动力系统失控工况特性及预防控制研究

动力系统失控工况特性及预防控制研究

刘云芳[1]2003年在《动力系统失控工况特性及预防控制研究》文中提出在许多行业的动力系统运行中,都出现过由于各种意外原因而使系统进入失控工况的事例。失控工况发生时常伴随有瞬变现象的出现,而系统中的瞬变将会不同程度地对系统造成一定的危害,轻则使设备损坏,系统不能正常工作,重则造成停产,人员伤亡等严重后果,所以失控工况尤其是失控工况发生时瞬变强度的预防和控制应引起足够重视,并找出能够控制失控工况的瞬变强度的方法,用于指导生产实践,使运行系统不发生瞬变现象或即使是瞬变现象发生了也能将其危害降到最低,避免经济损失。据此,本文对典型的失控工况进行了实验研究和理论分析,主要内容和结论如下: 1.典型失控工况特性的实验研究。 文中根据动力系统的实际情况,归纳了六种典型的失控工况,并根据实验条件在保证安全的前提下,对带负荷启动经短暂稳定后停泵的失控工况特性进行研究,得到了一批研究成果。 1)泵的进出口压头和流量的瞬变规律; 2)管系中间压头瞬变规律; 3)管系出口压头和流量瞬变规律; 4)泵轴转矩变化规律;太原理工大学硕士学位论文2.论述分析了失控工况可能出现的基本特性。 l)失控工况可能出现两种后果:基本无瞬变或发生弱瞬变; 发生强瞬变流动。 2)本文研究的条件下,带负荷启动泵在一定条件下出现强 瞬变,负荷停泵基本无瞬变或发生弱瞬变。3.分析了带负荷启动和负荷停泵两种失控工况的特性,它们是: l)时间特性,包括:泵出口无压和无流量输出时间;管系 中部和出口处负压与倒流时间;泵出入口、管系中部和 出口处压头振荡时间;泵出口、管系出口流量振荡时间; 2)瞬变压头和流量的频率和振幅特征:泵出入口、管系中 部和出口处压头的振荡频率和幅值;泵出口和管系出口 处流量振荡频率和幅值; 3)泵轴转矩变化特征;4.提出了系统深长比的新概念。 1)定义系统上游水深(或压头)与管系长度之比为系统的 深长比; 2)计算分析了带负荷启动工况下,深长比与瞬变参数的关 系; 3)给出了强瞬变和弱瞬变的深长比范围;5.提出了失控工况的控制方法和途径。 1)控制系统深长比可以控制系统失控工况的瞬变强度。 2)在本文研究条件下,深长比大于6.25和小于0.19时发 生强瞬变,深长比大于0.19而小于6.25时基本不发生太原理工大学硕士学位论文瞬变或发生弱瞬变;3)文中给出的深长比与瞬变参数关系及得到的实验成果 图,可用于指导失控工况特性的理论研究、工程设计和系统的运行调节。

《中国公路学报》编辑部[2]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中研究说明为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

郭建明[3]2004年在《管道动力系统即时瞬变与延时瞬变特性研究》文中认为在许多行业的流体动力系统中,瞬变现象时有发生,全面探索整个系统的瞬变特性,找出其发生强瞬变的内在原因,提出防止和控制手段,是当前面临的重要课题。据此,本文在动力系统综合实验装置上对不同上游水位、运行流量、以及不同的运行管长进行了可调节与非调节工况的实验模拟,通过实验研究和理论分析,提出了瞬变强度系数与容性因子与惯性因子比的概念,主要内容和结论如下:不同流量和上游压头的组合情况下,系统表现出不同的瞬变特性,即而可将瞬变工况大致分为两类:强瞬变和弱瞬变,而瞬变强度可用瞬变强度系数来表示。是否发生强瞬变由系统内在因素决定,即h_0/q(v0)比值决定,比值越小发生瞬变的强度越大,而非调节工况的发生起到了诱导和催化作用。具有较大容积的液体容器具有容性特性,而管系内的运动流体具有惯性特性。本文中上游水箱水位可作为容性因子,管系内流量可作为惯性因子。而h0/q_(v0)代表了容性因子与惯性因子比值,它决定了系统的瞬变强度。实验研究和分析发现,从发生瞬变的时间来说,在非调节工况发生的同时和经过一段较短的时间,要出现两次强度不同的瞬变,本文称为即时瞬变与延时瞬变,这一新的研究成果,将会深化瞬变特性研究,拓展瞬变特性理论,具有学术意义和实际应用价值。本文还为减小瞬变强度和应继续研究的问题提供了方向。

