管道压力对天然气射流火热辐射灾害的影响

天然气管道时常受到破坏,并诱发巨大的射流火焰,可能引燃周围建构物体。系统地分析了管道压力对天然气射流火热辐射灾害的影响,以建立天然气射流火热辐射灾害的系统定量分析方法。基于压力管道小孔泄漏模型和权重-多点源热辐射计算模型,建立了目标物体最大入射热辐射通量、管道压力和目标物与泄漏小孔水平距离的定量关系式。进而选定10 k W/m~2和31.5 k W/m~2作为城镇建筑物遭受引燃和机械破坏的热辐射通量阈值,得到了不同管道压力下天然气射流火热辐射灾害范围。计算结果表明,GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》依据管道压力所规定的燃气管道与建筑物的安全间距不能完全满足天然气管道破坏时射流火焰的安全要求,与某武汉天然气管道射流火事故后果一致。     

Thermal hazard and decomposition kinetics of 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium nitrate via TGA/DSC and FTIR

1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium nitrate ([Bmmim][NO₃]), a kind of versatile and novel ionic liquids, is widely applied in the modern petrochemical industry. Nevertheless, its thermal hazard safety data at high temperature or thermal disturbance conditions are currently unavailable. Therefore, this study aimed to characterize the thermal risk of [Bmmim][NO₃] through auto-ignition temperature measurements, flash point analysis, thermal gravimetric analysis/differential scanning calorimetry (TGA/DSC), TGA-Fourier transform infrared spectroscopy (TGA-FTIR) and thermal decomposition kinetics analysis. Additionally, [Bmmim][NO₃] was examined using isothermal thermogravimetric analysis at different temperatures (220, 230, 240, 250, 260 and 270 °C). The experimental results show that the flash point of [Bmmim][NO₃] is 305.70 ± 9.30 °C and the auto-ignition temperature is 341.00 ± 21.60 °C with an ignition delay time of 8.6 s. In addition, using the nitrogen atmosphere TGA data to calculate the activation energy according to the Friedman, Kissinger and Flynn-Wall-Ozawa methods, roughly the same results were obtained. Finally, TGA-FTIR results show that [Bmmim][NO₃] produced acetylene, butane, butanol and carbon dioxide during the thermal decomposition process. This study could provide data support and some guidance for the thermal hazard assessment and safety control of [Bmmim][NO₃] during its use and storage.     

重结晶LLM-105的热危险性分析

为了研究重结晶前后LLM-105在敞开体系、绝热体系中的热分解特性,采用溶剂-非溶剂法制备了形状规则、缺陷更少的重结晶LLM-105。以差示扫描量热仪研究了LLM-105的非等温热分解行为,利用Friedman法得到了非等温热分解动力学参数及TD24。采用加速量热仪研究了LLM-105的绝热分解行为,计算了绝热分解动力学参数及SADT。结果表明,重结晶LLM-105的非等温热分解起始温度(升温速率为10℃/min)、绝热起始分解温度、绝热最大升温速率分别为353.12℃、277.19℃、77.39℃/min,未重结晶LLM-105的相应参数值分别为341.62℃、273.77℃、136.62℃/min。重结晶LLM-105的非等温热分解起始温度、绝热起始分解温度更高,绝热最大升温速率更小。结晶品质是LLM-105的热分解特性、热危险性的重要影响因素。重结晶LLM-105具有更好的热稳定性,绝热分解反应更温和。     

硝酸铵与硝铵磷热稳定性对比研究

为了研究硝铵磷的热稳定性,用DSC－TG同步热分析仪测试了硝酸铵的热分解过程,根据升温速率分别为5,10,15 K／min的DSC和TG－DTG曲线,利用Ozawa法和Kissinger法求得的硝酸铵的活化能基本一致。用Rogers公式和Arrhenius公式求得指前因子和速率常数分别为1．62×1010 s－1,1．07×10－18 s－1（120℃）;硝酸铵在升温速率为5 K／min时,分解峰值温度的活化焓、活化熵、活化自由能分别为102．76 kJ／mol ,－62．35 J／（K·mol ）,134．98 kJ／mol;对比了硝酸铵和硝铵磷的DSC曲线,结果表明硝铵磷的吸热分解峰值温度低于硝酸铵,热稳定性更好。     

烃类池火灾热辐射量化分析模型探讨

为澄清有关烃类池火灾热辐射量化分析模型选择中存在的问题,针对"池火计算方法"模型进行量纲分析和物理意义方面的讨论,提出该模型在概念使用、量纲关系、热释放速率的计算以及池火焰模化等方面存在的问题。系统阐述点源模型、Shokri-Beyler模型、Mudan模型等常用烃类池火灾热辐射通量分析模型的适用条件和应用范围。点源模型适用于被辐射目标物从池火焰接受的热辐射通量小于5 kW.m-2情况下池火灾热辐射的量化分析;Shokri-Beyler模型主要应用于估算被辐射目标物从池火焰接受的热辐射通量大于5 kW.m-2的情况;Mudan模型可用于估算无风或有风条件下被辐射目标物从池火焰接受的热辐射通量。     

