RP-3航空煤油油气燃烧特性试验研究

在20 L球形密闭罐内开展RP-3航空煤油油气燃烧试验,测定初始温度400 K、初始压力40~140 kPa、当量比0.7~1.5下RP-3航空煤油油气的火焰传播特性,分析了初始压力及当量比对火焰传播的影响,同时以点火位置为变量研究了火焰发展形态特征。结果表明:RP-3航空煤油的无拉伸层流火焰传播速度、拉伸层流火焰传播速度及层流燃烧速度随当量比增加呈先上升后降低趋势,在当量比为1.1时均达到最大值;随着初始压力的增大,三个速度相关的特征参数呈负相关变化;热扩散不稳定性及浮力不稳定性加剧了火焰面受到的流体动力学不稳定性影响,导致火焰不稳定性增强,在偏离中心点火位置时火焰面上产生了典型的细胞形状结构。

国内外危险货物道路运输标准对比分析及启示

危险货物种类繁多,用途广泛。道路与运输过程中一旦发生危险货物运输事故,后果往往非常严重。因此,危险货物道路运输作为安全生产重点领域之一,其高质量发展一直受到高度关注。本文通过深入研究《危险货物国际道路运输公约》、相关国内外标准,对危险货物豁免要求、安保防范要求、包装测试和使用要求,以及常压危险货物可移动罐柜测试和使用要求等进行了对比分析,探讨了相关国际规则和国际标准在我国的适用性。本研究为我国制定强制性国家标准《危险货物道路运输规则》提供了一定的参考依据,有助于促进我国危险货物道路运输安全管理水平的提升。

降低可再生能源水电解制氢时氧中氢安全风险的措施

可再生能源水电解制氢在低负荷运行时氧中氢含量超标容易导致安全风险,针对碱液互混、隔膜两侧气体分压差和运行负荷对氧中氢含量的影响,分析认为主要是分离罐后的碱液互混所导致,其对指标影响的占比超过50%,提出了降低氧中氢安全风险的改进措施,在普遍使用的碱水电解制氢流程中,增加碱液脱气罐,同时对补水泵进行适应性增容改造,可消除碱液互混对氧中氢的影响,即使在10%的低负荷下运行也可实现副产氧气中氢含量1%以下,满足降低安全风险的同时,可更充分地适应可再生能源发电不稳定的能源特性。

重复使用火箭贮箱焊接接头失效准则及高风险失效危险区确定研究

贮箱是重复使用火箭的关键部件之一,焊缝的完整性评定是重复使用火箭贮箱设计制造的难题。本文根据断裂力学弹塑性原理及双参数2A级失效评估方法,对重复使用火箭贮箱焊缝裂纹进行定量评估。基于贮箱焊缝完整性评定流程,给出求解贮箱箱底焊缝剩余强度和临界裂纹尺寸的方法,结合实例确定了典型贮箱高风险失效危险部位。计算结果表明,结构临界裂纹尺寸随外加应力增加而减小,剩余强度随临界裂纹长度增加而减小;在相同外加应力下,临界裂纹尺寸随结构外径的降低而减小;在一定临界裂纹尺寸下,剩余强度随结构外径增加而增加。

2195铝锂合金贮箱球底充液拉深成形起皱缺陷演变规律数值模拟研究

为满足登月着陆器舱体高可靠性、轻量化制造需求,提出贮箱球底充液拉深成形方法。对于直径3350 mm的2195铝锂合金箱底,相对2219和5A06铝合金,材料塑性差,成形易开裂失效,且整底成形厚径比仅为2.5‰,易起皱失稳。针对上述问题,建立了整底充液拉深成形仿真模型,进行不同液室压力、压边力条件下的数值模拟,讨论整底充液拉深成形变形规律,分析整底成形缺陷形式及控制方法,优化整底充液拉深液室压力加载路径,获得球底壁厚分布规律。结果表明:拉深行程达0.24H(H为零件最终高度)时,球底悬空区域为典型的压缩应力状态,产生了沿母线方向的起皱缺陷环向均布12个,拉深行程0.79H时,环向起皱数量倍增;引入液室压力后使悬空区由压缩应力状态转变为拉伸应力状态,从而避免了悬空区起皱缺陷的发生;压边力和液室压力对悬空区应力状态影响显著,随着压边力增大,球底壁厚减薄趋势增大,而随着液室压力的增大,球底壁厚减薄趋势减弱;球底拉深试验对初始壁厚9.5 mm板材,采用2.5×10^(7)N压边力、8 MPa液室压力加载路径时,壁厚最大减薄率为7.4%,壁厚分布均匀,无起皱缺陷。

