计算机组态软件在安全阀密封性能试验中的应用

针对传统的安全阀密封试验人工数气泡法繁琐、低效,准确性和可靠性差等问题,将计算机组态软件结合气压测漏法应用到安全阀密封性能检测中。通过对单位时间压力下降值和气体泄漏量关系的研究,提出了一种简易高效准确的安全阀密封试验智能检测系统的设计方案,并重点阐述了计算机组态软件在检测系统中的开发应用。     

石化企业苯泄漏检测影响因素实验研究

为考察石化企业含苯物质泄漏检测结果的影响因素,在不同风速、不同苯浓度和不同检测距离的条件下,对苯泄漏检测结果影响因素进行了实验研究.结果表明,在距离泄漏源20,50,100,200cm处均未检测到苯的浓度,只在距离泄漏源5cm处检测到了数据;当风速一定时,泄漏气体浓度越大,泄漏检测结果越大,检测结果达到峰值所用时间越短;当泄漏气体浓度一定时,风速越大,泄漏检测结果越小,检测结果达到峰值所用时间越短.     

基于试验的工业雷管传输皮带殉爆距离的安全评价

由于目前对于殉爆问题没有从理论上精确地定量描述这种复杂现象的模型,因此针对工业雷管生产线中传输皮带上雷管殉爆的问题,采用升降试验的方法分别确定了100发DDNP起爆药纸壳雷管、100发DDNP起爆药铝壳雷管、100发无起爆药纸壳雷管和100发无起爆药矿用纸壳雷管殉爆安全距离,对试验方法选择的合理性进行了分析评价,对试验条件下得出的结果用于指导工业雷管生产线中传输皮带上雷管摆放的合理性进行了分析。结果表明,文章得出的雷管发生殉爆概率为0．01％时的距离值可以用于确定工业雷管生产线传输皮带上雷管之间的殉爆安全距离。对于工业雷管生产线中存在的殉爆安全问题,采用试验的方法进行评价是合理的,得出结论在工业雷管生产线实际生产过程中有推广应用价值,对提高工业雷管生产线安全性有指导意义。     

沸腾液体膨胀蒸气爆炸滞止时间模型

为研究液化气体泄漏时发生沸腾液体膨胀蒸气爆炸(BLEVE)现象,基于杨-拉普拉斯公式及汽泡形成和成长的条件特性,应建立液化气气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间模型。根据泄漏气体的喉部泄漏特性,建立气体泄漏速度公式;依据泄漏压力容器内部气体比体积变化情况,建立压力容器内部比体积数学模型;基于气体泄漏速度公式及压力容器内部比体积数学模型得到液化气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间数学模型。结果表明,过热度足够高时,将使汽泡内部的饱和蒸气压强打破汽泡表面张力形成的势垒,汽泡破裂,发生蒸气爆炸现象,在汽泡形成和上升过程中,汽泡平均上升时间较长,实验结果验证了模型的有效性。     

BLEVE超压模型与试验对比分析

为研究液化气体泄漏时的沸腾液体膨胀蒸气爆炸(BLEVE)现象,从热力学和动力学角度出发,根据液化气体或超过常温沸点的高温液体泄漏特性,建立了液化气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间数学模型。在前期理论研究基础上,利用试验测定过热水爆沸反应的时间,验证所建滞止时间模型的有效性。采用电磁阀控制压力容器泄放管泄压,模拟发生泄漏,对采集的压强变化数据进行分析,确定过热水发生BLEVE现象的滞止时间。对试验测定与理论计算得到的滞止时间进行分析比较,得出相对平均误差小于6%,表明所建模型的有效性较高。滞止时间的研究是分析BLEVE机理及压力容器是否失效或发生更严重事故的关键。     