日本、韩国、东盟与我国石棉危害预防控制现状

简要介绍了日本、韩国、东盟各国以及我国石棉危害预防控制工作的现状,提出我国当前形势下应开展石棉危害现状的调研,研究建立石棉使用的许可管理制度,加强温石棉及其替代品危害性研究,并加强有关领域石棉危害预防控制法规政策的制定。     

尾矿库事故隐患及风险表征与防控方法*

为解决尾矿库安全隐患及风险,应用基于证据(Evidence-based)方法和事故树分析模型,辨识并表征尾矿库事故影响因素、隐患及耦合状态,根据事件发生可能性、潜在后果严重性和受体暴露程度相关独立参数,给出尾矿库事故风险表征方法,建立尾矿库事故多情景、多阶段（3段）、多层次和多等级（4级）风险防控框架。结果表明:对尾矿库5类事故（溃坝、漫顶、渗流、输送冒漏、库区扬尘）进行分析,得出基本事件或蛰伏隐患对尾矿库事故结构重要度或影响程度,给出尾矿库事故风险3维表征方法,并结合巴西布鲁马迪尼奥尾矿库进行实例应用,确定尾矿库风险等级（最高级4级）,验证方法可行性与有效性。研究结果可为尾矿库减灾防灾提供理论支撑与实践指导。     

高危作业有害因素控制水平监测预警系统的设计

为了对高危作业有害因素的预防控制水平动态评估和决策,本文运用信息监测预警的基本原理和理论,提出高危作业有害因素控制水平监测预警系统的指标体系,构建出高危作业有害因素控制水平监测预警体系和运行模式。通过该监测预警系统的运行,可以科学的判断出应关注的控制技术（检测、评价、防护、应急救援、职业病诊断）,应重点关注的有害因素,某项具体有害因素应该制定的具体标准等。     

LNG池火热辐射模型及安全距离影响因素研究

重点对LNG池火热辐射模型,模型应用方式,以及热辐射安全距离的影响因素做了详细研究,给出池火热辐射模型采用及安全距离计算的方法。对常用的热辐射计算模型(点源模型、LNGFire3和PoFM ISE模型)加以介绍,并对3种模型做了对比研究。PoFM ISE模型充分考虑大池火直径时不完全燃烧的因素以及风速对火焰高度的影响,建议当风速大于1.5 m/s,池火直径大于20 m时采用。同时,进一步研究影响LNG池火热辐射安全距离的各种因素,包括池火直径、风速、环境温度和湿度,从而得出不同条件下池火热辐射安全距离的要求。     

树冠火对输油站热辐射影响的数值模拟研究

树冠火是森林火灾的一种,在森林的树冠层燃烧和蔓延,主要由地表火在强风作用下引起.树冠火很少发生,约占森林火灾的5％,但其燃烧温度高、热释放速率大、蔓延速度快,对周围物体的破坏性极大.处在森林地区的输油站面临着树冠火带来的潜在风险.火灾产生的热辐射极有可能导致输油站内人员伤亡,设备遭到破坏.通过确定树冠火热释放速率、火灾发生位置及环境参数来设计火灾场景,采用火灾动力学场模拟软件FDS,模拟分析树冠火对输油站的热辐射影响.结果表明,由于无法采用地面扑救,防火隔离带是应对树冠火威胁的有效措施;当防火隔离带达到一定间距时,有风条件下与无风条件相比目标物体不会接收到更多的热辐射;防火隔离带设置为坡面形式,可以增加其表面积,从而吸收更多的热辐射.     

Green thermal analysis for predicting thermal hazard of storage and transportation safety for tert-butyl peroxybenzoate

Liquid organic peroxides, such as tert-butyl peroxybenzoate (TBPB), have been widely employed in the petrifaction industry as a polymerization formation agent. This study investigated the thermokinetic parameters of TBPB by isothermal kinetic algorithms and non-isothermal kinetic equations, using thermal activity monitor III (TAM III) and differential scanning calorimetry (DSC), respectively. Simulations of 0.5 L, 25 kg, 55 gallon, and 400 kg reactors in liquid thermal explosion models were performed and compared to the results in the literature. A green thermal analysis was developed for a reactor containing TBPB to prevent pollution and reduce the energy consumption by thermal decomposition. It is based on the thermal hazard properties, such as the heat of decomposition (ΔH_d), activation energy (E_a), self-accelerating decomposition temperature (SADT), control temperature (CT), emergency temperature (ET), and critical temperature (TCR). From the experimental results, the optimal conditions to avoid violent runaway reactions during the storage and transportation of TBPB were determined.     

