石化行業(yè)儲(chǔ)罐中多儲(chǔ)存易揮發(fā)、易燃易爆等物質(zhì),當(dāng)這些物質(zhì)遇到點(diǎn)火源并達(dá)到爆炸極限后就會(huì)引發(fā)火災(zāi)爆炸,造成巨大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失�；诠潭攦�(chǔ)罐意外超壓容易導(dǎo)致罐體整體失效破壞的缺陷,儲(chǔ)罐通常被設(shè)計(jì)成弱頂結(jié)構(gòu),其優(yōu)勢在于意外超壓下罐頂位置掀開,避免了罐體整體報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。但該起事故的弱頂儲(chǔ)罐發(fā)生罐底提離,罐體報(bào)廢,并沒有按照人們的預(yù)期在罐頂位置掀開。鑒于弱頂儲(chǔ)罐的發(fā)展歷史較短,相關(guān)研究成果有限。弱頂儲(chǔ)罐是否存在缺陷,還有待進(jìn)一步研究。因此研究弱頂儲(chǔ)罐的安全性具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)以典型儲(chǔ)罐爆炸事故為背景,進(jìn)行事故樹分析。找出導(dǎo)致儲(chǔ)罐爆炸的46種故障模式,并通過事故樹結(jié)構(gòu)重要度的排序,得到:閥門密封失效、法蘭密封失效、罐體破損和誤操作引起的罐內(nèi)介質(zhì)泄漏是導(dǎo)致儲(chǔ)罐爆炸的主要影響因素。(2)超壓工況下弱頂儲(chǔ)罐破壞位置的影響因素為:超壓形式和儲(chǔ)液高度。物理超壓下,表現(xiàn)為罐頂破裂;燃爆超壓下,與儲(chǔ)液高度有關(guān)。當(dāng)儲(chǔ)液高度不低于最高液位的1/2時(shí),表現(xiàn)為罐頂破裂;當(dāng)儲(chǔ)液高度低于最高液位的1/2時(shí),表現(xiàn)為罐底破裂。(3)采用TNT當(dāng)量法,對5000m~3粗苯儲(chǔ)罐在不同液位狀態(tài)下的蒸氣云爆炸后果定量分析,儲(chǔ)液高度分別是最高液位的1/2、2/3、3/4、4/5、5/6。分別計(jì)算蒸氣云爆炸導(dǎo)致罐頂破裂和罐底破裂后的各級(jí)損傷半徑的大小。結(jié)果表明:與罐底破裂相比,罐頂破裂造成的損失更接近各級(jí)損傷半徑的最小值。(4)依據(jù)GB50341-2014《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)弱頂儲(chǔ)罐。采用TNT當(dāng)量法,計(jì)算內(nèi)爆載荷下,不同液位的儲(chǔ)罐薄弱位置處沖擊波超壓值的相對大小。結(jié)果表明:當(dāng)儲(chǔ)液高度接近最高液位的3/4時(shí),超壓值最大。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE65;TQ086
【部分圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文罐徹底損毀，相鄰儲(chǔ)罐的部分設(shè)施損壞以及部分防火隔堤、管道和電纜損毀，波還導(dǎo)致四周部分建筑物的玻璃震碎，所幸事故未造成人員傷亡，但直接經(jīng)濟(jì) 175.3317 萬元，通過監(jiān)控視頻拍到的事故情景如圖 1.1 所示。以上兩起是典型事故多米諾效應(yīng)，最初著火的儲(chǔ)罐由于自身結(jié)構(gòu)的缺陷等，在整體或部分特別構(gòu)失效后內(nèi)部可燃介質(zhì)泄漏，導(dǎo)致相鄰儲(chǔ)罐和周圍其他設(shè)施接連遭到破壞。

圖 2.2 儲(chǔ)罐外部爆炸引發(fā)多米諾效應(yīng)全過程破裂產(chǎn)生的原因可能是由于儲(chǔ)罐周圍環(huán)境中的爆炸火焰竄入儲(chǔ)能是由于儲(chǔ)罐周圍環(huán)境中的爆炸沖擊波超壓直接作用于儲(chǔ)罐，造成儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)泄漏。由于儲(chǔ)罐區(qū)時(shí)刻處在危險(xiǎn)狀態(tài)下，事故故樹分析析法析（Fault TreeAnalysis，縮寫為 FTA）也被稱為故障樹分析。頂事件）開始，采用逆推思路，自上而下地找出所有頂事件發(fā)原因事件，直到基本原因事件（基本事件），并將這些事件之號(hào)表示出來。事故樹分析是一種演繹分析方法，可從結(jié)果中分

圖 2.3 邏輯門符號(hào)2.4.3 事故樹的建立建立事故樹，首先應(yīng)該遵循頂事件確定原則。選擇“儲(chǔ)罐爆炸”作為頂事件，件確定后，采用逆推思路，自上而下地尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的最直接的原因事件。通導(dǎo)致儲(chǔ)罐爆炸的直接原因有以下兩種情況：一是罐內(nèi)壓力在極短時(shí)間內(nèi)迅速升高，壓裝置意外失靈不起作用，因儲(chǔ)罐內(nèi)瞬時(shí)超壓值超過罐體所能承受的極限壓力值而儲(chǔ)罐爆炸；二是由于儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)介質(zhì)具有易揮發(fā)的特性，在儲(chǔ)罐內(nèi)液面上方有限氣間內(nèi)形成可燃?xì)怏w混合物，在爆炸極限范圍內(nèi)遇意外點(diǎn)火源造成的儲(chǔ)罐爆炸。然后起頂事件發(fā)生的直接原因事件再分別看作頂事件，采用同樣的方法繼續(xù)往下深入分直到基本原因事件為止，從而建立了以邏輯門符號(hào)表示的儲(chǔ)罐爆炸事故樹，如圖 2示。該事故樹共考慮了 21 個(gè)不同的基本原因事件，如表 2.2 所示。
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本文編號(hào)：2853657