冯旭宁[4]2016年在《车用锂离子动力电池热失控诱发与扩展机理、建模与防控》文中研究指明锂离子动力电池作为当前新能源汽车的核心部件,其安全性问题受到广泛关注,尤其是热失控这一核心安全问题急需解决。新能源汽车行业需要有效的热失控防控方案;而制定相关行业标准需要有效的测试和模拟手段。本课题即面向新能源汽车行业与政府制定相关行业标准的双重需求,在车用锂离子动力电池系统热失控诱发与扩展机理、建模与防控研究方面开展了大量的工作。基于事故调查以及文献综述,指出热失控事故主要分为“热失控诱因”、“热失控发生”、“热失控扩展”叁个阶段,为保证动力电池系统的安全性,必须对以上叁个阶段进行逐级防控。在热失控发生机理研究方面,针对大容量动力电池绝热热失控特性的测试难题,基于大型加速绝热量热仪的工作原理,提出了一种仪器校准方案,保证了绝热测试环境,获得了大容量动力电池的绝热热失控测试结果。进一步地,设计了“突然停止”的绝热热失控实验,冷冻了锂离子动力电池在绝热热失控测试过程中的状态,对冷却后的电池进行寿命衰减机理分析,揭示了锂离子动力电池绝热热失控测试过程中的热电耦合机制,并建立了锂离子动力电池绝热热失控的热电耦合模型。基于所建立的动力电池绝热热失控模型,提出了一种基于模型的热失控安全等级划分方法,可用于热失控的监控与预警。在热失控扩展研究方面,针对大容量动力电池内部温度分布不均匀,热失控扩展实验结果可重复性差的问题,基于动力电池内部温度场测试与重构技术,设计并完成了针刺诱发的大容量动力电池串联模块的热失控扩展实验,获得了热失控扩展的可重复测试结果,揭示了串联电池模块的热失控扩展动力学机制,建立了热失控扩展的集总参数热阻模型以及3D热失控扩展模型。基于模型仿真结果,提出了4种抑制热失控扩展的方法,并进行了实验验证。在热失控诱因方面,针对内短路这一热失控诱因的共性环节,提出了一种内短路替代实验方案,建立了内短路的3D电化学-产热模型。基于“平均+差异”假设的电池系统故障诊断方法,开发了基于模型的内短路检测算法,经模块内短路替代实验测试,所开发的内短路检测算法可以提前将可能造成严重热失控的内短路故障检测出来。研究成果为宝马汽车集团、宁德时代新能源科技有限公司提供了技术指导,为制定国内外电动汽车安全技术标准提供了技术支撑。

