典型化工设备地震破坏形式分析与控制

针对化工生产连续性强,管线接口多,塔罐类设备多而高,其刚度强度分布不均匀,结构重心高等特点,从地震对化工企业的影响人手,简述了地震波的传播形式及其对化工设备的破坏作用,重点分析了典型化工设备(如塔类、罐类、管线类)在地震情况下的破坏形式及破坏原因,同时从化工企业的布局、选址,建(构)筑物、设备、工艺管道的抗震设计,设备...     

危险化学品泄漏扩散模型的研究现状分析与比较

为了对危险化学品港口装卸过程中泄漏危险度进行量化评定,基于泄漏扩散模型提高港口的应急处理技术,对危险化学品泄漏扩散模型的研究现状从理论研究、试验研究、应用研究3方面进行深入分析。着重对高斯模型(Gaussian model),BM模型,Sutton模型,FEM3模型,箱及相似模型,P-G模型等模型从理论描述方法、适用对象和范围、计算精度和难易、参数选取等方面进行优缺点的对比研究,认为:由于危险化学品泄漏和扩散行为的复杂性,影响因素的多样性,使各类模型在具备一定的理论价值和现实意义的同时,还存在着参数选取不确定性、试验模拟差异性以及实际应用局限性的问题和不足,运用计算机技术完善试验结果数据库、改进数学仿真模型是其进一步研究发展的趋势。     

诱导排烟系统应用于地下车库的实验研究

运用实验研究的方法分析了诱导排烟系统在地下车库中应用的可行性,研究了布置方式、诱导风速等敏感参数对排烟效果的影响,主要分析了火源上游不同位置处温度的变化。结果表明,诱导排烟系统能有效地抑制烟气向上游的逆流并能加强烟气的热对流,降低上游烟气的温度;另外,开启少于均匀布置诱导风机数目下,菱形布置诱导风机下的排烟效果优于均匀排列布置;在实验风速范围内,诱导排烟系统对上游烟气的控制和降温能力随着诱导风速的增加而提高,同时,在火源功率一定的条件下,增大诱导风速对控烟效果的改善存在临界值。     

填埋场内温度场下渗滤液饱和带内硫酸盐还原行为表征

填埋场内渗滤液饱和带是物质交换和生化反应的活跃区域,也是含硫恶臭的主要发生源.本研究探究了填埋场内温度场下渗滤液饱和带内硫酸盐还原行为特征,结果表明,在25～55℃逐步升温的温度场下,渗滤液饱和带内的硫酸盐还原行为逐步增强且差异显著.渗滤液饱和带纵向SO42-和DOC迁移转化规律各异但趋势相同.硫酸盐还原行为主要发生在固液交界区和固相区,且固液交界区的电子供、受体呈特定化学计量关系.电子供体是引起硫酸盐还原行为差异的主要原因.本研究揭示的温度场下渗滤液饱和带内硫酸盐还原行为可为填埋场精准除臭提供重要依据.     

有机污染土壤堆式热脱附过程中热湿迁移试验及数值模拟

堆式燃气热脱附技术因具有二次污染小、污染物去除率高和处理周期短等优势而得到快速发展. 土壤中的水分是影响堆体热修复过程中土壤升温的关键因素,然而其热湿迁移机理尚不明晰,工程设计主要依赖于实践经验. 该研究以山东省某污染场地的砂质壤土开展堆体热湿迁移试验,结合COMSOL仿真模拟,系统分析加热过程中土壤温度和湿度在竖直及水平方向上的变化规律. 结果表明:热源附近土壤水分呈逐渐升高并出现短暂峰值(高于初始值10.9%)后再下降的趋势,水分峰值随温度提高而升高;热源温度越高,土壤中水汽的对流和扩散作用愈加明显,当热源温度由50.0 ℃升至100 ℃时,监测点体积含水量下降率由4.50%升至27.2%,且水汽的浓度扩散机制在水分迁移过程中占主导作用;对于相同热源作用下,初始体积含水量较高的土壤具有相对较高的温度变化,温升过程中对流传热以及热传导的作用更显著,当初始体积含水量由0.0700 m3/m3升至0.160 m3/m3时,监测点的温度由37.1 ℃升至40.0 ℃,其中多孔基体间的热传导作用占主导. 研究显示,堆体热脱附过程中土壤水分迁移规律与土壤体积含水量、距热源的距离、热源温度有关,且多孔基体间的热传导是引起土壤升温的主要机制.      

