狭长通道内部丙烷气体爆炸冲击实验与模拟分析

为探究石化企业污水系统等狭长通道抗爆炸冲击特性,采用10 m×1.5 m×1.5 m(长×宽×高)全尺寸模型,对通道内丙烷气体泄漏燃爆压力、泄放火焰尺寸等冲击特性进行实验和模拟研究。研究结果表明:在长径比L/D为6的大长径比通道内,气体燃爆超压呈现出多波峰形态,其中P 2波峰占超压波动的主导地位,尾端全开口泄放腔内最大超压达到97 kPa,高于L/D在1~5范围内的已有文献报道;通道内爆炸超压峰值和泄放火焰尺寸等冲击特性受泄放开口率、燃料体积分数等因素影响,超压峰值随泄放口开度增加呈指数降低、随初始燃料配比浓度增加呈先减小后增加的抛物线趋势变化,泄放火焰最大长度高于标准NFPA 68—2018计算结果。本文构建的数值模型结果与实验吻合较好,研究结果可为相关石化企业狭长通道内油气爆炸后果评估及防火设计等提供一定参考。

基于YOLOv5的加油站火灾视频图像智能识别

针对当前加油站现场监控预警过程中可能存在的早期明火识别反应慢等问题,通过现场模拟实验及网络获取相结合构建了10万余例火灾图像数据集,改进了YOLOv5s神经网络结构,研发了适用于石化加油站等场景的早期火焰目标检测模型。实验结果表明,改进后的模型在识别精度、召回率和平均识别准确率等指标方面均有提升,随机抽取加油站火灾事故图像做效果测试,达到100%的识别精度和96%的召回率。在此基础上,构建加油站早期火灾智能监测平台,为突发性火情下的应急响应提供有效的预警支持。

基于ASPEN的酸性水泄漏应急处置装置设计与优化

针对厂区的含硫化氢酸性水泄漏设计了一套应急处置装置,以氢氧化钠溶液为吸收剂,采用Aspen Plus标准大型通用流程模拟软件对受限空间内硫化氢洗消装置的洗消过程进行模拟,分别考察液气比、操作气速、硫化氢进口浓度、洗消液浓度、填料比表面积等因素对硫化氢脱除效率的影响。结果表明:综合考虑洗消效果、功率消耗等,所设计的硫化氢洗消装置液气比宜选择为6~7L/m3、进气量为300Nm3、硫化氢入口浓度不大于2 000ppm、洗消液质量分数不大于4%、填料比表面积在350m2/m3以上,在此优化条件下,硫化氢的出口浓度可降低到满足30ppm的应急排放标准要求。该研究可为酸性水泄漏应急处置装置的设计与优化提供技术支持。

基于CFD技术的埋地油罐油气爆炸后果模拟研究

针对埋地油罐油气爆炸后果的危险性,采用一种基于CFD技术的事故模拟方法对埋地油罐不同油气爆炸浓度情况进行分析研究。结果表明,埋地罐中心点火,爆炸测点处压力大;在爆炸极限范围内,埋地油罐最大爆炸超压变化随油气浓度呈先增后减趋势线型,其最坏情况出现在油气化学当量比浓度附近。

超重力技术在危化品气体处理中的应用

介绍了超重力技术的作用原理和基本形式,阐述了超重力技术在脱除硫化氢、氨气、二氧化硫、氮氧化物以及有机气体等方面的研究进展与应用。所述研究大多是在实验条件下进行,处理效果较传统设备有明显改善,但在工业化应用方面仍需深入研究。

基于三维事故仿真模拟确定罐区安全距离

针对罐区与周边居民区的安全距离确定,采用基于三维事故仿真模拟技术,研究了一套基于事故后果的安全距离确定分析方法,以某液态烃储罐区为例进行了技术应用,依据三维仿真模拟技术得到液态烃泄漏及爆炸后的最大影响区域,根据结果提出了对策措施。分析结果与二维事故仿真模拟结果进行了比对,结果显示三维仿真模拟方法能够直观准确地预测罐区泄漏、蒸气云爆炸事故对周边环境的影响,其预测区域较二维结果更加合理与精确。