徐言民[5]2010年在《基于操纵模拟的桥区水域船舶通航安全预控研究》文中研究表明随着我国国民经济和交通运输业的飞速发展,大量跨江、跨海等跨越通航水域的桥梁日益增多,一方面对构建立体交通、促进区域经济发展起到了重要作用,另一方面也对水上交通运输造成了不同程度的不利影响,有些桥梁甚至面临严峻的船撞风险。从我国目前交通发展的趋势看,桥的数量逐步增多,船的尺度逐步增大,而且由于水上运输业的发展,航道上船舶通航密度增大,致使发生船-桥碰撞事故的风险越来越大。对于我国近年来已建、在建和拟建的大型跨海、跨江大桥如上海洋山深水港东海大桥、杭州湾跨海大桥、江苏苏通长江公路大桥、武汉鹦鹉洲大桥、广州港珠澳大桥等,桥梁及桥区通航船舶的安全问题已经成为摆在大桥和桥区航运管理部门面前的一个突出的问题。因此,为了顺应我国大量建造跨江、跨海大桥带来的对桥区船舶通航安全问题进行研究的迫切需求,防患于未然,非常有必要系统、深入地开展桥区通航安全预控研究,为船舶安全、快速通过桥区提供指导,以切实提高桥区船舶通航的安全性和效率。船撞桥事故原因主要有以下叁个方面:人为因素、机械故障和环境因素。多数船撞桥事故都是在通航环境较差或船舶突然失控情况下,由于船舶驾引人员心理紧张导致误操作造成的。还有一部分事故是由于船舶驾引人员在实际驾引过程中没有考虑船间水动力干扰可能造成的后果,导致船舶出现欠控、甚至失控,错过避碰时机造成的。因此,本文针对桥区水域船舶建立了受控运动、欠控运动和失控运动数学模型,并据此建立桥梁主动防船撞预控系统,以期从预控的角度,解决或减少因人为因素和突发失控事故造成的桥区水域船舶安全通航问题。要确保桥区水域船舶安全通航,需要解决好以下叁个问题:(1)对受控船舶航迹和航迹带宽进行预报,以是否满足桥梁通航净宽尺度作为通航安全判断标准,确保受控船舶安全通航;(2)受控船舶在现有的航行条件下在什么区域失控会导致由于风致漂移和流致漂移运动影响而撞击桥墩,对该区域进行预警,以便船舶在进入该区域前对船舶运动状态做适当调整,防止因在该区域失控造成船撞事故不可避免。(3)在船舶会遇、追越过程中以及通过桥墩水域时,在当时的航行状态和通航环境下,什么区域不能进入,否则会由于船间水动力干扰的存在导致船舶不能完全受控,即欠控,致使船撞桥事故发生。以受控船舶过桥航迹带宽、船舶欠控区和失控船舶临界撞桥区为判断标准,建立桥梁主动防船撞预控系统,指明船舶在当时航行状态和通航条件下的不可航行区域,对可能出现的船撞桥危险区域进行预报,将极大地减少因人为因素影响和船舶失控、欠控造成的船撞桥事故发生概率。鉴于此,本论文主要开展了以下工作:(1)通过对目前国内外船撞桥事故的统计,说明桥区水域船舶通航安全研究的必要性和紧迫性。(2)运用船舶操纵运动理论,建立了多工况下受控船舶操纵运动数学模型,为船舶操纵运动数值仿真模拟和船舶欠控运动数学建模提供基础。针对桥区水域通航船舶低速航行状态下受风、流影响较大的特点,建立了桥区水域船舶在风、流作用下的漂移运动数学模型。(3)运用建立的桥区水域船舶操纵运动数学模型,开展桥区水域船舶通航仿真模拟研究,对船舶过桥状态进行数值仿真模拟,确定桥区船舶操纵运动航迹带宽,为受控船舶在桥区水域的安全通航提供技术基础。(4)依托船舶操纵运动理论和船间水动力干扰理论,提出了船舶欠控运动概念,即当船舶接近另一船舶或海洋结构物至某一范围时,仅依靠本船自身动力,无法抵御由于水动力干扰的存在而造成的船舶不能完全受控的一种临界状态,该状态称为船舶欠控,发生船舶欠控的区域边界称为船舶欠控区。并通过水深、船长、船速以及船间距等参数的变化,对船舶欠控区进行实验对比及参数研究,建立了船舶欠控区通用模型。(5)建立了桥区失控船舶运动数学模型,计入船舶欠控运动影响,对失控船舶过桥状态进行了分析,提出了计及欠控区尺度的失控船舶临界撞桥区模型,对失控船舶能否安全过桥找到了判定标准。(6)基于船舶受控运动、欠控运动和失控运动叁种船舶运动数学模型,以受控船舶过桥航迹带宽、船舶欠控区和失控船舶临界撞桥区为判断标准,构建了桥梁主动防船撞预控系统,为桥梁的主动防船撞做了有益的探索。本文基于船舶操纵模拟,建立了桥区水域船舶受控、欠控和失控运动数学模型,分析了受控船舶过桥航迹带宽、船舶欠控区和失控船舶临界撞桥区,构建了桥梁主动防船撞预控系统。通过本文的研究,为桥区水域船舶通航安全研究提供了新途径。

