【摘要】：海洋平臺是為海上鉆井、采油、施工等活動提供生產(chǎn)和生活設施的結構物,在海洋油氣開采中擔任重要角色。但海洋油氣屬于易燃易爆物質(zhì),在其開采和運輸過程中往往會伴隨著火災的發(fā)生,產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損失。隨著海洋油氣勘探開發(fā)進一步向深海拓展,半潛鉆井平臺因安裝運輸方便越來越被采用,半潛平臺在處理油氣廢物時需要及時燃燒處理。燃燒臂燃燒會產(chǎn)生大量的熱輻射,對平臺造成損傷。本文針對火災場景下的半潛平臺燃燒臂進行安全評估,主要研究內(nèi)容如下:(1)首先概述了海洋平臺火災和燃燒臂的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,介紹了海洋平臺火災的類型,著重分析了噴射火的理論計算模型和數(shù)值計算模型,并運用故障樹分析理論重點研究了海洋平臺火災的演化過程,對一般的海洋平臺給出了具體的火災演化流程。最后給出了一套海洋平臺火災評估流程,包括火災場景確定、火災荷載計算、結果分析和決策等環(huán)節(jié)。(2)基于FDS軟件平臺對一海洋平臺的上部模塊的火災場景試驗建立了數(shù)值模型,研究了風向和風速對溫度場的影響。將FDS的熱流分析數(shù)據(jù)與案例原有的實驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了模擬的可靠度。(3)基于FDS平臺建立半潛平臺燃燒臂數(shù)值模型,本文詳細給出了平臺尺寸的簡化方法、起火方式的模擬方法以及合適的網(wǎng)格尺寸建議,并保證了計算精度與計算時間的合理性。本文所建立的模型能夠研究水幕對熱輻射的影響。(4)基于燃燒臂實際工作狀態(tài)和海域工況,選取左舷燃燒臂燃燒為研究對象,分析了各種可能的風向和燃燒臂自鎖角組合,選取最不利工況組合。對最不利工況組合下的燃燒臂燃燒進行了不同風速和不同水幕設置下的火災熱輻射分析和安全性評估,并就半潛平臺燃燒臂工作提出危險隱患的防護措施。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE58
【圖文】：

浙江大學碩士學位論文邐第１章緒論逡逑燒的方式處理開采的油氣廢物，如圖１．１（ｂ）所示，燃燒臂燃燒油氣廢物的安全性值得逡逑評估。逡逑火災和燃燒臂燃燒的起因不同，火災是油氣泄露遇到明火而點燃，是被動的，燃逡逑燒臂是油氣噴射，人們主動點燃而燃燒。但對人、對結構和對環(huán)境的影響方式是一樣逡逑的，大致都有三個方面的傷害：熱輻射對人的傷害，封閉人員逃生通道；溫度升高對逡逑結構性能的影響，導致結構失效和結構倒塌；以及火災煙霧對人的傷害，阻礙視線，逡逑影響救援工作的開展。逡逑（ａ）Ｐｉｐｅ邋Ａｌｐｈａ平臺火災邐（ｂ）燃燒臂燃燒逡逑圖１．１平臺油氣火災和廢氣處理燃燒逡逑１．２國內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑１．２．１火災研究現(xiàn)狀逡逑二十世紀初，火災載荷首次被定義到結構防火中，隨后眾多學者對火災展開了研逡逑究。ＡｎｄｅｒｂｅｒｇＷ等對海洋平臺結構在火災環(huán)境下的載荷進行定義并分析，以此為基礎逡逑研究平臺的倒塌和工作極限，并根據(jù)一系列的研究建立了平臺火災分析程序。Ｓｈｅｔｔｙ逡逑和Ｓ0ａｒｅ［４］提出了最佳被動防火保護設計和平臺上部結構火災安全評估的聯(lián)合概率法。逡逑Ｊｅｏｎｇ邋Ｈｗａｎ邋Ｋｉｍ［５］給出了火災爆炸研究工程的關鍵步驟和ＥＦＥＦ邋ＪＩＰ項目對量化風險逡逑分析的關鍵流程

邐ｋｇ邐ｙ邋Ｊ逡逑圖２．１中顯示了指定的熱功率變化和ＦＤＳ內(nèi)部處理時的熱功率隨時間的變化。這逡逑種定義方式受網(wǎng)格劃分的影響比較大，如果網(wǎng)格劃分的太稀疏，有可能火噴射不成功。逡逑

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本文編號：2728804