基于DPM模型的水喷雾抑制氯气泄漏扩散方法研究北大核心CSCD

有效的有毒气体泄漏扩散抑制方法可以减少液氯槽罐车道路运输事故泄漏后对周围人员生命健康的威胁。运用理论分析与数值模拟相结合的方法,建立了水喷雾抑制氯气泄漏扩散控制模型;采用Fluent软件对水喷雾抑制氯气泄漏扩散行为进行了数值模拟,分析了基于离散相模型(DPM)的不同喷射源类型、位置、数量等关键参数对氯气泄漏扩散抑制效果的影响。结果表明：不同喷射源类型水雾均能对氯气泄漏扩散起到抑制作用,但作用方式不同;在坡道路面设置水雾喷射源对坡道路面的氯气云团扩散具有更好的抑制效果,且随着与罐体距离的缩短,其抑制效果更佳;在坡道路面与平面路面的交界处或附近设置水雾喷射源,对平面路段后方的氯气云团扩散具有较好的抑制效果;随着水雾喷射源数量的增加,水雾对氯气泄漏扩散的抑制作用增强。该研究成果可为液氯道路运输过程中的氯气泄漏扩散应急处置提供理论依据。     

天津大气稳定度特征及基于湍流扩散系数优化的空气质量数值模拟研究

空气质量模式中湍流引起的垂直混合与湍流扩散系数K密切相关.为避免针对强稳定边界层计算中可能出现“无湍流大气”(即K=0)的异常结果,模式通过预设最小湍流扩散系数Kzmin,定义了K值的下限.检验表明天津空气质量模式整体模拟效果较好,但02:00—08:00存在系统性偏高的问题.针对这一问题,本文在天津大气稳定度特征分析和模式评估基础上,利用气象塔和系留获取真实湍流扩散系数,试验性修正重污染期间Kzmin取值,以期探索提升稳定层结条件下天津空气质量模式PM_2.5模拟能力.结果表明：天津不同大气层结稳定度占比分别为4.91%(强不稳定)、9.33%(不稳定)、18.86%(弱不稳定)、50.29%(中性)、13.00%(较稳定)和3.61%(稳定).大气稳定条件下PM_2.5浓度(62.6μg·m^-3)相较不稳定和中性条件(38.8μg·m^-3)升高61.3%,02:00—08:00稳定大气层结占比显著提升(28.2%),模式对该时段PM_2.5浓度模拟存在系统性高估现象(9.3%)....     

丹江口水库氮磷内源释放对比

利用柱状沉积物采样器在丹江口水库采集不同点位原位柱状沉积物,通过静态培养释放实验及间隙水分子扩散模型两种方法获取沉积物-水界面N和P释放速率,分析水体N和P释放特征.结果表明,不同采样点N和P界面交换速率差异显著.静态培养条件下,5个点位NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P释放速率分别为13. 07～24. 88 mg·(m~2·d)~(-1)和3. 06～6. 02 mg·(m~2·d)~(-1);分子扩散模型条件下,5个点位NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P释放速率分别为2. 67～7. 25 mg·(m~2·d)~(-1)和0. 04～0. 18 mg·(m~2·d)~(-1). N和P释放速率总体呈北高南低的趋势,支流N和P最低释放速率分别是主库区最高释放速率的1. 48和1. 57倍.两种方法均表明郭家山支流N和P的释放速率最高,具有较大内源N和P释放风险.比较两种方法发现,利用Fick定律计算出的界面N和P释放速率明显小于柱样模拟方法得出的结果,N和P的R/F值分别为3. 43～4. 98和29. 67～72. 88,这表明用分子扩散模型法进行内源释放速率估算时,偏离真实情况较大,而原柱样静态模拟实验则较贴近真实情况.     

LNG全容罐安全阀尾管设置研究

针对LNG全容罐罐顶安全阀尾管排放气被点燃后产生的喷射火热辐射,可能导致全容罐开裂、坍塌等事故情况,分析确定安全阀尾管高度及排放方向是火灾热辐射影响范围的重要因素,通过采用DNV PHAST软件进行16×10~4 m~3全容罐罐顶安全阀释放可燃气云扩散影响及喷射火热辐射影响模拟计算,确定安全阀尾管高度15 m,垂直排放时能够满足相关安全要求,为LNG全容罐安全阀尾管高度优化设计提供了一种模拟计算方法。     

油田井口加热炉烟尘排放超标原因分析及治理方法

针对井口加热炉燃用套管气出现的烟尘排放超标问题,从燃烧方式及燃料组成方面分析发现,加热炉所采用的扩散式燃烧,火焰面燃料侧缺少氧气,燃料产生热分解生成炭黑颗粒;另外,套管气含有大量的重碳烷烃,其稳定性差、分解温度低,加剧了热分解反应。因此,控制套管气质量和改变燃烧方式是治理烟尘排放超标的基本途径。但是井口加装轻烃回收装置,分离出套管气中的重碳烷烃,成本高不可行。最终,基于预混燃烧理论,设计了双调风预混燃烧装置,现场实施结果表明,不仅烟尘排放降低了87.8%,而且NOx排放降低了58.6%、热效率提升了8.2%。实践证明,预混燃烧是治理井口加热炉烟尘排放超标的有效方法。