高温环境对液化气铁路罐车运输安全的影响分析

【摘要】： 随着我国工业的快速发展,液化气被广泛的应用于机械制造、冶金、化工等各个领域中,由于铁路罐车具有装载量大、运输成本低廉等特点,液化气铁路运输在整个运输市场中占有很大比例。但是,由于大多数液化气体性质不稳定,如果防范不当,泄漏、爆炸及火灾事故很容易发生,且一旦发生事故将给国家造成巨大的损失,于是,运输过程中的安全问题成为现在面临的重要课题。 本文主要包括以下三方面内容: 第一,分析液化气铁路罐车安全的影响因素。对以往发生的铁路罐车事故进行分析,得出在运输过程中罐车事故的主要致因是介质泄漏后遇到火源造成的火灾、爆炸。接下来,采用事故树(FTA)方法分析造成液化气铁路罐车泄漏事故的原因,并将高温环境因素作为主要影响因素进行进一步研究。 第二,建立外界高温环境对罐体内介质的影响模型,并通过实例分析。根据质量守恒、能量守恒以及结合国内外研究成果,建立起描述高温环境中液化气罐车热响应的偏微分方程和相应的定解条件,由此构成高温环境下液化气罐车热响应的数学模型。然后,对液化气罐车热响应的数学模型采用有限差分的数值方法进行求解,对于罐壁内节点采用直接法建立差分方程,对于边界节点采用热平衡法建立差分方程,应用全隐式差分方法求解出液化气罐壁的瞬态温度分布规律。对于罐内介质采用集总参数法,将时间离散的常微分方程的差分格式,求解出液相区和气相区的温度、压力。最后,以GH_(70)型罐车作为实例,用计算机辅助完成计算并绘制变化曲线加以分析。 第三,针对液化气铁路罐车运输安全建议。采用安全检查表法对系统进行安全评价,并提出保证液化气铁路罐车安全对策与液化气罐车运行中故障处理办法,为运输过程中安全问题的进一步研究奠定了基础。 【关键词】：高温环境 液化气罐车 热响应 安全
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U298.3
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 选题背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 国外研究现状12-14
• 1.2.2 国内研究现状14-15
• 1.3 本文研究目的、内容和方法15-18
• 1.3.1 研究目的15
• 1.3.2 研究内容15-16
• 1.3.3 研究方法16-18
• 第二章 液化气罐车安全影响因素分析18-34
• 2.1 铁路罐车概述18-25
• 2.1.1 罐车的构造18-19
• 2.1.2 液化气铁路罐车的设计19-20
• 2.1.3 液化气铁路罐车主要附件设置20-23
• 2.1.4 罐车的检修23-25
• 2.2 液化气铁路罐车运输安全25-32
• 2.2.1 运输过程中的罐车事故的主要致因25-27
• 2.2.2 影响罐车运输安全的因素分析27-29
• 2.2.3 罐车泄漏事故分析29-32
• 2.3 本章小结32-34
• 第三章 液化气铁路罐车的温度影响模型34-78
• 3.1 温度影响模型的总体框图设计34-35
• 3.2 液化气物性分析及参数取值35-45
• 3.2.1 液化气物理性质35-39
• 3.2.2 液化气物性数据计算39-44
• 3.2.3 分析参数的选取44-45
• 3.3 温度影响机理的计算分析45-61
• 3.3.1 罐体温度变化的物理模型45-51
• 3.3.2 液化气铁路罐车的热响应数学模型51-61
• 3.4 温度影响模型的模拟计算61-71
• 3.4.1 差分方法概述61-62
• 3.4.2 差分方程计算62-71
• 3.5 温度影响模型实例分析71-78
• 3.5.1 模型参数确定72-73
• 3.5.2 绘制分析变化曲线73-76
• 3.5.3 实例分析结论76-78
• 第四章 液化气铁路罐车运输安全建议78-92
• 4.1 液化气铁路罐车安全评价78-84
• 4.1.1 安全检查表法79-81
• 4.1.2 液化气罐车运输安全检查表81-84
• 4.2 液化气铁路罐车安全建议84-89
• 4.2.1 罐车运输过程的安全建议84-85
• 4.2.2 罐车充装过程的安全建议85-87
• 4.2.3 罐车运营管理方面的安全建议87-89
• 4.3 液化气罐车运行故障处理89-92
• 结论92-93
• 致谢93-94
• 参考文献94-97
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果97

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