基于CFD的城市埋地天然气管道泄漏扩散数值分析

针对城市埋地天然气管道泄漏天然气扩散问题,基于计算流体动力学CFD方法建立城市埋地天然气管道泄漏扩散数值模型,对天然气的主要成分——甲烷在土壤中的扩散行为进行模拟与分析,根据甲烷的爆炸极限观察天然气泄漏扩散危险区域变化,并分析不同孔隙率土壤对天然气扩散的影响。研究结果表明:埋地天然气管道泄漏气体扩散至土壤过程中,气体浓度等值线出现不规则变化,高浓度区等值线近似为椭圆,浓度梯度随时间的增加而减小,爆炸下限位置在天然气泄漏初期迅速变化,10 s后以均匀速度向地表移动;土壤孔隙率对天然气对流扩散影响显著,孔隙率越大,管道泄漏口处高浓度区域越大,中浓度区域越小,低浓度区域越容易扩展到地表,浓度梯度变化趋势相似。     

室内空间重气扩散浓度场变化过程的试验研究

以二氧化碳气体为对象,对室内空间重气连续泄漏扩散过程进行试验研究,分析气体体积分数的变化规律.结果表明,二氧化碳在室内空间泄漏后,出现明显的沉降现象,泄漏源高度以下位置的体积分数远大于高处的体积分数,且气体体积分数上升的速度也明显增大.墙壁的阻挡作用会使近墙处气体体积分数比其他位置要高.中心面上,泄漏初期二氧化碳体积分数变化梯度不大,但随着时间的进行,体积分数梯度变大,逐渐出现脱分层现象.通过比较同一时刻不同面上气体体积分数的分布情况,可以发现,靠近地面处的水平向上体积分数分布较均匀,而垂直面上体积分数分布不均匀.二氧化碳扩放过程中,径向上有一个初始速度,而在横向上表现为自由扩散.不同高度水平面上,随着高度的增加,二氧化碳的体积分数值和高体积分数区域都逐渐减小,且在离泄漏源较远处的两侧墙壁处富集,而泄漏源下方有个体积分数相对较低的区域.     

城市管道天然气在土壤中泄漏扩散实验研究

天然气在土壤中扩散行为的实验研究对埋地管道泄漏点的科学定位及泄漏事故的预防具有重要意义.采用全尺度气体泄漏实验系统,模拟真实埋地管道泄漏场景,对泄漏后的天然气在土壤中的扩散对流过程进行实验研究.基于自行研制的气体检测与数据采集系统和GasClam地下气体在线监测仪,分析天然气在土壤中的对流扩散规律.结果表明:埋地管道泄漏后天然气在土壤中的对流扩散过程可以分为4个阶段:孕育阶段、陡然增长阶段、缓慢增长阶段和稳定阶段,其浓度随泄漏时间的变化过程符合S型曲线特征.天然气扩散至检测点所需时间与距泄漏口距离呈现近似的幂指数关系.当检测点位于泄漏口附近区域时,泄漏压力起主导作用.当检测点位于远离泄漏口区域时,泄漏量起主导作用.     

压力容器气体非稳态泄漏模型研究

为计算气体在非稳态泄漏过程中的泄漏率,提高危害后果评估的量化水平,对压力容器失效后气体泄漏过程进行了研究。基于现有的初始泄漏率模型,结合实际泄漏过程中压力容器内各项状态参数的动态变化规律,构建气体非稳态泄漏模型,并通过计算实例进行分析和验证。结果表明,该模型可计算压力容器气体非稳态泄漏过程中(包括音速泄漏阶段和亚音速泄漏阶段)任意时刻容器内的各项状态参数值和孔口处气体的平均泄漏率;同时,对于储存压力较高(大于3.0 MPa)的容器,提出近似计算总平均泄漏率的2种简化方法。     

室内有害气体连续泄漏扩散质量浓度模型的研究与分析

以C02为对象,对室内空间气体连续泄漏扩散过程进行试验研究,并对室内CO2气体泄漏扩散的均一质量浓度模型、两厢质量浓度模型和室内半球质量浓度模型进行研究.将理论模型计算值与不同位置测量点的试验数据进行比较分析.3种质量农度模型均表示区域质量浓度的变化,理论模型计算值与试验数据均有些偏差;远离泄漏源处,偏差较小.室内空间不同位置3个模型预测值相对大小会发生变化.对于泄漏源附近及低于泄漏源处,3种质量浓度模型预测结果误差较大;对于高于泄漏源的位置,模型预测结果较好,然而质量浓度均出现振荡不稳定的现象.由于重力沉降作用,下部空间气体质量浓度较大,上部空间气体质量浓度较小.泄漏刚开始阶段,远离泄漏源处,试验测试值与理论模型值相比有一个廷滞期,理论预测值偏差较大.     