石化装置泄漏事故点火源及点火概率的确定

简要综述石化企业常见点火源的分类及点火概率的确定方法。首先介绍点火源的常见分类方式,通过事件树展示泄漏发生后立即点火和延迟点火造成的不同事故后果;其次总结目前国内外确定点火概率的两种方法,即基于事故统计的点火概率以及基于点火源分类和统计的方法。在基于事故统计的点火概率中,给出国外在易燃液体运输、井喷、储罐破裂、管道运输等行业发生泄漏事故后的点火概率。在基于点火源分类及统计的点火概率计算中,给出TNO、HSE推荐的点火概率计算方法。同时对国内的研究情况进行了总结,给出已发表的点火概率计算方法。最后简要介绍目前国内关于点火过程的试验研究。针对国内工厂实际情况确定不同点火源的点火概率的工作亟待开展。

石化行业控制室承爆风险评估方法研究

针对传统的气体爆炸风险评估方法的不足之处,提出采用一种基于CFD技术的气体爆炸风险评估方法,对某煤气化厂区氢气爆炸对控制室造成的风险进行模拟计算与预测分析。并把研究结果与传统的TNT当量法、Multi-Energy方法预测结果进行比较。结果表明,该方法能考虑到密集管道与复杂装置布局、气云大小等因素对爆炸超压的影响,且能用于超压波的近场预测,以及确定空间不同位置处的爆炸超压,更适用于石化行业控制室的承爆风险评估。

细水雾抑制气体火焰的实验

通过改进wolfhard-parker燃烧器,和对细水雾灭火时不同机理作用的分离实验研究,探讨了在灭火时水雾的蒸发潜热吸热作用、热容吸热作用以及稀释氧气作用在抑制气体扩散火焰方面的相对贡献.实验结果表明,细水雾抑制气体火焰是其稀释氧气、蒸发潜热吸热和热容吸热作用共同作用的过程,且潜热吸热作用比热容吸热作用更明显.在卷吸作用下,可以有更多的细水雾到达火焰内部,因而其对火焰内部温度的影响比水蒸气更大.

煤气化装置泄漏爆炸事故伤害作用区域研究

利用FARO-Phonton三维激光扫描设备结合Microstation软件对某煤气化装置进行精确建模,根据厂区的实际情况设定可能的爆炸事故场景,运用计算流体力学软件FLACS研究不同爆炸事故对周边环境的作用过程及伤害区域,并与传统蒸气云爆炸伤害作用区域计算方法进行了比较分析。对比研究结果显示,基于FLACS的技术方法能综合考虑复杂装置设备对爆炸后果的影响,预测爆炸后空间各个部位超压的变化趋势及规律,能够弥补传统经验公式法的不足,更加适用于煤气化装置爆炸事故状态下应急救援区域的划分与确定。

石化行业储罐火灾安全对策研究

针对石化企业储罐消防面临的新形势、新问题,重点分析了中国石化及国内外开展的储罐火灾安全和消防灭火技术的研究工作,通过系统化开展储罐火灾事故研究、消防灭火技术、储罐防火技术等一系统的研究工作形成系统性的解决方案是石化行业储罐火灾与消防技术研究的重点。

细水雾强化火焰燃烧的模拟实验

通过对细水雾作用下25 cm×25 cm×5 cm的煤油火油盘燃烧行为实验,获得了不同水雾流量下的煤油火燃烧的温度和平均质量损失变化规律。研究得出,细水雾的施加会导致煤油火焰燃烧速率增加,若细水雾不能及时灭火,将会强化煤油燃烧,水雾流量越大火焰强化越明显;分析发现,细水雾穿透火羽流后落入高温油面,对油面造成扰动是强化煤油火焰燃烧的重要原因。

