基于有限元法的双层底板立式储罐可靠性分析

针对双层底板结构储罐上层底板变形过大产生强度失效问题的隐患,通过对装满辛烷的储罐结构力学行为进行有限元分析,研究了不同底板支撑结构形式及不同格栅间距情况下,上层底板的挠度变形及储罐的应力分布情况.研究结果表明在双层底板立式储罐的设计过程中应注重罐壁底部位置加强措施.     

轻烃储存充装站降低轻烃放空损耗的几种方法

中原油气高新股份有限公司天然气化工厂轻烃站可储存石油液化气能力为１６００ｔ,Ｃ５轻烃３５０ｔ,有４００ｍ３ 液化石油气球型储罐１０座 ,７００ｍ３Ｃ５发泡剂球型储罐一座 ,日接收、装车轻烃能力为３５０ｔ左右 ,目前是中原油田最大的一个轻烃销售储存站。原来夏季在液化气接收时 ,容易造成接收罐罐体超压而安全阀起跳放空 ,造成液化气的耗损 ;液化气泵在装车时容易发生气蚀起不了泵 ,就必须对气相放空 ,造成液化气的耗损 ;在液化气储罐全面检验检修时 ,饱和蒸气压下液化气气相的放空造成液化气的耗损 ;在装车超量时 ,罐车退气放空容…     

原油储罐应力及风险分析

针对某油库6#储罐,采用ANSYS建立有限元模型,对其罐壁板单元进行网格划分,对比分析了满载时罐体未变形及变形两种情况的应力分布,通过变形罐体的应力云图可以看出该储罐罐体已经产生变形,且局部变形比较严重。变形前后应力数据显示罐体多处已经处在材料屈服极限范围内,甚至接近于屈服极限上限290 MPa,具有一定危险。提出应及时检测其它储罐,并采取相应措施防止罐体出现较大变形。     

船运液态二氧化碳储罐爆炸事故的原因分析

在分析船运液态二氧化碳储罐爆炸事故的基础上,近似计算了其物理爆炸的能量,并采用TNT当量计算方法,分别估算了事故的人员死亡区域、重伤区域、轻伤区域的半径和建筑物毁灭性破坏区域的半径;同时根据事故容器设计参数的验算,指出由于对事故容器归属"低温压力容器"和"低温低应力压力容器"的错误划分造成制造材料选用的错误,以及违规使用,从而导致了事故的发生;并针对事故的原因,提出了应引起的反思。     

大开孔安全性有限元分析及建议

石化行业压力容器大开孔结构应用普遍,开孔区域应力情况复杂,利用分析设计技术对大开孔结构进行强度有限元分析,准确地得出了最大应力的位置及数值,保证了结构的安全性,为大开孔结构局部优化提供了计算依据。     

基于高斯模型的液氨储罐泄漏扩散仿真分析

为研究氨气泄漏的扩散距离与风速的关系,有效控制和降低事故的后果,以渭南某化工企业液氨储罐为研究对象,对液氨储罐泄漏的扩散规律进行数值仿真分析。首先运用MATLAB仿真模拟软件,采用高斯羽流模型,研究液氨储罐的泄漏扩散的影响因素,确定液氨扩散中毒危险区域。然后运用SPSS软件,采用曲线估计的方法,拟合泄漏扩散造成的下风向以及横风向距离与风速的关系。研究结果表明:液氨储罐泄漏达到连续稳定状态时,同一储罐泄露速率与泄漏孔径相关,孔径越小泄露速率越小,导致危险区域面积越小;大气稳定度越差时,所造成的危险区域面积更大;空气流动速度增加导致大气趋向稳定,能有效减小泄漏源造成的危险区域面积;获得了液氨储罐在白天(夜间)泄漏孔径为50 mm(25 mm)时,任何风速下人员中毒轻伤、重伤以及死亡的范围。     

