舱内气体爆炸载荷下CNG运输船货舱结构动态响应研究

压缩天然气(CNG)运输船是以高压气瓶的形式进行天然气运输的一种新型船舶,在长时间的运输过程中有可能会因各种不良因素引发气体爆炸,从而对船舶结构构成威胁.文章针对世界上第一艘CNG运输船,开展了在舱内气体爆炸载荷作用下的货舱结构动态响应研究.根据该船特点确定了风险源、爆源位置和泄露量,应用MSC.PATRAN/DY-TRAN软件进行了有限元仿真计算,分析比较了舱室中不同结构的应力、变形和吸能状况.得出了舱内气体爆炸载荷下最危险的工况,并对此工况提出了相应的结构加强方案.     

船载散装硫黄安全运输分析

为了降低船载散装硫黄粉尘爆炸的风险,解决硫黄对船体腐蚀的问题,以及降低现有应对措施所带来的负面影响,从分析船载散装硫黄的特点出发,梳理散装硫黄运输过程中可能出现的风险,分析现有的应对措施,并对这些措施的弊端给出相应的建议,可供船载散装硫黄运输相关企业和人员参考。     

天然气发动机曲轴箱爆炸模拟及分析

为了验证船用天然气发动机曲轴箱的设计强度能否承受最恶劣爆炸工况下的超压,利用CFD计算软件对曲轴箱内燃料-空气混合气体爆炸后果进行了数值模拟。现有的CFD计算方法普遍采用等效气体云模型,其中最新的Q9模型能够综合考虑气体膨胀率和层流燃烧速率对爆炸后果的影响,应用广泛。然而在曲轴箱等高拥塞度受限空间内发生的气体爆炸,火焰传播猛烈且燃烧状态复杂,对于这种情况采用Q9模型来进行模拟会造成结果的不准确,为此基于荷兰应用科学院(TNO)多能法在现有模型的基础上推导了适合曲轴箱内爆炸模拟的等效气体云模型。通过与试验数据的验证对比发现,新模型在高拥塞度较小容积受限空间中的计算结果精度较高,误差在20%以内,且混合气体越接近理想状态(化学计量浓度),该模型的计算精度越高。以某典型船用天然气发动机曲轴箱为例,采用新的等效气体云模型计算了最恶劣爆炸工况下曲轴箱内的超压分布,并导入有限元软件进行了强度评估。评估结果表明：曲轴箱内最大应力的位置发生在结构强度较弱的油底壳处,应力峰值为361.257MPa,油底壳采用Q235材料,该应力已超过其许用应力,该部分结构无法承受最恶劣爆炸工况下的超压,因此如不安装防爆阀,需在设计时对曲轴箱油底壳结构进行适当加强。     

金属导爆索网栅结构水下爆炸声学特性研究

为了获得连续水下爆炸声源,文章设计了金属导爆索网栅结构,并开展了水下爆炸压力测试和气泡脉动实验,研究了金属导爆索网栅结构水下爆炸的声压级特性,水下爆炸的声持续时间,对应的混响效应,利用Hilbert-Huang变换对水下爆炸信号的频谱特性进行了分析.研究结果表明:金属导爆索网栅结构水下爆炸可根据设计连续产生多个脉冲冲击波信号,形成近似平稳的连续波,随后产生的气泡脉动和混响效应能够明显提高水下爆炸声的持续时间;金属导爆索网栅结构具有很强的声功率,水下爆炸声压级最高能够达到249 dB,爆炸60 ms后金属导爆索的爆炸声压级仍在200 dB以上;金属导爆索网栅结构水下爆炸声频率范围广,在100 kHz以下低频段能量最高.金属导爆索网栅结构水下爆炸脉冲信号频率成分丰富,具有低频和瞬时的特点,且大部分集中在100 kHz以下,尤以50 kHz以下的最为明显;脉冲信号具有多个能量峰值,能量值较集中,波动能量基本上都集中在频率为100 kHz范围以内,尤以50 kHz以下的低频能量最大,高于100 kHz以上频段的能量的分量很小.脉冲冲击波的个数和声持续时间可由金属导爆索网栅的排列方式和长度控制,脉冲冲击波间的时间间隔可调,发生装置稳定易控.     

油气化工码头电气设计

近年来,由于各类国家规范的新旧更替,油气化工码头电气设计中存在诸多争议点。针对这些问题,在新发布的油气化工码头防火规范中,对旧规范的相关条文进行了修订。本文对新规范进行细致的研读,将规范条文与工程实践紧密结合,通过对油气化工码头爆炸危险区域划分、防静电及杂散电流接地及岸电设计等方面进行分析和论述,归纳不同爆炸危险区域划分的优缺点,提出符合防火新规的防静电及杂散电流接地的做法,并对油气化工码头岸电的设置提出观点和建议。     

内转塔式FPSO月池结构过压分析技术研究

以某内转塔式FPSO首部月池结构为研究对象,分别采用非线性静力和动力分析2种方法,研究月池结构在爆炸过压载荷作用下的响应规律;爆炸冲击载荷确定,采用三角形脉冲式载荷并加载,对脉冲压力上升时间进行参数化研究,归纳月池结构在冲击载荷作用下的时历变形、结构响应及能量转换关系,对比2种方法计算结果的差异,研究结论对相似工作提供借鉴和参考。     

国外潜艇事故原因分析及启示

潜艇安全是潜艇执行任务的基础,但是自20世纪90年代以来,世界各国潜艇事故时有发生.本文梳理了20世纪90年代的主要潜艇事故,总结归纳碰撞、火灾爆炸、机械故障3个大类主要事故的原因,剖析事故深层原因,在事故原因的基础上,提出措施建议供参考.     

排放性油污染不容忽视

2010年4月20日,位于墨西哥湾美国路易斯安那州近海的"深水地平线"号钻井平台爆炸沉没,导致大量原油泄漏,污染了大约4000多平方公里的海面。而随后的"7·16"大连新港输油管爆炸事故,再次让人们的视线聚焦到海洋油污染这个敏感的话题上。然而,在这些事故性溢油的背后,一次次的船舶排放性油污染事件却远没有引起人们的重视。