天然气管廊导管辅助泄爆装置的研究

为解决天然气管廊发生爆炸后超压以及泄放后地表二次灾害问题,研发一种天然气管廊导管辅助泄爆装置。首先介绍天然气管廊结构特点,确定使用泄爆技术缓解内部超压;然后基于侧向泄爆和水封阻火原理,设计可以实现多级缓冲和无焰排放功能泄爆装置;最后通过有限元对比分析直接泄爆、侧向泄爆以及无泄爆口3种方式下天然气管廊受力情况。结果表明:侧向泄爆与无泄爆口受力分布范围较广,而直接泄爆应力集中于泄爆口附近,且应力值较大。因此,在实现泄压功能同时,侧向泄爆对天然气管廊结构保护远高于直接泄爆,从而体现泄爆装置结构设计的优势。

凹坑下城镇中低压燃气管道水平喷射火研究

城镇埋地中低压燃气管道周围人口密集,一旦发生全管径破裂,凹坑条件将加剧水平喷射火行为的复杂及危险性.利用Fluent模拟分析了不同凹坑尺寸及管压下火焰长度、等效宽度及长宽比变化规律,得到了火焰长度及等效宽度与无量纲热释放速率关系式.结果表明:火焰长度随着热释放速率增加与凹坑尺寸减小而增大,坑口尺寸较小时,火焰长度大于开放空间;坑口尺寸增大到一定程度时,火焰长度小于开放空间火焰长度.等效宽度随热释放速率的增大而增大,且当等效宽度增长到凹坑开口尺寸后,增长速率变缓并趋于稳定,同时火焰长度有明显增长.火焰长宽比呈现先减小后增大趋势,随着凹坑尺寸增大,长宽比减小且均小于开放空间.

面向燃气机组调峰的天然气管网动态安全域

燃气机组调峰的灵活性有助于提升可再生能源消纳水平,但所造成的管道压力剧烈波动却为天然气管网引入新的安全风险。该文提出一种面向燃气机组调峰的天然气管网动态安全域,以表征满足动态管流安全的燃气机组有功调整量的集合。首先,分析以时域连续的气负荷质量流率作为注入空间的天然气管网动态安全域难以实用化的原因。为此,提出将燃气机组进气口质量流率转化为有功调整量的函数,定义以初始运行点为基准、以各燃气机组有功调整量为注入空间的天然气管网动态安全域。为兼顾计算精度和效率,基于时空正交配置法对管网连续变量进行近似离散,建立安全域边界搜索优化模型。并进一步揭示天然气管网稳态安全域可通过松弛该优化模型中部分约束条件求解得到,为动态安全域的一种退化形式。算例结果表明,所提方法克服天然气管网稳态安全域对于日内安全分析过于乐观的局限性,有助于增强电力-天然气耦合系统的协同态势感知能力。

燃气管网喷射火事故警戒区域的研究

为准确划分燃气泄漏事故现场的警戒范围,利用PHAST软件模拟天津市某燃气公司某段燃气管道在不同风速下管道破损后喷射火事故产生的热辐射影响范围;然后利用热辐射的影响范围划定重度、轻度等级的危险区域,并提出风险防范对策措施。结果表明:风速显著影响燃气泄漏事故影响范围,随着风速的增大,同一距离点的喷射火辐射强度减小,热辐射出现峰值的距离缩短,风速每增大5m/s,热辐射强度减小约4kW/m~2,出现峰值的范围减小约1.5m;考虑喷射火影响划分警戒区,将热辐射通量为12.5kW/m~2的区域作为重度危险区域,热辐射通量为4kW/m~2的区域作为轻度危险区域。研究结果可为消防力量的布置及应急预案的制订提供理论依据。

焦炉边火道温度低的原因分析及处理方案

为解决安泰集团焦化厂二炼焦车间JN60型焦炉出现的边火道温度低,个别火道窜漏导致燃烧不正常的问题。通过现场了解边火道温度现状,从数据出发分析出现此情况的原因是管砖破裂。采用更换管砖和喷补灌浆处理的方法,解决了边火道温度低的问题。为同行业同类型焦炉提供技术参考和借鉴。

加氢装置氢气排放管阻火灭火安全设计

随着我国工业化进程的不断发展,精细化工在化工领域逐渐占据主导地位。加氢反应是精细化工中常见的单元反应之一,由于加氢反应易燃易爆,且压力较高,因此加氢装置的安全泄压就成为重中之重。本文从关键设备选型计算、蒸汽灭火系统设计、尾气系统流程和设备布局角度阐述氢气安全排放的设计要点。

