池火灾下油罐热力失效过程数值模拟及试验验证 |
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引用本文: | 李玉,李昌,张宇,韩兴.池火灾下油罐热力失效过程数值模拟及试验验证[J].油气储运,2022(5):557-566. |
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作者姓名: | 李玉 李昌 张宇 韩兴 |
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作者单位: | 1. 中国人民警察大学消防重点试验室;2. 辽宁科技大学机械工程与自动化学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划课题“超大型油罐区火灾爆炸事故处置技术及装备”,E050402/51374127;;辽宁省自然科学基金指导计划项目“基于微晶模型的超音速喷涂强化机理研究”,2019ZD0277;;天津市重点研发计划科技支撑重点资助项目“移动供氮应急处置装置的研制”,S20ZC771198; |
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摘 要: | 常用立式拱顶油罐一旦发生池火灾,在火焰热辐射与对流的共同作用下,极易发生断裂失效甚至爆炸事故,对救援人员、邻近油罐的人员和财产安全造成巨大威胁。基于池火灾下油罐的失效机理,将ANSYS与LS-DYNA两种软件相结合,选取容积5 000 m3带有弱顶结构的某立式拱顶油罐为研究对象,对池火灾下油罐的动态失效过程进行数值模拟,结果表明:池火灾下油罐内部压力增加,储罐弱顶结构最早发生断裂失效,应力最高可达294.2 MPa;最高温度位于气相区,可达348.7℃。为了验证数值模拟分析油罐动态失效的可行性,设计了弱连接结构拉伸试验,为池火灾下的安全救援提供了理论依据。研究结果可为油罐灭火救灾提供安全预警,对指导救灾、减少人员财产损失、保障国家石油储备基地安全具有重要意义。(图22,表3,参22)
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关 键 词: | 拱顶油罐 池火灾 动态失效 弱顶焊缝 热拉伸 |
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