过程液氯贮槽装置封闭厂房及事故氯吸收塔联用安全效用分析

分析、设立液氯贮槽液相泄漏的几种典型事故情景,并利用液相泄漏、液池蒸发、重气扩散和人员中毒死亡概率等模型对比研究封闭厂房及事故氯吸收塔等安全措施对液氯贮槽液相泄漏扩散中毒后果的影响,给出不同事故情景下液氯泄漏速率、液池半径、液池蒸发速率、室外氯气中毒死亡概率等事故后果特征值。对封闭厂房及事故氯吸收塔安全效用进行定量分析和比较研究。结果表明,液氯贮槽的封闭厂房对抑制液氯泄漏扩散中毒事故后果效用明显;事故氯吸收塔能消除液氯贮槽微小孔泄漏所对应的小事故情景,还能对封闭厂房最严重泄漏事故后果起到初期削峰作用。显然,封闭厂房及事故氯吸收塔联用可以降低液氯贮槽事故影响后果,具有良好安全效用。     

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。     

基于概率神经网络的液氨汽车罐车复合故障诊断

故障诊断在保证危险化学品汽车罐车运输安全方面具有重要意义。从国内交通运输安全的实际要求出发,依据液氨汽车罐车的结构特点及国家法律法规的要求,比较全面、系统地分析了液氨汽车罐车故障特征的相关参数,并将其作为概率神经网络的输入结点。根据实际可能发生的故障分类模式,考虑到故障诊断的容错能力和自适应能力,提出了基于概率神经网络的复合故障诊断模型。利用指标参数作为网络训练样本,对未知故障模式进行诊断,并以广西地区压力容器检验所液氨检测数据为例进行说明。理论分析和实例计算表明,该模型物理概念清晰,计算结果合理,精度较高,在危险化学品汽车罐车故障诊断中有很好的适用性。该项工作可为我国危险化学品汽车罐车故障智能诊断的深入开展提供参考依据。     

浮顶油罐油气惰化防火防爆实验研究

对浮顶油罐的油气空间进行惰化,是一种新的油罐防火防爆方法。向浮顶油罐一、二次密封间的油气空间中加入氮气,可缩小浮顶油罐的一、二次密封之间环形空间油气的爆炸极限的范围。根据这一原理,通过模型实验对大型双重密封型浮顶油罐的油气空间进行了氮气惰化保护实验研究。实验结果表明油气空间内氮气的体积分数会随着氮气通入时间的增长而逐渐升高,油气的体积分数则逐渐降低。氮气通入开始一段时间,环形空间内氮气的体积分数会迅速上升,油气体积分数迅速下降。但随着氮气通入时间的增长,氮气体积分数的上升和油气体积分数的下降速度都会趋于平缓。另外当入口处氮气流量从27Nm3/h变化到54Nm3/h时,为使油气体积分数下降至油气爆炸下限1%所需氮气持续通入的时间也从300分钟左右下降至200分钟左右。     

管棚预支护条件下隧道开挖面稳定的可靠度分析

为考虑土体参数的变异性对隧道开挖面稳定性的影响,基于可靠度理论,采用三维弹塑性有限元数值模拟方法,计算管棚预支护条件下隧道开挖面极限支护力;以不同工况下地层参数及其极限支护压力比作为样本,待BP神经网络训练完毕后,即可预测大量给定地层参数工况下的开挖面极限支护压力比,对其进行统计,得到概率分布特征;在理论分析的基础上,结合工程实际,建立了管棚预支护条件下隧道开挖面稳定的极限状态方程,运用粒子群优化算法,对其进行可靠度分析。研究结果表明:采用管棚预支护的隧道,开挖面支护压力存在极限值,达到该值后,增加较小幅度的支护力,就能较大程度地提高隧道开挖面稳定的可靠度。     

Blast damage to storage tanks and steel clad buildings

The 2005 Buncefield vapour cloud explosion showed the huge cost associated with blast damage to commercial property surrounding a major explosion incident. In most cases there was serious disruption to business activity; in many cases the buildings had to be demolished or abandoned for long periods until extensive repairs were carried out.Another key feature of this and other recent vapour cloud explosions has been the damage done to storage tanks. The blasts almost invariably cause immediate top and bund fires in any tanks surrounded by the vapour – even if they contain relatively high flashpoint materials such as diesel.The first part of this paper describes the patterns of damage observed in buildings in the industrial estates around Buncefield. Methods for assessing the degree of external and internal damage are presented.The second part of the paper deals with failure modes and ignition of various types of liquid storage tank during vapour cloud explosions. Again, the Buncefield data provides excellent examples that illustrate the importance of tank design, fill level, location relative to the cloud, etc.     

全二维气相色谱/飞行时间质谱联用监测环境空气中VOCs

采用全采样系统-全二维气相色谱/飞行时间质谱联用技术监测环境空气中的VOCs,优化了调制周期、升温程序、进样体积等分析条件.39种目标化合物在0 μg/m3～10.0 μg/m3范围内线性良好,检出限范围为0.03 μg/m3～0.09 μg/m3,标准气体平行测定的RSD为1.1％ ～5.3％.应用于化工园区环境空气样品测定,与热脱附-气相色谱/质谱法相比,目标物的分离效果更佳.     

曝气池气泡羽流数值模拟及其氧转移影响

结合水流大涡模拟和气泡的颗粒轨道模型建立了曝气池气泡羽流数学模型,依据实测的气泡直径分布在数学模型中设定了10组气泡尺寸.通过对曝气池物理模型的数值模拟和清水氧转移测定实验研究了气泡羽流的流动特性及其对氧转移的影响.结果表明,曝气池内水流在气泡羽流中心区两侧形成环流,在底部区域水流流速的方向基本上是向上的;在距曝气器0.4 m以上的高度上气泡群发生横向摆动,摆动幅度随高度增加而变大;溶解氧的分布主要由水流对流作用决定,水流的扩散作用对溶解氧的传输效果可忽略;曝气池内氧总转移系数在不同地方的相差较小,在通气量为2 m3/h,面积为3 m2的曝气池内最大相对差值约为10%.     

储油条件下拱顶油罐的油气爆炸实验

为研究储油条件下拱顶油罐油气爆炸的发展过程,设计了中尺度拱顶油罐油气爆炸实验台架,并完成了储油条件下油罐油气爆炸试验。实验结果表明:储油条件下油气爆炸会导致罐顶破坏,超压发展分为多个阶段,并出现强烈的超压振荡和二次爆炸现象,最大超压由二次爆炸所产生;爆炸最大超压随着初始油气体积分数的降低而升高;在储油条件下,油罐油气爆炸后会诱导产生二次爆炸现象,第2次爆炸超压峰值和升压速率均远大于第1次爆炸的数值,且二次爆炸对外场的影响更加明显;火焰强度随时间的变化曲线具有2个明显的峰值,其形成原因分别为第1次爆炸和第2次爆炸。     

烟气脱硫过程中添加剂对石灰石的促溶作用

以双搅拌釜为实验设备,研究了烟气脱硫过程中硫酸钠、硫酸镁和腐殖酸钠对石灰石的促溶作用.结果表明,分别采用3种不同添加剂时,pH值等随脱硫反应时间的变化规律类似;与非强化石灰石脱硫过程对比,在相同pH值下,3种添加剂均使石灰石颗粒体积占初始体积的分率rp减小,即均能促进石灰石的溶解,改善浆液的传质性能.通过理论分析,导出了r_p与浆液pH值之间的关系式,该方程能很好地关联双搅拌釜实验数据.