化工罐区两池火耦合作用机理及增韧原理

作     者：张心语 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈国华

授予年度：2020年

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 

主      题：化工罐区 两池火 耦合机理 热响应 增韧 

摘      要：化工罐区作为化工园区布局中不可或缺的重要组成部分,具有储罐数量多、布局较为紧凑且储存物质易燃易爆等特点,一旦储罐发生事故极有可能波及其他邻近储罐,引发多米诺效应。池火是造成多米诺事故的主要因素之一,化工罐区两池火由于火焰之间耦合作用,相较于单池火事故会造成更严重的人员伤亡和财产损失。深入研究两池火耦合作用机理及增韧原理,对有效遏制化工罐区多米诺效应事故具有重要意义。本文研究内容主要包括:（1）化工罐区两池火燃烧特性研究。比较两池火小尺寸实验中四个热辐射强度探测点的实验值与模拟值,在验证数值方法合理性的基础上,从热释放速率、火焰形态、目标储罐热辐射强度等特征参数探究化工罐区两种典型场景下两池火耦合作用机理,为热响应及多米诺效应场景定量研究奠定基础。（2）两池火作用下目标储罐热响应研究。从传热角度探讨储罐的热响应过程,结合目标储罐热辐射强度分布,建立目标储罐数值模型,从温度、应力、位移三方面研究化工罐区两种典型场景下目标储罐热响应,并探究储罐间距、充装高度这两个因素对热响应的影响。（3）两池火作用下化工罐区多米诺效应场景定量研究。基于贝叶斯网络理论,系统梳理两池火多米诺效应事故定量研究的分析步骤和概率计算,并以某石化企业的化工罐区为例,建立化工罐区贝叶斯网络模型,识别造成事故传播的危险链路及危险储罐,为增韧原理研究奠定基础。（4）两池火作用下化工罐区增韧原理研究。基于化工罐区韧性定义及指标确定原则,量化表征化工罐区韧性相关参数,从安全屏障和应急救援的角度提出科学合理的化工罐区增韧措施,以某石化企业的化工罐区为例,根据识别出的危险场景,建立考虑增韧措施的化工罐区贝叶斯网络模型,定量评估不同增韧措施的增韧效果,此方法对化工罐区多米诺效应防控具有重要参考意义。