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掺氢天然气管道阀室泄漏爆炸规律研究
被引量:
2
1
作者
廖丽君
杨杨
+4 位作者
李卫东
李慧源
谢镔
单志伟
滕霖
《西安石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期106-114,共9页
将一定比例的氢气掺入天然气中并通过现有天然气管道进行输送是大规模输氢的有效方式。氢气点火能量低,爆炸范围广,扩散燃烧速度快,掺氢天然气发生燃烧爆炸事故的危害性较常规天然气更大。为探究掺氢天然气管道阀室发生泄漏后的燃烧爆...
将一定比例的氢气掺入天然气中并通过现有天然气管道进行输送是大规模输氢的有效方式。氢气点火能量低,爆炸范围广,扩散燃烧速度快,掺氢天然气发生燃烧爆炸事故的危害性较常规天然气更大。为探究掺氢天然气管道阀室发生泄漏后的燃烧爆炸规律,采用计算流体力学软件FLACS对受限空间内输气管道法兰连接处破损后混合气体的泄漏、扩散、燃烧、爆炸过程进行了模拟研究。结果表明:气体泄漏后爆炸时混合气体中氢气含量越高,泄漏后气云点火时间越长,爆炸的强度及危害程度越大;顺风向气云爆燃强度显著强于逆风向气云燃爆强度;不同阀室结构会产生不同强度的爆炸超压,泄爆墙对降低阀室燃爆危害的作用有限,露天阀室和棚式阀室结构产生的爆炸危害较小。
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关键词
掺氢天然气
管道输氢
阀室
燃烧爆炸
FLACS
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职称材料
储能用大容量磷酸铁锂电池热失控行为及燃爆传播特性
被引量:
29
2
作者
程志翔
曹伟
+5 位作者
户波
程云芳
李鑫
姜丽华
金凯强
王青松
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期923-933,共11页
随着电化学储能应用规模的持续扩大,使用锂离子电池的电化学储能电站火灾燃爆事故时有发生,引发社会的广泛关注。锂离子电池的安全性是影响储能电站安全的重要因素,分析储能用锂离子电池的热失控行为及燃爆特性是有效防控储能电站火灾...
随着电化学储能应用规模的持续扩大,使用锂离子电池的电化学储能电站火灾燃爆事故时有发生,引发社会的广泛关注。锂离子电池的安全性是影响储能电站安全的重要因素,分析储能用锂离子电池的热失控行为及燃爆特性是有效防控储能电站火灾事故的关键。本工作选用储能用280 Ah磷酸铁锂电池为研究对象,基于锂离子电池热失控及产气分析测试平台,采用加热方式触发电池热失控,分析其产热、质量损失以及产气特性。进一步采用傅里叶变换红外光谱仪以及氢气传感器测量热失控过程产气成分,通过卷积分析得到气体组分占比,其中氢气和二氧化碳分别占36.8%和44.2%。通过FLACS软件建立电池储能液冷舱1∶1模型,分析了不同条件下磷酸铁锂电池产气发生燃爆的动压及火焰危害范围。研究发现,在电池储能舱内发生的燃爆行为受到舱室内部泄压开启压力和周边障碍物的影响,而其中当舱门开启压力从10 kPa增长到100 kPa时,爆炸超压峰值增长为2.15倍。该研究可为储能电站锂离子电池火灾事故预警、集装箱结构和防爆设计提供参考。
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关键词
电化学储能
磷酸铁锂电池
热失控
储能舱燃爆
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职称材料
电动汽车过充燃爆事故模拟及安全防护研究
被引量:
18
3
作者
牛志远
姜欣
+1 位作者
谢镔
金阳
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期36-47,57,共13页
频繁发生的电动汽车安全事故已经严重影响了电动汽车产业的健康发展,其中,由于过充电引发的安全事故占有相当高的比例。为研究锂离子电池电动汽车过充电引发热失控导致的燃烧爆炸事故,该文首先通过对磷酸铁锂电池模组进行过充热失控实验...