综合管廊电缆火灾的试验和数值模拟研究

为研究城市综合管廊电缆舱室内火灾发展过程及烟气温度分布规律,针对试验场景,采用火灾动力学三维模拟软件FDS建立全尺寸火灾模型,分析了火源上方温度、顶棚烟气温度、舱室内氧气体积分数的变化情况以及烟气在管廊内的蔓延过程。结果表明,从温度、氧气体积分数、火焰图像等方面对比模拟数据和试验测试数据,误差基本控制在10%以内,验证了数值模拟方法准确可靠。对试验测试数据和模拟数据进行分析,得出了综合管廊火灾发展的特点规律,从而进一步为实际工程应用提出合理建议。

基于LoRa物联的智慧消防监控系统在综合管廊中的应用

作为一种低功耗局域网无线标准,LoRa技术也是一种线性调频扩频的物联网调制技术。与传统的调频技术相比,LoRa技术具有长距离传输、功耗极低、抗干扰能力强、无需布线等特点,在城市综合管廊的智慧消防监控系统中具有广阔的应用前景。首先利用文献研究法、社会调查法分析综合管廊内消防监控系统的设计,并立足于综合管廊智慧消防系统的实际运行需求,研究LoRa技术应用设计,设计应用总体方案,并从LoRa网关、感烟探测器、可燃气体探测器、红外入侵探测器4个部分提出硬件和软件设计流程图。

热管空气预热器应用于燃煤电厂可行性研究

三分仓回转式空气预热器是普遍应用于当前大型燃煤电厂的蓄热式热交换设备,随着脱硝装置氨逃逸问题越来越突出,硫酸氢铵(ABS)引起的空预器堵灰问题愈发严重。本文对采用前置式重力热管空气预热器解决上述问题的可行性进行了分析,表明该方式能有效缓解当前回转式空气预热器堵塞、腐蚀等突出问题,为当前燃煤电厂安全运行提供有益借鉴。

火灾下圆形综合管廊结构损伤特性研究

城市综合管廊中电缆、燃气等引起的火灾不仅会造成重大经济损失,还会损害管廊结构,影响管廊的服役状态及使用寿命。为探究火灾对综合管廊结构的影响,文中利用ABAQUS建立了圆形综合管廊温度-应力耦合三维有限元模型,分析火灾作用下综合管廊的变形规律及结构损伤,结果表明内侧墙体在燃烧7.5 min以内时变形迅速增加,随后变缓并趋于稳定,结构变形呈左右对称分布;圆形管廊结构内侧受压外侧受拉,应力沿周长分布均匀;矩形管廊拉应力集中在腋角处,外侧应力较小,而圆形管廊在外侧仍有较大的拉应力,建议在圆形管廊外侧增加相应的抗火灾措施;圆形管廊结构损伤区的范围为火源两侧约13 m,为综合管廊的抗火设计奠定基础。

防火封堵材料GB 23864-2023与GB 23864-2009对比分析与解读探讨

防火封堵材料标准的变化对生产制造、应用、检验都有重要影响,依据历次标准的实施过程来看,在新标准的初始实施阶段,特别是变化比较大的情况下,总会产生一些对标准理解不够充分、理解混乱甚至错误使用标准的现象发生,给相关从业者带来损失。为使相关从业者更好的理解、正确使用新标准,本文对新标中影响较大的增加部分:电缆填充率、管道贯穿率、使用场所、多组分封堵材料、产烟毒性、气密性、冲水试验性能;标准变化部分:火灾环境条件、试验升温条件、炉内压力条件、试件制作、综合判定准则,结合工程应用、现代建筑要求、防烟灭火救援需要、检验的变化、与其他标准的关联等作了进一步的分析论述与解读,并对新标指导下产品的生产、使用、检验作出了探讨。

基于供水管网水力模型的市政管网消防供水能力研究

为提高城市消防安全水平和火场救援的效率和质量,基于供水管网水力模型,对市政管网消防供水能力进行研究,利用算法分析计算应急状态下满足消防取水需求的市政管网最大消防给水量,得出市政给水设施在火灾条件下的实际给水能力。填补城市消防给水设施管理部门和消防实战应用单位之间的真空地带,解决各信息之间的“信息断层”和应用系统之间的“信息孤岛”问题,充分发挥城市消防给水设施效能,保障消防安全。

A105碳钢材料管道的腐蚀穿孔原因

某核电厂运行4a后,消防系统节流孔板下游管道发生腐蚀穿孔.通过材料成分分析,显微组织观察,腐蚀产物形貌及物相分析等方法探究了腐蚀穿孔的原因,通过计算流体力学模拟软件分析了流体的作用.结果 表明:造成管道穿孔的原因为管结瘤腐蚀.最后提出了应对措施以避免此类事故的发生.

