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油气管道周边挖掘前咨询系统建设探讨

中国安全生产科学技术 2017年第10期13卷 80-85页

作者：张圣柱中国安全生产科学研究院北京100012

为了解决油气管道周边挖掘施工过程中频繁发生管道失效的问题,探索能够联系有关施工相关方的挖掘前咨询渠道和方式,通过问题分析,明确施工方、管道企业、施工管理部门等相关方对挖掘前咨询的功能需求,基于已经建成的油气管道地图系统,... 详细信息

为了解决油气管道周边挖掘施工过程中频繁发生管道失效的问题,探索能够联系有关施工相关方的挖掘前咨询渠道和方式,通过问题分析,明确施工方、管道企业、施工管理部门等相关方对挖掘前咨询的功能需求,基于已经建成的油气管道地图系统,分析了咨询平台、咨询流程、咨询信息等内容,提出了挖掘前咨询实现方式以及挖掘前咨询系统的整体架构和运行方式,并进行了实例应用。结果表明:该系统实现了油气管道周边挖掘前咨询功能,有助于建立联系施工相关方的管道保护机制。

关键词：油气管道埋地管道挖掘前咨询咨询平台

矿井胶带巷火灾风流稳定性模拟与控制技术研究

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煤炭学报 2011年第5期36卷 812-817页

作者：张圣柱程卫民张如明刘星魁中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 山东科技大学资源与环境工程学院山东青岛266510

通过对风流流体的动力学分析,给出了三维湍流求解的标准k-ε两方程模型,应用Mix-ture多相流对火灾灾变过程中产生的污染物进行设定,综合考虑火灾过程中的热量辐射与组分传输,采用SIMPLE算法对孔庄煤矿1号胶带巷火灾灾变时不同进风量下... 详细信息

通过对风流流体的动力学分析,给出了三维湍流求解的标准k-ε两方程模型,应用Mix-ture多相流对火灾灾变过程中产生的污染物进行设定,综合考虑火灾过程中的热量辐射与组分传输,采用SIMPLE算法对孔庄煤矿1号胶带巷火灾灾变时不同进风量下巷道内的风流流动状态进行了模拟,得到了温度和污染物等参数在巷道内的分布,为灾变信息监测和自动控风设施的设置提供了依据。在掌握火灾时期风流稳定性的基础上,建立了胶带巷火灾灾变预警与控制系统,并在孔庄煤矿进行了应用,有助于胶带巷火灾时期的灾变控制和有效避灾。

关键词：胶带巷火灾稳定性数值模拟预警与控制

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矿井胶带巷火灾预警与风流控制技术研究

矿井胶带巷火灾预警与风流控制技术研究

作者：张圣柱山东科技大学

学位级别：硕士

胶带巷通风系统火灾灾变具有突发性强、火焰传播快的特点,给灾变的预警与控制带来较大困难。本文通过理论分析、数值模拟和现场应用相结合的方法,对胶带巷通风系统的预警与控制技术进行了较为深入的研究。在对国内外大量胶带火灾事故分... 详细信息

胶带巷通风系统火灾灾变具有突发性强、火焰传播快的特点,给灾变的预警与控制带来较大困难。本文通过理论分析、数值模拟和现场应用相结合的方法,对胶带巷通风系统的预警与控制技术进行了较为深入的研究。在对国内外大量胶带火灾事故分析的基础上明确了火灾发生的原因,根据相关火灾模拟实验,将胶带火灾发展过程划分为三个阶段,确定了每个阶段内风流风速、烟雾与CO浓度、温度之间的变化关系,着重研究了火灾时期风流温度的变化规律,对灾变时期由于火灾所产生的浮力效应和节流效应的作用机理进行了研究,确定了其计算方法和影响参数,对平巷、上山和下山通风中火灾对风流流动状态进行了理论分析。根据孔庄煤矿井下1-5#胶带巷实际情况,运用Gambit进行建模,采用Fluent进行了火灾过程动力学分析,确定了不同巷道倾角、不同进风量下灾变后巷道内的压力分布、温度分布、污染物速度矢量和浓度分布情况,模拟结果与理论分析结论相吻合。通过对胶带燃烧的生成物和灾害作用机理进行分析,确定了控制灾变的方法是风流独立回风与局部风流短路相结合,灾变信号的监测采用烟雾传感器和CO传感器,结合信息动态监测和自动风门的远程控制技术建立了通风灾变自动控制系统。在对孔庄煤矿5条胶带巷通风参数、胶带巷之间的连接关系、以及与周围巷道关系分析的基础上,制定了通风系统预警与控制的方案,确定了不同位置所需风门的类型、传感器的安设位置,考虑到火灾时高温烟流对自动风门和传感器的电源传输线与信号控制线的影响,研究并确定了线缆的布置路线。根据胶带巷火灾灾变的特点,结合相关法律法规,编制了胶带巷火灾灾变应急预案,对灾变后的组织机构及其职责、灾变的通告程序和报警系统、应急设备和设施、保障措施、信息发布、事故后的恢复程序、培训与演练等内容进行了规定;分析了胶带巷火灾灾变的现场应急处置措施,并对井下避难硐室的建造和设施设备的配备参数进行了研究。

