方法，选取“人-机-环-管”4个方面共20个指标，建立了煤矿瓦斯爆炸风险评价模型，并通过实例验证该模型的可行性。实例煤矿评价结果显示，SPA-VFS耦合评价方法和置信度识别准则计算的风险评价等级均为较低风险，且与煤矿实际情况相符，具有评价结果精确、实用性强的优点。     

锅炉车间燃烧爆炸危险性评价

攀钢热电厂运用火灾爆炸危险指数评价法对锅炉车间燃烧爆炸危险性进行评价,确定可能引起事故发生或使事故扩大的设备,客观地量化锅炉车间潜在的燃烧爆炸的危险性,向管理部门通报并提出相应的预防对策和措施,确保了热电厂的安全运作。评价方法火灾爆炸危险指数评价法是对工艺装置及所含物科的潜在火灾爆炸和反应性危险按逐步推算的方法进行客观的评价。该法主要用于评价储存、处理、生产易燃、可燃、活性物质的操作过程。热电厂锅炉车间     

基于事故树法的链篦机-回转窑铁矿球团煤粉制备工艺火灾爆炸事故风险防范

链篦机-回转窑铁矿球团法是目前最先进的制造铁矿球团的工艺之一，该工艺具有投资性价比高、年产量大、产品质量好的优点，在国内外已经得到了极为广泛的运用。该工艺从经济和来源考虑，一般采用煤粉作为燃料。但煤粉制备环节常常发生自燃爆炸事故，严重威胁球团厂员工的生命安全。以武钢某球团厂为例，结合其工艺流程和所用煤种的技术指标，对其所有危险部位可能导致火灾爆炸事故的风险进行辨识，然后利用事故树找出导致煤粉爆炸事故发生的路径及导致煤粉爆炸的各基本事件的重要程度，从控制氧气浓度、预防电火花的产生和对CO浓度、压力和温度的监测等方面提出了阻断煤粉爆炸的措施，为保障煤粉制备工艺安全运行提供了参考依据。     

爆炸冲击波防护效应的评价方法研究

以被防护对象在爆炸冲击波作用下的最低毁伤状态作为考虑防护设施在爆炸冲击波作用下防护能力的基础，基于等效靶板的试验方法及试验数据，建立了以冲击波超压一冲量为防护判据的爆炸冲击波防护效应的评价方法。利用该评价方法进行了某云爆装置的爆炸试验，对其威力进行了评价。结果表明了爆炸冲击波防护效应评价方法的可行性与实用性。     

数理统计在燃烧爆炸危险源评估方法(BZA-1法)中的应用

目前,对军工火炸药及其制品生产企业的燃烧爆炸危险源系统进行危险性分析和评估时,一般采用由兵器工业总公司建立的危险源评估方法（BZA-1法）,用该方法可以辨识危险源系统的危险程度、划分出危险等级和整改等级。     

基于FAHP-FCE模型的煤矿瓦斯爆炸危险性评价研究

为提高煤矿瓦斯爆炸危险性评价的准确性,针对现阶段瓦斯爆炸的模糊性、复杂性及多元性特征,将改进的模糊层次分析法运用于瓦斯爆炸危险性评价,引入9标度法、模糊一致判断矩阵确定各评价指标的综合权重;在改进的三类危险源理论的基础上,建立煤矿瓦斯爆炸危险性评价指标体系,并借助现场工作人员及专家对二级评价指标的评分,进行多层次模糊综合评价,构建了基于FAHP-FCE模型的瓦斯爆炸危险性评价方法,确立了基于该模型的瓦斯爆炸危险性等级量化标准。工程实例分析表明,该方法可有效地实现瓦斯爆炸危险性辨析和分级。     

输气管道高后果区蒸气云爆炸超压预测方法探究

为准确预测输气管道高后果区在发生蒸气云爆炸事故时的超压分布情况,对国内外运用较为广泛的蒸气云爆炸超压预测经验模型和数值模拟方法进行调研,并分别应用其对某输气管道全尺寸泄漏燃爆实验进行超压预测,结合实验数据和输气管道高后果区管理现状进行方法准确性和工程适用性分析。研究结果表明：基于等效TNT假设的Henrych模型、Mills模型和等效TNT当量数值模拟方法均不适合准确预测蒸气云爆炸超压,TNO多能法和混合气体数值模拟方法所预测的结果较为接近实验结果。TNO多能法使用简便且推广性强,但主观性较大,易高估或低估爆炸后果;混合气体数值模拟方法操作繁琐且推广性差,但分析结果精度较高。在对高后果区进行安全管控时,可结合TNO多能法与混合气体数值模拟方法同时对管道工况进行评估,确定TNO多能法的爆源强度等级,继而推广使用TNO多能法。该研究结果可在较大程度上保证评估的准确性并节约成本。     

储罐爆炸碎片最可能抛射距离的Monte-Carlo(蒙特卡罗)数值模拟

在总结前人工作的基础上,推导了储罐爆炸碎片抛射距离的理论计算公式,并给出具体的计算方法;分析了计算参数的不确定性,同时介绍用Monte-Carlo方法模拟高压储罐爆炸时碎片抛射距离的算法;在数值模拟结果的基础上,计算了碎片抛射距离的分布函数和概率密度函数,引入最可能抛射距离的概念,并指出可以用此来确定碎片抛射的危害范围。该方法对于定量评价储罐爆炸碎片危害性,减缓和控制碎片产生的风险,具有重要的意义。     

煤矿瓦斯爆炸发展规律及防治的综述及展望

针对瓦斯爆炸事故在矿井开采中的危害及防治,从爆炸发展规律和爆炸防治两大方面对国内外瓦斯爆炸研究状况进行了综合评述.国内外学者通过理论法、实验法、数值模拟法对瓦斯爆炸进行研究,瓦斯爆炸发展规律方面的研究涉及到瓦斯爆炸的机理、瓦斯组分及浓度对爆炸发展规律的影响、爆炸发生的条件及危害、爆炸过程中的燃烧阶段变化及流体流动状态变...     

