重大危險源泄漏機理及應急封堵技術研究
發(fā)布時間：2024-06-23 11:23
隨著我國經濟的飛速發(fā)展和改革開放的不斷深入,煤化工行業(yè)得到了高速發(fā)展。在過程工業(yè)生產中,大量有毒、有害、易燃和易爆的危險化學品通常存儲在管道及壓力容器中,這些管道及壓力容器往往會因為管理不慎、設備老化和人為破壞等因素而產生破裂,導致泄漏事故的發(fā)生。因此,迫切需要應用現(xiàn)代設計理論與方法對危險源泄漏機理及應急封堵技術進行研究,當危險源發(fā)生泄漏時,能夠利用有效封堵設備快速進行應急處理處置,來降低或消除事故造成的重大危害。 本文對危險源管道、儲罐及儲運過程泄漏的成因及影響因素進行了分析,確定了管道、高壓容器的主要泄漏部位,并對重大危險源的泄漏模式進行了研究,建立了危險源儲罐及管道等泄漏模型以及三種介質流泄漏狀態(tài)的數學模型；分析了七種影響泄漏擴散的主要因素,研究了15種泄漏模式的產生機理及條件,并建立了危險源管道的動力學模型。通過管道流體的CFD動力學仿真,對管道泄漏處流量和壓力狀態(tài)做出理論性評估,并得出在管道長度相同、主管道壓力變化、泄漏小孔直徑不同及入口壓力變化的情況下泄漏平均總壓力大小與泄漏孔尺寸變化的關系以及小孔泄漏平均壓力躍變的情況,為封堵裝置的設計提出了具體的性能指標。 本文設計的快...
【文章頁數】：161 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 化學危險源概述
1.1.2 近年典型危險源泄漏事件及處理處置概述
1.1.3 常見危險源泄漏形式與分類
1.1.4 泄漏事故的統(tǒng)計與分析
1.1.5 危險源事故性泄漏模式分析
1.1.6 常見危險源封堵技術與方法
1.2 國內外重大危險源泄漏與封堵技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 我國重大危險源研究現(xiàn)狀及存在問題
1.2.2 國外重大危險源研究現(xiàn)狀及存在問題
1.2.3 國內外重大危險源泄漏事故的模擬技術研究現(xiàn)狀
1.2.4 國內外重大危險源泄漏快速封堵技術的研究現(xiàn)狀
1.3 常用封堵技術及方法存在的問題
1.4 課題的提出
1.5 本論文研究的內容
第二章 重大危險源泄漏機理及泄漏狀態(tài)研究
2.1 重大危險源泄漏成因分析
2.1.1 危險源管道泄漏成因及影響因素
2.1.2 危險源儲罐泄漏成因及影響因素
2.1.3 危險源儲運過程泄漏成因及影響因素
2.2 重大危險源泄漏機理研究
2.2.1 危險源密封元件的滲漏模型
2.2.2 危險源儲罐的泄漏模型
2.2.3 危險源輸送管道的泄漏模型
2.2.4 危險源泄壓元件的泄漏模型
2.3 重大危險源泄漏狀態(tài)分析
2.3.1 泄漏模式的機理分析
2.3.2 管道流體動力學模型分析
2.3.3 危險源管道泄漏狀態(tài)的分析方法
2.3.4 危險源管道泄漏狀態(tài)仿真分析
2.4 本章小結
第三章 重大危險源辨識與封堵實施機理研究
3.1 重大危險源辨識與分級
3.1.1 重大危險源定義劃分
3.1.2 重大危險源臨界量比較
3.1.3 重大危險源的辨識與分級
3.2 危險源泄漏帶壓封堵實施機理
3.2.1 危險源泄漏帶壓封堵原理
3.2.2 危險源泄漏帶壓封堵實施方法
3.3 危險源泄漏管道內封堵實施機理
3.3.1 危險源泄漏管道內封堵原理
3.3.2 危險源泄漏管道內封堵實施方法
3.4 危險源泄漏管口外封堵實施機理
3.4.1 危險源泄漏管口外封堵原理
3.4.2 危險源泄漏管口外封堵實施方法
3.5 危險源泄漏直管與彎管外封堵實施機理
3.5.1 危險源泄漏外封堵氣囊封堵原理
3.5.2 危險源泄漏外封堵氣囊實施方法
3.6 危險源泄漏自適應萬向強磁封堵實施機理
3.6.1 危險源泄漏自適應萬向強磁封堵原理
