煙囪防腐施工過(guò)程涉及高空作業(yè)、有限空間作業(yè)、臨時(shí)用電作業(yè)、使用危險(xiǎn)化學(xué)品等作業(yè)。由于工程中使用的防腐涂料含有二甲苯等易揮發(fā)性物質(zhì),施工過(guò)程存在較大的火災(zāi)爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)。以某實(shí)際煙囪防腐工程為研究對(duì)象,通過(guò)數(shù)值模擬方法分析了防腐涂料在不同施工條件下的可燃?xì)怏w揮發(fā)擴(kuò)散后果,并運(yùn)用本質(zhì)安全化設(shè)計(jì)(ISD)技術(shù)改進(jìn)了該煙囪防腐工藝及設(shè)備安全性,提出了較為全面的、具有針對(duì)性和可行性的火災(zāi)爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)管控措施,為煙囪防腐施工過(guò)程火災(zāi)爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及危害控制提供指引。研究成果如下:(1)煙囪防腐施工過(guò)程可燃?xì)怏w揮發(fā)擴(kuò)散模型建立與驗(yàn)證。結(jié)合某煙囪防腐工程火災(zāi)事故案例,運(yùn)用CFD數(shù)值模擬方法建立了同時(shí)考慮兩種可燃?xì)怏w揮發(fā)源的煙囪防腐施工過(guò)程可燃?xì)怏w(二甲苯)揮發(fā)擴(kuò)散模型,并在事故工況條件下進(jìn)行了模擬。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析,平均相對(duì)誤差低于3%,該數(shù)值模型可靠性良好。(2)不同施工條件下的煙囪內(nèi)部可燃?xì)怏w揮發(fā)擴(kuò)散后果模擬分析。通過(guò)CFD數(shù)值模擬方法研究了煙囪進(jìn)料口風(fēng)速、煙囪內(nèi)壁防腐涂料面積及通風(fēng)等施工條件對(duì)煙囪內(nèi)可燃?xì)怏w揮發(fā)擴(kuò)散后果的影響,結(jié)果表明除加強(qiáng)通風(fēng)的施工條件外,施工過(guò)程中均有吊籃內(nèi)形成爆炸濃度極限的情況出現(xiàn),吊籃內(nèi)可燃?xì)怏w濃度在0-15min內(nèi)可達(dá)到爆炸極限并呈迅速上升的趨勢(shì),15min以后濃度緩慢上升。(3)基于ISD技術(shù)的煙囪防腐工藝及設(shè)備安全性改進(jìn)�？紤]到ISD技術(shù)原則、施工效率及成本等因素,提出了應(yīng)當(dāng)采用增加通風(fēng)設(shè)備、設(shè)置可燃?xì)怏w濃度測(cè)定報(bào)警裝置、并將兩者聯(lián)動(dòng)的安全性改進(jìn)方案,可控制吊籃內(nèi)可燃?xì)怏w濃度低于爆炸下限的5%,最低可降至下限的1%。運(yùn)用本質(zhì)安全指數(shù)評(píng)價(jià)法(ISI)對(duì)改進(jìn)前后工藝及設(shè)備安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)和對(duì)比,結(jié)果表明改進(jìn)后總體本質(zhì)安全程度提升約40%。(4)煙囪防腐工程火災(zāi)爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)管控模型建立�；诙鄬哟伟踩雷o(hù)(LOP)和安全屏障(SB)理論,建立了包含3級(jí)安全防護(hù)層次及其下共20個(gè)子安全屏障的煙囪防腐工程火災(zāi)爆炸事故風(fēng)險(xiǎn)管控LOP-SBM模型,較全面地闡述了各安全屏障應(yīng)包含的事故風(fēng)險(xiǎn)管控措施,評(píng)估了各級(jí)安全防護(hù)層次置信水平(LC),結(jié)果顯示為L(zhǎng)C3或LC4,該事故風(fēng)險(xiǎn)管控模型可靠性?xún)?yōu)良。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TU761.13;X93
【部分圖文】：

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文生于 2017 年 3 月 4 日廣東某造紙廠 120m 砼磚砌煙囪防腐涂料揮發(fā)可燃?xì)怏w并在作業(yè)平臺(tái)——高空吊籃內(nèi)大量致壁面大面積火災(zāi)，隨后還引發(fā)了高處墜落事故，最終經(jīng)濟(jì)損失 1000 多萬(wàn)元，事故后果嚴(yán)重。另外還有如 20脫硫塔防腐施工過(guò)程著火、2017 年 8 月 4 日浙江嘉興某都與防腐施工過(guò)程中的可燃?xì)怏w揮發(fā)擴(kuò)散有關(guān)。

c）煙囪內(nèi)壁 d）煙囪底部平臺(tái)圖 2-1 進(jìn)行防腐施工的煙囪其外觀及內(nèi)部環(huán)境工作業(yè)平臺(tái)——高空吊籃情況籃（以下簡(jiǎn)稱(chēng)吊籃，如圖 2-2）使用 4 條直徑為 1cm 的鋼絲繩與承大梁連接，并通過(guò)電力運(yùn)行，在吊籃內(nèi)設(shè)置了配電箱、提升機(jī)備。長(zhǎng) 3m、寬 0.6m、護(hù)欄高 1.1m，鐵質(zhì)，額定載重量 630kg， 1780kg，提升機(jī)額定提升力 6.3kN、功率 1.5kW，安全鎖允許沖距離≤100mm，吊籃升降速度 9-11m/min，正常作業(yè)環(huán)境溫度為力應(yīng)≤8.2m/s。

c）煙囪內(nèi)壁 d）煙囪底部平臺(tái)圖 2-1 進(jìn)行防腐施工的煙囪其外觀及內(nèi)部環(huán)境作業(yè)平臺(tái)——高空吊籃情況以下簡(jiǎn)稱(chēng)吊籃，如圖 2-2）使用 4 條直徑為 1cm 的鋼絲梁連接，并通過(guò)電力運(yùn)行，在吊籃內(nèi)設(shè)置了配電箱、提長(zhǎng) 3m、寬 0.6m、護(hù)欄高 1.1m，鐵質(zhì)，額定載重量 630780kg，提升機(jī)額定提升力 6.3kN、功率 1.5kW，安全鎖允≤100mm，吊籃升降速度 9-11m/min，正常作業(yè)環(huán)境溫度≤8.2m/s。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2819007