付阳阳[6]2017年在《典型锂离子电池和电解液燃烧特性及航空运输环境对其影响机制研究》文中研究指明随着锂离子电池的广泛应用和我国航空业的高速发展,航空运输锂离子电池数量日趋增多。锂离子电池作为第9类危险品,其本身存在易燃易爆风险,特殊的航空运输环境(如高温、挤压和碰撞等)使其危险性更加暴露,而目前缺乏与之相对应的风险控制技术,从而导致航空运输锂离子电池火灾或爆炸事故时有发生,带来了极大的财产损失和人员伤亡,为确保锂离子电池的安全运输,需对诱发锂离子电池的不安全因素进行分析,揭示其内在影响机制,并采取针对性的措施来预防锂离子电池火灾事故的发生。本文旨在降低锂离子电池航空运输风险,开展典型锂离子电池和电解液燃烧特性及航空运输环境对其影响机制研究,主要的研究内容如下:对不同辐射热流下电解液池火的燃烧特性参量进行了实验测试与理论分析,同时使用TG-FTIR对高温环境下电解液的热解机理进行了探究。与氢化物不同,电解液池火燃烧行为特征与含有的有机溶剂相对蒸发性有关,线状碳酸酯主控燃烧的早期阶段,而环状碳酸酯主控后期阶段;与氢化物相比,电解液的高汽化热和低燃烧热导致其相对低的热释放速率(Heat Release Rate,HRR)和质量损失速率(MassLossRate,MLR);单位面积的HRR与辐射热流成正相关,与油盘直径成负相关,建立了耦合辐射热流和油盘直径的电解液HRR预测模型;修正Heskestad火焰高度预测模型,建立了耦合有效燃烧热,油盘直径和空气与燃料当量比的电解液火焰高度预测模型;CO和CO2的释放量与辐射热流和油盘直径均成正相关,而CO和CO2的摩尔浓度比与两者无关;电解液热解主要分两步,第一步主要是有机溶剂的蒸发和LiPF6的水解反应,第二步主要是LiPF6热分解(在190℃左右)产生强路易斯酸PF5和HF,PF5催化EC发生开环聚合反应,同时PF5也与EMC和DMC发生反应产生C02、C2H5F和毒性HF等气体。对不同压力下电解液池火的火羽流特征参量进行了实验测试与理论分析,同时验证了压力修正后的火羽流理论模型对电解液池火的适用性。MLR与压力呈正指数关系,但由于电解液中有机溶剂的碳含量少,其指数系数低于普通氢化物;通过拟合m"D和P2D3验证了压力模型对预测对流主导的电解液池火的MLR是适用的;平均火焰高度随压力的降低而升高,通过引入压力项,修正无量纲HRR,拟合L/D和m"2/P∞2D,验证了修正后的Heskestad火焰高度修正公式对电解液池火是适用的;火羽流温度随压力的降低而升高,通过引入压力项,修正特征长度,拟合ln(△T0/T∞)与ln((z-z0)(P/Q)2/5),验证了修改后的Heskestad火羽流温升公式对电解液池火是适用的;拟合火羽流温升与压力修正后的特征长度,发现电解液池火火羽流分为持续火焰区和浮力羽流区两个区域,不符合McMaffrey模型的叁区域。基于锥形量热仪对不同荷电状态(State of Charge,SOC)和辐射热流下的18650型锂离子电池燃烧特性参数进行了研究,并揭示了 SOC和辐射热流对燃烧特性参数的内在影响机制。基于氧耗法和质量损失速率法得出的HRR曲线趋势一致,对比两曲线得出消耗锂离子电池内部材料分解释放的氧气所释放的能量和内部短路所释放的焦耳热占总能量的比例小于13%,同时锥形量热仪和前人利用ARC测得的锂电池表面温度数据基本一致也证明了锥形量热仪能够用于测试锂离子电池的燃烧特性;高于50%SOC,HRR曲线均有前小后大的两峰值,且随SOC的增加,HRR峰值和表面最高温度增加,点燃和爆炸时间缩短,放气温度和热失控开始温度降低,CO和CO2增多;低于50%SOC,火灾危险性明显降低,HRR曲线只有一小峰值,发生微弱的燃烧,表面温度低,点燃时间长,CO和CO2少,同时SOC低于50%的锂离子电池的闪燃危险性明显低于高于50%,因此建议将运输锂离子电池的SOC控制在50%以下;随辐射热流的增大,HRR峰值和表面最高温升升高,点燃和爆炸时间缩短,放气温度和热失控开始温度降低,火灾危险性增大;拟合实验数据,得出锂离子电池的点燃时间预测公式和临界点燃热流。对不同压力下锂离子电池燃烧特性参量进行了实验测试和定量分析,并揭示了压力对燃烧特性参量的内在影响机制。燃烧强度随压力的降低而降低,压力降至30kPa燃烧未发生,即降压能抑制明火的产生;MLR与压力呈正相关;对比不同压力下的表面温升得出压力对表面温度超过155℃的热解反应速率有明显的影响,压力大于50kPa,表面最大温度随压力的0.4次方而减小,而小于50kPa,与压力呈线性变化;放气和点燃以及有效控火时间均随压力的降低而增长,压力降至50kPa以下,火灾危险性显着降低。