3.6.2 危險源泄漏自適應強磁封堵實施方法
3.7 本章小結
第四章 重大危險源泄漏快速封堵裝置設計
4.1 快速封堵裝置的設計方案
4.1.1 卡堵法的實現(xiàn)
4.1.2 頂壓法的實現(xiàn)
4.1.3 管道連接法的實現(xiàn)
4.1.4 內封法的實現(xiàn)
4.1.5 外封法的實現(xiàn)
4.1.6 磁壓法的實現(xiàn)
4.1.7 封堵方法的確定
4.2 危險源泄漏快速內封堵裝置設計
4.2.1 快插接頭選型
4.2.2 橡膠摩擦套選材與總體設計
4.2.3 管道內封裝置機械總體結構設計
4.2.4 管道內封裝置氣道設計
4.2.5 管道內封裝置總體結構設計
4.3 危險源泄漏快速外封堵裝置設計
4.3.1 管道口外封堵裝置設計
4.3.2 直管與彎管外封堵裝置設計
4.4 危險源泄漏自適應萬向強磁封堵裝置設計
4.4.1 軟橡膠球囊設計
4.4.2 自適應萬向機構設計
4.4.3 強磁功能的實現(xiàn)
4.4.4 自適應萬向強磁封堵裝置總體設計
4.5 本章小結
第五章 危險源管道泄漏與快速封堵實驗系統(tǒng)研究
5.1 危險源儲罐泄漏實驗原理及步驟
5.2 危險源管道泄漏實驗原理及步驟
5.2.1 管道內封堵裝置實驗方案與實驗數據測定
5.2.2 管道外封堵裝置實驗方案與實驗數據測定
5.2.3 封堵技術指標確定
5.3 快速封堵裝置性能分析
5.3.1 管道內封堵裝置的封堵性能分析
5.3.2 管道外封堵裝置的封堵性能分析
5.4 封堵裝置接觸問題的有限元分析
5.4.1 接觸問題中的有限元法分析工具
5.4.2 內封堵裝置面—面接觸問題的有限元分析
5.4.3 外封堵裝置面—面接觸問題的有限元分析
5.5 本章小結
第六章 重大危險源泄漏封堵裝置的應用與封堵方法庫的研究
6.1 危險源泄漏應急封堵裝置的實現(xiàn)與應用
6.1.1 應急封堵裝置在應急處理處置平臺上的布置
6.1.2 應急封堵裝置在應急處理處置環(huán)節(jié)的實現(xiàn)與應用
6.2 危險源泄漏應急封堵方法庫研究
6.2.1 應急封堵方法庫的總體架構設計
6.2.2 典型危險物物化特性數據表
6.2.3 危險源泄漏分類及特性數據表
6.2.4 危險源泄漏處理處置要點
6.2.5 危險源封堵方法及封堵工具數據表
6.3 本章小結
第七章 全文總結與展望
7.1 全文總結
7.2 工作展望
創(chuàng)新點說明
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
本文編號：3995391
【文章頁數】：161 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 化學危險源概述
1.1.2 近年典型危險源泄漏事件及處理處置概述
1.1.3 常見危險源泄漏形式與分類
1.1.4 泄漏事故的統(tǒng)計與分析
1.1.5 危險源事故性泄漏模式分析
1.1.6 常見危險源封堵技術與方法
1.2 國內外重大危險源泄漏與封堵技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 我國重大危險源研究現(xiàn)狀及存在問題
1.2.2 國外重大危險源研究現(xiàn)狀及存在問題
1.2.3 國內外重大危險源泄漏事故的模擬技術研究現(xiàn)狀
1.2.4 國內外重大危險源泄漏快速封堵技術的研究現(xiàn)狀
1.3 常用封堵技術及方法存在的問題
1.4 課題的提出
1.5 本論文研究的內容
第二章 重大危險源泄漏機理及泄漏狀態(tài)研究
2.1 重大危險源泄漏成因分析
2.1.1 危險源管道泄漏成因及影響因素
2.1.2 危險源儲罐泄漏成因及影響因素
2.1.3 危險源儲運過程泄漏成因及影響因素
2.2 重大危險源泄漏機理研究
2.2.1 危險源密封元件的滲漏模型
2.2.2 危險源儲罐的泄漏模型