小尺度油品扬沸火灾火行为的实验研究

扬沸火灾作为原油油罐火灾中的一种特殊火灾现象,一旦发生将会造成巨大的灾害。扬沸时的火行为,特别是火焰的突变是造成危害的主要原因之一。采用红外热像仪对小尺度油罐油品扬沸火灾火焰温度场和火焰高度突变现象进行了实时研究,分析了火焰温度场突变的原因和火焰突变高度与油罐直径的关系。结果表明,油品扬沸时火焰的突变程度随油品黏度的增大而增大,扬沸时无量纲火焰高度随着油罐直径的增大而减小。可为研究大尺度的油罐扬沸火灾火行为提供一定的理论基础。

基于虚拟现实的石化事故数值模拟

为解决石油化工企业火灾、泄漏等事故发生后的安全问题,利用虚拟现实技术和现代化计算技术对数值模拟的火灾场气体泄漏扩散规律三维可视化,直观的表现了事故后火灾场气体泄漏扩散运动规律,从而更加真实、形象地显示复杂的事故发生过程。对石化企业事故应急救援研究具有一定指导意义,为企业应急指挥和防灾减灾提供了必要的技术支持。

自吸式文丘里洗涤器引射量实验研究

以自吸式文丘里洗涤器为研究对象,采用空气-水为工作介质,针对喉部气速、吸液口静压差、喉部间距等因素对文丘里洗涤器引射特性的影响进行实验研究。结果表明,随着喉部气速的增加,文丘里洗涤器引射量呈快速增长趋势,且吸液口静压差越高增长越明显,但喉部气速过大会加剧液相贴壁流动现象,降低气液接触效率;吸液口静压差对洗涤器引射量的影响程度与喉部气速有关,当喉部气速超过66. 5 m/s后,增大吸液口静压差会显著提高洗涤器引射量;喉部间距增大会降低洗涤器引射量,但有利于液相分散,强化气液相间接触,与常规文丘里脱硫除尘液量需求相比,自吸式文丘里洗涤器引射量大,实验工况下液气比最大可达3. 95 L/m3。

有毒气体重大突发泄漏情景设计及仿真分析

某石化企业生产过程中会产生大量有毒气体硫化氢,而且厂区内人员较多,距周边社区较近,如果突发重大泄漏事故,应急响应不及时或处置不当,后果将不堪设想。通过对厂区内可能发生的硫化氢重大突发泄漏情景进行设计及仿真分析,呈现重大突发事件发生、发展过程,分析事故影响区域及规律,可为企业应对有毒气体泄漏的重大突发事件应急准备及应急响应提供依据,同时可用于检验现有应急预案存在的不足并进行针对性完善。

日本“3·11”大地震对石化行业的启示

简要分析了日本"3.11"大地震后发生的2起炼油厂火灾事故,对日本在地震中的一些经验教训进行了总结,根据本次及近几年地震对石化企业的破坏情况,分析了地震中石化装置的薄弱环节,并提出对石化行业的启示。

常压储罐灭火过程中消防水使用和控制

结合储罐灭火应急演练中存在的问题,对火灾扑救过程中消防水的合理使用和平衡控制,特别是事故罐、相邻罐的冷却隔离提出了建议措施,为常压储罐火灾的控制和扑救提供参考。

CFD模拟分析技术在罐区火灾事故分析中的应用

针对某罐区发生的可燃气体逸出导致的火灾事故,采用基于CFD的数值计算方法,模拟分析了不同泄漏速率下可燃气体的扩散过程。根据不同泄漏速率下得到的可燃气体浓度在空间的分布,将计算结果和现场过火情况进行比较分析,得出事发时可能的可燃气体泄漏速率,为事故原因分析提供依据。

德士古水煤浆气化炉事故分析与HAZOP研究

德士古水煤浆气化工艺是美国德士古石油公司在重油气化的基础上发展起来的，是具有代表性的第二代煤气化工艺。是水煤浆和氧气在气化炉内高温高压操作条件下发生激烈的氧化还原反应生成合成气。其中水煤浆气化炉是水煤浆气化工艺流程的关键设备，其炉内温度高达1300℃～1500℃，压力可高达8．0MPa以上，气化炉内的合成气是易燃、易爆的混合性气体，一旦发生事故，将对设备、人员和环境的安全造成重大影响。