大型浮顶储罐雷击事故分析及防雷技术研究

通过对典型大型浮顶储罐雷击事故分析,总结了这些事故的共性问题。结合浮顶储罐雷击形式及雷电火花放电研究,分析了大型浮顶储罐雷击火灾事故的机理。岚山输油站在等电位连接、一次密封形式结构等方面进行技术改造,经过验证这些措施有效减少了大型浮顶储罐火灾事故的发生。     

大型LNG混凝土储罐泄漏后温度场研究

在分析LNG的发展形势和研究LNG储罐泄漏的必要性的基础上,基于热学理论和大型有限元软件Ansys,探讨了LNG混凝土储罐模型中所采用的热学的传导、对流和辐射三大边界条件,建立了有限元数值模型,并对大型LNG混凝土储罐在各种泄漏情况下的温度场分布进行了有限元数值模拟与计算。结果表明:LNG混凝土储罐温度由内而外呈线性逐渐升高,并无突变;在Ansys模型里施加传导、对流和辐射边界条件后,储罐外壁的温度和环境温度基本一致,桩台底板中心区的温度比环境温度低,这些都与实际情况相符,从而验证了采用大型通用有限元软件Ansys进行LNG混凝土储罐热分析结果的有效性,对后续储罐结构在泄漏工况下的力学分析及抵御LNG泄漏造成的安全事故具有重要意义。     

石化企业储罐区无组织排放大气环境影响及对策研究

储罐无组织排放的定量估算是石化企业污染源核查的重要内容,也是环境影响评价中计算和确定大气环境防护距离的重要因素。文章对石油化工环境影响评价中确定储罐无组织排放量的估算方法进行探讨,以兰州炼油厂改扩建储罐区为例,选择《石油库节能设计导则》中推荐的方法对储罐区油气挥发外泄的TVOCs进行无组织排放量估算,并对拟改扩建储罐所在区域环境现状进行调查与评价,利用高斯面源模式预测无组织排放对区域大气环境影响的程度与范围。根据区域实际情况,结合总量控制指标及储罐所处区域环境现状,提出对策与建议。结果表明,将拱顶罐改造为浮顶罐、将小容积储罐改造为大容积浮顶罐等措施可有效减少储罐区TVOCs的无组织排放,从而减轻能源损耗和大气污染。     

苯储罐区火灾爆炸风险分析及对策措施

针对苯储罐区所处的区域位置及火灾爆炸危险性,运用道化学火灾、爆炸危险指数法对苯储罐区的火灾、爆炸风险进行分析评价,得出其安全措施补偿前后的火灾、爆炸指数,确定危险等级,并提出了预防火灾爆炸事故的对策措施。     

Bow-tie模型分析在乙烯球罐区的应用实践

针对乙烯球罐区属于一级重大危险源和高风险重点监控区域的特点,将Bow-tie模型分析方法引入到乙烯球罐区的风险管理中,通过识别危险因素和初始事件,确定乙烯泄漏为顶上事件,定性分析了导致乙烯球罐泄漏的原因和后果,设置有针对性的预防和减缓屏障,验证了各屏障的有效性,提出针对性的措施,实现Bow-tie模型分析方法在乙烯球罐区风险管控的成功运用。     

改性烟气脱硫球形活性炭的研究

以糠醛渣和炭粉的混合物为原料,分别掺入一定比例的CuO V2O5,MnO2,制备具有低温催化活性的炭载脱硫催化剂,并对其脱硫效果、孔径、脱硫反应前后Cu,V,Mn离子的存在形式进行了研究。结果表明,CuO V2O5,MnO2的加入使球形炭的比表面积降低,平均孔径增大,但脱硫效果却进一步提高,说明这两种金属活性组分在脱硫过程中确实起到了催化的作用。     

莲花湖库区红松水源涵养林土壤水分-物理性质的空间分布特征

运用地统计学对莲花湖库区红松水源涵养林表层土壤水分-物理性质进行了空间异质性分析。研究结果表明: 土壤含水量、土壤密度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度等因子均服从对数正态分布;毛管孔隙度最优拟合模型是球状模型,其它因子均为指数模型。土壤含水量、土壤密度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度块金值、变程、结构比、分数维和空间自相关系数最大值分别为0.311、0.297、0.192、0.293,6.87 m、10.29 m、8.31 m、8.88 m, 0.690、0.694、0.814、0.707,1.968、1.939、1.937、1.945,0.111、0.200、0.246、0.157。可见以上4个因子空间自相关性均较强,随着空间距离的增大,其相关性逐渐减弱。其中毛管孔隙度均一性程度较高;土壤含水量空间分布形态较复杂,破碎化程度高。     