非均匀热环境下热舒适评价的两种方法及其关键技术

针对非均匀热环境下乘员热舒适性的评价问题,提出当量温度评价指标(EQT)和当量均匀温度评价指标(EHT);完成这两种评价指标的关键技术在于如何进行流场的三维Navier-Stokes方程与人体的生物热方程之间的耦合迭代。在进行数值计算时发现:流场计算时人体皮肤表面给温度分布(即提D irichlet问题)、人体的生物热方程求解时给热流密度分布(即提Neumann问题),采用其边界条件的提法后,使得非均匀热环境下的流场与人体生物热方程之间的大迭代容易收敛和稳定。典型算例表明:对同一种物理问题,尽管两种评价下所得到的当量温度不同,但得出的评价效果是一致的,这就从侧面显示了这两种评价方法的一致性与有效性。     

井喷喷射火热辐射影响范围与模型对比分析研究

为了评价井喷事故时喷射火的风险,对比分析Flacs、Thornton模型和点源模型在不同泄漏速率、风速下喷射火热辐射强度计算结果,探讨在相同泄漏速率或相同风速下各模型之间的差异.根据塔里木某口油井的工况,分析在风速为7 m/s,泄漏速率分别为200,170,140,120,90 kg/s和在泄漏速率为140 kg/s时...     

Flame-propagation behavior and a dynamic model for the thermal-radiation effects in coal-dust explosions

To reveal the flame-propagation behavior and the thermal-radiation effects during coal-dust explosions, two coal-dust clouds were tested in a semi-enclosed vertical combustion tube. A high-speed video camera and a thermal infrared imaging device were used to record the flame-propagation process and the thermal-radiation effects of the fireball at the combustion-tube outlet. The flame propagated more quickly and with a higher temperature in the more volatile coal-dust cloud. The coal-dust concentration also significantly affected the propagation behavior of the combustion zone. When the coal-dust concentration was increased, the flame-propagation velocity and the fireball temperature increased before decreasing overall. Based on the experimental results, a dynamic model of the thermal radiation was employed to describe the changes in the fireballs quantitatively and to estimate the thermal-radiation effects during coal-dust explosions.     

高温高产气井自由套管热应力研究

高温高产天然气开采所诱导的环空流体热膨胀及套管所受的热应力对井筒安全带来严峻挑战,套管爆裂及井口装置密封失效事件时有发生,因此,研究井口热应力及套管头升高十分必要.综合考虑井筒温度场、各层套管水泥返深、套管强度与力学稳定性等因素,建立了未封固井段自由套管轴向载荷及变形的计算方法,研究了高温高产气井热应力对套管及井口装置安全的影响.最后,以我国南海某气田为例,进行了井口热应力与套管头升高值的计算.结果表明,自由套管段的温度变化与各层套管水泥返深是影响井口热应力和套管头升高值的主要因素,井口热应力随表层套管和导管的水泥返深增加而增大,优化各层套管的水泥返深可以减小井口热应力;同时,随日产量增大,井筒温度升高,井口热应力和套管头升高值增加.     

消防服用织物热防护性能测试分析与研究

热防护性能(Thermal protective performance—TPP)是阻燃型服装或织物隔热防护性能重要指标。本文在已研制的一种模拟人体皮肤及体形的高温"圆筒仪"上进行了改进,并用其测试阻燃服装织物的热防护性能。用膜电偶测量模拟皮肤器表面温升率,并结合烧伤积分模型的评价方法来计算达到二级烧伤的防热时间。与其它一维平面测试装置相比,本装置可较为准确评估实际服装热收缩特征对服装热防护性能的影响。     

泡沫-细水雾对变压器油池火的冷却及热辐射阻隔特性研究

泡沫-细水雾在全尺寸变压器灭火实验中展现出高效灭火性能。纯水细水雾具有冷却效果好、热辐射阻隔能力强的特点,但添加泡沫灭火剂后对其冷却及热辐射阻隔特性的影响机制尚不明确。对泡沫-细水雾和纯水细水雾的冷却与热辐射阻隔特性进行了对比实验,并基于雾特性测试结果对相应性能的差异进行了分析。发现添加泡沫灭火剂后能降低水雾的粒径,从而令泡沫-细水雾的冷却和热辐射阻隔性能优于纯水细水雾。此外,泡沫灭火剂中的阻燃物质也是加速火焰熄灭的重要因素。研究结果可为变压器灭火系统选择、泡沫-细水雾系统工况参数优化等方面提供理论指导。