长管拖车中爆破片与易熔塞组合泄放装置适用性研究

发布时间：2017-04-10 20:39

  本文关键词：长管拖车中爆破片与易熔塞组合泄放装置适用性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：安全泄压装置作为压力容器的安全附件之一,其安全性与功能性至关重要。爆破片与易熔塞串联组合泄放装置是目前国内长管拖车上运用较多的新型安全泄放装置,在火灾情况下要求其能够及时动作,起到泄压排放的作用。本文针对爆破片与易熔塞串联组合泄放装置在长管拖车大容积气瓶上的适用性开展研究,搭建了爆破片与易熔塞串联组合泄放装置试验平台,并在其上进行了一系列试验,获得了爆破片和易熔塞组合泄放装置的性能参数。同时运用计算流体力学软件FLUENT模拟研究火灾情况下气瓶的热响应,得到气瓶上温度场的分布,以及气瓶端部温度和内部压力随时间的变化关系。结合爆破片与易熔塞串联组合泄放装置的试验结果和动作原理,综合评价了长管拖车中爆破片和易熔塞组合泄放装置的适用性。本文的主要研究内容及成果如下：(1)针对所研究的爆破片与易熔塞串联组合泄放装置,搭建了能测试其不同失效模式的组合泄放装置试验平台,并开展了一系列试验研究。试验得到了所研究的爆破片-易熔塞组合泄放装置的各项性能参数,包括气密性、动作压力、动作温度等。为研究其在长管拖车上的适用性提供了判断依据。(2)以常规普通气瓶和长管拖车气瓶为研究对象,建立了火灾环境下普通气瓶热响应物理模型和长管拖车气瓶热响应物理模型。利用计算流体力学软件FLUENT对这两种不同的物理模型进行了火灾环境下气瓶及内部介质传热的三维模拟,分别得到了普通气瓶和长管拖车气瓶的热响应模拟结果,以及这两种不同类型的气瓶在火灾环境中端部温度和内部压力随时间的变化关系。(3)结合特定的爆破片-易熔塞组合泄放装置系列试验结果和火灾环境下气瓶的热响应模拟结果,对爆破片和易熔塞组合泄放装置在普通类型气瓶和长管拖车气瓶上的适用性和安全性进行了分析。结果表明该组合泄放装置应用在这两种不同类型的气瓶上时,在意外火灾情况下组合泄放装置中的易熔塞会先动作,在瓶内压力达到爆破片的爆破压后爆破片爆破,限流片随之爆破,起到安全泄放作用。其在长管拖车气瓶上的适用性和安全性能够得到保证。
【关键词】：长管拖车 安全组合泄放装置 爆破片 易熔塞 热响应
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.6;TH49
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 爆破片安全装置10-11
• 1.3 易熔塞装置11-12
• 1.4 爆破片-易熔塞串联组合泄放装置12-13
• 1.5 长管拖车用大容积气瓶13-14
• 1.6 国内外研究现状14-15
• 1.7 FLUENT软件介绍15-16
• 1.8 本文的研究内容和技术路线16-19
• 1.8.1 研究内容16-17
• 1.8.2 研究方法和技术路线17-18
• 1.8.3 研究的目的和意义18-19
• 第2章 爆破片-易熔塞组合泄放装置试验研究19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 爆破片-易熔塞组合泄放装置试验平台的搭建19-21
• 2.2.1 爆破片-易熔塞组合泄放装置爆破试验平台19-20
• 2.2.2 组合泄放装置气密性试验平台20
• 2.2.3 易熔塞动作温度试验平台20-21
• 2.2.4 易熔合金挤出压力试验平台21
• 2.2.5 限流片限流和爆破试验平台21
• 2.3 爆破片-易熔塞组合泄放装置试验方法及失效模式21-23
• 2.4 试验结果与分析23-28
• 2.4.1 爆破片-易熔塞组合泄放装置气密性试验23-24
• 2.4.2 爆破片-易熔塞组合泄放装置爆破试验24
• 2.4.3 易熔塞装置动作温度试验24-25
• 2.4.4 单独爆破片爆破试验25-26
• 2.4.5 易熔合金挤出试验26
• 2.4.6 限流片耐压试验26-27
• 2.4.7 限流片爆破试验27-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第3章 意外火灾环境下气瓶的热响应模拟研究30-50
• 3.1 引言30
• 3.2 气瓶火烧试验30-31
• 3.3 物理模型的建立31-35
• 3.3.1 火灾环境模型31
• 3.3.2 气瓶及内部介质传热模型31-32
• 3.3.3 基本控制方程32
• 3.3.4 湍流子模型32-33
• 3.3.5 燃烧子模型33-34
• 3.3.6 辐射模型34
• 3.3.7 状态方程34
• 3.3.8 边界条件34-35
• 3.4 模型假设35
• 3.5 火灾环境下普通气瓶的热响应数值模拟35-41
• 3.5.1 模型的建立35-37
• 3.5.2 边界条件37
• 3.5.3 结果分析与讨论37-41
• 3.6 火灾环境下长管拖车气瓶的热响应数值模拟41-48
• 3.6.1 模型的建立41-43
• 3.6.2 边界条件43
• 3.6.3 模拟结果及分析43-48
• 3.7 本章小结48-50
• 第4章 气瓶上爆破片与易熔塞串联组合泄放装置适用性研究50-54
• 4.1 引言50
• 4.2 安全组合泄放装置在普通气瓶上的适用性研究50-52
• 4.3 安全组合泄放装置在长管拖车气瓶上的适用性研究52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 总结和展望54-57
• 5.1 本文总结54-55
• 5.2 展望55-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文情况62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 卢川川;;长管拖车气瓶用爆破片装置的设计与开发[J];石油和化工设备;2014年11期

2 董红磊;李邦宪;薄柯;陈祖志;;我国长管拖车安全技术发展综述[J];中国特种设备安全;2014年08期

3 董红磊;张君鹏;;管束式集装箱的组装工艺和型式试验要求[J];中国特种设备安全;2014年04期

4 董红磊;李邦宪;张君鹏;高兆江;;长管拖车气瓶火烧损伤分析及安全评定[J];中国特种设备安全;2014年03期

5 刘维明;;爆破片设计选用研究[J];科技创新导报;2014年04期

6 周国发;李红英;;基于顺序耦合的火灾环境下气瓶热及力学响应数值模拟[J];压力容器;2012年09期

7 周国发;李红英;;意外火灾下钢制氢气瓶的热响应数值模拟[J];南昌大学学报(工科版);2012年01期

8 董红磊;李邦宪;薄柯;张君鹏;;关于长管拖车鼓包钢瓶评定指标的探讨[J];压力容器;2011年11期

9 刘岩;胡军;郑津洋;韩冰;;车用高压氢燃料气瓶火烧试验及数值仿真[J];太阳能学报;2011年04期

10 郭崇志;肖乐;;换热器流固传热边界数值模拟温度场的顺序耦合方法[J];化工进展;2010年09期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 欧可升;碳纤维全缠绕复合材料高压储氢气瓶耐局部火烧性能研究[D];浙江大学;2014年

2 邢志祥;火灾环境下液化气储罐热响应动力过程的研究[D];南京工业大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 李红英;火灾环境下车用CNG钢瓶热力响应及失效机理研究[D];南昌大学;2012年

2 王志刚;燃气辐射采暖的CFD模拟与实验研究[D];天津大学;2004年

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本文编号：297507