化工罐区两池火耦合作用机理及增韧原理
发布时间：2022-10-18 15:12
化工罐区作为化工园区布局中不可或缺的重要组成部分,具有储罐数量多、布局较为紧凑且储存物质易燃易爆等特点,一旦储罐发生事故极有可能波及其他邻近储罐,引发多米诺效应。池火是造成多米诺事故的主要因素之一,化工罐区两池火由于火焰之间耦合作用,相较于单池火事故会造成更严重的人员伤亡和财产损失。深入研究两池火耦合作用机理及增韧原理,对有效遏制化工罐区多米诺效应事故具有重要意义。本文研究内容主要包括:（1）化工罐区两池火燃烧特性研究。比较两池火小尺寸实验中四个热辐射强度探测点的实验值与模拟值,在验证数值方法合理性的基础上,从热释放速率、火焰形态、目标储罐热辐射强度等特征参数探究化工罐区两种典型场景下两池火耦合作用机理,为热响应及多米诺效应场景定量研究奠定基础。（2）两池火作用下目标储罐热响应研究。从传热角度探讨储罐的热响应过程,结合目标储罐热辐射强度分布,建立目标储罐数值模型,从温度、应力、位移三方面研究化工罐区两种典型场景下目标储罐热响应,并探究储罐间距、充装高度这两个因素对热响应的影响。（3）两池火作用下化工罐区多米诺效应场景定量研究。基于贝叶斯网络理论,系统梳理两池火多米诺效应事故定量研究的分...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究现状与分析
1.2.1 两池火燃烧特性研究现状
1.2.2 储罐热响应研究现状
1.2.3 多米诺效应定量风险分析研究现状
1.2.4 系统韧性研究现状
1.2.5 当前研究存在的不足
1.3 主要研究内容与思路
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 论文技术路线
第二章 化工罐区两池火燃烧特性研究
2.1 引言
2.2 Pyrosim软件及适用性
2.3 基于小尺寸实验的模拟验证
2.3.1 实验平台
2.3.2 实验设计
2.3.3 数值模型构建与网格划分
2.3.4 结果分析
2.4 实际储罐两池火火源参数数值模拟
2.4.1 模型构建与网格划分
2.4.2 热释放速率结果分析
2.4.3 火焰形态结果分析
2.5 化工罐区典型场景两池火作用下邻罐热辐射强度研究
2.5.1 模型构建与网格划分
2.5.2 热辐射强度探测器设置
2.5.3 场景一结果分析
2.5.4 场景二结果分析
2.6 本章小结
第三章 两池火作用下目标储罐热响应研究
3.1 引言
3.2 ANSYS Workbench平台及适用性
3.3 储罐热响应机理
3.4 两池火作用下目标储罐热响应数值模拟
3.4.1 模型构建与网格划分
3.4.2 施加载荷及边界条件
3.4.3 模拟工况
3.4.4 结果分析
3.5 化工罐区典型场景目标储罐热响应影响因素
3.5.1 储罐间距
3.5.2 充装高度
3.6 本章小结
第四章 两池火作用下化工罐区多米诺效应场景定量研究
4.1 引言
4.2 贝叶斯网络理论
4.3 基于贝叶斯网络的两池火多米诺效应概率研究
4.3.1 分析步骤
4.3.2 概率计算
4.4 实例应用
4.4.1 化工罐区布局及分析场景
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
第五章 两池火作用下化工罐区增韧原理研究
5.1 引言
5.2 化工罐区韧性理论
5.2.1 定义与指标
5.2.2 量化方法
5.3 化工罐区增韧措施
5.3.1 主动安全屏障
5.3.2 被动安全屏障
5.3.3 应急救援
5.4 实例应用
5.5 本章小结
结论与展望
结论
研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]多池火耦合作用机理研究进展[J]. 陈国华,张心语. 消防科学与技术. 2019(08)
[2]罐区池火灾多米诺效应试验研究[J]. 陈福真,张明广,王妍,刘福琦,宋健,郑峰. 中国安全科学学报. 2017(11)
[3]基于数值模拟的大型原油储罐热辐射响应研究[J]. 赵金龙,黄弘,屈克思,苏伯尼. 中南大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]原油储罐火灾热辐射特性实验[J]. 张宝良,孙建刚,李姗姗,崔利富,武英杰. 油气田地面工程. 2014(03)
[5]国内外储罐事故案例及储罐标准修改建议[J]. 蒋国辉,张晓明,闫春晖,杨晓铮,蔡培培,张玉蛟. 油气储运. 2013(06)
博士论文
[1]多油池火源燃烧特性的实验与理论研究[D]. 焦艳.中国科学技术大学 2018
[2]钢储罐结构爆炸冲击荷载与动力响应的数值模拟研究[D]. 胡可.浙江大学 2016
[3]基于风险的大型原油储罐防火间距研究[D]. 杨国梁.中国矿业大学（北京） 2013