王剑波[7]2013年在《雅西高速公路51km长下坡典型货车运行安全测试研究》文中指出雅西高速公路是北京至昆明高速公路(G5)在四川境内的重要组成部分,位于雅安市、凉山州境内。因地处青藏高原和四川盆地结合带,沿线地形地质条件复杂,全程共经过6次越岭,形成3处超长连续纵坡,其中拖乌山北坡越岭线的连续纵坡长度达到51km,平均纵坡度为2.97%,雪线以上里程还有16.7km,为当今中国第一长下坡。除长下坡自身因素造成的行车安全问题外,路段还受冰、雪、雨、雾等恶劣气候条件影响,这些都将给开通后的运营安全带来新的挑战。本研究围绕雅西山区高速公路51km长下坡货车行车安全问题,系统研究了我国西南山区高速公路货车安全运行状况,货车制动安全性能台架测试、场地测试与高速公路实际测试的差异性,雅西高速公路51km长下坡货车运行安全测试方法,开展了2轴、3轴、6轴典型货车的51km长下坡行车安全测试,并同步摄取了长下坡驾驶员视觉特性。最后,对各种测试结果进行了研究分析,将形成的研究成果在高速公路开通前应用于交通安全保障工程及运营管理实际。研究的主要内容有:(1)研究了近年来山区高速公路长下坡路段货车安全运行现状,内容包括:近年来我国及四川省高速公路货车运行状况、事故特征及行车安全因素分析;山区高速公路货车安全技术状况及货车辅助行车制动系统应用概况调查;山区高速公路职业驾驶员安全关联因素调查分析。(2)研究了货车制动性能台架测试、场地测试与实际道路测试的差异性,内容包括:货车制动性能台架测试的特点和不足;货车制动性能场地测试特点和不足;货车实车实际道路测试的特点和优势。(3)研究了雅西高速公路货车51km长下坡性能测试方案设计,内容包括:测试设备系统性整合与开发方案;测试系统的安装调试匹配;长下坡路段测试内容与方法设计;测试数据采集与结果分析方法。(4)研究了雅西高速公路51km长下坡货车运行安全实车测试实施方案,内容包括:对整个测试过程中的时间安排、车辆使用、各部门协调、资金预算、风险规避,及第二实施方案等。(5)研究了雅西高速51km长下坡货车运行安全运行参数分析方法及成果应用方案。本研究的创新点主要体现在以下几个方面:(1)首次在雅西高速公路51km长坡路段对两轴货车、叁轴货车单车、六轴半挂列车进行标载、超载条件下的实车运行安全测试,并测试了单车排气蝶阀制动、Jacobs发动机缓速器、Voith液力缓速器不同工况条件下,在长下坡路段的行车辅助安全效能,为长下坡路段不同类型辅助制动系统在不同类型货车上的匹配方案提供了实证依据。(2)开发使用在线式货车制动鼓温度实时监测系统,在货车下坡行驶时,实时监测制动鼓的温升状况,根据制动鼓温升变化,找出51km长下坡路段货车易失控点,作为设置避险车道、紧急停车带等安全措施的依据;通过制动鼓冷热状态下的紧急制动测试,分析其热衰退的程度,并将实际测试结果与业内普遍使用的制动鼓热衰退理论模型进行了比较研究。(3)将驾驶员视觉信息测试同步应用于51km长下坡测试中,对51km长下坡路段已设的标志、标线、标牌进行系统性的评价,并根据测试结果对其不足之处进行了优化,提高了货车行车安全性。(4)及时将实车测试研究成果在雅西高速公路通车前及时应用于高速公路的运营安全保障工程,切实提高了长下坡路段的运营安全性,并取得了明显的经济和社会效益。

