火災環(huán)境下長管拖車氣瓶熱響應規(guī)律及安全性研究
發(fā)布時間:2021-01-09 17:21
長管拖車在運輸過程中可能存在輪胎失火風險;馂沫h(huán)境下,由于輪胎尺寸較小,氣瓶安全泄放裝置可能因為受熱不足而無法及時動作。。與此同時,局部高溫導致氣瓶材料力學性能退化,氣瓶可能在安全泄放裝置開啟前爆破,存在巨大的安全隱患;诖,本文開展了大容積鋼制無縫氣瓶局部火燒實驗及數(shù)值研究,通過將實驗結果和仿真結果作對比,驗證數(shù)值模型的合理性,并在此基礎上通過數(shù)值模擬方法研究輪胎火災環(huán)境下長管拖車氣瓶及氣體介質的熱響應規(guī)律并對氣瓶進行安全性評定。本文的主要研究內容和結論如下:(1)開展大容積鋼制無縫氣瓶局部火燒實驗及仿真研究,獲得火災情況下氣瓶及氣體介質的熱響應規(guī)律,并驗證數(shù)值模型的合理性。結果表明仿真結果與實驗結果比較吻合,建立的數(shù)值模型能較準確地還原氣瓶火燒過程。(2)開展輪胎火災環(huán)境下CNG長管拖車氣瓶及氣體熱響應規(guī)律研究,探究起火輪胎數(shù)目和充裝介質種類對氣瓶及氣體熱響應規(guī)律的影響。結果表明輪胎火災初期高溫區(qū)域集中在輪胎附近,火災后期熱量以對流和熱傳導的形式向氣瓶及氣體的低溫部分傳遞,氣瓶和氣體溫度不斷升高;充裝介質種類對氣瓶和氣體的熱響應規(guī)律影響不大;起火輪胎數(shù)量越多,氣瓶和氣體溫度上升越...
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1長管拖車結構示意圖??
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Fig.?1.2?Tube?trailer?bundled??ir^m??匿歷“?職*。?觸_?m?一 ̄ ̄一二二??圖1_?3框架式長管拖車??Fig.?1.3?Tube?trailer?with?frame??長管拖車氣瓶尺寸較大,其長度可達十米以上,一旦氣瓶局部受火,由于受熱面積??小,爆破片-易熔合金塞串聯(lián)裝置可能因為受熱不足而無法及時動作,而安全泄放裝置能??否及時開啟直接關系到長管拖車運輸?shù)陌踩。因此,研宄局部火災,尤其是輪胎火??環(huán)境下長管拖車氣瓶以及氣體介質的熱響應規(guī)律對于火災事故的預防和救援具有重要??意義。??1.2.3長管拖車氣瓶??長管拖車氣瓶是長管拖車的關鍵組成部分,用于充裝高壓氣體介質。長管拖車氣瓶??材質通常為4130X,其材料性能與國內的30CrM〇鋼相近,因其具有優(yōu)良的機械性能、??高強度、優(yōu)異的韌性與塑性以及較好的抗應力腐蝕和抗氫腐蝕能力而被廣泛地用于大容??積鋼制氣瓶的制造,4130X的材料化學成分和機械性能要求分別見表1.1和1.2。??表1.1?4130X鋼管化學成分要求??Table?1.1?Requirements?for?chemical?composition?of?4130X?steel?tube??元素?C?Mn?Si?Cr?Mo?S?P??百分比/%?0.25-0.35?0.40-0.90?0.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長管拖車氣瓶火災分析及局部起火超壓泄放試驗研究[J]. 趙保頔,張博,胡熙玉,彭韜明,鄧貴德,駱輝. 壓力容器. 2018(01)
[2]壓縮天然氣長管拖車結構綜述[J]. 蔣駿,丁克勤,魏化中,陶芳澤. 化學工程與裝備. 2017(09)
[3]加氣站長管拖車爆破片異常起爆事故分析及對策[J]. 周日峰,張健中,喻健良. 安全、健康和環(huán)境. 2017(09)
[4]長管拖車用安全泄放裝置及其在火災事故中的作用[J]. 薄柯,程亮,李哲偉,鄧貴德,古純霖. 中國特種設備安全. 2017(08)
