重大危险源泄漏机理及应急封堵技术研究
发布时间：2024-06-23 11:23
随着我国经济的飞速发展和改革开放的不断深入,煤化工行业得到了高速发展。在过程工业生产中,大量有毒、有害、易燃和易爆的危险化学品通常存储在管道及压力容器中,这些管道及压力容器往往会因为管理不慎、设备老化和人为破坏等因素而产生破裂,导致泄漏事故的发生。因此,迫切需要应用现代设计理论与方法对危险源泄漏机理及应急封堵技术进行研究,当危险源发生泄漏时,能够利用有效封堵设备快速进行应急处理处置,来降低或消除事故造成的重大危害。 本文对危险源管道、储罐及储运过程泄漏的成因及影响因素进行了分析,确定了管道、高压容器的主要泄漏部位,并对重大危险源的泄漏模式进行了研究,建立了危险源储罐及管道等泄漏模型以及三种介质流泄漏状态的数学模型；分析了七种影响泄漏扩散的主要因素,研究了15种泄漏模式的产生机理及条件,并建立了危险源管道的动力学模型。通过管道流体的CFD动力学仿真,对管道泄漏处流量和压力状态做出理论性评估,并得出在管道长度相同、主管道压力变化、泄漏小孔直径不同及入口压力变化的情况下泄漏平均总压力大小与泄漏孔尺寸变化的关系以及小孔泄漏平均压力跃变的情况,为封堵装置的设计提出了具体的性能指标。 本文设计的快...
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 化学危险源概述
1.1.2 近年典型危险源泄漏事件及处理处置概述
1.1.3 常见危险源泄漏形式与分类
1.1.4 泄漏事故的统计与分析
1.1.5 危险源事故性泄漏模式分析
1.1.6 常见危险源封堵技术与方法
1.2 国内外重大危险源泄漏与封堵技术研究现状
1.2.1 我国重大危险源研究现状及存在问题
1.2.2 国外重大危险源研究现状及存在问题
1.2.3 国内外重大危险源泄漏事故的模拟技术研究现状
1.2.4 国内外重大危险源泄漏快速封堵技术的研究现状
1.3 常用封堵技术及方法存在的问题
1.4 课题的提出
1.5 本论文研究的内容
第二章 重大危险源泄漏机理及泄漏状态研究
2.1 重大危险源泄漏成因分析
2.1.1 危险源管道泄漏成因及影响因素
2.1.2 危险源储罐泄漏成因及影响因素
2.1.3 危险源储运过程泄漏成因及影响因素
2.2 重大危险源泄漏机理研究
2.2.1 危险源密封元件的渗漏模型
2.2.2 危险源储罐的泄漏模型
2.2.3 危险源输送管道的泄漏模型
2.2.4 危险源泄压元件的泄漏模型
2.3 重大危险源泄漏状态分析
2.3.1 泄漏模式的机理分析
2.3.2 管道流体动力学模型分析
2.3.3 危险源管道泄漏状态的分析方法
2.3.4 危险源管道泄漏状态仿真分析
2.4 本章小结
第三章 重大危险源辨识与封堵实施机理研究
3.1 重大危险源辨识与分级
3.1.1 重大危险源定义划分
3.1.2 重大危险源临界量比较
3.1.3 重大危险源的辨识与分级
3.2 危险源泄漏带压封堵实施机理
3.2.1 危险源泄漏带压封堵原理
3.2.2 危险源泄漏带压封堵实施方法
3.3 危险源泄漏管道内封堵实施机理
3.3.1 危险源泄漏管道内封堵原理
3.3.2 危险源泄漏管道内封堵实施方法
3.4 危险源泄漏管口外封堵实施机理
3.4.1 危险源泄漏管口外封堵原理
3.4.2 危险源泄漏管口外封堵实施方法
3.5 危险源泄漏直管与弯管外封堵实施机理
3.5.1 危险源泄漏外封堵气囊封堵原理
3.5.2 危险源泄漏外封堵气囊实施方法
3.6 危险源泄漏自适应万向强磁封堵实施机理
3.6.1 危险源泄漏自适应万向强磁封堵原理
3.6.2 危险源泄漏自适应强磁封堵实施方法
3.7 本章小结
