NaTech事件中泄漏致多米诺效应风险分析

为研究自然和技术灾害(NaTech)事件中多米诺效应对危化品储罐区造成的严重影响,针对自然灾害导致罐区多米诺效应形成机制和演化规律进行分析,得到NaTech事件(包含多米诺效应)具有阶段性、时间性、物质能量性和严重性等特性。分析自然灾害引发罐区多米诺效应的演化过程并运用动态贝叶斯方法与图示评审技术(GERT)网络对演化场景进行建模,最后利用实例分析自然灾害中多米诺效应随时间动态变化。研究表明:当自然灾害发生时,事故上升概率增大且随灾害持续时间延长而增加;安全装置的失效率随着NaTech事件的发生而增加,但随时间延长的变化相对较小,故可选用不同的安全装置来避免自然灾害引发罐体发生上升事故;缩短NaTech事件中灾害延续时间,即采取切断储罐与储罐之间的关联来降低事故上升概率。     

硅基钻井液滤饼的清洗技术

利用自行设计制作的试验装置和评价滤饼清洗效果的方法,创造性地研究出一种适合硅基钻井液滤饼的碱性氧化型清洗液配方,并确定了清洗工艺参数,通过旋转挂片法和X线光电子能谱仪(XPS)分析研究了该清洗液对A3钢的腐蚀速度及腐蚀机制,最后评价了清洗液对泥浆损害后岩心渗透率的影响。结果表明:在清洗时间60min、流速0.31 m/s条件下,使用所选清洗液滤饼质量损失率达到93.45%;清洗过程中温度增加,滤饼质量损失率提高;A3试片在清洗液中腐蚀6 h后形成钝化膜,起保护作用,因此该清洗液可直接使用,不需要添加缓蚀剂;该清洗液可使污染后岩心渗透率改善值达900.13%。     

二元可燃烃类混合气体的爆炸下限实验及理论预测

利用FRTA爆炸极限测试仪对二元可燃烃类混合气体爆炸下限(LEL)进行测试,共获得16组144个二元可燃混合气体的爆炸下限值,并对混合气体随其组分及配比变化的规律进行研究。基于Chemkin软件的绝热燃烧相平衡模型模拟了二元可燃烃类混合气体的绝热燃烧过程,以绝热压升达到324. 24 kPa为依据判断此时可燃混合气体已达爆炸下限。结果表明:模拟规律与实验规律相类似,且两者间曲线变化幅度差距不大;样本中二元可燃混合气体爆炸下限预测值与实验值平均绝对误差为0. 22%,平均相对误差为9. 41%,预测误差在实验误差允许范围之内,可见预测方法具有较强的可靠性。本文的研究为工程上预测二元可燃混合气体的爆炸下限提供了一种新的有效方法。     

风速引起的湍流对挥发性污染物传质的影响

为分析风速引起的水、气及其交界面的湍流对挥发性污染物在水气交界面挥发传质的作用,将挥发性污染物水气耦合扩散模型与可实现k-ε模型相结合,预测挥发性污染物水体点源泄漏后的时空分布。分析结果表明:风速增加,水气交界面附近时均速度梯度增加,进而导致湍动能和湍能耗散率增加。风速引起的湍动能和湍能耗散率的提高增强了污染团尾部的挥发传质,风速越大,污染团尾部的浓度分布占据的空间越大。湍动能和湍能耗散率越高,水中污染物浓度下降越快。风速对气侧污染物扩散的影响要先于对水侧污染物扩散的影响。湍能耗散率随风速增加而增加的程度高于湍动能随风速增加而增加的程度。     

LPG蒸气云爆炸风险评估中的参数不确定性分析

分析了液化石油气的危险特性及其事故性爆炸的主要特点,针对蒸气云爆炸定量风险评估中不确定因素无法精确确定而导致的结果不确定性问题,即蒸气云爆炸事故造成的危害存在不确定性,建立了蒸气云爆炸风险评估模型,提出了一种基于Monte-Carlo模拟的不确定性处理方法,计算了LPG蒸气云爆炸波伤害范围和事故风险概率曲线,对于定量评估VCE事故风险具有重要意义.     

过氧化二异丙苯在空气中的非等温热分解动力学

采用热重-微分热重(TG-DTG)技术,研究过氧化二异丙苯在动态空气气氛中的热分解过程.运用Starink法,Madhusudanan-Krishnan-Ninan(MKN)法和Achar-Brindley-Sharp-Wendworth(ABSW)法分析非等温动力学数据,推断出过氧化二异丙苯热分解动力学模式为收缩球状R3模型,得到其反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)×3(1-α)2/3,热分解反应的活化能E为117.32 kJ.mol-1,活化自由能ΔG≠为123.12 kJ.mol-1,活化焓ΔH≠为113.69 kJ.mol-1,活化熵ΔS≠为-21.41 J.(mol.K)-1.     

非一致性界面热流固耦合作用的整体求解

提出了非一致性界面热流固耦合作用整体求解的一种方法．热流体求解基于Boussinesq假设和不可压缩的Navier-Stokes方程．流体区域的运动采用任意Lagrange-Euler（ALE）方法．拟固体元方法实现流体区域的变形．使用几何非线性的热弹性动力学描述固体运动．为了保证界面处应力和传热的平衡,采用了基于Gauss积分点的数据交换方法,对热流固耦合最终形成的强非线性方程实现整体求解．数值实例分析表明该方法的健壮性和有效性．     

泄爆外部压力变化特性的影响因素

为了研究可燃性气体爆炸泄爆过程中,不同因素对容器外部压力变化特性的影响,利用0.022和0.113 m3 2个球形容器进行了一系列实验。实验结果给出了不同容器容积、泄爆面积、容器结构和形式条件下容器外部压力发展历史：容器容积减小,会导致泄爆容器外部的峰值压力增大,压力变化更为迅速,持续冲击时间减小;泄爆口直径在0~0.04 m范围内增加,容器外部最大压力上升速率及峰值压力均相应增大,呈现上升的趋势但非线性,存在一个增加程度先减小后增大的驻点;容器结构和形式对泄爆过程产生显著的影响,相对于单个容器,连通容器外部峰值压力、最大压力上升速率均有较大提高;连通容器泄爆时,跟大容器泄爆相比,小容积泄爆外部最大峰值压力较大,最大压力上升速率较小。     

硝酸氧化仲辛醇液液非均相反应过程热危险性分析

利用反应量热仪器RC1分析半间歇操作下的硝酸氧化仲辛醇的反应放热过程,通过不同的反应温度、搅拌速率、加料时间等反应条件的变化,研究氧化反应过程中放热速率情况和热转化速率的变化趋势,推导出反应失控条件下的绝热温升和所能到达的最大温度等参数。分析结果表明:在室温下该反应就可以进行,随着反应温度的升高,反应放热速率加大;搅拌速率对非均相反应的影响明显;随着加料时间的延长,放热速率减慢,但会延长反应时间;综合分析判定其反应热失控,危险属于中度危险。     

脂肪族硝基含能化合物撞击感度的QSPR研究

基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理,研究脂肪族硝基化合物撞击感度与其分子结构间的内在定量关系.应用遗传函数算法筛选出与撞击感度密切相关的6个参数作为分子描述符;采用多元线性回归方法建立基于该6参数的脂肪族硝基化合物撞击感度预测模型.分别采用内部验证及外部验证的方式对模型性能进行验证,研究结果表明模型具有较高的稳定性、预测能力及泛化性能.