【摘要】：世界經(jīng)濟的快速發(fā)展必然帶來對能源的巨大需求,隨著陸地油氣資源的減少,開發(fā)海洋資源成為一種必然的趨勢。海洋平臺下層甲板作為海洋平臺的一部分,承載了海洋平臺的上層生活區(qū)。由于其結(jié)構(gòu)特殊,包含有大量中庭結(jié)構(gòu)。一旦發(fā)生火災(zāi),煙氣將迅速蔓延,威脅控制室、儲油艙室等要害部位,在很短時間內(nèi)就會對人員的逃生構(gòu)成威脅。因此對下層甲板的火災(zāi)熱流場分析及人員的疏散的研究具有十分重要的意義。本文主要針對某海洋平臺下層甲板結(jié)構(gòu)火災(zāi)場,采用大渦模擬的方法,主要研究其主機艙室與下層甲板的火災(zāi)煙氣的蔓延和擴散,以及主甲板與中間甲板上各逃生梯道的溫度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、能見度等物理量,并分析影響人員疏散安全的因素以及疏散的結(jié)果。通過對比分析疏散所用時間與疏散所需時間來進行安全評估。本文的主要研究工作和結(jié)果如下:(1)通過對主機艙室火災(zāi)場特性的計算分析,在150s時刻機艙內(nèi)火災(zāi)進入全面發(fā)展期,200s后,發(fā)生了外部燃燒現(xiàn)象。同時,基于溫度、一氧化碳濃度、能見度、氧氣濃度臨界分析,認為能見度是對主機艙室內(nèi)人員安全最具威脅的火災(zāi)特性參數(shù),且在80s時間內(nèi),人眼特征高度處的能見度快速降至0m。人員從主機艙室逃生時,最佳的逃生出口是機艙的后門。(2)計算分析了海洋平臺下層甲板火災(zāi)演變特性,剖析了主機艙室內(nèi)有、無通風兩類工況對火災(zāi)發(fā)展的影響。兩類工況中均發(fā)生了火焰外部燃燒現(xiàn)象,但有通風的火災(zāi)場景中發(fā)生外部燃燒現(xiàn)象的時間延后,使得溫度、一氧化碳濃度的增長速度明顯減緩,能見度、氧氣濃度的下降速度放緩。同時,通過對比火源位于主機艙室和泥漿攪拌艙室兩類火災(zāi)場景,發(fā)現(xiàn)當火源的位置發(fā)生改變后,海洋平臺下層甲板的左舷較于右舷更危險,在160s時整個左舷就被煙氣所覆蓋。(3)計算分析了主機艙室內(nèi)部有、無通風兩種工況下在1.6m高度處下層甲板的溫度場,可知在機艙內(nèi)部無通風工況下,主機艙室內(nèi)部的溫度相對較高。而在主機艙內(nèi)有通風的工況下,周圍艙室的溫度較低,表明通風保護了這些艙室的結(jié)構(gòu),但高溫對主機艙室內(nèi)部的破壞加劇。(4)通過對各逃生通道的溫度、一氧化碳濃度、能見度、氧氣濃度進行分析,認為能見度是對人員從梯道逃生時威脅最大的參數(shù)。對比分析了主機艙室內(nèi)有、無通風兩類工況,發(fā)現(xiàn)通風可以延長人員的可用疏散時間,使人員有更多的時間逃生。論文的研究結(jié)果可為海洋平臺下層甲板的結(jié)構(gòu)火災(zāi)熱流場以及人員的疏散提供一定的參考與指導。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE58

【參考文獻】

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1 林一;;基于CFD法的自升式平臺火災(zāi)事故模擬研究[J];船舶工程;2015年11期

2 廖全蜜;黃勝;王宇;鄭茂;;艦船疏散網(wǎng)絡(luò)模型通達性分析[J];上海交通大學學報;2015年02期

3 魏超南;陳國明;朱淵;劉康;;海洋平臺油氣火災(zāi)爆炸機理及其結(jié)構(gòu)響應(yīng)特性研究進展[J];海洋工程;2014年05期

4 胡子俊;匡曉峰;繆泉明;;基于Fluent的海洋平臺艙室燃燒數(shù)值模擬研究[J];中國海洋平臺;2013年04期

5 劉崇;邱長華;謝志強;;艦船雙目標應(yīng)急疏散路線規(guī)劃模型與算法[J];系統(tǒng)工程學報;2013年01期

6 宋雪飛;陸建輝;;海洋平臺池火火災(zāi)模型概述[J];石油工程建設(shè);2011年02期

7 曹紅軍;張會強;王兵;林文漪;;基于有限反應(yīng)速率的擴散燃燒大渦模擬[J];工程熱物理學報;2010年05期

8 郭子東;徐曉楠;吳立志;陳偉紅;;建筑室內(nèi)火災(zāi)場景設(shè)計綜述[J];消防科學與技術(shù);2009年02期

9 黃白蓉;;長內(nèi)走道排煙優(yōu)化方式可行性研究[J];消防科學與技術(shù);2009年01期

10 溫曉虎;賈水庫;林大建;蔣仲安;;高層建筑火災(zāi)安全疏散評估方法研究[J];中國安全生產(chǎn)科學技術(shù);2008年02期

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1 李艷華;祝皎琳;秦振林;;海洋石油平臺消防水量計算探討[A];第十四屆中國海洋（岸）工程學術(shù)討論會論文集（下冊）[C];2009年

2 劉明路;趙金城;靳猛;;火災(zāi)作用下海洋平臺溫度場研究[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2009年

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1 付艷云;隧道側(cè)壁對油池火燃燒及頂棚射流特性影響的實驗研究[D];中國科學技術(shù)大學;2017年

2 閻衛(wèi)東;建筑物火災(zāi)時人員行為規(guī)律及疏散時間研究[D];東北大學;2006年

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1 安德宇;火災(zāi)環(huán)境中應(yīng)急疏散算法研究[D];河南師范大學;2017年

2 黃瀚鋒;中庭教學樓火災(zāi)煙氣模擬與疏散對策研究[D];西南石油大學;2015年

3 尹志林;某自升式海洋平臺火災(zāi)與人員疏散的仿真研究[D];上海交通大學;2014年

4 張勇;教學樓走廊火災(zāi)煙氣流動的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工程大學;2008年

5 羅慶;建筑物煙氣流動性狀實驗研究及其預測軟件的完善[D];重慶大學;2002年

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本文編號：2683725