车用LNG焊接绝热气瓶定期检验方法与建议

本文通过对车用LNG焊接绝热气瓶定期检验,对发现的裂纹、螺纹损伤、泄漏等缺陷和问题进行原因初步分析,简要介绍了外观、焊缝、螺纹、附件的检查及气密性试验、静态蒸发率测量等项目和方法,提出定期检验过程中气瓶及附件需拆卸后检验、用氮气做气密性试验和不需漏率检测、气压试验、抽真空处理、真空度测量及加强气瓶制造质量控制、日常检查维护等建议。     

示踪技术用于气体泄漏扩散模拟的多元线性回归分析

采用江苏工业学院油气储运安全综合实验模型平台,利用示踪技术(以CO2为示踪剂),模拟了有害气体瞬时泄漏扩散的整个过程.并结合多元线性回归分析的基本方法,定量分析了气体泄漏扩散过程,建立了多元线性回归模型,初步确定了泄漏气体浓度与相关物理量的变化关系,在此基础上得到了2个定量评价指标:确定性系数R=0.991,相关系数r=0.995.研究表明,在实验室建立的试验模型能较好地反映现实情况,模型仿真度较高,数据拟合效果较好.研究可为评价模型的相似性提供理论参考,对有害气体泄漏扩散事故应急救援、实施有效的现场控制,具有一定的科学参考价值.     

钢铁企业工作场所煤气泄漏扩散规律的研究

以钢铁企业管网煤气泄漏为研究对象,以煤气泄漏扩散规律为研究主题,在确定煤气泄漏相似于浮力射流的基础上,建立煤气泄漏扩散的数学模型。采用CFD软件PHOENICS数值模拟气体泄漏过程的速度场及其浓度分布。在已有煤气泄漏检测系统的基础上,选择性实验模拟煤气泄漏浓度与扩散时间、扩散方向的变化。数值模拟和实验模拟表明,虽然两种方法所得结果存在一定差异,从定性分析角度而言,却能够反映工作场所煤气泄漏后在有限空间内运移扩散的一般规律。     

基于人工神经网络管道泄漏检测系统研究

管道泄漏检测方法及其技术是管道安全管理和维护的重要内容。为了提高监测效率和测定的灵敏度，及时预测和发现泄漏事故，降低检测方法和技术的泄漏误报警率，近年来，北京市劳动保护科学研究所根据国内外管道泄漏检测的各种硬件和软件方法及技术的现状和发展趋势，采用实时测定瞬间流量(8次/s)和质量趋势分析方法，研究建立了基于人工神经网络的气体管道泄漏检测系统软件，简化了神经网络的学习和训练过程，提高了系统检测的灵敏度和准确度，在应用于模拟管道泄漏试验装置系统中获得了如下研     

基于无线传感器网络的气体泄漏源快速定位方法研究

为及时发现大气环境中危险化学品泄漏事故,快速准确判断泄漏源位置,实现有效的监测监控,开发出集气体质量浓度信息采集、时间校准、无线收发等功能于一体的集成探测模块。在此基础上,建立基于无线传感器网络(WSN)的气体泄漏实时监测平台,提出实时监测数据和高斯扩散模型相结合的气体泄漏源快速定位方法。通过开展实际场地泄漏试验,实现气体泄漏源的快速定位,并分析试验系统的敏感度。结果表明:气体泄漏扩散受风力影响很大;合理布局探测器,能有效提高泄漏源定位精度,为危险气体泄漏事故的应急决策提供决策参考。     