任威[8]2009年在《新船试航中动力装置调试FSA方法的研究》文中研究表明船舶运输是世界各国间贸易往来的主要运输方式,其安全性历来是航运界关注的焦点。国际海事组织IMO及各国政府先后出台了各种公约和法规,以确保航运的安全,也就是海上的人命安全。IMO于2002年通过了正式的《IMO制定规则过程中应用FSA指南》。但上述IMO关于船舶航行的安全管理措施大都是针对航运企业的在航船舶的。而所有的在航船舶都是由造船企业建造完成的,新造船舶在交船之前都会按规定进行试航,对船上设备进行必要的调试。新造船舶的试航也应属于船舶航行状态,但新船试航中存在的安全隐患却没能引起业内的特别关注,对试航船舶的安全管理也处于空白状态。新造船舶试航的航程与营运船舶相比有很多特殊性,其安全管理很容易被忽视。新船试航中安全隐患的种类不仅比在航船舶要多,而且这些隐患还具有极为特殊的不确定性。因此,对新造船舶试航中、特别是主动力装置调试中存在的安全隐患进行综合评价,将对新造船舶试航的顺利进行、参与试航人员的生命安全、新造船舶的财产安全有着极大的保障。本文通过利用故障树分析(FSA)方法,以某船厂为德国船东建造的1300TEU全集装箱船"SYMS PEONIA"轮为例,对新造船舶试航过程中主动力装置调试的故障隐患的影响因素进行了全面分析研究,结合其他学者在相关领域里的研究成果,建立了新船试航中主动力装置调试故障的故障树图。在此基础上按照故障树步骤,进行了详细分析,并提出了相应的对策和建议。针对船舶安全管理的新领域——航行试验船舶的安全管理——提出了一个新的构想。利用故障树方法对新船试航中主动力装置故障隐患进行分析,是一种科学、有效的安全评价方法,推广这种方法后,试航船舶的安全性将得到进一步提升。

王犇[9]2011年在《苯硝化生产硝基苯工艺危险性分析及爆炸事故热安全研究》文中提出随着人类社会生产力的不断进步,化学化工生产的迅猛发展,生产过程中易燃、易爆、有毒有害、带腐蚀性危险化学品的使用大幅增加,由此引发的各种事故也在频繁发生。在苯硝化生产中,涉及的危险物质较多,硝基苯、多硝基苯及硝基酚盐等物质都具有热分解爆炸的危险,硝基苯生产装置与大型石油炼制装置相比而言,无论规模还是生产能力均较小,国内外对硝基苯生产过程的安全研究也较少。随着硝基苯装置的规模不断扩大,其事故危险性也在增大,加之对生产过程中的危险因素的认识的不足,从而导致硝基苯装置爆炸事故频发,给社会和人们带来巨大的财产损失,甚至危及人们的生命安全。为了减少或避免其爆炸事故的发生,需要对其苯硝化过程的主要危险因素及其特点进行全面而深入的分析与研究。本文根据国内外有关硝基苯生产装置的爆炸事故研究成果,从本质安全出发,运用事故树分析法对硝基苯生产的事故原因进行分析,排查确定了危险因素。分析得出,导致硝基苯生产装置爆炸的危险因素较多,其中装置开车运行周期过长、停车检修降温不够、反应物料停留时间过长、副产物增多、乳化现象、阀门失效漏入空气以及物料撞击等是导致火灾爆炸事故的主要因素。利用蒙德评价法,分析了硝基苯生产的危险等级,并计算了最危险的精馏单元的火灾、爆炸、毒性指数。根据课题研究要求,筛选出硝基苯生产过程中的主要危险物质组分,并对其进行分析探讨。分析得到,硝基苯生产工艺中的主要危险介质包括:苯、硝酸、硫酸、氢氧化钠、硝基苯、多硝基苯和硝基苯类等物质。本文从危险化学品的热危害角度出发,确定了硝基苯、多硝基苯和硝基酚盐物质为主要实验研究对象,并对其进行实验研究分析。以硝基苯、间硝基苯和硝基酚钠盐为主要原料,利用同步热分析仪和C80微量热仪对样品进行了热稳定性研究。测试危险样品的放热反应起始温度、放热速率、反应热等热动力学参数。差示扫描量热分析显示,硝基酚钠盐在310℃时,具有明显的放热峰;热重分析显示,试样有30%质量损失,随着温度进一步升高,空气气氛中,残余的产物会与空气中氧进一步发生反应,生成气体物质,质量有20%的损失;在具有高精度测试特点的C80微量热仪的测试条件下,硝基苯和间硝基苯在测试范围(室温~300℃)内没有放热峰出现,二硝基酚钠在235℃时即可检测到放热。为了解决部分液体样品在开口测试过程中挥发严重的问题,采用密封池的快速筛选仪RSD进行热分析研究。测试样品在程序升温下的温度/压力随时间的变化情况,研究其温度对危险介质的热分解的影响。研究了硝基苯、二硝基酚钠及硝基苯与酚钠盐的混合物的热稳定性,结果表明,在测试范围(室温~400℃)内,在硝基苯溶液中添加二硝基酚钠盐对硝基苯的热稳定性有明显的影响,即硝基苯中含有少量的二硝酚钠盐时,将降低溶液的热分解起始温度,增大了硝基苯溶液的危险性。同时,根据同步热分析仪和C80微量热仪对主要危险介质的热分析数据为基础,利用高级热动力学分析技术对热敏感物质在放热反应过程中的反应活化能、反应级数、自加速分解温度和到达最大反应速率时间等热动力学参数进行过程安全研究,分析模拟可能发生失控反应情形,为工业实际生产提供安全可控的操作参数和技术支持。通过对硝基苯生产工艺的危险性分析,以及对生产中的主要危险成份的热危害研究,结合工业生产实际状况,提出了安全可靠性的事故预防措施和应急方案。

