火災(zāi)環(huán)境下液體儲(chǔ)罐破裂失效過(guò)程研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-19 10:21
以天然氣、氫氣等為代表的清潔燃料在能源和化工領(lǐng)域使用非常廣泛,對(duì)于以液體形式儲(chǔ)存該類物質(zhì)的儲(chǔ)罐屬于重大危險(xiǎn)源,一旦發(fā)生破裂事故,將給周圍設(shè)施和人員帶來(lái)極大危害。易燃介質(zhì)泄漏引發(fā)的火災(zāi),是引起液體儲(chǔ)罐發(fā)生破裂事故的原因之一,受多方面原因綜合影響,火燒條件下儲(chǔ)罐的破裂主要有局部開(kāi)裂和整體開(kāi)裂兩種形式,其中整體開(kāi)裂容易引發(fā)沸騰液體擴(kuò)展蒸氣爆炸(BLEVE),產(chǎn)生沖擊波和拋射碎片。因此,揭示液體儲(chǔ)罐失效過(guò)程的影響因素以及引發(fā)整體開(kāi)裂失效的條件,對(duì)于易燃液體罐區(qū)爆炸事故預(yù)防和緊急救援具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)金屬儲(chǔ)罐長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫環(huán)境中的溫度與壓力響應(yīng)和失效問(wèn)題,通過(guò)開(kāi)展小型儲(chǔ)罐火災(zāi)實(shí)驗(yàn),以壓力容器本身充裝率,火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境作為切入點(diǎn),從壓力響應(yīng)、溫度響應(yīng)、泄放模式、宏觀爆炸分析、微觀材料分析等方面入手,對(duì)儲(chǔ)罐失效模式進(jìn)行研究。主要工作和結(jié)論如下:(1)自主設(shè)計(jì)并搭建了小型臥式儲(chǔ)罐火燒實(shí)驗(yàn)平臺(tái),主要包括臥式儲(chǔ)罐(內(nèi)部介質(zhì)為水)、用于控制儲(chǔ)罐受火面積的防護(hù)裝置、支撐結(jié)構(gòu)以及可控火災(zāi)環(huán)境(以煤油為燃料)。實(shí)驗(yàn)中使用靜壓傳感器和高頻動(dòng)態(tài)壓力傳感器對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力上升情況以及泄放時(shí)刻壓力變化進(jìn)行...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 熱侵襲下液化氣體儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性分析
1.2.1 液化氣儲(chǔ)罐火災(zāi)類型
1.2.2 蒸氣爆炸事故機(jī)理及危害
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 火災(zāi)環(huán)境下儲(chǔ)罐破裂過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
1.3.2 儲(chǔ)罐熱響應(yīng)數(shù)值模擬研究
1.3.3 儲(chǔ)罐破裂過(guò)程及裂紋擴(kuò)展研究
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)流程
2.1 實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)罐及防護(hù)裝置
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)
2.1.2 防護(hù)裝置
2.2 數(shù)據(jù)及影像采集系統(tǒng)
2.3 火災(zāi)環(huán)境模擬系統(tǒng)
2.4 實(shí)驗(yàn)方案及流程
2.4.1 主要實(shí)驗(yàn)條件
2.4.2 實(shí)驗(yàn)流程
2.5 本章小結(jié)
3 火燒條件下儲(chǔ)罐失效響應(yīng)的影響因素研究
3.1 充裝率對(duì)儲(chǔ)罐失效形式的影響研究
3.1.1 壓力響應(yīng)規(guī)律
3.1.2 壁面溫度響應(yīng)規(guī)律
3.1.3 充裝率對(duì)儲(chǔ)罐失效影響的綜合分析
3.2 受火面積對(duì)儲(chǔ)罐失效形式的影響
3.2.1 壓力響應(yīng)規(guī)律
3.2.2 壁面溫度響應(yīng)規(guī)律
3.2.3 受火面積對(duì)儲(chǔ)罐失效影響的綜合分析
3.3 火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)外部環(huán)境因素對(duì)儲(chǔ)罐失效形式的影響
3.3.1 壓力響應(yīng)對(duì)比
3.3.2 壁面溫度響應(yīng)對(duì)比
3.3.3 環(huán)境風(fēng)擾動(dòng)火焰對(duì)儲(chǔ)罐失效影響的綜合分析
3.4 本章小結(jié)
4 火災(zāi)侵襲下液體儲(chǔ)罐不同失效特征研究
4.1 失效儲(chǔ)罐斷口及金相分析
4.1.1 儲(chǔ)罐斷口宏觀分析
4.1.2 儲(chǔ)罐斷口附近材料金相分析
4.2 失效儲(chǔ)罐介質(zhì)噴射泄放過(guò)程研究
4.2.1 不同泄放形式過(guò)程壓力響應(yīng)
4.2.2 整體開(kāi)裂致瞬時(shí)BLEVE過(guò)程特征
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3444688
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 熱侵襲下液化氣體儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性分析
1.2.1 液化氣儲(chǔ)罐火災(zāi)類型
1.2.2 蒸氣爆炸事故機(jī)理及危害
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 火災(zāi)環(huán)境下儲(chǔ)罐破裂過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
1.3.2 儲(chǔ)罐熱響應(yīng)數(shù)值模擬研究
1.3.3 儲(chǔ)罐破裂過(guò)程及裂紋擴(kuò)展研究
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)流程
2.1 實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)罐及防護(hù)裝置
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)
2.1.2 防護(hù)裝置
2.2 數(shù)據(jù)及影像采集系統(tǒng)
2.3 火災(zāi)環(huán)境模擬系統(tǒng)
2.4 實(shí)驗(yàn)方案及流程
2.4.1 主要實(shí)驗(yàn)條件
2.4.2 實(shí)驗(yàn)流程
2.5 本章小結(jié)
3 火燒條件下儲(chǔ)罐失效響應(yīng)的影響因素研究
3.1 充裝率對(duì)儲(chǔ)罐失效形式的影響研究
3.1.1 壓力響應(yīng)規(guī)律
3.1.2 壁面溫度響應(yīng)規(guī)律
3.1.3 充裝率對(duì)儲(chǔ)罐失效影響的綜合分析
3.2 受火面積對(duì)儲(chǔ)罐失效形式的影響
3.2.1 壓力響應(yīng)規(guī)律
3.2.2 壁面溫度響應(yīng)規(guī)律
3.2.3 受火面積對(duì)儲(chǔ)罐失效影響的綜合分析
3.3 火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)外部環(huán)境因素對(duì)儲(chǔ)罐失效形式的影響
3.3.1 壓力響應(yīng)對(duì)比
3.3.2 壁面溫度響應(yīng)對(duì)比
3.3.3 環(huán)境風(fēng)擾動(dòng)火焰對(duì)儲(chǔ)罐失效影響的綜合分析
3.4 本章小結(jié)
4 火災(zāi)侵襲下液體儲(chǔ)罐不同失效特征研究
4.1 失效儲(chǔ)罐斷口及金相分析
4.1.1 儲(chǔ)罐斷口宏觀分析
4.1.2 儲(chǔ)罐斷口附近材料金相分析
4.2 失效儲(chǔ)罐介質(zhì)噴射泄放過(guò)程研究
4.2.1 不同泄放形式過(guò)程壓力響應(yīng)
4.2.2 整體開(kāi)裂致瞬時(shí)BLEVE過(guò)程特征
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3444688
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