[5]長管拖車用大容積環(huán)纏繞復合材料氣瓶充氣及冷卻過程溫度變化的數(shù)值模擬研究[J]. 劉奉宣,鄧貴德,梁海峰,吉方,陳彥輝. 玻璃鋼/復合材料. 2017(06)
[6]基于極限載荷法的矩形接管結構設計及參數(shù)化分析[J]. 古晉斌,宮建國,惠虎. 壓力容器. 2017(04)
[7]基于有限元的長管拖車氣瓶道路運行研究[J]. 高宏,林樹青,李大星,陶芳澤,吳斌. 化學工程與裝備. 2016(12)
[8]長管拖車氣瓶瓶口修復方法及其安全性分析[J]. 呂亮國,程亮,鄧貴德,王明會,武常生,梁海峰. 壓力容器. 2016(06)
[9]爆破片與易熔塞組合泄放裝置在氣瓶上的適用性探討[J]. 湯俊雄,惠虎. 機械設計與制造. 2015(11)
[10]長管拖車天然氣瓶疲勞壽命分析[J]. 于新奇,宋伯龍,張朝,劉慶剛. 河北科技大學學報. 2015(04)
博士論文
[1]碳纖維全纏繞復合材料高壓儲氫氣瓶耐局部火燒性能研究[D]. 歐可升.浙江大學 2014
[2]鋁內膽纖維全纏繞高壓氫氣瓶耐火及抗疲勞性能研究[D]. 別海燕.浙江大學 2011
碩士論文
[1]長管拖車用大容積氣瓶充壓及冷卻過程的數(shù)值研究[D]. 劉奉宣.太原理工大學 2017
[2]典型高溫熔鹽承壓設備設計的關鍵問題研究[D]. 王峰.華東理工大學 2016
[3]長管拖車氣瓶瓶口外螺紋磨損數(shù)值分析[D]. 呂亮國.太原理工大學 2016
[4]長管拖車中爆破片與易熔塞組合泄放裝置適用性研究[D]. 湯俊雄.華東理工大學 2016
[5]長管拖車天然氣瓶強度與疲勞壽命分析[D]. 宋伯龍.河北科技大學 2015
[6]長管拖車氣瓶口強度數(shù)值研究[D]. 李偉.太原理工大學 2014
[7]火災環(huán)境下車用CNG鋼瓶熱力響應及失效機理研究[D]. 李紅英.南昌大學 2012
[8]LPG儲罐在火災環(huán)境中熱響應的數(shù)值模擬[D]. 車威.大連理工大學 2009
本文編號:2967082
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1長管拖車結構示意圖??
???ini?iiiiriiii?Miiji.inmiiiiiiumw.niiiniiimmiiwnnmiiiui???'iiii?mu?ww"?廣"??圖1.2捆綁式長管拖車圖??Fig.?1.2?Tube?trailer?bundled??ir^m??匿歷“?職*。?觸_?m?一 ̄ ̄一二二??圖1_?3框架式長管拖車??Fig.?1.3?Tube?trailer?with?frame??長管拖車氣瓶尺寸較大,其長度可達十米以上,一旦氣瓶局部受火,由于受熱面積??小,爆破片-易熔合金塞串聯(lián)裝置可能因為受熱不足而無法及時動作,而安全泄放裝置能??否及時開啟直接關系到長管拖車運輸?shù)陌踩。因此,研宄局部火災,尤其是輪胎火??環(huán)境下長管拖車氣瓶以及氣體介質的熱響應規(guī)律對于火災事故的預防和救援具有重要??意義。??1.2.3長管拖車氣瓶??長管拖車氣瓶是長管拖車的關鍵組成部分,用于充裝高壓氣體介質。長管拖車氣瓶??材質通常為4130X,其材料性能與國內的30CrM〇鋼相近,因其具有優(yōu)良的機械性能、??高強度、優(yōu)異的韌性與塑性以及較好的抗應力腐蝕和抗氫腐蝕能力而被廣泛地用于大容??積鋼制氣瓶的制造,4130X的材料化學成分和機械性能要求分別見表1.1和1.2。??表1.1?4130X鋼管化學成分要求??Table?1.1?Requirements?for?chemical?composition?of?4130X?steel?tube??元素?C?Mn?Si?Cr?Mo?S?P??百分比/%?0.25-0.35?
