蓄能压力容器相关标准和安全技术现状研究

本文从标准覆盖范围、监管方式、管理责任传递、损伤模式识别、疲劳性能研究等维度对活塞式蓄能器安全技术进展进行了分析,针对存在的问题提出了标准制修订、管理手段、试验研究方面的对策建议,对于其安全运行及使用管理具有重要的实际意义。

管道输运高压氢气与天然气的泄漏扩散数值模拟

基于有限体积法,建立了管道运输高压氢气及天然气的泄漏扩散模型,考虑到氢气与天然气的管道泄漏事故危险性不同,进行了数值模拟与对比,得出了管道泄漏后氢气与天然气的不同泄漏扩散特性。结果表明:高压氢气的泄漏扩散形成的危险云团较大而且集中;氢气初始的泄漏速度比天然气大得多,与周围环境达到压力平衡所需时间较天然气短;随着扩散时间的增加,氢气危险气体云团扩散最大高度较天然气增加得快;在近地面区氢气泄漏扩散产生的危险后果较天然气小。

障碍物对高压储氢罐泄漏扩散影响的数值模拟

针对高压储氢容器泄漏破坏事故,基于FLUENT软件的物种传输与反应模块建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法.考虑障碍物影响氢气泄漏后的扩散,通过改变障碍物与泄漏位置的距离和障碍物高度对高压储氢罐泄漏扩散进行数值模拟,得到了间距与高度等参量对泄漏扩散的影响规律.模拟结果表明,障碍物对氢气的泄漏扩散有阻碍作用;障碍物高度越高越易减缓危险区域在水平方向的传输,越易增加危险区域在垂直方向的传输;随着障碍物距泄漏孔间距的增加,氢气扩散危险区域在水平方向上传输距离逐渐加大,垂直方向上逐渐减小.模拟分析结果可以为加氢站等场所处理及预防氢气泄漏扩散事故提供参考.

障碍物对管道天然气泄漏扩散影响的数值模拟

基于 Fluent 软件的物质传输与反应模块建立了管道天然气泄漏扩散的模型,提出了研究障碍物影响管道天然气泄漏扩散的数值模拟方法。通过实际勘查,建立了简化的二维几何计算模型。通过模拟分析并对比管道天然气泄漏扩散区域有、无障碍物时的计算模拟结果(包括天然气在计算区域内的含量、速度等分布),得出了障碍物对天然气泄漏扩散的影响规律。模拟结果可以为控制天然气泄漏扩散事故提供一定参考。

车用纤维全缠绕高压储氢气瓶标准研究

储氢气瓶是氢燃料电池汽车供氢系统的一个关键部件,纤维全缠绕高压储氢气瓶以其比强度和比刚度高等优点成为各国研究的热点。目前,欧盟、日本和国际标准化组织已制订了氢气瓶标准或标准草案,这些标准对制订我国车用纤维全缠绕高压储氢气瓶标准具有重要的参考价值。本文在系统比较欧盟CGH2R Draft Revision 10标准草案、日本JIGA-T-S标准和ISO/DIS 15869.2标准的基础上,针对我国正在制订的车用纤维全缠绕高压储氢气瓶标准,提出了若干建议,并指出今后需要重点研究的几个问题。

环境温度对高压储氢罐泄漏扩散影响的数值模拟

基于FLUENT软件的物种传输与反应模块建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法.考虑到不同地区和季度温差较大,对不同环境温度下高压储氢罐发生泄漏扩散进行数值模拟.模拟结果表明:随着环境温度的升高,氢气泄漏后扩散的速度逐渐增大,但从数值上看相差较小;在不同环境温度下,泄漏口处射流速度基本相同.

纤维缠绕高压氢气瓶火烧温升试验及数值研究

为研究气瓶在火烧情况下的安全性能及内部气体的温升规律,进行了火烧试验研究,得到了气瓶外表面的温度场分布及内部气体的温升规律,结果表明内部气体的温升速率很小,且与外表面存在较大温差。以试验数据为基础建立3D数值模型,对火烧时气瓶内部气体的温升进行模拟,并对试验结果和模拟结果进行比较分析,表明所建立的模型能较为准确的模拟气瓶火烧试验时的内部温升,该模型为进一步研究气瓶火烧试验奠定了基础。

高压储氢罐不同位置泄漏扩散的数值模拟研究

随着氢能广泛的应用,储氢容器将日益增多,泄漏破坏等事故将不可避免。今建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法。通过对高压储氢罐不同位置发生泄漏扩散的数值计算,得到了不同位置泄漏后的扩散特性。对比数值模拟结果,认为储氢罐侧面与底面位置发生泄漏时,其危险性要远大于储罐顶部发生泄漏。通过数值分析,得出了该模拟条件下的危险区域在射流方向的传输距离与时间的近似关系公式。数值模拟结果可以为加氢站等场所处理氢气泄漏事故提供参考。

超高压容器和管道周向超声检测(二)