基于MCDM-BPNN的城市内涝风险评价及调蓄池选址

为建立一套较为完善的城市内涝风险评价体系,并据此确定调蓄池位置,首先,从积水风险、超载风险和边侧进流量3个维度构建评价指标,设计一种包括改进层次分析法(IAHP)、反熵权法(AEW)和优劣解距离法(TOPSIS)的混合多准则决策框架(MCDM);然后,将IAHP-AEW-TOPSIS模型分别与IAHP-TOPSIS、AEW-TOPSIS模型对比,通过斯皮尔曼排序相关系数验证排序一致性,通过计算变异系数、相对极差和灵敏度证实IAHP-AEW-TOPSIS模型的性能;最后,结合反向传播神经网络(BPNN),建立MCDM-BPNN模型,并以山西省某一内涝易发区域为例进行验证。结果表明:积水风险对城市内涝风险评价体系的影响最为显著,所占权重为0.46,其次为超载风险,所占权重为0.36;节点位置与连接管道数量很大程度上对该节点的内涝风险产生影响,在管道汇接处或汇流面积较大处内涝出现更为频繁;IAHP-AEW-TOPSIS模型在样本判别方面具有更好的性能;在5年与10年重现期下,MCDM-BPNN模型验证集准确率分别为93.3%和100%,能够准确快速模拟和预测城市洪水;应用案例设置调蓄池后,高、中、低风险节点数量分别为7、9、30和6、19、21,内涝溢流削减效果显著。

基于改进AHP-FBN的沿海储罐定量风险评价

由于沿海地区气候影响,储罐易遭受内、外环境的腐蚀,增加了储罐的风险水平,影响寿命和运行安全。准确计算失效概率、识别主要影响事件是沿海储罐风险评价的关键。针对沿海储罐失效特点和层次分析法(AHP)的缺陷,提出了改进AHP来融合专家意见,结合模糊贝叶斯网络(FBN)计算沿海储罐失效的概率值,识别造成储罐失效的关键事件,以期准确、快速地对沿海储罐安全状态进行分析和评价。通过实例应用证明,此方法能够有效地融合专家意见,计算得出的沿海储罐失效概率更加接近统计值,可靠地识别出关键事件,可为管理者提供如何优化风险管理策略和实现有限应急资源配置的重要支持信息。

大型液氢球罐的支柱连接结构设计与性能对比研究

围绕双层液氢球罐支柱连接设计,建立热-结构耦合数值模型,研究大型液氢球罐中支柱与内罐连接处应力与应变的分布规律,分析不同连接形式对其受力性能及传热性能的影响。研究表明:支柱与内罐连接部位无论采用标准规定的何种连接结构,当考虑温度载荷时,最大应力及应变均大幅增加;在四种支柱-内罐连接结构中,直圆形连接结构的最危险处应力值是最小的,该结构下的最大应力数值为331.33 MPa,而直接连接结构具有最好的绝热性能,该结构下的热流密度为758.75 W·m^(-2)。由于四种连接形式均能满足应力校核条件,故从减小漏热的角度出发推荐采用直接连接结构作为支柱与内罐连接部位的连接方式。该研究结果可为大型液氢球罐支柱与内罐连接处的设计和选型提供理论指导。

