天然气管道泄漏气云的爆炸危害研究

【摘要】： 随着高压长输天然气管道的广泛应用,管道发生泄漏后发生爆炸的事故也时有发生,这种爆炸事故不仅对周围的环境造成重大的伤害,从而带来巨大的经济损失,而且还会造成重大的人员伤亡,所以对长输天然气管线泄漏气云进行爆炸危害研究,确定危害的范围,从而最大程度的减小人员伤害和经济损失,保障人生财产安全显得尤为重要。本文采用合适的计算模型,对长输天然气管道泄漏气云的爆炸危害进行了研究和分析,主要包括以下几个方面的研究工作: (1)利用仿真软件在一定假设的基础上搭建了输气管线稳态泄漏和非稳态泄漏的仿真模型。这种模型可以直观清楚的看出管线的布置情况,并且较为简单的解决了泄漏模型的选取问题和泄漏计算过程。 (2)推导了长输天然气管道发生泄漏后,泄漏孔直径的计算公式。 (3)在气体动力学和爆炸力学的基础上,利用能量均匀加入法和人工粘性法计算了开敞空间的爆炸冲击波,并在此基础上利用冲击波的正反射作用推导了外界存在约束时,爆炸冲击波的计算公式,然后选用了合适的破坏准则,确定了冲击波的危害范围,最后分析了各个初始参数对冲击波危害范围的影响。 (4)推导了爆炸火球的热辐射伤害距离的计算公式,给出了有风条件下射流火焰热辐射的伤害半径的计算公式。最后分析了各个初始参数对爆炸火球和射流火焰产生的热辐射危害范围的影响。 (5)通过工程实例对以上的计算求解方法进行了校核。 (6)编写了名为EHAS(Explosion Hazards Analysis System)的计算程序。 【关键词】：天然气管道 泄漏气云 爆炸 冲击波 热辐射
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TE88
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-17
• 1.1 概述9-10
• 1.2 爆炸的理论研究10-11
• 1.2.1 爆炸的基本概念10
• 1.2.2 爆炸的破坏形式10-11
• 1.3 可燃气云的爆炸研究11-15
• 1.3.1 气云爆炸的基本形式11-12
• 1.3.2 气云爆炸破坏准则12-13
• 1.3.3 影响气云爆炸的因素13-14
• 1.3.4 气云爆炸的研究方法14-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-17
• 第二章 气体泄漏量的计算17-28
• 2.1 前言17
• 2.2 泄漏量的求解17-23
• 2.2.1 模型的建立17-19
• 2.2.2 计算结果的分析19-23
• 2.3 泄漏孔径的求解23-26
• 2.4 小结26-28
• 第三章 气云爆炸产生冲击波的危害研究28-46
• 3.1 引言28
• 3.2 开敞空间的冲击波计算28-38
• 3.2.1 有限差分方法28-29
• 3.2.2 爆炸基本方程组29-35
• 3.2.3 有限差分数值计算35-38
• 3.3 存在外界约束的冲击波的计算38-40
• 3.4 冲击波的伤害范围40-41
• 3.4.1 对人员的伤害40
• 3.4.2 对建筑物的伤害40-41
• 3.5 冲击波伤害范围计算结果分析41-45
• 3.5.1 开敞空间冲击波的伤害范围分析41-43
• 3.5.2 有外界约束的冲击波的伤害范围分析43-45
• 3.6 小结45-46
• 第四章 气云爆炸产生热辐射的危害研究46-59
• 4.1 前言46
• 4.2 爆炸火球的危害研究46-49
• 4.2.1 爆炸火球热辐射的产生及传播46-48
• 4.2.2 爆炸火球的伤害距离48-49
• 4.3 射流火焰的危害研究49-54
• 4.3.1 射流火焰辐射热的计算49-52
• 4.3.2 射流火焰热伤害距离的计算52-54
• 4.4 热辐射的伤害范围计算结果分析54-58
• 4.4.1 爆炸火球伤害分析54-56
• 4.4.2 射流火焰伤害分析56-58
• 4.5 小结58-59
• 第五章 可燃气云爆炸危害的工程实例校核59-65
• 5.1 爆炸冲击波的危害校核59-62
• 5.2 爆炸热辐射的危害校核62-63
• 5.3 小结63-65
• 第六章 可燃气云爆炸危害预测程序的开发65-73
• 6.1 前言65
• 6.2 EHAS 程序的环境支持65
• 6.3 EHAS 程序的主要功能模块65-72
• 6.3.1 气体泄漏率的计算模块66-67
• 6.3.2 爆炸冲击波伤害区域的计算模块67-70
• 6.3.3 爆炸热辐射伤害区域的计算模块70-72
• 6.4 小结72-73
• 结论73-75
• 参考文献75-79
• 致谢79