第四章 重大危险源泄漏快速封堵装置设计
4.1 快速封堵装置的设计方案
4.1.1 卡堵法的实现
4.1.2 顶压法的实现
4.1.3 管道连接法的实现
4.1.4 内封法的实现
4.1.5 外封法的实现
4.1.6 磁压法的实现
4.1.7 封堵方法的确定
4.2 危险源泄漏快速内封堵装置设计
4.2.1 快插接头选型
4.2.2 橡胶摩擦套选材与总体设计
4.2.3 管道内封装置机械总体结构设计
4.2.4 管道内封装置气道设计
4.2.5 管道内封装置总体结构设计
4.3 危险源泄漏快速外封堵装置设计
4.3.1 管道口外封堵装置设计
4.3.2 直管与弯管外封堵装置设计
4.4 危险源泄漏自适应万向强磁封堵装置设计
4.4.1 软橡胶球囊设计
4.4.2 自适应万向机构设计
4.4.3 强磁功能的实现
4.4.4 自适应万向强磁封堵装置总体设计
4.5 本章小结
第五章 危险源管道泄漏与快速封堵实验系统研究
5.1 危险源储罐泄漏实验原理及步骤
5.2 危险源管道泄漏实验原理及步骤
5.2.1 管道内封堵装置实验方案与实验数据测定
5.2.2 管道外封堵装置实验方案与实验数据测定
5.2.3 封堵技术指标确定
5.3 快速封堵装置性能分析
5.3.1 管道内封堵装置的封堵性能分析
5.3.2 管道外封堵装置的封堵性能分析
5.4 封堵装置接触问题的有限元分析
5.4.1 接触问题中的有限元法分析工具
5.4.2 内封堵装置面—面接触问题的有限元分析
5.4.3 外封堵装置面—面接触问题的有限元分析
5.5 本章小结
第六章 重大危险源泄漏封堵装置的应用与封堵方法库的研究
6.1 危险源泄漏应急封堵装置的实现与应用
6.1.1 应急封堵装置在应急处理处置平台上的布置
6.1.2 应急封堵装置在应急处理处置环节的实现与应用
6.2 危险源泄漏应急封堵方法库研究
6.2.1 应急封堵方法库的总体架构设计
6.2.2 典型危险物物化特性数据表
6.2.3 危险源泄漏分类及特性数据表
6.2.4 危险源泄漏处理处置要点
6.2.5 危险源封堵方法及封堵工具数据表
6.3 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 工作展望
创新点说明
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3995391
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 化学危险源概述
1.1.2 近年典型危险源泄漏事件及处理处置概述
1.1.3 常见危险源泄漏形式与分类
1.1.4 泄漏事故的统计与分析
1.1.5 危险源事故性泄漏模式分析
1.1.6 常见危险源封堵技术与方法
1.2 国内外重大危险源泄漏与封堵技术研究现状
1.2.1 我国重大危险源研究现状及存在问题
1.2.2 国外重大危险源研究现状及存在问题
1.2.3 国内外重大危险源泄漏事故的模拟技术研究现状
1.2.4 国内外重大危险源泄漏快速封堵技术的研究现状
1.3 常用封堵技术及方法存在的问题
1.4 课题的提出
1.5 本论文研究的内容
第二章 重大危险源泄漏机理及泄漏状态研究
2.1 重大危险源泄漏成因分析
2.1.1 危险源管道泄漏成因及影响因素
2.1.2 危险源储罐泄漏成因及影响因素
2.1.3 危险源储运过程泄漏成因及影响因素
2.2 重大危险源泄漏机理研究
2.2.1 危险源密封元件的渗漏模型
2.2.2 危险源储罐的泄漏模型
2.2.3 危险源输送管道的泄漏模型
2.2.4 危险源泄压元件的泄漏模型
2.3 重大危险源泄漏状态分析