飞机撞击安全壳燃油泄漏燃烧数值模拟研究

为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发展过程以扩散蔓延为主,高温区域主要分布在安全壳侧壁面和底面。随着时间推移,液面蒸发速度加快,火焰高度呈现纵向发展的态势,最后在顶部形成较为均匀的温度场。安全壳内部燃烧最高温度可以达到2 229 K,外部燃烧最高温度为1 308 K。此外,撞击位置越高,安全壳顶部会越早出现高温区域,而较低位置处由于液池的堆积缓慢,燃油蒸发速率低,温度上升相对较慢。区别于内部燃烧,外部燃烧火焰不会波及安全壳顶部中心位置。     

毒气泄漏事故应急用个体呼吸防护用品防护效果研究

本文对毒气泄漏事故应急过程中公众常用的个体呼吸防护用品的防护效果进行了研究.针对硫化氢气体,利用无机气体防护时间检测系统,测试研究了滤毒盒、简易防护口罩、毛巾等个体防护用品在不同工况下的防护性能,试验结果表明,有毒气体浓度及温湿度两种工况条件均对个体防护用品的防护时间有较大影响,滤毒盒的防护效果远好于简易防护口罩,毛巾的防护效果较差,在此基础上进一步分析了毒气泄漏事故应急过程中个体呼吸防护用品的选择策略.本研究可为建立个体防护对策的选择方法提供基础数据和参考.     

近海埋地管道泄漏气体扩散安全评估研究

为评估近海埋地管道泄漏气体扩散风险,基于流体体积与多孔介质方法,建立水下埋地管道泄漏气体扩散预测模型,模拟气体在海底土壤及海水中的运移扩散过程。研究结果表明:泄漏气体在海底土壤中扩散时间较短,扩散直径变化经历快速增长期、缓慢增长期和平稳期3个阶段,海水中羽流直径与羽流高度均随时间增加,且相比羽流高度,羽流直径的增长速度呈现先大后小的态势;增加泄漏孔径与泄漏压力,气体在海底土壤中扩散直径增大,海水中气泡体积明显增加,上浮时间减少,水平偏移量和海面处羽流直径减小。该模型可实现对近海埋地管道气体泄漏的准确预测,得出扩散轨迹等关键羽流数据,为后续的安全评估提供数据支撑和理论支持。     

室内丙烷连续泄漏扩散浓度变化的数值模拟

探究室内气体燃料泄漏后的扩散特性及危害范围的影响,采用CFD软件FLUENT对室内丙烷连续泄漏扩散浓度变化过程进行数值模拟,研究丙烷的浓度场分布和爆炸浓度范围的变化规律。结果表明:水平射流运动和重力对气体的扩散有显著的影响;墙壁对气体的扩散有阻碍作用,在近壁面处形成高浓度区域;爆炸危险区随泄漏时间的增加而先增大后减小。     

含硫天然气管道中毒潜在影响半径计算方法

含硫天然气的泄漏会造成人员中毒,严重威胁管道附近人员的生命安全,ASME标准中推荐的潜在影响半径计算模型不适用于含硫天然气管道。常用气体扩散模型忽略泄漏气体的喷射作用导致中毒影响半径计算结果过于保守,因此首先分析含硫天然气管道泄漏特点,考虑泄漏气体喷射高度和泄漏速率的变化对硫化氢地面体积分数的影响,基于天然气泄漏扩散规律建立了不同时刻烟团和烟羽体积分数叠加表征的硫化氢中毒潜在影响半径R计算模型。考虑截断阀紧急关闭影响,按照30 s时间提出了泄漏速率分段计算依据,并合理确定了瞬时泄漏气团质量Q、连续性泄漏源强q、扩散参数以及泄漏气团中心高度H等基本参数。针对不同压力、管径、硫化氢体积分数条件,进行了中毒影响半径、热辐射潜在影响半径及忽略喷射高度的影响半径对比分析,合理提出了按照中毒潜在影响半径确定含硫天然气管道潜在影响半径的计算方法。