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API 521—2020火灾环境下气体压力容器安全泄放量计算讨论 被引量：2
1
作者 韩冰 戴行涛 +2 位作者 闫兴清 李岳 喻健良 《压力容器》 北大核心 2024年第7期49-55,共7页
为深入理解压力容器超压泄放设计,针对火灾环境下无隔热气体压力容器的安全泄放量计算问题,推导了气体压力容器泄放过程的质量及能量平衡方程,分析了方程求解过程的简化及假设条件,明确了API 520—2020标准内火灾环境无隔热气体压力容... 为深入理解压力容器超压泄放设计,针对火灾环境下无隔热气体压力容器的安全泄放量计算问题,推导了气体压力容器泄放过程的质量及能量平衡方程,分析了方程求解过程的简化及假设条件,明确了API 520—2020标准内火灾环境无隔热气体压力容器安全泄放量公式的来源,研究了各简化假设条件对安全泄放量计算结果的影响。结果表明,API 521—2020安全泄放量公式是在质量平衡及能量平衡方程基础上,对一些参数进行工程简化得到的。其假设简化条件包括:泄放过程定压、火焰热量经壁面完全传递至气体、大空间竖直平板自然对流、采用常温常压空气物性简化实际气体的h'/(c_(p)M^(1/2))、理想气体假设、容器壁面不发生破坏及壁面温度推荐取固定值。上述简化及假设条件均使安全泄放量计算结果偏于保守,在应用时偏安全。研究可为科学开展火灾环境下气体压力容器超压泄放设计提供一定的指导。 展开更多
关键词 气体压力容器 火灾环境 超压 安全泄放量 API 521—2020标准
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外部火灾环境液体容器泄放设计中湿润面积计算探讨
2
作者 韩冰 戴行涛 +2 位作者 闫兴清 李岳 喻健良 《压力容器》 北大核心 2025年第2期23-28,共6页
确定容器的湿润面积是依据API521—2020标准开展外部火灾环境液体(含液化气体,下同)容器超压泄放设计的首要步骤。调研发现,工程技术人员在计算该值时容易出错,导致得到错误的泄放设计结果。现有文献也缺少对不同类型液体容器湿润面积... 确定容器的湿润面积是依据API521—2020标准开展外部火灾环境液体(含液化气体,下同)容器超压泄放设计的首要步骤。调研发现,工程技术人员在计算该值时容易出错,导致得到错误的泄放设计结果。现有文献也缺少对不同类型液体容器湿润面积计算方法的系统论述。通过调研分析与归纳总结相结合的方法,构建了外部火灾环境下不同类型液体容器的风险工况及几何模型,分析了球罐、卧式容器(半球形封头、平板封头、椭圆形封头)、支座式立式容器(半球形封头、平板封头、椭圆形封头)、裙座式立式容器、塔设备内有效液位高度的计算方法,基于有效液位高度建立了不同类型液体容器湿润面积的计算公式,并给出了计算算例。本研究可为外部火灾环境液体容器超压泄放设计提供参考。 展开更多
关键词 液体容器 外部火灾 超压泄放 湿润面积
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火烧环境无隔热气瓶超压工程预测模型构建
3
作者 韩冰 戴行涛 +3 位作者 刘岩 闫兴清 李岳 喻健良 《压力容器》 北大核心 2025年第4期41-47,共7页
针对火烧环境下气瓶受热快速升温引发的承压能力降低问题,以无隔热气瓶为研究对象,利用热力学、传热学、材料力学等理论,通过合理简化及假设,构建气瓶内部超压及破裂工程预测模型。基于Matlab软件编制模型计算程序,选取3组天然气气瓶火... 针对火烧环境下气瓶受热快速升温引发的承压能力降低问题,以无隔热气瓶为研究对象,利用热力学、传热学、材料力学等理论,通过合理简化及假设,构建气瓶内部超压及破裂工程预测模型。基于Matlab软件编制模型计算程序,选取3组天然气气瓶火烧试验作为算例,调用REFPROP软件确定不同温度和压力下的甲烷物性参数,并将模型计算结果与试验值进行对比。结果表明,模型计算结果可靠性的关键是火焰温度和火焰向壁面对流传热系数的设置,现有文献推荐的火焰温度和对流传热系数使得计算值显著高于试验值。当火焰温度设置为1000 K,对流传热系数设置为15W/(m2·K)时,3组算例计算得到的气瓶内气体压力与试验值较为吻合。研究结果可为量化火烧环境无隔热气瓶的传热及材料强度失效机制提供参考。 展开更多