频繁发生的电动汽车安全事故已经严重影响了电动汽车产业的健康发展,其中,由于过充电引发的安全事故占有相当高的比例。为研究锂离子电池电动汽车过充电引发热失控导致的燃烧爆炸事故,该文首先通过对磷酸铁锂电池模组进行过充热失控实验,发现电池模组在热失控发展过程中引发爆炸的可燃气主要成分为汽化电解液;其次,基于爆炸模拟软件(FLACS)建立小型电动汽车几何模型,以锂离子电池过充引发的汽化电解液为燃料进行了电动汽车爆炸特性研究,对比分析了不同方向泄压设计的泄爆效果。研究发现,不同泄压位置设计对爆炸冲击波扩散方向影响作用明显,当泄压孔设置在电池舱侧下方时,泄压效果最好,可有效减小爆炸强度。在合理的设计下,改变泄压孔的大小及开启压差可减小对周围车辆的冲击,尽可能地避免引燃相邻车辆。
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关键词
FLACS
电动汽车
锂离子电池
安全防护
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职称材料
地下暗渠内气体爆炸影响范围的仿真研究
被引量:
2
4
作者
杨明磊
张振武
+2 位作者
周骥飞
李鑫
沈晓波
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期2500-2504,共5页
为了解不同点火位置及阻塞率对暗渠爆炸强度的影响,量化爆炸事故对建筑物及人员的影响范围,以甲烷为研究气体,在暗渠两侧共设置2个监测点,用于分析超压的变化,同时定义2个不同点火位置和4种不同障碍物分布工况,用FLACS软件模拟各工况下...
为了解不同点火位置及阻塞率对暗渠爆炸强度的影响,量化爆炸事故对建筑物及人员的影响范围,以甲烷为研究气体,在暗渠两侧共设置2个监测点,用于分析超压的变化,同时定义2个不同点火位置和4种不同障碍物分布工况,用FLACS软件模拟各工况下暗渠内瓦斯的爆炸,获取地面的超压分布状况,并分析超压的影响范围,为暗渠内管道及地上建筑物的布置提供依据。结果表明:在同一工况下,点火位置不同,地面超压的分布状态不同;爆炸强度随障碍物阻塞率增加而增大,且当障碍物阻塞率相同时,爆炸强度随障碍物密度增加而增大;根据FLACS的模拟结果,可得到超压的影响范围,并以此确定建筑物及人员的安全距离,为城市安全规划提供参考。
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关键词
安全工程
气体爆炸
暗渠
点火位置
冲击波超压
障碍物
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职称材料
题名
掺氢天然气管道阀室泄漏爆炸规律研究
被引量:
2
1
作者
廖丽君
杨杨
李卫东
李慧源
谢镔
单志伟
滕霖
机构
福州大学化工学院
中国石油集团安全环保技术研究院
有限公司
杰斯康
软件
(
上海
)
有限公司
出处
《西安石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期106-114,共9页
基金
福建省自然科学基金“沿海液化天然气泄漏扩散机理及新型超细水幕控制技术研究”(2020J05098)。
文摘
将一定比例的氢气掺入天然气中并通过现有天然气管道进行输送是大规模输氢的有效方式。氢气点火能量低,爆炸范围广,扩散燃烧速度快,掺氢天然气发生燃烧爆炸事故的危害性较常规天然气更大。为探究掺氢天然气管道阀室发生泄漏后的燃烧爆炸规律,采用计算流体力学软件FLACS对受限空间内输气管道法兰连接处破损后混合气体的泄漏、扩散、燃烧、爆炸过程进行了模拟研究。结果表明:气体泄漏后爆炸时混合气体中氢气含量越高,泄漏后气云点火时间越长,爆炸的强度及危害程度越大;顺风向气云爆燃强度显著强于逆风向气云燃爆强度;不同阀室结构会产生不同强度的爆炸超压,泄爆墙对降低阀室燃爆危害的作用有限,露天阀室和棚式阀室结构产生的爆炸危害较小。
关键词
掺氢天然气
管道输氢
阀室
燃烧爆炸
FLACS
Keywords
hydrogen-doped natural gas
pipeline transporting hydrogen
valve chamber
combustion and explosion
FLACS
分类号
TE88 [石油与天然气工程—油气储运工程]
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职称材料
题名
储能用大容量磷酸铁锂电池热失控行为及燃爆传播特性
被引量:
29
2
作者
程志翔
曹伟
户波
程云芳
李鑫
姜丽华
金凯强
王青松
机构
中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室
阳光电源股份
有限公司
杰斯康
软件
(
上海
)
有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期923-933,共11页
基金
国家重点研发计划课题(2021YFB2402001)
中国博士后科学基金特别资助项目(2022T150615,2022T150622)
中科院青促会项目(Y201768)。
文摘
随着电化学储能应用规模的持续扩大,使用锂离子电池的电化学储能电站火灾燃爆事故时有发生,引发社会的广泛关注。锂离子电池的安全性是影响储能电站安全的重要因素,分析储能用锂离子电池的热失控行为及燃爆特性是有效防控储能电站火灾事故的关键。本工作选用储能用280 Ah磷酸铁锂电池为研究对象,基于锂离子电池热失控及产气分析测试平台,采用加热方式触发电池热失控,分析其产热、质量损失以及产气特性。进一步采用傅里叶变换红外光谱仪以及氢气传感器测量热失控过程产气成分,通过卷积分析得到气体组分占比,其中氢气和二氧化碳分别占36.8%和44.2%。通过FLACS软件建立电池储能液冷舱1∶1模型,分析了不同条件下磷酸铁锂电池产气发生燃爆的动压及火焰危害范围。研究发现,在电池储能舱内发生的燃爆行为受到舱室内部泄压开启压力和周边障碍物的影响,而其中当舱门开启压力从10 kPa增长到100 kPa时,爆炸超压峰值增长为2.15倍。该研究可为储能电站锂离子电池火灾事故预警、集装箱结构和防爆设计提供参考。