唐丹凤[10]2016年在《避难线设置必要性检算系统研究》文中认为随着我国铁路运输行业的快速发展,原有作为避难线设置检算和计算基础的线路设施技术标准、机车车辆运行与制动性能、人工作业规范与运营组织方式等均产生了较大变化,既有规范已不能覆盖上述装备和组织手段的更新所提出的新要求,也未能充分考虑运输组织工作所要求的避难线与行车设备的相互配合关系;而另一方面,由于西部发展和出境通道建设的需要,复杂地形条件下的山区铁路建设规模在不断扩大,山区铁路安全问题是设计环节需要考虑的首要问题。避难线设置必要性的研究十分必要,传统的检算办法主要是图解法,耗费大量的劳动量又不能保证必要的检算精度,已经不能适应列车线路设计自动化的要求。因此本文在列车牵引计算相关理论的基础上,开发一套避难线设置必要性检算系统,并利用该系统进行避难线设置的检算,得出避难线设置与否的结论。首先,对国内外避难线设置和应用情况进行介绍,并对避难线设置、列车牵引计算相关研究论文进行总述,从而引出论文的研究方法、研究内容及适用性。在分析列车放飏事故原因的基础上给出失控列车的定义,并在铁路技术条件变化分析的基础上,分析列车颠覆条件的变化。其次,在长大下坡道的受力情况分析、运行策略以及误差影响分析等牵引计算理论的基础上,建立检算系统的数学模型,确定系统的工作过程,并进行系统的开发和数据库的设计。再次,采用《避规》中的“二次制动,部分制动力失效法”和“逐次制动,制动力减弱法”进行避难线设置的检算;再分析原检算办法的不足,以及提出改进的检算办法,并以改进的检算办法检算;得出叁种检算办法下不同坡度避难线设置必要性的结论。最后,以川藏铁路雅安至新都桥段作为案例分析,利用检算系统对该段铁路线路进行检算,得出是否需要设置避难线的相关结论。

参考文献:

[1]. 动力系统失控工况特性及预防控制研究[D]. 刘云芳. 太原理工大学. 2003

[2]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017

[3]. 管道动力系统即时瞬变与延时瞬变特性研究[D]. 郭建明. 太原理工大学. 2004

[4]. 车用锂离子动力电池热失控诱发与扩展机理、建模与防控[D]. 冯旭宁. 清华大学. 2016

[5]. 基于操纵模拟的桥区水域船舶通航安全预控研究[D]. 徐言民. 上海交通大学. 2010

[6]. 典型锂离子电池和电解液燃烧特性及航空运输环境对其影响机制研究[D]. 付阳阳. 中国科学技术大学. 2017

[7]. 雅西高速公路51km长下坡典型货车运行安全测试研究[D]. 王剑波. 长安大学. 2013

[8]. 新船试航中动力装置调试FSA方法的研究[D]. 任威. 大连海事大学. 2009

[9]. 苯硝化生产硝基苯工艺危险性分析及爆炸事故热安全研究[D]. 王犇. 青岛科技大学. 2011

[10]. 避难线设置必要性检算系统研究[D]. 唐丹凤. 西南交通大学. 2016

标签:;  ;  ;  ;  

动力系统失控工况特性及预防控制研究
下载Doc文档

猜你喜欢