瓦斯爆炸实验研究进展及展望

瓦斯爆炸事故是煤矿的主要灾害之一,为了预防和控制煤矿井下瓦斯爆炸事故的发生,国内外研究者采用理论、实验室实验和数值模拟实验等手段对瓦斯爆炸机理、瓦斯爆炸传播规律等进行了深入研究,本文从瓦斯爆炸实验室实验和瓦斯爆炸数值模拟实验两方面入手,对瓦斯爆炸的研究进展情况进行了分析总结.对于瓦斯爆炸实验室研究,分析总结了现有瓦斯爆炸实验手段以及瓦斯爆炸传播特性研究情况;对于数值实验研究,分析总结了瓦斯爆炸数值模拟模型、现有瓦斯爆炸数值模拟商业软件以及软件应用情况.最后对瓦斯爆炸未来需要深入研究的问题提出了展望.     

煤气化装置泄漏爆炸事故伤害作用区域研究

利用FARO-Phonton三维激光扫描设备结合Microstation软件对某煤气化装置进行精确建模,根据厂区的实际情况设定可能的爆炸事故场景,运用计算流体力学软件FLACS研究不同爆炸事故对周边环境的作用过程及伤害区域,并与传统蒸气云爆炸伤害作用区域计算方法进行了比较分析.对比研究结果显示,基于FLACS的技术方法能综合考虑复杂装置设备对爆炸后果的影响,预测爆炸后空间各个部位超压的变化趋势及规律,能够弥补传统经验公式法的不足,更加适用于煤气化装置爆炸事故状态下应急救援区域的划分与确定.     

煤矿风井防爆门设计爆炸载荷计算方法研究*

为解决煤矿风井防爆门研发中的设计爆炸载荷取值问题,采用理论分析和数值模拟方法,研究MFBL防爆门在被冲击波冲飞过程中的能量转化、传递、耗损关系,以及空气阻力因素的影响;改进拉断钢丝绳消耗能量的算法,着重考虑空气阻力影响因素,重新建立基于事故中防爆门的飞起高度计算防爆门设计爆炸载荷的方法,并以典型案例进行验证。结果表明:防爆门在拉断牵引钢丝绳的过程中,传递给配重的能量相较于拉断钢丝绳所消耗能量较小,可忽略不计;MFBL防爆门的空气阻力系数接近于1,其以较大速度飞行时受空气阻力影响显著,故考虑克服空气阻力作功是必要的;鉴于计算结果,推荐根据20~50 m飞起高度设计防爆门爆炸载荷,并提出根据防爆门飞起高度划分安全防护等级等建议和应用指南,其可提高计算方法的可靠性和可用性,可为防爆门研发等提供参考依据。     

Effect of scale on the explosion of methane in air and its shockwave

Explosion experiments using premixed gas in a duct have become a significant method of investigating methane-air explosions in underground coal mines. The duct sizes are far less than that of an actual mine gallery. Whether the experimental results in a duct are applicable to analyze a methane-air explosion in a practical mine gallery needed to be investigated. This issue involves the effects of scale on a gas explosion and its shockwave in a constrained space. The commercial software package AutoReaGas, a finite element computational fluid dynamics (CFD) code suitable for gas explosions and blast problems, was used to carry out the numerical simulation for the explosion processes of a methane-air mixture in the gallery (or duct) at various scales. Based on the numerical simulation and its analysis, the effect of scale on the degree of correlation with the real situation was studied for a methane-air explosion and its shockwave in a square section gallery (or duct). This study shows that the explosion process of the methane-air mixture relates to the scales of the gallery or duct. The effect of scale decreases gradually with the distance from the space containing the methane-air mixture and the air shock wave propagation conforms approximately to the geometric similarity law in the far field where the scaled distance (ratio of the propagation distance and the height (or width) of the gallery section) is over 80.     

基于超压值地铁上覆管道爆炸对隧道及人员安全影响研究

为分析地铁上覆管道爆炸对乘客安全影响,采用基于超压冲击波阀值数值模拟,通过将泄漏气体能量等效为TNT当量,分析不同泄漏模式爆炸冲击波对地铁隧道及人员安全影响.结果表明:爆炸产生的超压冲击波对隧道及人员影响小于限值,不会造成人员伤亡,研究结果可为地下工程下穿油气管线安全影响分析提供理论支撑.     

尿素合成塔爆炸事故机理的研究

尿素合成塔工艺条件复杂,体积庞大,内部物料状态复杂,需要在高温、高压下操作,国内外曾发生过几起著名的尿素合成塔爆炸事故,事故后果非常严重。工艺条件的复杂性加大了事故分析的难度,目前对事故原因众说纷纭。利用数值模拟软件,对尿素合成塔爆炸过程进行研究,对爆炸机理进行分析,对事故发生的原因进行探讨,为预防同类事故提供一定的依据。分析了顶部气相空间爆炸性混合体系的形成和爆炸过程,结合数值模拟得出关键点的压力变化和气相冲击波最终的压力,依据能量守恒推导出液相中冲击波的压力。利用数值模拟得出冲击波在液相中的传播速度和叠加的情况,综合反射、直接透射两部分冲击波进入液相的时间差,找到位于筒体底部的叠加点,冲击波在该处叠加造成筒体破裂,过热液体瞬间气化喷出,引发破坏更大的二次蒸汽大爆炸。