海上油气爆燃事故虚拟仿真应急演练关键技术研究

基于海上平台火灾模拟演练需求,结合分布式虚拟仿真技术建立了一套交互式灾情应急演练系统。通过使用FDS软件模拟火灾温度场、CO浓度和火焰辐射条件,用MATLAB软件进行拟合和规律分析,UNITY软件进行数据模拟,可以准确模拟海上平台火灾险情和人为干预结果,有效解决实际演练缺少结果验证的弊端,降低应急演练成本,提高人员安全意识。     

海上钻井平台溢油风险评价和风险管理

为消除或降低海上钻井平台溢油风险,本研究对海上钻井平台溢油风险进行分析,介绍了海上钻井平台溢油风险评价方法和溢油风险管理。从疲劳老化、自然力破坏、误操作、第三方破坏及井控措施失效等几个方面,分析和筛选了海上钻井平台溢油风险源;结合对溢油量、油品特性、水文动力环境、应急能力及溢油区域等因素进行分析,综合评价海上钻井平台溢油危害后果,建立更为全面、系统的海上钻井平台溢油风险评价指标体系。     

基于元胞自动机模型的人员疏散行为模拟

通过引入静态场、动态场及其他参数,建立了二维元胞自动机模型,并利用MATLAB编写模拟软件,可实现对人员疏散过程中的环境熟悉度、从众行为、摩擦阻碍作用、惯性行为、拥挤跌倒行为和竞争行为的模拟。通过实例仿真模拟结果表明:不同的期望速度下会出现欲速则不达的现象,同时出口处会产生不同程度的人员聚集;出口处障碍物相对出口纵向放置比横向放置更有利于人员疏散;在疏散环境陌生,或紧急情况下对环境判断能力降低时,适当的从众行为利于最优疏散路径信息的传递,从而有利于人员疏散,但是从众行为过于严重则易造成出口利用率降低或利用不平衡。     

地铁区间隧道火灾烟气流动特性对人员疏散影响的数值模拟

基于火灾动力学理论以及隧道火灾的特点,利用FDS软件对地铁区间隧道火灾进行数值模拟,分析了B型地铁列车中部起火、并在区间隧道内就地疏散的条件下,两侧车门同时开启和一侧车门开启时对火灾烟气流动特性的影响,得出两种情况下纵向疏散平台处的能见度、温度、CO浓度随时间的变化规律,并探究两种情况下火灾烟气对人员疏散的影响。结果表明:两侧车门同时开启时,在150 s出现危险状态,而一侧车门开启时,在100 s出现危险状态,同时疏散平台处的温度、CO浓度普遍较高,能见度较低;相比之下,地铁列车发生火灾时,两侧车门开启有利于人员的安全疏散。该研究可为地铁区间隧道火灾时的人员疏散和紧急救援提供依据。     

关于海上钻井平台油污强制责任保险的探讨

油污强制责任保险在海上保险领域已广泛存在,但是在我国,海上钻井平台却一直游离于这个制度之外。针对海上钻井平台油污强制责任保险的特殊法律性质,对其所涉及的一些问题进行分析,论证了我国实施该强制保险的必要性,并结合我国的现行法律环境,对构建我国海上钻井平台油污强制责任保险提出了一些建议。     

基于Matlab层次分析法的建筑火灾人员安全疏散系统研究

以提高人员安全疏散效果为目的,提出了一种基于Matlab层次分析法的建筑火灾人员安全疏散系统,该系统利用GIS和物联网技术实时获取建筑内部信息,并运用Matlab层次分析法对3条疏散路径进行评价,评价结果显示:路径三优于路径一,路径一优于路径二。Matlab层次分析法可以解决人员疏散系统中路径选择这一关键问题,为实现建筑火灾人员安全疏散提供了一种新方法、新思路,对提高消防智能化水平具有重要的意义。     

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。     

基于AHP的海上油气钻井风险模糊综合评价

以风险因素的权重计算为重点,建立了基于层次分析法(AHP)的风险模糊综合评判模型,并尝试将此模型应用于海上油气钻井工程的整体安全性评价中,实际工程运用表明:该模型评价过程简洁、直观,评价结果实用、有效,可为类似工程的安全性评价提供借鉴.     

超高层建筑装修施工火灾风险与安全疏散现场调研及评估

为评估和降低超高层建筑装修过程中的火灾风险,对某超高层建筑进行了现场调研,得到了影响人员安全疏散的风险因素,并以该建筑为例,采用大涡模拟对装修过程疏散楼梯的防烟性能进行了数值模拟和理论计算分析,研究了装修过程中火灾规模、前室两道门开启状态对防烟楼梯间控烟效果的影响。结果表明:为保证人员安全疏散,施工现场需要控制的临界火灾规模为4 MW,材料堆之间的间距至少为5.64m,材料堆放点应距离安全出口11.2m以上。最后有针对性地提出了保障装修过程中发生火灾时人员安全疏散的措施与建议,可为超高层建筑装修过程中的消防安全管理与火灾风险评估提供参考。     

油库池火灾模型的数值模拟

考虑到池火模型在有风状态下视角系数计算的复杂性,运用MATLAB强大的计算和绘图功能,以及可视化GUIDE工具箱,进行了池火灾模型的数值模拟界面化,实现了计算模型的参数和绘制热通量分布图等功能.操作界面简单方便,计算和绘图效率和准确率高.同时避免了命令流方式带来的改变一个参数要重新执行命令和输入的弊端.     