超高压容器和管道作为高风险设备应用于石化、水晶制造等行业中。超高压容器和管道的内外径之比通常小于0.6,很难用常规的横波技术对其进行周向超声检测。本文分析了周向超声检测的主要技术难点,从厚壁筒形件的声场结构、径向缺陷的回波特征、表面缺陷的灵敏度、缺陷定位、灵敏度调节等方面进行试验和研究,总结出厚壁筒形件周向超声检测的工艺方法和参数,并在超高压人造水晶釜和超高压聚乙烯输送管的现场检测中对工艺方法和参数进行了验证,证明其对径向缺陷有足够的灵敏度和可靠性。

《超高压容器安全技术监察规程》若干问题说明

《超高压容器安全监察规程(试行)》是中国关于超高压容器的一项主要技术法规,也是超高压容器安全监察和监督检验的重要依据,其修订版《超高压容器安全技术监察规程》(以下简称新《规程》)已于2006年1月正式实施。简要介绍新《规程》的修订背景、原则与过程,以及国内外与超高压容器相关的规范标准,并概要给出了新《规程》的主要修订内容。

现有城市燃气管线接纳天然气能力的研究

通过试验研究,比较了厚白漆和聚四氟乙烯生料带这两种室内燃气管线螺纹接口密封材料对天然气的适应能力,同时对保持原状和经过干燥处理的埋地燃气管道橡胶密封圈进行了力学性能测试,考察了埋地管线橡胶密封圈经过多年煤气运行环境后力学性能的变化以及密封圈对天然气工作环境的适应能力,并对在役橡胶密封圈的剩余使用寿命进行了预测。

局部减薄圆柱壳爆破压力试验研究与计算方法

用钢管制作了一批规则化减薄圆柱壳试件,在内压试验中测定试件的爆破压力p_(b),确定了试件的爆破载荷剩余强度系数RSF_(bt);采用分区拟合的方法对试验数据RSF_(bt)进行拟合,提出了规则化减薄圆柱壳的爆破载荷剩余强度系数RSF_(b)计算式和含规则化减薄管道爆破压力p_(b)的计算式;41个试件的试验数据和计算值的误差表明,RSF_(b)计算式具有满意的计算精度和可靠性,全面地反映了规则化减薄参数对规则化减薄圆柱壳爆破载荷剩余强度系数的影响。

含凹坑球壳剩余强度的试验研究和安全评定

采用Q345D钢制作了含凹坑球壳试件,在内压试验下测定试件失效的塑性最大压力和爆破压力,得到了含凹坑球壳试件失效的塑性最大载荷剩余强度系数试验值RSFmt。应用RSFmt检验了一种剩余强度系数计算方法。利用球壳和球面凹坑尺寸的参量α、g对剩余强度系数计算值进行拟合,建立了含球面凹坑球壳的剩余强度系数RSF(α,g)计算式和爆破压力计算式。提出了含凹坑球壳的安全判据和含表面缺陷球形容器的安全评定方法。

蒸汽辅助重力泄油双管壳体泄漏失效分析

某石油公司蒸汽辅助重力泄油注汽井在注汽过程中双管壳体部位发生泄漏。采用宏观检验、无损检测、化学成分分析、力学性能试验、硬度测试、金相检验、能谱分析和流场模拟等方法对双管壳体的泄漏原因进行了分析。结果表明:双管壳体泄漏主要是由流体冲蚀造成的,而副管压套与副管处的结构缺陷加速了冲蚀减薄进程。

纤维缠绕高压氢气瓶火烧温升试验及数值研究

2．3数值计算结果及讨论 图10为该模型数值计算377S时外表面的温度云图，可见气瓶外壁面温度的不均匀分布状态。图11给出气瓶内部不同位置处（各点位置见图7）的温度一时间关系曲线，并对数值模拟结果与试验结果进行了比较，最大误差不超过5％。由图11可见，直筒段近壁面处温度曲线较为平滑，越靠近中轴处波动越大，这主要是由于气瓶外壁面温度不均匀且各种材料传热系数不同，使得内部气体各处产生温差，

纤维缠绕高压氢气瓶火烧温升试验及数值研究

纤维缠绕高压氢气瓶是氢燃料电池汽车储氢系统的关键设备。气瓶在使用中如果遭遇火灾意外，可能导致氢气泄漏、爆燃甚至爆轰等危险。为研究气瓶在火烧情况下的安全性能及内部气体的温升规律，进行了火烧试验研究，得到了气瓶外表面的温度场分布及内部气体的温升规律．结果表明内部气体的温升速率很小．且与外表面存在较大温差。然后以试验数据为基础建立3D数值模型。对火烧时气瓶内部气体的温升进行模拟，并对试验结果和模拟结果进行比较分析．表明所建立的模型能较为准确的模拟气瓶火烧试验时的内部温升，该模型为进一步研究气瓶火烧试验奠定了基础。