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

气云内存在障碍物时的爆炸压力计算    毕明树,银建中,王淑兰,丁信伟

可燃气体云爆燃实验    丁信伟,李志义,李应博

可燃气体爆炸发生过程研究进展    陈天石;胡双启;

城镇燃气爆炸特性的研究    卢捷,宁建国,王成

燃气爆炸极限计算方法的研究    田贯三;于畅;李兴泉;

管道燃气泄漏过程动态模拟的研究    田贯三

城市燃气爆炸极限计算与分析    田贯三,陈洪涛,王学栋

乙烯装置失效模式分析及基于风险的检验    李亚红;陈旭;

燃料浓度对可燃气云爆炸影响的实验研究与数值模拟    杨国刚,丁信伟,毕明树,Abuliti Abudula

内部平板对半球形气云爆炸超压的影响    李生娟,毕明树,章正军,丁信伟

可燃性气云爆炸研究    金果

开敞空间可燃气体扩散规律与爆燃现象的研究    牛坤

天然气管道泄漏扩散及爆炸数值模拟研究    秦政先

接触爆炸荷载下钢—混凝土组合梁简化设计方法研究    杨涛春;李国强;王开强;

一起环氧乙烷计量槽爆炸事故的分析    叶丽君,郜光辉

冲击波作用下火工品销毁容器的安全性分析    胡恩平,金荣久,石建康,文章

易燃性物料储罐压力惰化过程设计与计算    董文庚;刘庆洲;

油罐清洗作业中的安全管理    薛福连;

高压天然气管道孔口泄漏扩散浓度与范围仿真探讨    朱彦凝;吴赟城;王强;

从分子结构及用热力学方法观察爆炸物的危险性    张莹琪;

工业同位素辐射损害及安全防护措施    曹红红;梅林;

隔爆原理在电气设备防爆技术中的运用    马贵春;

氰类毒害品的污染及处理    刘祥萱;梁丙志;

可燃气云爆炸研究进展    陈文瑛;

高压气体泄漏喷射和扩散的数值模拟    李伟;张奇;

煤矿井下巷道拐角效应及其对瓦斯爆炸传播的影响作用    林柏泉;朱传杰;

不同浓度甲烷/空气预混火焰结构特征    孙金华;陈栋梁;

密闭空间障碍物条件下甲烷-空气爆炸实验    毕明树;董呈杰;

一次乳化炸药反应釜爆炸冲击波毁伤效应的评估分析    张宝平;杨莉;张庆明;

次生冲击波超压的实验研究和数值模拟    田杰;胡时胜;陈健;

不同土壤介质中爆炸的数值模拟    高洪泉;卢芳云;赵宏伟;

爆炸波在木质松散介质中传播及破坏的研究    刘云川;窦金龙;刘连生;吴春平;汪旭光;

岩体可爆性分级数学模型及其应用    李永强;张杰;