关键词 气瓶 无隔热 超压 火烧环境 工程模型
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大型原油储罐罐壁变形应变监测试验研究 被引量：5
4
作者 陈光 丁克勤 +2 位作者 种玉宝 厉溟 胡亚男 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第9期164-170,共7页
为避免大型原油浮顶储罐服役过程中罐壁变形引起的事故问题,提出基于光纤光栅传感技术的罐壁变形应变监测方法,设计大型储罐罐壁变形应变在线监测系统和试验方案。在实验室对储罐罐壁模型开展变形应变监测的实验研究,结果表明,光纤光栅... 为避免大型原油浮顶储罐服役过程中罐壁变形引起的事故问题,提出基于光纤光栅传感技术的罐壁变形应变监测方法,设计大型储罐罐壁变形应变在线监测系统和试验方案。在实验室对储罐罐壁模型开展变形应变监测的实验研究,结果表明,光纤光栅传感器和电阻应变片在同一位置不同载荷作用下随时间变化的应变数据中,除FBG5和YBP5在卸载阶段(13次~16次、20次~22次)测量误差较大外,其余位置的加载时刻,光纤光栅传感器和电阻应变片的应变测量误差均在7με以内。在某油库现场对大型原油储罐罐壁开展变形应变监测的应用研究,结果表明,提出的方法和设计的在线监测系统能够得到光纤光栅传感器布设位置的储罐罐壁在各种因素作用下的应变变化,依据胡克定律给出的应力应变关系和强度理论,给出储罐罐壁状态;监测传感器平均采集率为89.77%,整体监测实时性良好,实现储罐变形的有效监测,验证提出的方法和设计的在线监测系统实时监测储罐罐壁变形应变的可行性。 展开更多
关键词 光纤光栅 变形 应变 大型储罐
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火灾场景下碳纤维复合高压储氢装置热损伤特征研究 被引量：4
5
作者 李贝 王雪莹 +3 位作者 金鑫 李强 韩冰 郭传江 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期398-404,共7页
通过火烧试验、水压爆破试验和热分析等手段,研究典型火烧工况下储氢装置的热响应行为、损伤形态及碳纤维复合材料微细观损伤特征。结果表明,在规定火烧条件下储氢装置平均失效压力为41.5 MPa,比常温环境下(35 MPa-166 L水爆压力125.5 M... 通过火烧试验、水压爆破试验和热分析等手段,研究典型火烧工况下储氢装置的热响应行为、损伤形态及碳纤维复合材料微细观损伤特征。结果表明,在规定火烧条件下储氢装置平均失效压力为41.5 MPa,比常温环境下(35 MPa-166 L水爆压力125.5 MPa)降低约67%;环氧树脂热分解发生在100~600℃,并表现出4个明显的阶段性反应特征;碳纤维热分解主要发生在600~950℃,在849℃时失重速率最快为0.87%/℃;火灾场景下高压储氢装置可能出现火烧损伤、爆炸损伤和热辐射损伤3种典型热损伤模式,其中爆炸场景下碳纤维残余物丝体呈多处层状脆性破碎,具有明显的力学损伤特征。 展开更多
关键词 燃料电池 高压储氢 碳纤维 爆炸 火灾场景
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中国氢能承压设备风险分析和对策的几点思考 被引量：47
6
作者 郑津洋 胡军 +2 位作者 韩武林 花争立 叶盛 《压力容器》 北大核心 2020年第6期39-47,共9页
氢能是构建以清洁能源为主的多元能源供应体系的重要载体,正进入快速发展期。中国氢能承压设备种类、数量快速增长,呈现出极端化、轻量化的发展趋势,其安全保障面临新的挑战。在介绍中国氢能承压设备发展现状的基础上,全面分析了面临的... 氢能是构建以清洁能源为主的多元能源供应体系的重要载体,正进入快速发展期。中国氢能承压设备种类、数量快速增长,呈现出极端化、轻量化的发展趋势,其安全保障面临新的挑战。在介绍中国氢能承压设备发展现状的基础上,全面分析了面临的法规风险、技术风险和管理风险,并对风险防控提出了若干建议。 展开更多
关键词 氢能 储氢压力容器 氢气瓶 输氢压力管道 风险 氢能承压设备