2.2.3 危險源輸送管道的泄漏模型
2.2.4 危險源泄壓元件的泄漏模型
2.3 重大危險源泄漏狀態(tài)分析
2.3.1 泄漏模式的機理分析
2.3.2 管道流體動力學模型分析
2.3.3 危險源管道泄漏狀態(tài)的分析方法
2.3.4 危險源管道泄漏狀態(tài)仿真分析
2.4 本章小結
第三章 重大危險源辨識與封堵實施機理研究
3.1 重大危險源辨識與分級
3.1.1 重大危險源定義劃分
3.1.2 重大危險源臨界量比較
3.1.3 重大危險源的辨識與分級
3.2 危險源泄漏帶壓封堵實施機理
3.2.1 危險源泄漏帶壓封堵原理
3.2.2 危險源泄漏帶壓封堵實施方法
3.3 危險源泄漏管道內封堵實施機理
3.3.1 危險源泄漏管道內封堵原理
3.3.2 危險源泄漏管道內封堵實施方法
3.4 危險源泄漏管口外封堵實施機理
3.4.1 危險源泄漏管口外封堵原理
3.4.2 危險源泄漏管口外封堵實施方法
3.5 危險源泄漏直管與彎管外封堵實施機理
3.5.1 危險源泄漏外封堵氣囊封堵原理
3.5.2 危險源泄漏外封堵氣囊實施方法
3.6 危險源泄漏自適應萬向強磁封堵實施機理
3.6.1 危險源泄漏自適應萬向強磁封堵原理
3.6.2 危險源泄漏自適應強磁封堵實施方法
3.7 本章小結
第四章 重大危險源泄漏快速封堵裝置設計
4.1 快速封堵裝置的設計方案
4.1.1 卡堵法的實現(xiàn)
4.1.2 頂壓法的實現(xiàn)
4.1.3 管道連接法的實現(xiàn)
4.1.4 內封法的實現(xiàn)
4.1.5 外封法的實現(xiàn)
4.1.6 磁壓法的實現(xiàn)
4.1.7 封堵方法的確定
4.2 危險源泄漏快速內封堵裝置設計
4.2.1 快插接頭選型
4.2.2 橡膠摩擦套選材與總體設計
4.2.3 管道內封裝置機械總體結構設計
4.2.4 管道內封裝置氣道設計
4.2.5 管道內封裝置總體結構設計
4.3 危險源泄漏快速外封堵裝置設計
4.3.1 管道口外封堵裝置設計
4.3.2 直管與彎管外封堵裝置設計
4.4 危險源泄漏自適應萬向強磁封堵裝置設計
4.4.1 軟橡膠球囊設計
4.4.2 自適應萬向機構設計
4.4.3 強磁功能的實現(xiàn)
4.4.4 自適應萬向強磁封堵裝置總體設計
4.5 本章小結
第五章 危險源管道泄漏與快速封堵實驗系統(tǒng)研究
5.1 危險源儲罐泄漏實驗原理及步驟
5.2 危險源管道泄漏實驗原理及步驟
5.2.1 管道內封堵裝置實驗方案與實驗數據測定
5.2.2 管道外封堵裝置實驗方案與實驗數據測定
5.2.3 封堵技術指標確定
5.3 快速封堵裝置性能分析
5.3.1 管道內封堵裝置的封堵性能分析
5.3.2 管道外封堵裝置的封堵性能分析
5.4 封堵裝置接觸問題的有限元分析
5.4.1 接觸問題中的有限元法分析工具
5.4.2 內封堵裝置面—面接觸問題的有限元分析
5.4.3 外封堵裝置面—面接觸問題的有限元分析
5.5 本章小結
第六章 重大危險源泄漏封堵裝置的應用與封堵方法庫的研究
6.1 危險源泄漏應急封堵裝置的實現(xiàn)與應用
6.1.1 應急封堵裝置在應急處理處置平臺上的布置
6.1.2 應急封堵裝置在應急處理處置環(huán)節(jié)的實現(xiàn)與應用
6.2 危險源泄漏應急封堵方法庫研究
6.2.1 應急封堵方法庫的總體架構設計
6.2.2 典型危險物物化特性數據表
6.2.3 危險源泄漏分類及特性數據表
6.2.4 危險源泄漏處理處置要點
6.2.5 危險源封堵方法及封堵工具數據表
6.3 本章小結
第七章 全文總結與展望
7.1 全文總結
7.2 工作展望
創(chuàng)新點說明
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
本文編號：3995391
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