Fig.?1.2?Tube?trailer?bundled??ir^m??匿歷“?職*。?觸_?m?一 ̄ ̄一二二??圖1_?3框架式長管拖車??Fig.?1.3?Tube?trailer?with?frame??長管拖車氣瓶尺寸較大,其長度可達十米以上,一旦氣瓶局部受火,由于受熱面積??小,爆破片-易熔合金塞串聯(lián)裝置可能因為受熱不足而無法及時動作,而安全泄放裝置能??否及時開啟直接關系到長管拖車運輸?shù)陌踩。因此,研宄局部火災,尤其是輪胎火??環(huán)境下長管拖車氣瓶以及氣體介質的熱響應規(guī)律對于火災事故的預防和救援具有重要??意義。??1.2.3長管拖車氣瓶??長管拖車氣瓶是長管拖車的關鍵組成部分,用于充裝高壓氣體介質。長管拖車氣瓶??材質通常為4130X,其材料性能與國內的30CrM〇鋼相近,因其具有優(yōu)良的機械性能、??高強度、優(yōu)異的韌性與塑性以及較好的抗應力腐蝕和抗氫腐蝕能力而被廣泛地用于大容??積鋼制氣瓶的制造,4130X的材料化學成分和機械性能要求分別見表1.1和1.2。??表1.1?4130X鋼管化學成分要求??Table?1.1?Requirements?for?chemical?composition?of?4130X?steel?tube??元素?C?Mn?Si?Cr?Mo?S?P??百分比/%?0.25-0.35?0.40-0.90?0.
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長管拖車氣瓶火災分析及局部起火超壓泄放試驗研究[J]. 趙保頔,張博,胡熙玉,彭韜明,鄧貴德,駱輝. 壓力容器. 2018(01)
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[4]長管拖車用安全泄放裝置及其在火災事故中的作用[J]. 薄柯,程亮,李哲偉,鄧貴德,古純霖. 中國特種設備安全. 2017(08)
[5]長管拖車用大容積環(huán)纏繞復合材料氣瓶充氣及冷卻過程溫度變化的數(shù)值模擬研究[J]. 劉奉宣,鄧貴德,梁海峰,吉方,陳彥輝. 玻璃鋼/復合材料. 2017(06)
[6]基于極限載荷法的矩形接管結構設計及參數(shù)化分析[J]. 古晉斌,宮建國,惠虎. 壓力容器. 2017(04)
[7]基于有限元的長管拖車氣瓶道路運行研究[J]. 高宏,林樹青,李大星,陶芳澤,吳斌. 化學工程與裝備. 2016(12)
[8]長管拖車氣瓶瓶口修復方法及其安全性分析[J]. 呂亮國,程亮,鄧貴德,王明會,武常生,梁海峰. 壓力容器. 2016(06)
[9]爆破片與易熔塞組合泄放裝置在氣瓶上的適用性探討[J]. 湯俊雄,惠虎. 機械設計與制造. 2015(11)
[10]長管拖車天然氣瓶疲勞壽命分析[J]. 于新奇,宋伯龍,張朝,劉慶剛. 河北科技大學學報. 2015(04)
博士論文
[1]碳纖維全纏繞復合材料高壓儲氫氣瓶耐局部火燒性能研究[D]. 歐可升.浙江大學 2014
[2]鋁內膽纖維全纏繞高壓氫氣瓶耐火及抗疲勞性能研究[D]. 別海燕.浙江大學 2011
碩士論文
[1]長管拖車用大容積氣瓶充壓及冷卻過程的數(shù)值研究[D]. 劉奉宣.太原理工大學 2017
[2]典型高溫熔鹽承壓設備設計的關鍵問題研究[D]. 王峰.華東理工大學 2016
[3]長管拖車氣瓶瓶口外螺紋磨損數(shù)值分析[D]. 呂亮國.太原理工大學 2016
[4]長管拖車中爆破片與易熔塞組合泄放裝置適用性研究[D]. 湯俊雄.華東理工大學 2016
[5]長管拖車天然氣瓶強度與疲勞壽命分析[D]. 宋伯龍.河北科技大學 2015
[6]長管拖車氣瓶口強度數(shù)值研究[D]. 李偉.太原理工大學 2014
[7]火災環(huán)境下車用CNG鋼瓶熱力響應及失效機理研究[D]. 李紅英.南昌大學 2012
[8]LPG儲罐在火災環(huán)境中熱響應的數(shù)值模擬[D]. 車威.大連理工大學 2009
本文編號:2967082
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