关键词：矿井胶带巷通风系统稳定性火灾预警风流控制

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基于潜在生命损失的长输油气管道选线方法

中国安全科学学报 2014年第2期24卷 71-76页

作者：吴宗之张圣柱于立见中国安全生产科学研究院

优化选择合理的路线是长输油气管道安全运行的基础。通过对长输油气管道进行风险分析,确定管道分段依据原则,总结管道事故特点,建立长输油气管道个体死亡概率计算方法及其简化算法。并结合对管道两侧影响区域网格划分方法的研究,确定长... 详细信息

优化选择合理的路线是长输油气管道安全运行的基础。通过对长输油气管道进行风险分析,确定管道分段依据原则,总结管道事故特点,建立长输油气管道个体死亡概率计算方法及其简化算法。并结合对管道两侧影响区域网格划分方法的研究,确定长输油气管道潜在生命损失(PLL)计算方法。以PLL和个人风险可容许标准为约束指标建立长输油气管道选线方法。以西气东输某干线工程为例,运用该方法进行路线优选,方案2符合个人风险可容许标准且PLL较小,被确定为优选路线。

关键词：长输油气管道选线风险分析安全规划安全管理潜在生命损失(PLL)

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基于应变的高钢级管道环焊接头失效评定方法

天然气工业 2023年第2期43卷 121-130页

作者：王旭帅健张圣柱王如君多英全中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院 102249 中国安全生产科学研究院

基于应变的失效评定图程序(Strain Based Failure Assessment Diagram,SBFAD)可以提高大范围屈服条件下的管道及环焊接头的断裂评估准确性。本文构建了含缺陷的X80管道环焊接头数值分析模型,详细阐释了SBFAD方法及其评估曲线的影响因素... 详细信息

基于应变的失效评定图程序(Strain Based Failure Assessment Diagram,SBFAD)可以提高大范围屈服条件下的管道及环焊接头的断裂评估准确性。本文构建了含缺陷的X80管道环焊接头数值分析模型,详细阐释了SBFAD方法及其评估曲线的影响因素,明确了不同等级评估曲线的应用场景,并基于X80管道环焊接头的实测力学性能定量评估了含缺陷的X80管道环焊接头临界应变承载能力。研究结果表明:(1) Budden提出的SBFAD方法按照评估曲线的不同,可分为Option 1、Option 2和Option 3,其修订后的Option 1M和Option 2M曲线的非保守性大幅降低。BS 7910提供的Option 2要比基于Budden修订的Option 2M曲线的评估结果更为激进。(2)基于SBFAD方法中的Option 2曲线评估较大尺寸的缺陷可能会呈现非保守的结果。材料的应变硬化指数(n)值对Option 2曲线几乎没有影响,而随着n值的减小,Option 3曲线会缓慢上移,随着n值的增大,SBFAD曲线的截止线值呈明显递减趋势。(3)现有的Option 2曲线无法体现强度匹配系数的影响。随着焊缝强度匹配系数的增加,Option 3曲线逐渐上移,上移幅度则与缺陷尺寸相关,Option 2曲线在评估等匹配焊接缺陷时具备较高精度,在评估强度高匹配的焊接缺陷时,其结果可能过于保守,而在评估强度低匹配的焊接缺陷时,其结果可能是非保守的。(4)基于X80管道环焊接头的实测力学性能对其临界应变承载能力进行评估(缺陷尺寸和断裂韧性固定),Budden提出的Option 1M的评估结果最为保守,基于BS 7910-2019的Option 2评估结果最为激进。结论认为,基于SBFAD方法评估的保守性与其评估曲线、评估参数的选择密切相关,应针对评估需求选择合适的评估参数及合理的评估曲线以避免出现非保守的评估结果,研究结果为X80管道环焊接头的工程失效评估提供了理论与技术支撑。