[4]火灾环境下液化气储罐热响应动力过程的研究[D]. 邢志祥.南京工业大学 2004
硕士论文
[1]开放空间稳态矩形池火热辐射模型研究[D]. 马昕昕.中国石油大学（北京） 2017
[2]多重池火灾影响下的化工储罐区风险评估研究[D]. 张帅.沈阳航空航天大学 2017
[3]罐区储罐群失效概率及风险评价研究[D]. 宗辉.东南大学 2016
[4]火灾环境中液化气储罐热响应行为的数值分析[D]. 葛秀坤.南京工业大学 2004
本文编号：3692556
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 国内外研究现状与分析
1.2.1 两池火燃烧特性研究现状
1.2.2 储罐热响应研究现状
1.2.3 多米诺效应定量风险分析研究现状
1.2.4 系统韧性研究现状
1.2.5 当前研究存在的不足
1.3 主要研究内容与思路
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 论文技术路线
第二章 化工罐区两池火燃烧特性研究
2.1 引言
2.2 Pyrosim软件及适用性
2.3 基于小尺寸实验的模拟验证
2.3.1 实验平台
2.3.2 实验设计
2.3.3 数值模型构建与网格划分
2.3.4 结果分析
2.4 实际储罐两池火火源参数数值模拟
2.4.1 模型构建与网格划分
2.4.2 热释放速率结果分析
2.4.3 火焰形态结果分析
2.5 化工罐区典型场景两池火作用下邻罐热辐射强度研究
2.5.1 模型构建与网格划分
2.5.2 热辐射强度探测器设置
2.5.3 场景一结果分析
2.5.4 场景二结果分析
2.6 本章小结
第三章 两池火作用下目标储罐热响应研究
3.1 引言
3.2 ANSYS Workbench平台及适用性
3.3 储罐热响应机理
3.4 两池火作用下目标储罐热响应数值模拟
3.4.1 模型构建与网格划分
3.4.2 施加载荷及边界条件
3.4.3 模拟工况
3.4.4 结果分析
3.5 化工罐区典型场景目标储罐热响应影响因素
3.5.1 储罐间距
3.5.2 充装高度
3.6 本章小结
第四章 两池火作用下化工罐区多米诺效应场景定量研究
4.1 引言
4.2 贝叶斯网络理论
4.3 基于贝叶斯网络的两池火多米诺效应概率研究
4.3.1 分析步骤
4.3.2 概率计算
4.4 实例应用
4.4.1 化工罐区布局及分析场景
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
第五章 两池火作用下化工罐区增韧原理研究
5.1 引言
5.2 化工罐区韧性理论
5.2.1 定义与指标
5.2.2 量化方法
5.3 化工罐区增韧措施
5.3.1 主动安全屏障
5.3.2 被动安全屏障
5.3.3 应急救援
5.4 实例应用
5.5 本章小结
结论与展望
结论
研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]多池火耦合作用机理研究进展[J]. 陈国华,张心语. 消防科学与技术. 2019(08)
[2]罐区池火灾多米诺效应试验研究[J]. 陈福真,张明广,王妍,刘福琦,宋健,郑峰. 中国安全科学学报. 2017(11)
[3]基于数值模拟的大型原油储罐热辐射响应研究[J]. 赵金龙,黄弘,屈克思,苏伯尼. 中南大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]原油储罐火灾热辐射特性实验[J]. 张宝良,孙建刚,李姗姗,崔利富,武英杰. 油气田地面工程. 2014(03)
[5]国内外储罐事故案例及储罐标准修改建议[J]. 蒋国辉,张晓明,闫春晖,杨晓铮,蔡培培,张玉蛟. 油气储运. 2013(06)
博士论文
[1]多油池火源燃烧特性的实验与理论研究[D]. 焦艳.中国科学技术大学 2018
[2]钢储罐结构爆炸冲击荷载与动力响应的数值模拟研究[D]. 胡可.浙江大学 2016
[3]基于风险的大型原油储罐防火间距研究[D]. 杨国梁.中国矿业大学（北京） 2013
[4]火灾环境下液化气储罐热响应动力过程的研究[D]. 邢志祥.南京工业大学 2004
硕士论文
[1]开放空间稳态矩形池火热辐射模型研究[D]. 马昕昕.中国石油大学（北京） 2017
[2]多重池火灾影响下的化工储罐区风险评估研究[D]. 张帅.沈阳航空航天大学 2017
[3]罐区储罐群失效概率及风险评价研究[D]. 宗辉.东南大学 2016
[4]火灾环境中液化气储罐热响应行为的数值分析[D]. 葛秀坤.南京工业大学 2004
本文编号：3692556
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3692556.html