黄河三角洲典型地区耕地土壤养分空间预测

掌握土壤养分的分布特点是实现养分优化管理的重要基础。论文选择黄河三角洲典型地区山东省垦利县为研究区,通过田间采样与实验室化验分析获取了1 278个样本（0~20 cm）的土壤碱解氮、有效磷、速效钾数据。在经典统计分析的基础上,用地统计学方法分析了土壤养分的空间变异特征,并拟合了养分的变异函数模型。利用普通克里格法（OK）、反距离权重法（IDW）、泛克里格法（UK）、径向基函数法（RBF）和局部多项式法（LP）5种方法进行空间插值,并采用独立数据集验证对插值结果进行精度评价,进而分析了各养分空间分布规律。为深入探索各方法的适用性规律,基于AN数据设计了离散、随机、聚集3种空间分布模式的数据,利用各模型的自动优化进行试验,对比分析了不同插值方法在土壤养分空间预测中的自适应性。结果表明：1）研究区碱解氮、有效磷、速效钾均为中等强度的空间变异和中等程度的空间自相关,其变异函数模型分别为球状模型、指数模型和球状模型,决定系数依次为0.951、0.892和0.787;2）在空间分布上,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量与地形和土地利用类型等有关,西南部地势较高,以水浇地和旱田为主,东北部沿黄农田受黄河淡水影响,耕地质量较好,而中部地区地势低平,以水田为主,养分含量偏低;3）相对于块金系数/基台值,Moran’s I是更为稳健有效的衡量土壤养分空间自相关性的方法;4）论文认为,空间分布模式、样本量、空间自相关性和空间聚集程度（最近邻比）均影响插值精度。在离散模式下,各方法自适应性均较差;在随机模式下,IDW与RBF自适应性优于OK和LP;在聚集模式下,各方法自适应性与样本量和空间自相关性有关,直至样本足够多时,4种插值方法精度接近。论文探明了研究区主要土壤养分的最佳插值预测方法,分析了土壤养分的变异特征和空间分布规律,为黄河三角洲典型地区耕地土壤养分利用管理和农业可持续发展提供了理论依据。     

基于SEM-EDS的大气降尘特征及来源解析——以荒漠草原区井工开采煤炭基地为例

利用场发射扫描电子显微镜-配能谱分析系统（SEM-EDS）于2019年3~5月对荒漠草原区煤炭基地及其周边5个功能区（煤炭工业区、煤炭运输道路、电力工业区、商住区和沙区）共计23个大气降尘样品的粒径特征、微观形貌、单颗粒能谱图进行检测分析.结果表明,各功能区大气降尘中颗粒物总体形貌基本相似,均包括近球状、类椭球状、颗粒状、块状和柱状/片状颗粒物以及烟尘集合体.此外,煤炭运输道路、电力工业区和商住区还存在球状颗粒物.各功能区大气降尘以>10μm颗粒物为主,其中,电力工业区、商住区、沙区和煤炭工业区大气降尘平均粒径均>100μm,且总量超过65%,煤炭运输道路大气降尘平均粒径为67.59μm,粒径>50μm的颗粒物量占53%.大气降尘主要由细粉砂、粗粉砂和细砂组成.大气降尘中颗粒物的类型包括存在于各功能区中的硅酸盐矿物（石英、钾长石和斜长石）、碳酸盐矿物（方解石和白云石）、硫酸盐矿物（石膏）和高岭石,存在于煤炭运输道路、煤炭工业区和电力工业区中的富铁颗粒,存在于煤炭工业区中的铁镁颗粒,存在于煤炭运输道路、煤炭工业区、电力工业区和商住区中的烟尘集合体和燃煤飞灰.大气降尘来源主要为本地源,包括各功能区中均存在的地表扬尘、工业扬尘、建筑扬尘和大气中二次化学反应产物,煤炭运输道路、煤炭工业区和电力工业区中存在的机动车零件磨损产物,以及煤炭运输道路、煤炭工业区、电力工业区和商住区中存在的机动车尾气排放和燃煤产物.     

