加氢站用45 MPa高压储氢瓶式容器火烧试验模拟*

为研究加氢站用高压储氢容器在火灾下的安全性能,采用计算流体力学（CFD）方法对45 MPa高压储氢瓶式容器火烧试验过程进行模拟研究,结合气瓶火烧试验,分析高压储氢容器火灾下的热响应过程,研究不同因素对储氢容器压力泄放装置动作时间的影响。结果表明:613 s以内试验压力与模拟数据的最大相对误差为3.9%,模型误差在可接受范围;不同充装介质对安全泄放装置动作时间影响不大;不同充装压力对容器内介质压升速率影响较大,充装水平较高时压力泄放装置更快动作,较低的充装压力下容器内介质温升较快;不同环境温度对介质温升影响较小。     

车用压缩天然气瓶火烧试验技术研究

介绍了车用压缩天然气气瓶的火烧试验要求,对检测设备进行了研究,对检测方法及检测中遇到的问题进行了分析探讨。     

爆破片—易熔合金泄压装置在CNG长管拖车火灾环境下的响应行为研究

针对CNG长管拖车爆破片—易熔合金塞组合装置独特的结构形式及其在火灾事故中的响应特点,采用火烧试验的手段探究了爆破片—易熔合金塞组合泄压装置发生动作的外部受火条件及内在泄放规律。试验结果表明,在火焰包覆工况下,易熔合金能迅速融化,瓶内气体安全泄放,且泄放压力低于设计泄放压力;然而在隔离火焰的工况下,仅靠热传导作用无法实现易熔合金在较短的时间内动作,致使气瓶长期处于火灾的环境下,加大了气瓶爆炸风险。     

车用复合材料储氢气瓶火烧试验方法标准对比研究

为了明确现有车用复合材料储氢气瓶火烧试验方法有待进一步研究的问题,介绍国内外车用复合材料储氢气瓶的技术规范与标准中的火烧试验方法,采用对比分析的方法,从试验形式、火源设置、温度测量要求、安全防护要求、试验温度要求、试验结果及合格指标等方面,分析各标准中车用复合材料储氢气瓶火烧试验方法的异同。结果表明:国内外标准在车用复合材料储氢气瓶火烧试验的试验形式、通用要求、试验步骤、合格指标等方面的规定有较大差异,需开展进一步研究工作;火烧试验的安全防护装置的结构设计和布置方法应进一步明确;建议开展火烧试验装置的设计研发和大量局部火烧试验研究,验证火烧试验方法中关键参数的设置合理性。     

车用气瓶检测站危险分析

减轻车辆对环境污染,公共交通汽车大力发展清洁燃料汽车,燃料为液化石油气和压缩天然气.盛装液化石油气和压缩天然气的容器为气瓶,为保证车用气瓶的安全使用,必须对车用气瓶进行检测.本论文根据检验工艺和物质的特性,对北京市新建车用气瓶检测站进行安全分析,并提出了安全控制措施.     

复合材料气瓶的自紧设计研究

随着能源结构的变化和环境污染日益加剧,汽车工业研究的重点开始转向清洁能源领域,采用天然气为燃料的汽车越来越受到大家的欢迎,而作为天然气的盛装载体一气瓶的发展必将会迎来新的挑战。自紧压力设计是复合材料气瓶成型工艺的一个重要手段,也是气瓶应力分析中的一个关键环节,本文借助ABAQUS有限元分析软件,对车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶进行了力学分析,建立了有限元分析模型。     

丁二烯聚合放热危险特性和安全泄放面积计算

为探讨丁二烯的聚合放热危险特性,并为某化工厂丁二烯储罐安全泄放设计提供依据,利用新型绝热量热仪VSP2,对丁二烯的聚合放热过程及加有阻聚剂对叔丁基邻苯二酚(TBC)的丁二烯的聚合放热过程进行试验研究,得到温度、压力随时间变化的数据。用Leung法和平衡速率模型(ERM),分别计算得到该厂丁二烯储罐的安全泄放流量和泄放能力,并最终确定其安全泄放面积。结果表明:丁二烯聚合反应的起始放热温度为70.26℃,反应失控后体系的最高温度和最高压力分别达到194.07℃和1.06 MPa,具有较大的危险性;阻聚剂TBC能有效阻止丁二烯的聚合;丁二烯聚合反应的泄放类型为蒸气型泄放,计算得到该化工厂丁二烯储罐的安全泄放面积为0.06 m2。     