卧式可抽式水套加热炉研发及其应用

介绍了针对长庆油田在水套加热炉使用过程中暴露出结垢和腐蚀严重、火筒和盘管维修频繁的实际问题,在对加热炉结构和热力特性进行优化的基础上研发的可抽式水套加热炉及其应用效果。新的可抽式水套加热炉克服了传统加热炉维修工艺复杂的缺点,提高了加热炉热效率和维修互换性,现场应用效果良好。

北方高速铁路站台消防管道冻害成因分析及防护方案

研究目的:近年来,北方冬季频繁出现异常的寒流,使高速铁路站台管廊消防保温干管时有冻裂、漏水,影响消防设施不能使用。通过调研发现,主要是管廊中消防保温干管上只设有消火栓,没有其它用水户;干管两端分别接客车上水主干管,与客车上水管形成并联管网。在无客车上水时,消防保温干管两端水压基本处于平衡,管内流速很低、基本没有热交换。针对存在的问题,探讨了湿式管道冻害防护与干式管道消防系统的方案,为高速铁路车站消防设计提供借鉴。研究结论:北方车站消防管道设计,有条件时应设置在岩土中冰冻线下。否则,应有防护方案;设计可依据当地具体情况,因地制宜地选择湿式管道冻害防护或干式管道消防系统的方案。

天然气输气工程动火连头技术

基于新疆油气田向西气东输工程供气的集气总站在扩建中进行的一级动火连头作业工程实例,介绍了在大型石油、天然气生产装置改造和扩建等施工作业中的动火连头技术,针对一级动火的危险性和重要性,制定了一整套安全可靠的动火连头技术方案。该方案综合应用了带压开孔排液、爬管机机械切割、气囊封堵、对口焊接、无损检测等技术,为石油天然气工业的动火连头作业提供了技术参考。

沉管隧道接头构件耐火试验研究

本文依托国家科技支撑计划项目,自行设计建设了高温烧蚀试验平台,并采用C50混凝土制备接头试验构件(管节接头与节段接头),结合沉管隧道接头特点,用剪力键与特制Ω止水带装配试验构件,然后采用不同耐火保护方案进行构件的高温烧蚀试验。通过试验,得出了在HC或RABT升温曲线下,受火2 h时,满足耐火目标的沉管隧道接头耐火保护技术推荐方案,同时,还根据试验中反映出来的一些问题,对实际工程提出了一些实用性的建议,可为相关的科研及实际应用提供参考。

模拟受火损伤对高密度聚乙烯管材力学性能的影响

在石化行业中发生的火灾工况下,暴露于火场周边的高分子管件往往仅受到长距离热辐射的影响而不必完全判废,但须实施受火损伤影响下的材料评级和管件的合于使用评价。针对PE 100高密度聚乙烯管道用材,通过在不同热暴露温度、时间和冷却方式条件下模拟受火损伤的热暴露实验,并对受火损伤材料进行宏观力学性能测试和微观结构分析,研究不同热暴露条件对PE 100聚乙烯管材机械性能的影响。结果表明:受火材料力学性能的变化受高分子链断裂与退火作用的双重影响;对于拉伸性能,在热暴露温度高时,退火时间的影响起主导作用,在温度较低时则受断链的影响较强;而对于冲击性能,退火的增韧作用起到了决定性的影响,使材料的耐冲击性随温度或时间的增加而增加。

三相泡沫防治煤炭自燃的特性及应用

介绍了三相泡沫的防灭火特征,分析了三相泡沫的覆盖效果和阻化特性,实验研究了三相泡沫扑灭多孔介质中的高位火源.结果表明,靠大流量的三相泡沫不断渗透、堆积和扩散,能将整个采空区完全覆盖,可防治采空区内任何位置的火源.根据矿井采空区及三相泡沫的特性推导出三相泡沫的扩散距离、注浆管出口离工作面的距离及连续注三相泡沫的时间.通过三相泡沫在大兴煤矿N2703综放工作面的实际应用,提出了向采空区预埋管注三相泡沫的方案,并成功地防治了该面的煤炭自燃.

基于伪并行遗传算法的消防管网受损点定位方法

在分析目前舰船管网普遍采用的漏损探测定位方法的基础上,建立了基于压力驱动流量模型的摩阻系数与漏损系数联合优化模型,并采用多工况伪并行遗传算法求解优化模型实现消防管网的漏损探测定位。通过编制程序对算例进行了仿真验证,并将伪并行遗传算法与基本遗传算法进行对比分析,仿真结果表明:伪并行遗传算法具有较好的漏损探测定位效果。