受限空间煤尘爆炸传播及伤害模型研究    杨书召

点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究    李润之

逐孔起爆技术应用基础研究    付天光

城市岩体开挖爆破振动效应及安全控制研究    赵新涛

三维爆轰波传播的LS方法研究    文尚刚

开敞空间可燃气云爆炸的压力场研究    毕明树

岩石爆破混沌模型与条形药包爆破应力波衰减规律的研究    喻长智

舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用    刘建湖

结构拆除及爆破震动效应研究    言志信

虚拟战场中特殊效果生成和实体模型简化技术研究    王林旭

煤尘爆炸特性及抑爆技术实验研究    左前明

爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制    蔺新丽

铝合金艇在水下冲击波作用下动态响应的数值研究    许斐

铜坑矿中深孔爆破震动下矿柱稳定性研究    冯锐

基于Web GIS的油气管道事故应急救援系统模型研究    朱本廷

隧道内爆炸作用衬砌结构的损伤机理和抗爆性能研究    夏谦

高原开敞空间人工煤气泄漏扩散规律研究    唐蕾

轮式移动弹跳机器人研究    张克通

可燃纳米颗粒爆炸特性研究    白颖华

K8型单层球面网壳在爆炸荷载下的数值模拟    王永辉

可燃气体(或蒸汽)爆炸特性参数测定    谭迎新,张景林,张小春

可燃介质中高温火团诱导的爆炸及其抑制    范宝春,邢晓江,李鸿志

危险物泄漏扩散过程的重气效应    张启平,麻德贤

可爆性气体爆炸极限和爆燃转变成爆轰的研究    胡栋,龙属川,吴传谦,孙珠妹,程新路,王春彦

非理想爆源产生的爆炸场数值模拟    彭金华,汤明钧

丙烷-空气爆燃火焰通过平行板狭缝时的淬熄研究    周凯元,李宗芬

丙烷-空气爆燃波的火焰面在直管道中的加速运动    周凯元,李宗芬

障碍物对铝粉火焰加速作用的实验研究    刘晓利，李鸿志，叶经方，刘殿金

非理想爆源爆炸波的数值计算    丁云，丁大玉，汤明钧

两相介质中火焰诱导激波现象的研究    刘庆明,范宝春,李鸿志

重气扩散过程的数值模拟    魏利军

可燃性气云爆炸研究    金果

开敞空间可燃气云爆炸研究    孙博

气体释放源的三维瞬态重气扩散模型及数值研究    胡世明

氯碱工业三氯化氮控制技术研究    严明亮;

可燃性粉尘的爆炸特性、分类及防爆措施    刘永芹;许春家;

PHAST软件在环氧乙烷罐区事故后果分析中的应用    姜巍巍;阎晓青;

可燃制冷剂泄漏及爆炸危害评价的研究    田贯三,杨昭,刘万福,马一太

天然气管道泄漏扩散实时计算与燃爆危害预测研究    刘富君;凌张伟;孔帅;钱岳强;郑慕林;钱济人;李自力;

液化石油气容器受热下蒸气爆炸及影响因素的研究    黄郑华,黄汉京,李建华

化工生产过程中的静电火灾爆炸危害与防护    许小群

工艺安全警示灯    

煤气主管道泄漏造成急性CO中毒    索天明;

格—拉输油管道泄漏抢修实践    姚志祥

高压可燃爆气体的危险性分析    余祖燕;

火灾爆炸与最大可能损失评估与案例分析    谢明宏;张承明;汤敬民;苏德胜;

新型天然气管道泄漏激光遥感探测仪在石油化工领域中的应用    高晓明;谈图;李百祥;汪磊;孙义;王霞;张为俊;

管道泄漏故障检测技术现状及发展趋势    夏海波;张来斌;王朝晖;樊建春;

DOLPHIN智能音波管道泄漏监测系统在国内油气管道的应用    傅强;万洪杰;房平亮;张兴武;孙凌云;

海洋石油管道腐蚀数据库的设计和建立    杨文海;王绍明;向安;

一种新型煤气泄漏检测方法    何琳;李国斌;张仁忠;

基于多线程技术的管道泄漏检测系统研究    陈志刚;张来斌;王朝晖;梁伟;

输油管道泄漏负压波法检测原理及实现    程家铭;王冬梅;路亮;

地下管道泄漏过程地表温度场红外检测实验    吴国忠;邢畅;王玉石;齐晗兵;李栋;

新技术为管道泄漏精确定位    记者 赵士振　通讯员 郭景洲

南京一管道泄漏爆炸    颜芳　曾力莹

输油管道泄漏抢险与环境恢复技术的创新与应用    常喜智　韩雷 李江波 龙小东

管道泄漏暴露出管理漏洞    本报记者 肖来朋 通讯员 张小平

高精度的管道泄漏监测报警定位技术    顾永强

新疆油田管道泄漏监测系统进入调试阶段    顾国云

一小时内“抢修”成功    本报记者 何恩红

禁放，法律与民俗的博弈    

数字城管明年要覆盖到地下    李名生 杜悦

管道公司创新科技增强风险控制力    王晓晖

长输液体管道泄漏监测方法研究    李俊花

开敞空间可燃气云爆炸的压力场研究    毕明树

锅炉管道泄漏声行为特性研究    姜根山

天然气管道泄漏监测网络的多源数据融合方法与关键技术研究    陈斌

油气管道泄漏检测方法的研究及应用    崔谦

基于激励响应的输油管道泄漏检测技术研究    王通

燃气管道泄漏检测定位理论与实验研究    赵金辉

燃气管道泄漏检测定位理论与实验研究    赵金辉

分布式光纤管道安全检测技术研究    周琰

管道气体泄漏的声源与声发射信号特性研究    李善春

天然气管道泄漏气云的爆炸危害研究    李静静

站间管道泄漏检测器的开发    魏亮

管道泄漏精确定位方法应用研究    陈琦

管道泄漏特征诊断方法研究    王春雨

管道泄漏远程监测与控制实验系统研究    陈樊

管道泄漏监测系统高可靠性研究与设计    刘超源

基于光纤传感器的天然气管道泄漏应力波检测技术研究    陈洪斌

基于振动原理的石油管道泄漏报警系统研究    马庆万

输油管道泄漏实时监测报警系统的研究与开发    史有刚

天然气集输管道泄漏远程监测系统的开发与应用    李鲁平