过氧丙酸分解反应的失控泄放特性研究

为研究过氧丙酸分解反应的失控泄放特性,利用泄放模式实验装置对过氧丙酸在不同泄放口径和泄放压力下的顶部和底部的泄放过程进行了试验模拟,得到了过氧丙酸的失控特性参数和不同条件下的泄放特征。结果表明:过氧丙酸失控反应泄放易出现二次峰值现象,初次峰值为气相泄放,二次峰值为气液两相泄放;二次峰值的出现取决于泄放口径及泄放时的物料温度,与泄放压力无关;恒压泄放容易出现非平衡泄放,导致较高最大累积压力和较高的釜内物料温度;底部泄放能够使釜内物料快速排空。     

双氧水绝热分解特性的安全泄放研究

反应热失控是引起设备超压的重要因素之一,可靠的安全泄放装置是防止设备发生超压破坏的最有效方法。为了对双氧水储罐的泄放面积进行设计,利用泄放口尺寸测试装置VSP2(Vent Sizing Package 2)对封闭环境下质量分数为20%的H_2O_2进行测试,得到反应失控过程中的热力学参数,并依此推算出不同泄放压力下的安全泄放面积A。结果表明,在绝热条件下,20%H_2O_2的起始分解温度为70℃,比反应热为435.49 k J/kg,最大压力为6.26 MPa。双氧水反应体系的泄放类型为缓和混合体系,采用DIERS设计方法和OMEGA方法计算不同泄放压力下的泄放面积。安全泄放面积随泄放压力增加而增大。VSP2具有很低的热惯量,可为失控反应安全泄放设计提供基础数据,以提高设计的可靠性。     

反应失控条件下过氧化二叔丁基-甲苯体系的安全泄放研究

安全泄放是在失控条件下降低反应体系风险最为经济有效的技术措施。为了研究泄放口的设计,利用高性能绝热量热仪PhiTEC II对质量分数20%的过氧化二叔丁基(DTBP)-甲苯(C7H8)体系进行了测试,得到热惯量1.06条件下温升速率、压升速率随温度变化的数据。结果表明:该DTBP体系的起始分解温度为148℃,其反应体系属蒸汽和气体共同作用的混合体系;采用Leung方法和OMEGA方法对该体系的安全泄放量和泄放装置的泄放能力进行了计算,求得当泄放压力为0.25 MPa时的泄放面积为0.001 4 m2;低热惯量的绝热量热仪Phi-TEC II可以为失控反应的压力泄放设计提供基础数据,有利于提高安全泄放设计的可靠性。     

基于1 m3泄爆装置的墨粉爆炸泄压机制研究*

为了研究墨粉在爆炸泄压过程中燃烧与流动的变化机制,通过改变泄爆片尺寸、墨粉浓度以及泄爆片的惯性力等参数对爆炸泄放过程中反应釜中压力以及外场火焰形态变化进行试验研究,同时与完全封闭空间内不同墨粉浓度的压力曲线对比。研究结果表明:相同泄爆开口尺寸下,粉尘浓度与受控爆炸压力（采用爆炸泄压保护措施后工业腔体内产生的压力）负相关;开口尺寸增加可以提升泄压效率;结合外场火焰形态的变化情况揭示声动火焰不稳定性对反应釜中压力发展的影响;通过无惯性泄爆试验的对比证明泄爆片惯性对受控爆炸压力的影响不可忽视。     

基于VSP2的引发剂质量分数对醋酸乙烯聚合反应失控特性及安全泄放设计影响研究

为了解决醋酸乙烯聚合反应失控所引起的超压问题,通过VSP2绝热量热仪研究了醋酸乙烯聚合反应的失控特性,并通过Leung's法对某醋酸乙烯聚合反应器的安全泄放面积进行了计算;然后,在其他条件不变的情况下,研究引发剂质量分数对失控特性和泄放面积的影响,结果表明,引发剂质量分数对反应总放热量的影响不大,体系绝热温升为105~115℃;但引发剂质量分数越大,失控反应的最大温升速率和最大压升速率越大。这是因为引发剂质量分数越大,在相同泄放压力和最大累积压力下,单位质量反应物的放热速率就越大,也就需要更大的泄放面积;最后,引入无量纲数W~*、G~*和A~*,拟合出它们与引发剂质量分数X*的关系式,结果表明,在研究范围内所需安全泄放面积随引发剂质量分数线性增大。     

球形容器内可燃气体泄爆过程的数值模拟

利用流体力学软件Fluent对球形容器泄爆过程中流场进行数值模拟,分析泄爆导管长度和泄放压力对爆炸压力和爆炸强度的影响,以及泄爆过程中火焰阵面和速度场的变化。研究表明,泄爆过程增大了燃烧火焰的面积,燃烧火焰在泄爆过程中发生湍流,燃烧速度得到极大地加速,泄爆导管对于容器内的高压气体的泄放起到了约束作用,泄爆导管的长度是影响泄爆过程中容器内部压力变化的重要因素。     