基于蝴蝶结-贝叶斯网络的站场储罐动态风险评价

为实现站场储罐区风险的实时评估和事故预防,在建立蝴蝶结模型的基础上,通过映射规则引入时间维度,归纳了储罐泄漏的主要危险源和不同安全屏障下的事故后果类型,通过遗漏概率模型确定了不同节点的条件概率,以此形成站场储罐的动态贝叶斯网络模型,推理出储罐事故发生概率随时间的变化规律,并进行实例分析和验证。结果表明:储罐泄漏概率先增大后减小,并在第3个时间片处达到峰值;后验概率较大的基本事件均与储罐腐蚀的中间事件相关,随着时间片的延长,严重腐蚀等级呈线性上升,中等腐蚀等级基本保持不变,轻微腐蚀等级呈指数下降;在第10个时间片上,油气聚集的事故后果发生概率最大,蒸气云爆炸的事故后果发生概率最小,说明强化紧急停车系统和避免形成受限空间是减轻事故后果的有效途径。

基于FDS的甲醇罐区池火灾事故后果模拟研究

大容量的甲醇罐区在化工生产项目中往往以危险化学品重大危险源的形式存在,是防灭火的重点目标。为了有效选取最佳灭火位置、科学应急处置,通过池火灾模型分析与计算,确定在常年风向一定时,无风、平均风速、中等风速和最大风速四种情况下甲醇储罐区池火灾热辐射强度和范围。文章以徐州某化工厂甲醇罐区为例,利用FDS软件构建火灾模型,分析不同热辐射强度对周围设施的破坏情况,完成热辐射演化三维仿真效果,为最佳灭火位置设置提供建议。

考虑安全性风险的电热氢系统优化配置方法

电热氢系统作为一种高效的综合能源供用系统受到广泛关注。然而,氢气的燃爆特性导致了其面临着安全性挑战。为此,提出了考虑安全性风险的电热氢系统优化配置方法。首先,分析电热氢系统的安全性,对电解槽和燃料电池的工作范围和工作温度进行约束;然后,基于氢气的非理想气体压强公式对储氢罐压强进行更为准确地约束,并基于TNT当量法量化了储氢罐的安全性风险;最后,通过安全风险系数,将储氢罐的安全风险折算进目标函数中,建立了以系统投资成本、运行成本和安全性风险为优化目标的电热氢系统优化配置模型,并利用禁忌混沌量子粒子群算法进行求解。算例结果表明,在考虑安全性风险的情况下,通过合理的容量设计,可以在提高系统经济性的同时有效降低系统安全风险,进而验证了该优化设计方法的有效性。

港口危险货物集装箱堆场应急事故废水量计算方法研究

在港口危险货物集装箱堆场项目环境影响评价、环境风险应急预案和环保工程设计中,存在估算应急事故废水发生量与环境应急收集池有效容积不一致问题。通过参考GBT 50483—2019《化工建设项目环境保护设计标准》等相关研究成果,结合港口危险货物集装箱堆场工程特点和环境风险特征,构建了港口危险货物集装箱堆场的应急事故废水发生量计算方法,建立了计算公式并明确相关计算指标和参数取值,进行了工程案例分析。该计算方法为港口危险货物集装箱堆场的应急事故废水发生量估算提供了一种解决方案,为应急事故废水收集池容积设计提供重要技术参数,对有效控制应急事故废水对周边水环境和土壤环境污染风险具有重要意义。

大型球罐板块冲压成形仿真分析及数据库建立

基于ABAQUS有限元仿真软件,对3000m^(2)大型球罐板块冲压成形工艺进行了研究,结合实验验证,分析了板块成形质量的影响因素,基于冲压力参数设置需求,研究不同工况的板块使用不同压力进行冲压时的变形量,得出不同工况的板块被不同压力冲压时的变形规律基本一致,板块变形量随冲压力的增大而增大,且板料的初始变形越大,相同冲压力变形越小,变形越困难。基于仿真工艺参数及变形等结果,建立了球壳板冲压工艺数据库,对提高球罐板块的冲压效率及工艺参数优选具有指导意义。

