【摘要】：世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然帶來對(duì)能源的巨大需求,隨著陸地油氣資源的減少,開發(fā)海洋資源成為一種必然的趨勢(shì)。海洋平臺(tái)下層甲板作為海洋平臺(tái)的一部分,承載了海洋平臺(tái)的上層生活區(qū)。由于其結(jié)構(gòu)特殊,包含有大量中庭結(jié)構(gòu)。一旦發(fā)生火災(zāi),煙氣將迅速蔓延,威脅控制室、儲(chǔ)油艙室等要害部位,在很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)對(duì)人員的逃生構(gòu)成威脅。因此對(duì)下層甲板的火災(zāi)熱流場(chǎng)分析及人員的疏散的研究具有十分重要的意義。本文主要針對(duì)某海洋平臺(tái)下層甲板結(jié)構(gòu)火災(zāi)場(chǎng),采用大渦模擬的方法,主要研究其主機(jī)艙室與下層甲板的火災(zāi)煙氣的蔓延和擴(kuò)散,以及主甲板與中間甲板上各逃生梯道的溫度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、能見度等物理量,并分析影響人員疏散安全的因素以及疏散的結(jié)果。通過對(duì)比分析疏散所用時(shí)間與疏散所需時(shí)間來進(jìn)行安全評(píng)估。本文的主要研究工作和結(jié)果如下:(1)通過對(duì)主機(jī)艙室火災(zāi)場(chǎng)特性的計(jì)算分析,在150s時(shí)刻機(jī)艙內(nèi)火災(zāi)進(jìn)入全面發(fā)展期,200s后,發(fā)生了外部燃燒現(xiàn)象。同時(shí),基于溫度、一氧化碳濃度、能見度、氧氣濃度臨界分析,認(rèn)為能見度是對(duì)主機(jī)艙室內(nèi)人員安全最具威脅的火災(zāi)特性參數(shù),且在80s時(shí)間內(nèi),人眼特征高度處的能見度快速降至0m。人員從主機(jī)艙室逃生時(shí),最佳的逃生出口是機(jī)艙的后門。(2)計(jì)算分析了海洋平臺(tái)下層甲板火災(zāi)演變特性,剖析了主機(jī)艙室內(nèi)有、無通風(fēng)兩類工況對(duì)火災(zāi)發(fā)展的影響。兩類工況中均發(fā)生了火焰外部燃燒現(xiàn)象,但有通風(fēng)的火災(zāi)場(chǎng)景中發(fā)生外部燃燒現(xiàn)象的時(shí)間延后,使得溫度、一氧化碳濃度的增長(zhǎng)速度明顯減緩,能見度、氧氣濃度的下降速度放緩。同時(shí),通過對(duì)比火源位于主機(jī)艙室和泥漿攪拌艙室兩類火災(zāi)場(chǎng)景,發(fā)現(xiàn)當(dāng)火源的位置發(fā)生改變后,海洋平臺(tái)下層甲板的左舷較于右舷更危險(xiǎn),在160s時(shí)整個(gè)左舷就被煙氣所覆蓋。(3)計(jì)算分析了主機(jī)艙室內(nèi)部有、無通風(fēng)兩種工況下在1.6m高度處下層甲板的溫度場(chǎng),可知在機(jī)艙內(nèi)部無通風(fēng)工況下,主機(jī)艙室內(nèi)部的溫度相對(duì)較高。而在主機(jī)艙內(nèi)有通風(fēng)的工況下,周圍艙室的溫度較低,表明通風(fēng)保護(hù)了這些艙室的結(jié)構(gòu),但高溫對(duì)主機(jī)艙室內(nèi)部的破壞加劇。(4)通過對(duì)各逃生通道的溫度、一氧化碳濃度、能見度、氧氣濃度進(jìn)行分析,認(rèn)為能見度是對(duì)人員從梯道逃生時(shí)威脅最大的參數(shù)。對(duì)比分析了主機(jī)艙室內(nèi)有、無通風(fēng)兩類工況,發(fā)現(xiàn)通風(fēng)可以延長(zhǎng)人員的可用疏散時(shí)間,使人員有更多的時(shí)間逃生。論文的研究結(jié)果可為海洋平臺(tái)下層甲板的結(jié)構(gòu)火災(zāi)熱流場(chǎng)以及人員的疏散提供一定的參考與指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2683725