关键词：有限元分析拉伸试验基于应变失效评定图天然气管道环焊接头断裂评定应变承载能力

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典型山地白酒库火灾危险性分析与安全措施研究

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中国安全生产科学技术 2013年第11期9卷 153-157页

作者：张圣柱中国安全生产科学研究院北京100012

酒库是白酒的重要储存场所,研究酒库火灾危险性有助于防止酒库火灾和减少火灾危害。通过调研典型山地白酒库的储存工艺,分析所储存白酒的特性,检查酒库在平面布置、生产工艺防火防爆、储存等方面的情况,发现酒库在防火方面存在的共性问... 详细信息

酒库是白酒的重要储存场所,研究酒库火灾危险性有助于防止酒库火灾和减少火灾危害。通过调研典型山地白酒库的储存工艺,分析所储存白酒的特性,检查酒库在平面布置、生产工艺防火防爆、储存等方面的情况,发现酒库在防火方面存在的共性问题。分析典型山地白酒库事故后果并进行定量计算,结果表明池火灾会对周围人员和设施造成严重影响。根据计算结果和存在的问题提出建议措施,对于做好山地白酒库防火安全工作具有指导意义。

关键词：白酒库山地火灾危险性分析

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双金属复合管全尺寸止裂试验方法研究

中国安全生产科学技术 2021年第S1期 38-42页

作者：张克政王伟张圣柱中海石油气电集团有限责任公司中国安全生产科学研究院重大危险源与化工园区系统安全应急管理部重点实验室中海油能源发展股份有限公司

为研究双金属复合管全尺寸止裂试验方法，借鉴国内外对单层大口径输气管道全尺寸止裂试验，设计双金属复合管全尺寸止裂试验方案，以测量裂纹扩展速度和减压波速度；通过设计并实施时间线测量试验、减压波测量试验、全尺寸水压爆破试验... 详细信息

为研究双金属复合管全尺寸止裂试验方法，借鉴国内外对单层大口径输气管道全尺寸止裂试验，设计双金属复合管全尺寸止裂试验方案，以测量裂纹扩展速度和减压波速度；通过设计并实施时间线测量试验、减压波测量试验、全尺寸水压爆破试验，验证时间线和压力变送器的选择与分布，以及开发的数据采集系统满足试验需求。结果表明：该方法能够验证双金属复合管全尺寸止裂试验方法的可行性，为进一步研究管道止裂性能测试提供参考。

关键词：双金属复合管全尺寸止裂试验裂纹扩展速度减压波速度

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两系杂交水稻丰两优6号高产制种技术

杂交水稻 2015年第1期30卷 25-26页

作者：董伟张圣柱蒋继武汪华春张国富唐峰合肥丰乐种业股份有限公司安徽合肥230031 肥西县小庙镇农业办公室安徽肥西231281 成都丰乐种业有限责任公司四川成都610100

丰两优6号是合肥丰乐种业股份有限公司利用其自育的丰39S与丰恢6号配组育成的两系杂交中籼稻组合。根据2012年丰两优6号在重庆荣昌基地制种实践,总结了该组合的高产制种技术。

关键词：两系杂交水稻丰两优6号制种技术

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管材特性对腐蚀海底管道压溃压力的影响研究

中国安全生产科学技术 2021年第S1期 21-25页

作者：王伟张克政夏梦莹张圣柱中海油能源发展股份有限公司中海石油气电集团有限责任公司中国安全生产科学研究院重大危险源与化工园区系统安全应急管理部重点实验室

为研究管材特性对腐蚀海底管道压溃压力的影响，基于ANSYS软件建立外压载荷作用下含腐蚀缺陷海底管道的有限元模型，模型采用弧长法计算求解，并利用试验数据对模型的准确性进行验证；基于该模型，研究不同缺陷尺寸下，管材屈服强度及... 详细信息

为研究管材特性对腐蚀海底管道压溃压力的影响，基于ANSYS软件建立外压载荷作用下含腐蚀缺陷海底管道的有限元模型，模型采用弧长法计算求解，并利用试验数据对模型的准确性进行验证；基于该模型，研究不同缺陷尺寸下，管材屈服强度及硬化指数对压溃压力的影响规律。结果表明：管材屈服强度越大，硬化指数越小，管道的压溃压力越大；压溃压力对腐蚀缺陷长度最为敏感，缺陷的长度越长，管道的抗压溃能力越弱。

关键词：腐蚀缺陷压溃压力屈服强度硬化指数有限元分析