液化石油气球罐泄漏扩散的数值模拟

利用流体力学Fluent软件,对液化石油气球罐区泄漏扩散进行了数值模拟,主要研究不同风速和不同形状障碍物存在条件下扩散流场的变化规律。结果表明:风速影响扩散方向、距离、浓度以及扩散平衡时间;障碍物的存在改变了常规扩散轨迹、空腔区浓度积聚,且不同曲率的障碍物在介质扩散过程中所承受的外压不同。该研究结果对球罐区安全事故救援具有指导意义。     

有机垃圾序批式厌氧消化水解动力学模型研究

在传统一级模型中引入水解有机颗粒表面积,推导并建立了片状颗粒、圆柱形颗粒和球形颗粒有机物水解修正一级模型.片状颗粒模型与传统一级模型的表达式相同.圆柱形颗粒模型和球形颗粒模型的水解速率与未水解颗粒有机物浓度并非服从一级反应动力学,而是分别与未水解颗粒有机物浓度的3/2和5/3次方成正比,且与颗粒有机物的初始浓度有关.通过试验求得有机垃圾的传统一级模型、圆柱形颗粒模型和球形颗粒模型的水解速率常数分别为0.2493、0.5378和0.6741d-1.模型预测结果与残差分析表明,有机垃圾的形状更接近于圆柱形或球形,修正一级模型比传统一级模型能更好地预测有机垃圾的水解过程.     

基于人工智能的深潜耐压球壳应力场映射

目的 针对深潜耐压球壳在真实下潜过程中全局应力场难以直接获取的问题,提出一种基于人工智能的深潜耐压球壳应力场映射算法。方法 构建深潜耐压球壳有限元模型,并开展仿真分析。提出深潜耐压球壳监测布点方案,进而利用长短时记忆神经网络(Long-short Term Memory Network,LSTM),将测点应力信息作为输入,将全局应力场信息作为输出,构建深潜耐压球壳应力场映射模型。最后,对不同测点下的映射结果进行分析。结果 与模型试验结果相比,仿真误差小于2%。与DNN模型及BP模型相比,映射误差分别下降94.92%与97.76%。结论 所提映射算法可在部分测点失效的情况下仍可以保持较高精度。     

不同形状污泥干燥特性的差异性及其成因分析

通过对100~300℃恒速干燥条件下饼状污泥和球状污泥的失重速率、干基质量变化的测定,系统分析了不同形状污泥干燥特性的差异及造成这种差异的原因.结果表明,饼状污泥在干燥过程中会产生裂缝,并分裂成若干小块,而球状污泥仅仅会产生体积收缩,形状并未发生变化.由于表观形态变化的差异,导致了污泥干燥过程的差异,饼状污泥的干燥过程分为升速和降速2个阶段,而球状污泥的干燥过程则分为升速、恒速和降速3个阶段;饼状污泥的平均干燥速率大于球状污泥.在150℃以上干燥时,饼状污泥的有机物在水分蒸发的同时即开始分解,而球状污泥则在水分蒸发完后才开始发生有机物分解.     

北京市西北城区取暖期环境大气中PM10的物理化学特征

根据监测资料探讨了北京市西北城区取暖期PM₁₀的逐日变化规律和日变化规律.分别使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究PM₁₀中的矿物成分及其微观形貌特征.结果表明夜间PM₁₀浓度普遍高于白天.XRD分析显示颗粒物粒度越细,其中所含的矿物种类越少.SEM研究得出,单个PM₁₀颗粒类型可初步分为有链状集合体、簇状集合体、圆球状、片状和不规则形状等5类.从数量上看,PM₁₀主要来自燃煤和汽车尾气.