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燃料电池汽车车载高压Ⅳ型储氢瓶耐火烧性能仿真 被引量：5
7
作者 吕洪 黄港淇 +4 位作者 沈亚皓 刘岩 兰昊 周伟 张存满 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4637-4647,共11页
为了评价Ⅳ型车载储氢瓶在火灾中的安全性,应用计算流体力学方法对70 MPa的Ⅳ型复合材料储氢瓶进行整体与局部耐火烧性能的数值仿真研究。首先,模拟不同火灾情形的燃烧场,获得气瓶表面的热通量分布数据作为传热分析的边界条件;其次,分... 为了评价Ⅳ型车载储氢瓶在火灾中的安全性,应用计算流体力学方法对70 MPa的Ⅳ型复合材料储氢瓶进行整体与局部耐火烧性能的数值仿真研究。首先,模拟不同火灾情形的燃烧场,获得气瓶表面的热通量分布数据作为传热分析的边界条件;其次,分析气瓶不同位置遭受火烧过程中瓶内氢气及气瓶各部件壁面温度的变化情况,获得温控压力泄放装置(TPRD)开启所需要的时间,预测气瓶高温失效的关键位置,评估气瓶的耐火安全性;最后,基于局部火灾位置对TPRD启动时间的影响分析,提出提高车载高压储氢瓶耐火性能的可行方案。研究结果表明:气瓶耐火性能符合整体火烧试验要求;在油池火灾中,气瓶中间高度靠上方、头尾两端的圆肩部位最有可能先发生失效;瓶内氢气的温度分布对内胆的温度影响不显著;在发展成整体吞没火灾前,远离瓶口区域的局部火灾对TPRD温升的贡献极小,安全风险高。 展开更多
关键词 氢安全 高压气瓶 碳纤维复合材料 火烧试验
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快速接头内壁冲蚀规律的数值模拟分析 被引量：3
8
作者 李新迪 王国付 +1 位作者 郐楚婷 厉溟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期72-76,共5页
为进一步改善快速接头受连续相作用易失效、内壁冲蚀磨损严重的问题,采用CFD软件中的Realizable k-ε湍流模型,对不同入口速度下的快速接头冲蚀磨损情况运用数值模拟方法分析,得到快速接头内部的流场分布及其冲蚀磨损情况。结果表明:快... 为进一步改善快速接头受连续相作用易失效、内壁冲蚀磨损严重的问题,采用CFD软件中的Realizable k-ε湍流模型,对不同入口速度下的快速接头冲蚀磨损情况运用数值模拟方法分析,得到快速接头内部的流场分布及其冲蚀磨损情况。结果表明:快速接头的冲蚀主要集中在管径缩小段的大小管道交界处,且在管径突变处流体的压力、速度会发生明显变化。在粒径不变,其余变量恒定的情况下,入口流速越大,最大冲蚀速率随之增大;改变相同粒径颗粒的质量流率,可以看出最大冲蚀速率与质量流率呈正相关关系。模拟得到的不同入口速度、质量流率下在快速接头中的流动冲蚀规律,可对提高接头使用寿命、液冷散热器的平稳运行提供必要的参考。 展开更多
关键词 快速接头 数值模拟 流场分布 冲蚀磨损
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环境税收体系的国际经验借鉴与启示 被引量：6
9
作者 周旭 郭天昱 《财会通讯》 北大核心 2021年第9期159-163,共5页
随着全球环境问题的日益凸显,20世纪80年代诸多发达国家即着手环境税收体系的构建,而我国之前通过排污费来行使环境税职责,2010年起开展资源税从价计征,直至2018年环境保护税法的正式实施标志我国成立环境税收体系。然而我国环境保护税... 随着全球环境问题的日益凸显,20世纪80年代诸多发达国家即着手环境税收体系的构建,而我国之前通过排污费来行使环境税职责,2010年起开展资源税从价计征,直至2018年环境保护税法的正式实施标志我国成立环境税收体系。然而我国环境保护税是对排污费的平移和优化,相比西方国家的环境税收体系存在诸多不足,环境保护成效也存在欠缺。由此,分析西方发达国家的成熟经验,对我国环境税收体系的进一步完善具有十分重要的现实作用。 展开更多
关键词 环境税收 国际经验 环境保护
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