天然气车用气瓶安装监督检验的体会

1前言 作为天然气汽车的燃料储存容器,天然气车用气瓶具有体积小、压力大、充装介质易燃易爆危险品的特性。新颁布的《车用气瓶安全技术监察规程》提出了对车用气瓶的安装过程实行监督检验的要求。规程要求安装单位应当取得车用气瓶安装许可证后．     

泄爆面特征参数对天然气爆炸超压峰值的影响规律

为揭示泄爆面特征参数对大尺度受限空间内天然气爆炸超压峰值结构的影响机制,基于典型房间特征,借助计算流体动力学技术研究不同泄爆面开启压力、开启时间以及泄压比等参数条件下室内天然气泄爆超压峰值结构的分布规律。研究结果表明:峰值Pb随开启压力和开启时间增加均呈线性增长趋势,而泄压比对Pb影响较小;峰值Pmfa与室内最大火焰面积有关,随开启压力、开启时间的增加和泄压比的减小,气体出流速度增大,进而产生更强的湍流,导致室内火焰面积和气体燃烧率增加,最终Pmfa增大;峰值Pext随泄压比增加呈快速降低趋势,同时开启压力和开启时间对Pext影响具有协同效应,共同促进Pext快速增加。     

浅析车用气瓶安装中存在的问题及建议

1前言 压缩天然气（CompressedNaturalGas,简称CNG）作为汽车燃料,由于其有经济效益显著、社会效益突出、环境污染小、使用方便等特点,已在我国部分城市公交、出租车辆上使用。但随着CNG安装车辆的增多,其安全问题越来越引起社会关注。为此,国家质检总局及时出台了《车用气瓶安全技术监察规程》等安全技术规范、法规,对车用气瓶的安全监管提出了要求。针对嘉兴市压缩天然气车辆安装现状及车用气瓶安装单位主要在资源条件,标准执行不到位等存在的共性问题,本文结合监督检验过程中发现的问题谈一些不成熟的看法和建议,供大家参考。     

基于氢气充放试验及数值模拟的储氢气瓶安全评价

储氢气瓶是新能源汽车的重要储能设备,其可靠性直接关系到汽车的安全性。研究了不同环境温度下,35 MPa铝合金内胆车用储氢III型气瓶在充放气时的最终温度和应力分布情况,并对其安全性进行了评价。借助试验测试平台,在不同温度下进行了实际充放试验。试验过程中无漏气现象,且最终温度符合要求,表明储氢气瓶在试验条件下是安全的。由此,在获得了储氢气瓶充放时热响应规律的基础上,对不同温度下的氢气充放过程进行了数值模拟,得到其应力分布情况。结果表明,储氢气瓶复合层的应力远小于其材料抗拉强度,即内胆和复合层的强度均可视为满足要求。研究结果可为储氢气瓶的试验开展、安全评价、寿命预测提供依据。     

天然气车用气瓶加气站的安全分析

随着清洁能源的快速发展,以液化天然气（LNG）、压缩天然气（CNG）为燃料的汽车大量涌现,仅珠海地区公共汽车及出租汽车就过千辆。与此同时,为车用气瓶加气的充装站也在各地建设投产。加气站因集中于城市重要街区,必须对建站的安全以及日后运行管理给予高度重视。本文将笔者单位多年对天然气车用气瓶加气站充装鉴定评审所发现问题进行分类汇总加以分析说明。     

点火位置和开口率对泄压管道内爆炸压力的影响

为探究2种初始条件对天然气爆炸压力的影响特性,搭建球形容器泄压管道试验系统,通过在球形容器和泄压管道内布置压力传感器,研究不同点火位置(距球心0、2. 7、4. 7 m)和开口率(0%、25%、60%、100%)对天然气爆炸压力特性的影响。结果表明:当点火位置位于2. 7和4. 7 m时,球形容器内的峰值压力和升压速率显著大于0 m处点火的数值;设置泄压口明显降低了球形容器内的峰值压力,而随泄压口开口率增大,球内峰值压力降低幅度较小;容器密闭时,管道末端峰值压力在0 m处点火时最大,容器设有泄压口时,管道末端峰值压力在4. 7 m处点火时最大;在0 m处点火后管道末端的最大升压速率小于在2. 7和4. 7 m处点火后的速率。     

带超压泄放装置压力容器气密性试验的讨论

本文对带超压泄放装置压力容器的气密性试验要求进行了讨论,分析了必须进行泄漏试验的压力容器种类和带超压泄放装置压力容器气密性试验的目的,通过对TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB 150.1~GB 150.4—2011《压力容器》中相关规定的分析,给出了带超压泄放装置压力容器气密性试验的建议方法。