2.3.1 泄漏模式的机理分析
2.3.2 管道流体动力学模型分析
2.3.3 危险源管道泄漏状态的分析方法
2.3.4 危险源管道泄漏状态仿真分析
2.4 本章小结
第三章 重大危险源辨识与封堵实施机理研究
3.1 重大危险源辨识与分级
3.1.1 重大危险源定义划分
3.1.2 重大危险源临界量比较
3.1.3 重大危险源的辨识与分级
3.2 危险源泄漏带压封堵实施机理
3.2.1 危险源泄漏带压封堵原理
3.2.2 危险源泄漏带压封堵实施方法
3.3 危险源泄漏管道内封堵实施机理
3.3.1 危险源泄漏管道内封堵原理
3.3.2 危险源泄漏管道内封堵实施方法
3.4 危险源泄漏管口外封堵实施机理
3.4.1 危险源泄漏管口外封堵原理
3.4.2 危险源泄漏管口外封堵实施方法
3.5 危险源泄漏直管与弯管外封堵实施机理
3.5.1 危险源泄漏外封堵气囊封堵原理
3.5.2 危险源泄漏外封堵气囊实施方法
3.6 危险源泄漏自适应万向强磁封堵实施机理
3.6.1 危险源泄漏自适应万向强磁封堵原理
3.6.2 危险源泄漏自适应强磁封堵实施方法
3.7 本章小结
第四章 重大危险源泄漏快速封堵装置设计
4.1 快速封堵装置的设计方案
4.1.1 卡堵法的实现
4.1.2 顶压法的实现
4.1.3 管道连接法的实现
4.1.4 内封法的实现
4.1.5 外封法的实现
4.1.6 磁压法的实现
4.1.7 封堵方法的确定
4.2 危险源泄漏快速内封堵装置设计
4.2.1 快插接头选型
4.2.2 橡胶摩擦套选材与总体设计
4.2.3 管道内封装置机械总体结构设计
4.2.4 管道内封装置气道设计
4.2.5 管道内封装置总体结构设计
4.3 危险源泄漏快速外封堵装置设计
4.3.1 管道口外封堵装置设计
4.3.2 直管与弯管外封堵装置设计
4.4 危险源泄漏自适应万向强磁封堵装置设计
4.4.1 软橡胶球囊设计
4.4.2 自适应万向机构设计
4.4.3 强磁功能的实现
4.4.4 自适应万向强磁封堵装置总体设计
4.5 本章小结
第五章 危险源管道泄漏与快速封堵实验系统研究
5.1 危险源储罐泄漏实验原理及步骤
5.2 危险源管道泄漏实验原理及步骤
5.2.1 管道内封堵装置实验方案与实验数据测定
5.2.2 管道外封堵装置实验方案与实验数据测定
5.2.3 封堵技术指标确定
5.3 快速封堵装置性能分析
5.3.1 管道内封堵装置的封堵性能分析
5.3.2 管道外封堵装置的封堵性能分析
5.4 封堵装置接触问题的有限元分析
5.4.1 接触问题中的有限元法分析工具
5.4.2 内封堵装置面—面接触问题的有限元分析
5.4.3 外封堵装置面—面接触问题的有限元分析
5.5 本章小结
第六章 重大危险源泄漏封堵装置的应用与封堵方法库的研究
6.1 危险源泄漏应急封堵装置的实现与应用
6.1.1 应急封堵装置在应急处理处置平台上的布置
6.1.2 应急封堵装置在应急处理处置环节的实现与应用
6.2 危险源泄漏应急封堵方法库研究
6.2.1 应急封堵方法库的总体架构设计
6.2.2 典型危险物物化特性数据表
6.2.3 危险源泄漏分类及特性数据表
6.2.4 危险源泄漏处理处置要点
6.2.5 危险源封堵方法及封堵工具数据表
6.3 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 工作展望
创新点说明
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3995391
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