大型常压储罐运维阶段资产完整性管理实践

国内对大型常压储罐管理维护日益重视,但储罐完整性管理仍处于应用初期。本文介绍了某企业常压储罐完整性管理制度的建设情况,重点列出了储罐运维阶段的日常操作维护、资料收集、风险评估、检验检测、合于使用评价、维修改造等环节的完整性管理方法,并提出了完整性组织管理新模式、基于风险的检验策略应用、含超标缺陷储罐和超设计使用年限储罐的合于使用评价流程、效能评价等制度创新,该管理制度的编制及应用是国内资产完整性管理在储罐运维管理上的一次重要实践。

中日-50℃乙烯球形储罐用焊条性能对比研究

对国产J607RHDQ焊条和日本进口LB-65L焊条熔敷金属的化学成分、力学性能进行对比分析,并研究了焊缝金属焊接线能量、系列温度冲击、无塑性转变温度以及扩散氢含量等有关性能。结果表明:国产焊条J607RHDQ焊条整体性能与LB-65L焊条在同一水平,低温冲击功都远高于-50℃下80 J的要求,焊缝金属的低温韧性、断裂韧性较高,VTE、VTS及NDTT温度都较低。但国产J607RHDQ焊条有更好的焊接线能量适应性和抗吸潮能力,可替代进口LB-65L作为07MnNiMoDR钢板配套焊条,用于-50℃低温乙烯球形储罐的建造,真正解决了低温乙烯项目建造过程中的“卡脖子”问题。

氧气球罐的安装施工工艺

结合具体的工程案例,对炼钢厂的氧气球罐的安装施工进行分析,从球罐组焊、热处理、压力试验等方面,探讨具体的施工工艺,希望能够为类似工程的安装施工提供参考和借鉴。

保温隔热陶瓷涂料在球罐上的应用

随着厄尔尼诺和拉尼娜等极端气候现象的出现,高温与低温天气的出现愈加频繁。对需要稳态运输和存储环境的化工物料,持续的高温或低温都会带来不稳定的因素,同时也给化工行业的生产带来安全风险。因此,通过日常生产过程中的不断学习、总结和积累,采用一些新材料、新工艺,提高生产安全变得尤为重要。针对文章所分析的保温隔热涂层对球罐降温效果的研究,持续高温现象的影响程度要更大,所以文章重点考虑高温环境对液化气球罐的影响和解决方案。

HAZOP分析方法在VCM球罐管理中的应用

介绍了HAZOP分析方法的基本原理,详细阐述了该方法在VCM球罐管理中的应用流程,包括分析前的准备、节点的确定、偏差分析、危险识别及风险评估等步骤。并通过具体案例验证了HAZOP分析方法在VCM球罐安全评估中的有效性和实用性。

3000 m^(3)液态二氧化碳球形储罐设计

我国在用液态二氧化碳球形储罐容量大多在400~2000 m^(3),设备壳体使用的钢种局限于16MnDR、15MnNiDR、15MnNiNbDR等抗拉强度下限在530 MPa以下的低温压力容器钢种,单体设备壁板厚、质量大、建造成本高,大型化发展困难。总结了国内首台3000 m^(3)大型液态二氧化碳球形储罐设计要点,涉及球壳钢板、接管锻件及配套焊材的选用,球罐结构设计、整体及局部应力分析,制造及安装过程中尺寸控制、焊接要求、无损检测及焊后整体消除应力热处理控制指标等内容,对3000 m^(3)以上大型液态二氧化碳球形储罐的国产化研制开发具有一定的借鉴意义。

浅析液化烃球罐的安全设计

结合某石油炼化企业液化气球罐的工程设计实例,从液化烃球罐设计参数的确定、安全阀设计、二次脱水、仪表监控、紧急切断阀、注水系统、防雷防静电、消防设计等方面论述了液化烃球罐安全设计要点,以期保障液化烃球罐的安全运行提供借鉴。