浅海平台油气火灾事故模拟评估应用

全球海洋油气开发重特大火灾事故频发,油气生产安全面临严峻挑战,以我国浅海某中心平台组为研究对象,对可能发生的三相分离器喷射火火灾、管线交叉处喷射火火灾、生产平台池火火灾以及储罐平台池火火灾,采用FDS软件建立该平台组的火灾动力学模型,对油气泄漏后火灾的发展态势、火场温度、热辐射强度、设备温度以及不同火灾工况的对比分析,研究火灾发生后对人员伤害,以及平台上油气管线、分离器、油气储罐、平台栈桥等重要设备安全性的影响,并提出操作人员和重要设备的安全距离。针对火灾事故风险控制提出建议措施,对海上火灾风险分析未来研究方向进行阐述。     

发射燃气扩散过程数值模拟及安全性分析

目的研究发射燃气扩散过程及对附近安全的影响。方法以CFD方法建立发射阵地气体扩散数学模型,空间内的湍流采用RNG k-ε湍流模型,结合FLUENT软件,对某燃气发生器产生的有毒气体的扩散过程进行数值模拟。以氯气为标的物,计算不同风速、地形影响下氯气的扩散过程,分析风速、山地对氯气扩散速度、距离、覆盖范围、浓度变化的影响。结果山顶发射时,风速越大,氯气的扩散速度越快,覆盖范围越广,最大扩散距离为249 m;山底发射时,在相同风速下,氯气的扩散距离、扩散速度均小于山顶发射时,最大扩散距离为221 m。山地对氯气扩散的影响主要是减缓氯气团的运动速度,减小氯气的影响距离,在山地的迎风面与背风面氯气浓度较高。结论不同风速和起伏山地对氯气扩散会产生较大影响,采用该分析方法可以归纳出有毒气体扩散及影响范围的一般规律。     

埋地管道火灾后果模拟分析

应用三维CFD火灾模拟软件KFX对国内某天然气站场埋地管道破裂导致的火灾进行模拟。结果表明KFX适用于陆上大型喷射火模拟,并且模拟结果较为准确。研究还表明三维CFD软件能分析地理环境和障碍物对火灾后果的影响。通过对阀室埋地管道的火灾模拟,分析了风速对火灾危险范围的影响。确定了不同风速下火灾危险距离。     

高层建筑火灾人群疏散模型研究

对国内外高层建筑火灾人群疏散模型进行了系统研究,总结了国内外疏散模型的研究现状,并通过高层建筑火灾人群疏散的实例分析,提出了有效降低火灾危害的措施,对高层建筑火灾人群疏散设计具有重要的指导意义.     

地铁火灾模拟研究

简述了地铁火灾的特点、危害性及烟气控制方法．介绍了主要的火灾模型及数学模型,以及CFD软件Fluent的处理过程．并对假设隧道进行模拟．提出了进行地铁火灾温度场、速度场及烟气流动的数值模拟。     

埕岛油田浅海石油钻井平台拖航移位隐患分析

胜利作业三号平台是中石化胜利油田分公司钻井工艺研究院和上海交通大学联合设计,青岛北海船厂建造,隶属井下作业公司使用的第一座齿轮齿条升降的自升式浅海钻井平台,该平台钢质非自航,由平台主体、桩腿和桩靴、升降系统3部分组成.平台主体平面形状接近三角形,3根圆柱形桩腿布置在艏、艉,桩靴为正方形.平台主要任务是对水深5～25 m范围内的油井进行修井作业,适用于4 500 m深度井筒.文章对浅海钻井平台拖航中存在的风险进行了分析,提出了应对措施.     

基于FDS的公共娱乐场所火灾分析

以广东省中山市檀岛西餐厅酒吧2005年"12.25"特大火灾为研究对象,利用FDS模拟软件对其进行火灾数值模拟,并且将改进方案与原火灾场景数据进行了对比分析,结果表明:在改进方案中,改用不燃物作为顶棚材料可有效抑制火灾;在酒吧内设置自动水喷淋系统也可对火灾起到控制作用.     

基于FDS的地下停车场火灾数值模拟分析

目前我国地下停车场发展迅速,但一旦发生火灾,往往会造成严重的后果。本文利用火灾模拟软件FDS对某医院地下停车场进行了火灾数值模拟,通过设定不同的工况条件,对比分析了各工况条件下火灾的发展过程,以探讨排烟系统和自动细水雾喷淋系统对地下停车场火灾的灭火降温作用。该研究对防止地下停车场火灾蔓延及帮助人员安全疏散具有重要的意义。