关键词
电化学储能
磷酸铁锂电池
热失控
储能舱燃爆
Keywords
electrochemical energy storage
lithium iron phosphate battery
thermal runaway
explosion of energy storage cabin
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
电动汽车过充燃爆事故模拟及安全防护研究
被引量:
18
3
作者
牛志远
姜欣
谢镔
金阳
机构
郑州大学电气工程学院
杰斯康
软件
(
上海
)
有限公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期36-47,57,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51807180)。
文摘
频繁发生的电动汽车安全事故已经严重影响了电动汽车产业的健康发展,其中,由于过充电引发的安全事故占有相当高的比例。为研究锂离子电池电动汽车过充电引发热失控导致的燃烧爆炸事故,该文首先通过对磷酸铁锂电池模组进行过充热失控实验,发现电池模组在热失控发展过程中引发爆炸的可燃气主要成分为汽化电解液;其次,基于爆炸模拟软件(FLACS)建立小型电动汽车几何模型,以锂离子电池过充引发的汽化电解液为燃料进行了电动汽车爆炸特性研究,对比分析了不同方向泄压设计的泄爆效果。研究发现,不同泄压位置设计对爆炸冲击波扩散方向影响作用明显,当泄压孔设置在电池舱侧下方时,泄压效果最好,可有效减小爆炸强度。在合理的设计下,改变泄压孔的大小及开启压差可减小对周围车辆的冲击,尽可能地避免引燃相邻车辆。
关键词
FLACS
电动汽车
锂离子电池
安全防护
Keywords
FLACS
electric vehicle
lithium-ion battery
security
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
地下暗渠内气体爆炸影响范围的仿真研究
被引量:
2
4
作者
杨明磊
张振武
周骥飞
李鑫
沈晓波
机构
华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室
华东理工大学化工过程环境风险评估与控制重点实验室
中国石化海南炼油化工
有限公司
杰斯康
软件
(
上海
)
有限公司
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期2500-2504,共5页
基金
国家自然科学基金项目(61873093)
上海市科学技术委员会项目(20dz1200903)。
文摘
为了解不同点火位置及阻塞率对暗渠爆炸强度的影响,量化爆炸事故对建筑物及人员的影响范围,以甲烷为研究气体,在暗渠两侧共设置2个监测点,用于分析超压的变化,同时定义2个不同点火位置和4种不同障碍物分布工况,用FLACS软件模拟各工况下暗渠内瓦斯的爆炸,获取地面的超压分布状况,并分析超压的影响范围,为暗渠内管道及地上建筑物的布置提供依据。结果表明:在同一工况下,点火位置不同,地面超压的分布状态不同;爆炸强度随障碍物阻塞率增加而增大,且当障碍物阻塞率相同时,爆炸强度随障碍物密度增加而增大;根据FLACS的模拟结果,可得到超压的影响范围,并以此确定建筑物及人员的安全距离,为城市安全规划提供参考。
关键词
安全工程
气体爆炸
暗渠
点火位置
冲击波超压
障碍物
Keywords
safety engineering
gas explosion
culvert
ignition position
shock wave overpressure
obstacle
分类号
X93 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
掺氢天然气管道阀室泄漏爆炸规律研究
廖丽君
杨杨
李卫东
李慧源
谢镔
单志伟
滕霖
《西安石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
2
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职称材料
2
储能用大容量磷酸铁锂电池热失控行为及燃爆传播特性
程志翔
曹伟
户波
程云芳
李鑫
姜丽华
金凯强
王青松
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
29
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职称材料
3
电动汽车过充燃爆事故模拟及安全防护研究
牛志远
姜欣
谢镔
金阳
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
18
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下载PDF
职称材料
4
地下暗渠内气体爆炸影响范围的仿真研究
杨明磊
张振武
周骥飞
李鑫
沈晓波
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
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