【摘要】：據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示,2006-2015年十年內(nèi),我國(guó)共發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品重特大事故12起,事故一共導(dǎo)致174人死亡,每起事故的平均死亡人數(shù)約為14.5人。危險(xiǎn)化學(xué)品事故危害大,波及范圍廣,對(duì)企業(yè)的安全管理產(chǎn)生重大的威脅,也對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全威脅甚廣。綜合危險(xiǎn)化學(xué)品的事故過程可以總結(jié)得出,造成人身傷亡及重大財(cái)產(chǎn)損失的事故多源于火災(zāi)爆炸,并且多數(shù)事故是在罐體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中發(fā)生的。在化工生產(chǎn)中,甲烷氣體作為主要燃料氣體之一,占據(jù)了�；飞a(chǎn)中很重要的一部分,因此,研究甲烷球形儲(chǔ)罐的爆炸傳播過程對(duì)于可燃?xì)怏w的阻爆抑爆技術(shù)的發(fā)展有著非常重要的意義。本文運(yùn)用FLACS軟件,通過設(shè)置不同數(shù)量障礙物、不同口徑泄漏口、不同點(diǎn)火點(diǎn)位置三種條件,模擬不同工況下甲烷球罐爆炸壓力及速度的變化情況和火焰的傳播規(guī)律。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律:1、球罐內(nèi)圓柱形障礙物的存在會(huì)對(duì)爆炸火焰的傳播產(chǎn)生激勵(lì)效應(yīng),障礙物數(shù)量越多,則對(duì)火焰的拉伸過程越明顯,球罐爆炸壓力的峰值會(huì)隨著圓柱體數(shù)量的增加而逐漸減小,但爆炸壓力的上升速率會(huì)隨著圓柱體數(shù)量的增加而增加。2、當(dāng)球罐底部存在泄漏口時(shí),會(huì)影響球罐內(nèi)部最大爆炸壓力和壓力的上升速率,球罐內(nèi)爆炸壓力峰值隨著泄漏口口徑的不斷擴(kuò)大而減小。3、不同位置的點(diǎn)火點(diǎn)對(duì)甲烷球罐爆炸傳播的影響為:在底部點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)爆炸壓力峰值最高、火焰拉伸情況最為明顯、火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?但同時(shí),壓力達(dá)到峰值所需要時(shí)間最長(zhǎng)。同時(shí),根據(jù)華北科技學(xué)院現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及中北大學(xué)新設(shè)計(jì)的的20L密閉型球形爆炸裝置,按照1:50000的比例制作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒⑦M(jìn)行甲烷球罐爆炸模擬實(shí)驗(yàn),研究了球罐中軸線上底部到球心部分在不同的位置點(diǎn)火對(duì)甲烷球罐爆炸傳播規(guī)律的影響。研究發(fā)現(xiàn):運(yùn)用FLACS軟件模擬的結(jié)果與20L球罐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果在反應(yīng)時(shí)間、爆炸壓力上升速率兩組參數(shù)的變化規(guī)律上得到了一致的結(jié)論,但由于尺度效應(yīng)的存在,實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果僅在最大爆炸壓力的變化規(guī)律一項(xiàng)參數(shù)上得出的結(jié)論略有偏差。
【圖文】：

本次事故性質(zhì)是設(shè)備事故，即乙烯裝置發(fā)接的地方發(fā)生了泄漏，工作人員并沒有及時(shí)中混合形成乙烯-空氣混合氣體，，此時(shí)，在爆燃，這是第一次爆炸。第一次爆炸產(chǎn)生的，引起乙烯的群體性大量泄漏，形成一個(gè)穩(wěn)體因高溫和高壓發(fā)生爆炸，這被稱作第二機(jī)理分析：事故中四個(gè)發(fā)生泄漏爆炸的主要1m，壁厚 15.9mm，并且罐體都由 7 根直徑中主起爆罐 B 罐體呈粉碎性炸裂，由第一，B 罐起爆應(yīng)是如圖 2-1 所示，罐體上部由呈粉碎性碎片以扇形狀空間飛出，B 罐體支螺栓被高溫?zé)兩�，其余三個(gè)罐體及 B 罐損失而折斷[41]。

圖 2-2 甲醇 C 號(hào)罐體爆炸破壞結(jié)構(gòu)示意圖Figure 2-2 A schematic diagram of explosion damage structure of methanol tank in C圖 2-3 甲醇 C 罐爆炸瞬間支撐腳壓力模擬示意圖Figure 2-3 The simulation diagram of the pressure simulation of the instantaneous support fmethanol spherical tank CC 號(hào)罐被沖裂后造成大量甲醇外泄，爆炸引起大面積甲醇燃燒，火勢(shì)延蔓延，相繼加熱低處的其他 5 個(gè)甲醇球罐，溫度升高使 5 個(gè)甲醇球罐內(nèi)壓力上升，最終也相繼發(fā)生爆炸。本次爆炸損壞的 6 個(gè)甲烷球罐均由 7 根直徑為 0.856m 的金屬支撐腿支除主起爆罐 C 號(hào)甲醇球罐與管道相連接處附近的 3 根支撐腿受到火焰炙烤如圖 2-3 所示向內(nèi)彎曲變形外，其余 5 個(gè)罐體均為原地起爆，支撐腿未受到破壞。因此可以推斷，球罐可燃?xì)怏w爆炸過程中，對(duì)于支撐腿的破壞影響較而對(duì)于罐體本身的破壞程度嚴(yán)重[43]。
【學(xué)位授予單位】：華北科技學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ086.52

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本文編號(hào)：2671221