高溫環(huán)境對液化氣鐵路罐車運輸安全的影響分析

【摘要】： 隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,液化氣被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工等各個領(lǐng)域中,由于鐵路罐車具有裝載量大、運輸成本低廉等特點,液化氣鐵路運輸在整個運輸市場中占有很大比例。但是,由于大多數(shù)液化氣體性質(zhì)不穩(wěn)定,如果防范不當(dāng),泄漏、爆炸及火災(zāi)事故很容易發(fā)生,且一旦發(fā)生事故將給國家造成巨大的損失,于是,運輸過程中的安全問題成為現(xiàn)在面臨的重要課題。 本文主要包括以下三方面內(nèi)容: 第一,分析液化氣鐵路罐車安全的影響因素。對以往發(fā)生的鐵路罐車事故進(jìn)行分析,得出在運輸過程中罐車事故的主要致因是介質(zhì)泄漏后遇到火源造成的火災(zāi)、爆炸。接下來,采用事故樹(FTA)方法分析造成液化氣鐵路罐車泄漏事故的原因,并將高溫環(huán)境因素作為主要影響因素進(jìn)行進(jìn)一步研究。 第二,建立外界高溫環(huán)境對罐體內(nèi)介質(zhì)的影響模型,并通過實例分析。根據(jù)質(zhì)量守恒、能量守恒以及結(jié)合國內(nèi)外研究成果,建立起描述高溫環(huán)境中液化氣罐車熱響應(yīng)的偏微分方程和相應(yīng)的定解條件,由此構(gòu)成高溫環(huán)境下液化氣罐車熱響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。然后,對液化氣罐車熱響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型采用有限差分的數(shù)值方法進(jìn)行求解,對于罐壁內(nèi)節(jié)點采用直接法建立差分方程,對于邊界節(jié)點采用熱平衡法建立差分方程,應(yīng)用全隱式差分方法求解出液化氣罐壁的瞬態(tài)溫度分布規(guī)律。對于罐內(nèi)介質(zhì)采用集總參數(shù)法,將時間離散的常微分方程的差分格式,求解出液相區(qū)和氣相區(qū)的溫度、壓力。最后,以GH_(70)型罐車作為實例,用計算機(jī)輔助完成計算并繪制變化曲線加以分析。 第三,針對液化氣鐵路罐車運輸安全建議。采用安全檢查表法對系統(tǒng)進(jìn)行安全評價,并提出保證液化氣鐵路罐車安全對策與液化氣罐車運行中故障處理辦法,為運輸過程中安全問題的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：高溫環(huán)境 液化氣罐車 熱響應(yīng) 安全
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：U298.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 選題背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文研究目的、內(nèi)容和方法15-18
• 1.3.1 研究目的15
• 1.3.2 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.3 研究方法16-18
• 第二章 液化氣罐車安全影響因素分析18-34
• 2.1 鐵路罐車概述18-25
• 2.1.1 罐車的構(gòu)造18-19
• 2.1.2 液化氣鐵路罐車的設(shè)計19-20
• 2.1.3 液化氣鐵路罐車主要附件設(shè)置20-23
• 2.1.4 罐車的檢修23-25
• 2.2 液化氣鐵路罐車運輸安全25-32
• 2.2.1 運輸過程中的罐車事故的主要致因25-27
• 2.2.2 影響罐車運輸安全的因素分析27-29
• 2.2.3 罐車泄漏事故分析29-32
• 2.3 本章小結(jié)32-34
• 第三章 液化氣鐵路罐車的溫度影響模型34-78
• 3.1 溫度影響模型的總體框圖設(shè)計34-35
• 3.2 液化氣物性分析及參數(shù)取值35-45
• 3.2.1 液化氣物理性質(zhì)35-39
• 3.2.2 液化氣物性數(shù)據(jù)計算39-44
• 3.2.3 分析參數(shù)的選取44-45
• 3.3 溫度影響機(jī)理的計算分析45-61
• 3.3.1 罐體溫度變化的物理模型45-51
• 3.3.2 液化氣鐵路罐車的熱響應(yīng)數(shù)學(xué)模型51-61
• 3.4 溫度影響模型的模擬計算61-71
• 3.4.1 差分方法概述61-62
• 3.4.2 差分方程計算62-71
• 3.5 溫度影響模型實例分析71-78
• 3.5.1 模型參數(shù)確定72-73
• 3.5.2 繪制分析變化曲線73-76
• 3.5.3 實例分析結(jié)論76-78
• 第四章 液化氣鐵路罐車運輸安全建議78-92
• 4.1 液化氣鐵路罐車安全評價78-84
• 4.1.1 安全檢查表法79-81
• 4.1.2 液化氣罐車運輸安全檢查表81-84
• 4.2 液化氣鐵路罐車安全建議84-89
• 4.2.1 罐車運輸過程的安全建議84-85
• 4.2.2 罐車充裝過程的安全建議85-87
• 4.2.3 罐車運營管理方面的安全建議87-89
• 4.3 液化氣罐車運行故障處理89-92
• 結(jié)論92-93
• 致謝93-94
• 參考文獻(xiàn)94-97
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果97

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