液化石油氣鐵路罐車運輸安全研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，液化石油氣被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域中，因而針對液化石油氣的安全運輸成為了一種不可或缺的市場需求。近些年，在液化石油氣鐵路運量增長的同時，其安全事故也呈現(xiàn)出高發(fā)勢態(tài)，這就給人民群眾的生產(chǎn)生活造成了一定損失。通過對液化石油氣鐵路罐車安全的研究，為找出事故重點安全隱患、災(zāi)害緊急預(yù)案等提供了理論依據(jù)。本文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　第一，概述了國內(nèi)外液化石油氣鐵路運輸安全研究的成果和內(nèi)容，列舉了近些年發(fā)生的鐵

2、路液化石油氣典型事故，得到在運輸時頻發(fā)的事故主要是泄漏、火災(zāi)和爆炸。通過FTA方法對導(dǎo)致LPG罐車發(fā)生事故的安全因素做出分析，計算出各個因素的結(jié)構(gòu)重要度，然后把溫度和充裝量作為主要影響因素進(jìn)行研究。
　　第二，在前面的理論基礎(chǔ)上，建立了LPG罐車處于高溫環(huán)境中的物理模型和數(shù)學(xué)模型，分別用傳熱、湍流和多相流模型來描述各種傳熱過程、罐內(nèi)的介質(zhì)流動和氣液相之間的變化情況，并且把罐體外壁與周圍環(huán)境之間的對流輻射、罐體內(nèi)壁與罐內(nèi)介質(zhì)以及介質(zhì)

3、之間的對流作為邊界條件計算。
　　第三，采用ANSYS軟件對處于高溫環(huán)境中的LPG罐車溫度場和流場進(jìn)行二維數(shù)值模擬，在加載邊界條件的過程中不斷改變初始高溫環(huán)境和充裝量，并對數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析，得到充裝量和不同高溫對罐體壁溫度、罐內(nèi)介質(zhì)(氣相和液相)溫度以及罐內(nèi)壓力的影響規(guī)律，進(jìn)而對LPG運輸?shù)陌踩岢鼋ㄗh。
　　模擬結(jié)果表明，當(dāng)LPG罐車處于高溫環(huán)境中時，罐內(nèi)介質(zhì)液相區(qū)和氣相區(qū)都有明顯的熱分層，而且氣相區(qū)溫度明顯高于液相區(qū)

4、溫度，罐體壁最高溫度是在氣相區(qū)頂部。罐體壁和罐內(nèi)介質(zhì)溫度隨著初始溫度的升高而增大，其溫度在越來越短的時間內(nèi)達(dá)到液化石油氣的過熱極限，罐體越來越危險。罐內(nèi)介質(zhì)隨著溫度的升高大幅度膨脹，罐內(nèi)壓力也隨之增大，初始溫度為500℃時溫度和壓力最大，100℃時溫度和壓力最小。罐體內(nèi)介質(zhì)溫度變化速率隨著充裝量的增大而減小，當(dāng)充裝量為90％時溫度變化速率最小，50%時溫度變化速率最大。罐內(nèi)壓力的上升速度隨著充裝量的增大而增加，當(dāng)充裝量為90%時壓力增加