本文關鍵詞：液化石油氣鐵路罐車運輸安全研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,液化石油氣被廣泛的應用于各個領域中,因而針對液化石油氣的安全運輸成為了一種不可或缺的市場需求。近些年,在液化石油氣鐵路運量增長的同時,其安全事故也呈現(xiàn)出高發(fā)勢態(tài),這就給人民群眾的生產(chǎn)生活造成了一定損失。通過對液化石油氣鐵路罐車安全的研究,為找出事故重點安全隱患、災害緊急預案等提供了理論依據(jù)。本文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:第一,概述了國內(nèi)外液化石油氣鐵路運輸安全研究的成果和內(nèi)容,列舉了近些年發(fā)生的鐵路液化石油氣典型事故,得到在運輸時頻發(fā)的事故主要是泄漏、火災和爆炸。通過FTA方法對導致LPG罐車發(fā)生事故的安全因素做出分析,計算出各個因素的結構重要度,然后把溫度和充裝量作為主要影響因素進行研究。第二,在前面的理論基礎上,建立了LPG罐車處于高溫環(huán)境中的物理模型和數(shù)學模型,分別用傳熱、湍流和多相流模型來描述各種傳熱過程、罐內(nèi)的介質(zhì)流動和氣液相之間的變化情況,并且把罐體外壁與周圍環(huán)境之間的對流輻射、罐體內(nèi)壁與罐內(nèi)介質(zhì)以及介質(zhì)之間的對流作為邊界條件計算。第三,采用ANSYS軟件對處于高溫環(huán)境中的LPG罐車溫度場和流場進行二維數(shù)值模擬,在加載邊界條件的過程中不斷改變初始高溫環(huán)境和充裝量,并對數(shù)值模擬結果進行分析,得到充裝量和不同高溫對罐體壁溫度、罐內(nèi)介質(zhì)(氣相和液相)溫度以及罐內(nèi)壓力的影響規(guī)律,進而對LPG運輸?shù)陌踩岢鼋ㄗh。模擬結果表明,當LPG罐車處于高溫環(huán)境中時,罐內(nèi)介質(zhì)液相區(qū)和氣相區(qū)都有明顯的熱分層,而且氣相區(qū)溫度明顯高于液相區(qū)溫度,罐體壁最高溫度是在氣相區(qū)頂部。罐體壁和罐內(nèi)介質(zhì)溫度隨著初始溫度的升高而增大,其溫度在越來越短的時間內(nèi)達到液化石油氣的過熱極限,罐體越來越危險。罐內(nèi)介質(zhì)隨著溫度的升高大幅度膨脹,罐內(nèi)壓力也隨之增大,初始溫度為500℃時溫度和壓力最大,100℃時溫度和壓力最小。罐體內(nèi)介質(zhì)溫度變化速率隨著充裝量的增大而減小,當充裝量為90%時溫度變化速率最小,50%時溫度變化速率最大。罐內(nèi)壓力的上升速度隨著充裝量的增大而增加,當充裝量為90%時壓力增加速率最大,50%時壓力增加速率最小。
【關鍵詞】：液化石油氣 鐵路罐車 高溫環(huán)境 安全 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U298
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在的問題11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 2 液化石油氣鐵路罐車運輸危險分析15-29
• 2.1 LPG物化性質(zhì)及所存在的危險性15-17
• 2.2 鐵路罐車結構及危險性分析17-21
• 2.2.1 液化石油氣鐵路罐車設計17-18
• 2.2.2 液化石油氣鐵路罐車附件設置18-20
• 2.2.3 液化石油氣鐵路罐車的重量充裝規(guī)定20
• 2.2.4 LPG罐車的危害性20-21
• 2.3 運輸過程中的危險性分析21-22
• 2.3.1 人員因素21-22
• 2.3.2 環(huán)境因素22
• 2.3.3 管理因素22
• 2.4 安全影響因素分析22-29
• 2.4.1 事故案例及事故類型23
• 2.4.2 液化石油氣火災、爆炸事故分析23-29
• 3 液化石油氣鐵路罐車的溫度影響模型29-46
• 3.1 液化石油氣相關數(shù)據(jù)及參數(shù)取值29-34
• 3.1.1 密度29
• 3.1.2 比焓29-30
• 3.1.3 比熱容30-31
• 3.1.4 比熵31-32
• 3.1.5 粘度32-33
• 3.1.6 導熱系數(shù)33-34
• 3.2 溫度影響機理34-36
• 3.2.1 體積、溫度和壓力之間的關系34
• 3.2.2 熱量傳遞的方式34-35
• 3.2.3 非穩(wěn)態(tài)導熱過程的三個階段35-36
• 3.3 物理模型概述36-39
• 3.4 熱響應數(shù)學模型39-46
• 3.4.1 罐體壁熱響應模型39-41
• 3.4.2 罐內(nèi)液化石油氣熱響應模型41-46
• 4 數(shù)值模擬過程及結果分析46-65
• 4.1 幾何模型建立與網(wǎng)格劃分46-47
• 4.2 物理性能參數(shù)47-48
• 4.3 邊界條件48-49
• 4.4 計算結果及分析49-65
• 4.4.1 不同高溫環(huán)境下溫度和壓力的變化情況52-60
• 4.4.2 在不同充裝條件下變化情況60-65
• 5 液化石油氣鐵路罐車事故防治對策65-68
• 5.1 管理方面的安全建議65-66
• 5.2 運輸過程中的安全防護66-67
• 5.3 故障處理67-68
• 結論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-72
• 攻讀學位期間的研究成果72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張俊峰;;鐵路液化石油氣罐車爆炸事故后果傷害模型的探討[J];鐵道運輸與經(jīng)濟;2015年01期

  本文關鍵詞：液化石油氣鐵路罐車運輸安全研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：328963