粒子群算法在化工设备可靠性分析中的应用

基于可靠度指标的几何含义,分析了粒子群算法的原理、模型和算法实现过程。通过算例用MATLAB语言编程进行计算,并与一次二阶矩法和蒙特卡罗法得出的结果进行了比较,证明了粒子群算法在化工设备可靠性分析中的有效性和可行性。

基于风险的城市埋地燃气管道安全评价模型及应用

城市埋地燃气管道一旦失效会产生泄漏,甚至引发火灾爆炸等事故,造成人员伤亡和财产损失等严重后果,影响社会稳定,因此其安全运行十分重要。由于城市地下环境的复杂性,使得埋地燃气管道失效的因素多种多样,且具有模糊性;由于城市地面状况各异,所以构成失效后果的因素也具有不确定性。文章以某市在役燃气管道为例,使用模糊数学语言表达了埋地燃气管道的失效可能性和失效后果,采用模糊综合评价模型对燃气管道的失效可能性和失效后果进行了评价,并以美国石油协会(API)风险矩阵表征了埋地燃气管道的风险等级,得到不同管道单元的风险级别和管道单元数,根据不同的风险等级采取不同的策略或措施,完善管道的完整性管理,降低管道的使用风险,确保城市燃气管网的正常安全运行。

流体力学因素对空冷器冲蚀影响的定量分析

针对加氢裂化装置高压空冷器管束易发生由腐蚀引起的泄漏事故,以某石化公司高压空冷器为例,初步探讨了流体力学因素与高压空冷器管束冲刷腐蚀的关系。用失重法定量的研究了壁面剪切应力和湍流强度对腐蚀的加速效果,并找出管束冲蚀破坏严重的位置。根据试验数据与计算流体力学(CFD)软件模拟结果,对高压空冷器管束冲刷腐蚀速率进行了预测。

近中性土壤中20^#钢管道材料腐蚀行为与机理的研究

通过实验室内埋片实验研究了20#钢在近中性土壤中的腐蚀规律和机理。在三种不同土壤中埋片,对腐蚀后的试样腐蚀形貌和产物进行EDS和XRD分析,并测定了试样的腐蚀速率、自腐蚀电位以及极化曲线随时间的变化关系。结果表明:随着时间的延长,腐蚀速率是不断变化的;3种不同土壤中的钢试样经过相同的腐蚀时间后,1#和2#腐蚀最为严重,3#腐蚀程度稍轻;经过60d腐蚀后,能谱和射线分析其腐蚀产物主要是非晶质、Fe(OH)3和Fe2O3;不同时间和土壤的电位变化规律是不同的,与腐蚀速率变化规律是一致的。最后探讨了腐蚀机理,在近中性土壤中,低碳钢腐蚀的阴极过程主要是氧的还原,在阴极区域形成OH-离子,阳极过程是铁的氧化,氧化后的两价Fe2+发生水合作用,并转化为更稳定的产物Fe(OH)3和Fe2O3。

大型储罐的模态分析

大型储罐的抗震研究显得日益重要,为了给储罐地震动力响应的进一步分析提供数据,利用ANSYS通用软件,建立了大型储罐的简化模型,分析了大型储罐空罐的自振特性,分别提取了锚固和非锚固罐的前30阶固有模态。对所提取的两种储罐的模态进行了分析对比,结果表明:大型储罐空罐的主要振型为环向多波振型,各种振型中罐壁上部的相对位移较大,锚固罐的各阶频率略大于非锚固的各阶频率。

南京沿江土壤中20^#钢管道腐蚀特性试验研究

通过实验室内埋片试验研究了20#钢在南京沿江近中性土壤中的腐蚀规律和机理。在3种不同土壤中埋片,对腐蚀后的试样腐蚀形貌和产物进行EDS和XRD分析,并测定了试样的腐蚀速率、自腐蚀电位以及极化曲线随时间的变化关系。试验结果表明,随着时间的延长,腐蚀速率是不断变化的;3种不同土壤中的钢试样经过相同的腐蚀时间后,1#和2#腐蚀最为严重,3#腐蚀程度稍轻;经过2个月腐蚀后,能谱和射线分析其腐蚀产物主要是非晶质、Fe(OH)3和Fe2O3;不同时间和土壤的电位变化规律是不同的,与腐蚀速率变化规律是一致的。并探讨了近中性土壤腐蚀机理。

有限元软件在大型储罐地震动力响应中的应用

地基-结构的相互作用是立式储罐地震反应分析的一个重要组成部分。本文以ANSYS有限元软件在大型储罐地震动力响应分析中的模型为例,针对现有固定边界地基模型的一些不足进行了讨论,并简单介绍了用于处理半无限空间体的粘弹性人工边界,指出大型储罐地基模型待改进之处,即引入粘弹性边界以考虑地基的阻尼辐射作用,同时对地基材料模型进行细化,将有利于提高有限元计算结果的准确性。

基于风险的石化设备检验计划优化模型

自基于风险的检验方法引入后,我国在役石化装置的风险管理迈入了一个新的台阶。在传统风险评价的基础上,提出了一个以成本为目标量,以寿命为等约束条件,以损伤因子为不等约束条件确定石化设备检验计划的新优化模型。该模型综合考虑了安全因素和经济因素,为最优化检验方案的确定提供了新的方法。计算实例表明,通过控制风险的动态发展量和检验成本,可以有效地保证装置的安全使用和企业的经济效益,也证明了新模型的实用价值。

天然气管道泄漏火球事故后果模拟评价

天然气管道发生泄漏时,大约90%的气体产生燃烧并形成火球,遇火源即发生危害性非常大的火球爆炸事故。本文针对城市天然气管道泄漏事故,综合考虑天然气泄漏后可能发生的火球燃烧和爆炸,利用爆炸冲击波和火球热辐射模型对天然气管道(完全破裂)在发生泄漏时发生火球爆炸进行计算,结果表明:2分钟内泄漏天然气云团超压爆炸的死亡半径和热辐射的火球半径分别高达39.44m和92.93m。因此,通过计算天然气泄漏火球事故爆炸和热辐射范围,对天然气火球爆炸事故预防与应急救援具有一定的意义。