氯乙烯储罐的事故后果分析

氯乙烯具有毒性和易燃易爆性,如果泄漏至空气中,可能产生中毒或爆炸事故。笔者以某化工厂氯乙烯储罐为例,分析氯乙烯储罐可能发生的事故;对其主要事故危害,即中毒、蒸气云爆炸、扩展气体沸腾蒸气爆炸3种事故进行后果模型分析;计算出发生3种事故对人员伤亡和设备损坏造成的危害区域,并提出建议和对策。该研究结果可为同类企业进行安全管理提供科学依据和参考,有助于企业制定防范措施以及事故应急救援预案,从而减少人员伤亡及财产损失。

热分层对蒸汽爆炸过程影响的实验研究

本文针对液化石油气受热侵袭时出现的热分层及其对蒸汽爆炸的影响进行了模拟实验研究。在不同充装度(85％和45％)下的热响应实验证明,当储罐受到外部热源的侵袭时,在气液相区均存在着热分层。通过两种不同的加热形式,分别得到了分层度ξ>1和ξ=1的液化石油气。在此基础上进行了模拟蒸汽爆炸的泄压实验。通过实验数据的比较发现,由于分层区的存在,减小了液化石油气能量和压力泄放过程中的压力反弹,减小了蒸汽爆炸发生的可能。

火灾环境液化石油气卧罐稳定性与静态可靠性分析

沸腾液体扩展蒸汽云爆炸(BLEVE)是液化烃介质压力容器处于火灾环境而极易发生的一类多米诺效应灾难事故。本文针对液化石油气(LPG)卧罐,考虑LPG热力学性质与安全阀泄压过程,构建一个两节点集中温度参数模型,并与美国陆军弹道实验室(BRL)现场实验数据进行对比验证;基于热量平衡原理导出LPG卧罐的稳定状态,分析表明处于稳定状态的体系温度与安全阀动作可以直接影响BLEVE是否发生;在稳定性分析基础之上,应用一次可靠度法与响应面法,分析研究LPG卧罐的静态可靠性。稳定性与静态可靠性分析可以为多米诺效应定量风险评价以及火灾环境压力容器本质安全设计提供理论与方法支持。

LNG容器蒸气膨胀爆炸特性研究

对液化天然气容器机械破损后的液体过热汽化建立了非平衡相变模型。根据非平衡相变理论,讨论了蒸气膨胀爆炸的过减压极限,并按照气泡半径是否超过临界半径,把气泡的增长分成了束缚和逃逸两个时区,分时区讨论了系统各物理量的变化。通过对液化天然气典型储运工况的计算,得出了不同条件下的过减压极限、压力下降及反弹演化过程,状态参量核化速率的变化过程及最大超压。分析了蒸气膨胀爆炸的基本特性:快速显著核化和沸腾延迟,以及初始条件、损口面积和容器尺度等对物理过程的影响。

高低温冲击条件下CO_2驱注入管失效危险性试验研究

为预防CO_2驱油过程中CO_2注入管受高低温冲击而发生沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)事故,以某油田CO_2驱使用的P110钢注入管为研究对象,借助高低温冲击试验箱及自主设计的CO_2爆炸测试系统,研究在CO_2介质低温及地热反复作用下缺陷油管BLEVE失效的行为,并通过金相分析和力学测试,研究高低温冲击对CO_2驱注入管失效危险性的影响。结果表明,高低温反复冲击后缺陷油管爆炸破损程度加剧,且失效压力明显下降;力学性能和金相分析结果显示,高低温反复冲击使油管内马氏体转变为索氏体,油管屈服强度、抗拉强度和硬度普遍降低,在CO_2高压注入过程中油管BLEVE失效的危险性显著增大。

尿素合成塔爆炸载荷类型与破坏形态的关系分析

给出了国内外尿素合成塔发生的爆炸事故案例,并根据爆炸的结果将爆炸类型分为内部爆炸与塔体爆炸.通过对爆炸原因、过程以及后果的分析,探讨了尿素合成塔内部和塔体的爆炸原因与破坏形态的对应关系.认为泄漏引发的"爆沸"是造成尿素合成塔塔体爆炸的原因,而气相层的化学爆炸则是尿素合成塔内部爆炸的原因,两者的破坏形态存在明显的差异.

LNG沸腾液体扩散蒸气云爆炸火球事故后果分析

作为当今世界增长最快的清洁能源,液化天然气(LNG)在储存过程中一旦发生泄漏,将会导致重大事故。采用沸腾液体扩散蒸气云爆炸(BLEVE)火球模型,模拟分析100 m3液化天然气储罐发生沸腾液体扩散蒸气云爆炸的事故后果,定量计算事故的伤害半径、财产损失半径、伤亡人数,为事故预防提供依据。

沸腾液体膨胀蒸气爆炸滞止时间模型

为研究液化气体泄漏时发生沸腾液体膨胀蒸气爆炸(BLEVE)现象,基于杨-拉普拉斯公式及汽泡形成和成长的条件特性,应建立液化气气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间模型。根据泄漏气体的喉部泄漏特性,建立气体泄漏速度公式;依据泄漏压力容器内部气体比体积变化情况,建立压力容器内部比体积数学模型;基于气体泄漏速度公式及压力容器内部比体积数学模型得到液化气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间数学模型。结果表明,过热度足够高时,将使汽泡内部的饱和蒸气压强打破汽泡表面张力形成的势垒,汽泡破裂,发生蒸气爆炸现象,在汽泡形成和上升过程中,汽泡平均上升时间较长,实验结果验证了模型的有效性。

受限空间射流火形成和发展影响因素研究

为防控换流变火灾的发生,确保电网的正常运行,研究换流变内变压器油的量、铁芯及绕组等所占体积对射流火形成和发展的影响。首先,搭建小型变压器油燃烧试验平台,分析受限空间射流火产生、发展、熄灭等阶段火焰形式;然后,改变变压器油的量,分析各阶段射流火形态的变化;最后,改变钢珠填充量,分析射流火形态。研究结果表明:沸腾液体蒸发蒸气爆炸(BLEVE)现象是喷射高度达到最高的关键点;减少罐内变压器油的充装量后罐内整体能量降低,这导致各阶段火焰高度降低,且各阶段火焰显现时刻出现延后;加入2.4 dm3钢珠后,罐底热阻增大,而钢珠表面的突起或凹陷为沸腾过程的气泡提供气化核心,降低液相过热度,强化传热效果,使火焰高度大幅降低的同时,将射流火出现时刻延迟52.91%。

重大危险源区域事故应急非结构化模糊决策应用研究

针对目前我国应对重大危险源突发事故的管理和决策主要依赖于相关领导或专家掌握的知识及经验的现状,将非结构化模糊决策方法(Non-structural Fuzzy Decision Method,NSFDM)和事故后果模拟方法相结合,以区域范围内受重大危险源潜在事故影响的企业为决策对象,以减小事故影响范围,降低事故严重程度为目标,建立起重大危险源区域事故应急决策的多准则决策方法,以期帮助安监职能部门优化配置应急救援资源,提高应急响应绩效,减少国家和人民的经济和财产损失。以广州市某公司丙烷储罐区为实例,在对其进行沸腾液体扩展蒸气爆炸(Boiling Liquid Expanding Va-por Explosion,BLEVE)事故模拟的基础上,运用非结构化模糊决策方法,对该丙烷储罐区BLEVE事故的处理,提供了应急决策支持。